毕业设计--滚筒采煤机截割部的设计(2)

XXX毕业设计(论文)

目 录

摘要..................................................................................................................................................错误！未定义书签。

Abstract ...........................................................................................................................................4 1引言..............................................................................................................................................1 2.方案的选定

2.1 滚筒的数量及位置.............................................................................................................4 2.2 调高方式.............................................................................................................................4 2.3 摇臂.....................................................................................................................................4 2.4轴承......................................................................................................................................4 2.5牵引方式..............................................................................................................................4 2.6驱动方式..............................................................................................................................5 2.7采煤机的附属设备..............................................................................................................5 3.滚筒采煤机的总体设计及计算

3.1滚筒采煤机布局....................................................................................................................6 3.2滚筒采煤机结构....................................................................................................................6 3.3设计生产功率.......................................................................................................................6 3.4 装机功率.............................................................................................................................6 3.5弯摇臂参数............................................................................................................................7 4.滚筒采煤机截割部设计

4.1螺旋滚筒设计.......................................................................................................................8 4.2截齿.....................................................................................................................................10 4.3截齿的材料以及截齿的固定.............................................................................................12 4.4截割部摇臂传动系统.........................................................................................................12

4.5传动比以及输出转速.........................................................................................................17 4.6滚筒采煤机的摇臂 ...........................................................................................................18 4.7截割部减速器的润滑.........................................................................................................18 5.滚筒采煤机的特点及主要技术参数和配套设备

5.1滚筒采煤机的特点.............................................................................................................20 6.结论...........................................................................................................................................22 致谢...............................................................................................................................................23参考文献.......................................................................................................................................24 附录...............................................................................................................................................25

XXX毕业设计(论文)

1 引言

中国是世界上最早利用煤的国家。开采煤炭是一件劳累的工作，而现在人们用了更多的精力来改善工作的环境。因为煤炭在各个深度都有，挖掘的方法可分为矿井开采和露天开采。此中，露天开采的资源量是判定开采环境好坏的标准。国内的露天开采量只有百分之七点五，美国则有百分之三十二，煤矿中常常含有瓦斯，而瓦斯的含量决定着这个矿井的质量。国内瓦斯含量偏高的矿井占百分之四十甚至更多，国内的开采大部分是矿井开采，比如徐州等地就是使用这样的开采方式。露天开采的也有其代表————朔州平朔煤矿。

超过2 / 3的地下煤炭生产采用连续采煤机房柱法。一条流水线式的操作————钨合金钻头的连续开采机进行碎煤，接着把块煤运送到车上并通过输送带送至地面。采煤机往前一定距离，停止前进然后把支撑放入。使进程反复，直至煤层被开采完。从而不用爆破。

另一种地下采矿方法，是长壁开采，约百分之二十的生产核算。这种方试使用横跨410至610英尺的煤层的切割机。本机器通过旋转缸钨钻头来碎煤，接着把碎成块状的煤送进输送带，输送带把它拉出矿井。屋顶是由大型钢铁支撑，连接到机器。当机器向前移动，支撑也随之前进。该方法在近百分之八十的煤炭开采中运用，而其余百分之十一是地下生产，由爆破来进行采煤。

采煤机械化是时代的主流，煤炭开采的机械化可以减少人力劳动，提高自身的安全，产量高，效率高，能耗低的目的。而我国滚筒采煤机使用效果不好，因为滚筒采煤机体大又重，我国老矿井有条件限制，设备下井难；清道和除尘配套设施和其他辅助设施的缺少，导致生产的能力降低。从国际上采购的滚筒采煤机有些规格不符合国内的标准，比如防爆性能。主要零部件在国内买不到，备件进口渠道不畅通、价格高；对于滚筒采煤机开采技术，国内目前没有系统研究；因此，我国需要设计和改造采煤机，以满足我国的煤矿生产的要求。

此次需要设计的采煤机具有截割功率大和截割滚筒长的特征，所以他的截割的能力较高，调动更加的容易，生产效率较好，可控性能较好。需要研究的内容如下：

(1) 滚筒采煤机总体参数的选择问题。采煤机的牵引力和速度的选择决策，在筒的长度，筒的直径和切削速度，切割牵引力的考虑。

(2) 切削方式的选择。根据电动机的安装形式，切削机理是不一样的。

(3) 切割技术的判定。截割的滚筒上的截齿分列对机器的截割效能、振动以及截齿寿命有着比较大的作用，需要通过计算机做关于截齿排列的最好化的设计以及要进行相应的实验。

