采煤机牵引部设计

1、中国矿业大学毕业论文任务书毕业论文题目：MG650/1620-W采煤机牵引部设计毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：主要技术参数及配套设备：采高（m）：1.33.5；适应倾角（）：15；煤质硬度 : 硬或中硬；机面高度（mm）：1549； 机重（T）：85；滚筒截深（mm）：800、1000；滚筒直径 （mm）： 1800、2000、2240、2500、2700；滚筒转速 （mm）：25.83、29.29；滚筒水平中心距（mm）：13719；摇臂回转中心距（mm）：8250；牵引形式 ：液压无级调速，齿轮-销排式无链牵引；牵引速度(m/min)： 10.412.516.6；牵引力（KN）

2、：932、775、584；摇臂回转中心距（mm）：8250；摇臂摆角：下摆 上摆；泵型号：XBSC-E227-Z ；马达型号：A6V107 ；牵引电机型号：YBXN280M-4装机功率（KW）：1620 （其中两个截割电机2650KW两个牵引电机290KW，一个泵电机40KW，破碎电动机100KW，共计265029040+100=1620）技术要求：1. 查阅有关资料、完成该机总体方案的设计，三机配套布置；2. 根据有关技术参数对该采煤机牵引部进行设计；3. 对该牵引部主要传动组件、零件进行加工图设计；4. 编写完成整机设计计算说明书摘 要MG650/1620-W型液压牵引采煤机主要用于中厚煤

3、层的综采作业。它可以一次采全高，并且能适应煤层厚度变化和底板起伏不平的条件。该采煤机适应性好、功率大、采煤效率高、操作简单、检修方便。本设计主要针对采煤机的整机进行方案设计，对牵引部结构及行走部等相关设计。 MG650/1620-W型采煤机主要由液压传动及电控部（合为一体）、左右截割部、左右牵引部、左右行走部、冷却喷雾系统、机外油管组、支撑组件和拖缆装置等组成。在牵引部传动设计中，利用直齿轮和行星齿轮组成减速器是设计的一般原理，设计出适合牵引部使用的减速器，并将它和矿用马达直接联结，简化了牵引部的传动布置。本设计的创新点：把牵引部的减速器安装在牵引箱里，使用了两个惰轮来增加中心距，这样也使齿轮

4、的总个