(4) 电机变频控制系统的选择。采煤机在工作中，经常需要调整；进行截割时，需要以煤的硬度大小为标准，进行截割时，需要通过煤的硬度大小作为判断标准，让行进的速

1

XXX毕业设计(论文)

度大小为0~4米／转之间做适应性的改变，目的是符合截割部电动机在工作时的特点；在变动时，要用20m／rain的行进速度来达成讯速的调动。

(5) 机器的自动控制和工况检测以及故障诊断系统的研究。在恶劣的环境和不安全的条件下，采煤机经常工作，所以它需要有自动化控制的能力，并装设可远程控制的系统。要提高它的可靠性，需要把能诊断故障的系统以及检测工况被研制出来，让此次设计的机器具有监视并控制电流、电压等其他重要关键部位的能力。对油位、油压等问题能够进行自主监测、显示和发现故障进行警示。

(６) 机器上集尘装置的研究。需要水喷雾集尘系统的试验研究。

(７)对机载的电动机的选择。对机载传感器以及需要的扭矩轴等专用部件的选择。 我国在很长的煤矿产业生产实践时间中，已研制出了一些国产的采煤机，而且在国际先进的机型的基础上弄出了总装机功率达１４００ｋｗ采煤机，但是和国外的技术和设备相比还具有相当大的差距。设计人员需要把握机会，提出关于采煤机新的创新和新的改造，努力缩小与国外的技术以及设备上的差距。

滚筒采煤机设计能够从几个地方进行改良，如下：

(1) 横向安放电机。把截割部、泵站等配置设计成横向安放。采纳横向布置方法，能够让回转传动装置被卸载，替代了没有一点传动功率的轴，使其结构简化，削减了故障因素以及薄弱的地方；传动链中锥齿轮可以被取消，加工、装配、维修锥齿轮的复杂工艺可以被消除，可靠性得以提高；电机的传动系统其功效过于简单，有很多像无过轴这样的多余的机件以及交叉重叠的地方过多，这样的部件被称为自封闭，部件之间没有机械传动， 要使机器结构简单、紧凑，把机身长度可缩短，仅管线等柔性联接；这样的效果是：底托架和其他装置在拼装或者拆卸以及在维修、替换零件和替换摇臂及截割电机的时候不需要被拆卸。

(2) 把侧面开口的整体箱式用于机身的设计。把机身弄成成箱型结构的一个整体，按照需要把机身分成几个部分，把变压器的电控部 、液压站等部份放在里面，将采空区一端打开，目的是可以把上面所说的部件能够方便装配和拆卸在采空区的一端，机身的截割部很容易被拆卸和装配，当然对机器的电动机也有同样的效果。采纳这类设计，能够有更多有利的条件为在井下的组装机器工作，并可以使无对口螺栓在整个机体完成，也没有底托架，强度高，刚性好， 两段拼装而成的机身能够消除螺栓是否牢固的烦恼，两段机身是通过液压螺栓联系起来的。

(3) 单独电动机传动被用于破碎机。使用电动滚筒，破碎滚筒可以被独立的电动机通过一种机构（行星传动机构）来使其工作。这种驱动的方法的优势是：能够按键操作破碎机，更加便利，同时独立电机利于被控制和被保护。挡煤板的传动设计需要被改进。中、低速的摆线马达来提供动力，并用柱销或者内齿轮来进行传送动力。例如，能够把柱销安设在它的回转臂的环架圆周上，轴向柱销翻转的挡煤板可以由定装在摇臂上的液压马达提

2

XXX毕业设计(论文)

供动力。利用这一类挡煤板的传动装置（把动力装置的动力传递给工作机构等的中间设备），能够让挡煤板结构变得更可靠，不怕煤粉使其堵塞，而且煤泥可以快速清除，可很大程度上减少故障。

(4) 增大截煤的深度。如果截深在749之上，滚筒轴、轴承摇臂强度的提升能够使截深提高，螺旋叶片的升角可以适量的增加（这个量≥20），便于提高块煤被装载的速度。采用强力的截齿。因为速度的提高以及截齿的切削厚度（所加工零件需切的量）的增加，可以使用齿伸较长的（119毫米 - 149毫米左右）和大断面的的齿柄（30*50ram）及硬质合金片的厚度能够有19ram之上的强力截齿，并让齿座尺寸变大、强度变高，它能削减截齿数，使截齿消耗下降、块煤产率增大和煤尘减少。

(5) 提高大块煤率，煤尘生成被减少。提高块煤率，减少煤粉尘的产生。利用的截割头————双行星传动式，让滚筒的转速能够适量的下降，让它的转速可以在23r/rain——24r/rain左右徘徊，为了加多大块煤的产率并且使用二次破碎（弥补初次爆破工作不足的破碎作业）的时间减少；另外能够减少截齿数，增大截距也可以块煤率增加；碟形端盘开窗口被用于滚筒结构，让轮毂用指数曲线形或锥形，这样截落的煤能够快速排出，也是为了二次碎裂的降低；抽风机和吸尘滚筒被用于螺旋叶片上。另外增加一种装置：能够提供具有高压的喷水雾的装置。增压水泵能够喷雾装置的水压和流量达到要求，使用它也能够减少煤尘并避免在截割时有火花的出现。所以安装增压水泵在机器上。

喷嘴直径可被减小，目的是形成高压的射流，形成辅助切割的作用，降低了截齿的受力大小，降低能量耗费。并加设自动控制型的水泵，目的是节约用水。

改进滚筒的材质和结构。使用国外各方面的性能都比较好的合金钢板用来制作滚筒，滚筒的刚度和耐磨性等性能得以提高，并使大轮毂板增厚，当然还有叶片板也得到了相应的提高。在好的情况下，我国可引进国外成型高强度的滚筒。

综上所述，确定了采煤机设计的大体方向以及在设计中需要注意的地方。这里的采煤机设计简介。此次采煤机的设计使用了电牵引以及多电机横向放置。本机具有更高级的结构，运行更可靠，高功率的特点，及电液交换的实现。旋转开关能够控制截割电动机、牵引电机的启动、停止等其他操纵。其它的操纵如改变牵引速度、确定方向、上升和下降左右摇臂，急停等操纵都由设在机身两头的操作站的按钮进行的掌管，操作更加简单、方便。 所有电机横向放置的。机械传动的使用——直齿圆柱齿轮传动。采空区侧可以去掉，电机驱动轮行走箱等部分组成。因此，让传动和安装方便、维护容易。选用强力而又耐磨的滚筒，抬高割煤的效率和滚筒的寿命，让截齿的消耗下降，用户的成本降低。使电液互换得以实现，它是经过替换电控部而形成交流变频调速的电牵引或者更换液压的传动部以形成液压牵引，但是其他部件都差不多。两个提供动力的部位能够安设液压马达或者四十千瓦的牵引电机。两种形式的联接尺寸是相同的。

3

XXX毕业设计(论文)

2 方案选定

2.1 滚筒的数量和位置

滚筒采煤机可以分为单滚筒、双滚筒。因为滚筒的半径不应该过大，如果是厚煤层，单筒的采煤机要弄出一个截深需要来回截割两个行程；双筒的采煤机每一次进行截割一个行程就能够推进一个截深的长度，并且对多变的煤层和顶板、底板升沉，能够很好的适应。在滚筒的选择中也出现过三筒甚至更多，但差不多都因为碎渣煤较多、粉尘含量相对较高、机器结构过于复杂，而且不能增强采煤机的能力。综合上述本次设计可用双滚筒。

关于双筒的位置的安放目前较为成熟的有两种方法，一：对称布置在两端，二：两个都放在一头即———不对称布置。非对称布局的设计相对简单，但它工作不稳定性高。稳定性——采煤机在工作中能够不被翻转、倾斜等本领。工作稳定性好对正常工作很有利。对称布置——使其受到的外力保持平衡，所以稳定性较好。

2.2 调高方式

摇臂调高，此方法不但使较大范围内进行调高，而且还可随时进行调高。

2.3 摇臂

采用的是——大角度弯摇臂。它能够让过煤空间升高，并提高装煤的效率，对卧底量变化更加有利。

2.4 轴承

轴承可分为滑动轴承、滚动轴承。滑动轴承的润滑成果以及密封条件一般都比较差，轴承磨损可能会引起摇臂不符合常规的径向的窜动。滑动轴承有以下的缺点。润滑和密封条件的效果普遍较差，轴承更容易磨损，会带来不好的结果——摇臂会不符合常规的径向跳动。圆锥齿轮不应该应用于主减速箱的最后一级传动，这样对摇臂和齿轮都会有好处。滚动轴承相对于滑动轴承都要更好些，因此采用滚动轴承。

2.5 牵引方式

滚筒采煤机有很多种牵引方式。牵引部和截割部是一个联合成的个体，在工作面上的往返移动，叫做内牵引。把牵引部与截割部分开，牵引部跟随工作面运动叫做外牵引。有链牵引有可能是外牵引或者是内牵引，而无链牵引肯定是内牵引。有链牵引有断、跳链的危境，链条的弹性振动让机器负荷可能过大，链传动造成的速度脉动也能产生过大的动负

4

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库毕业设计--滚筒采煤机截割部的设计(2)在线全文阅读。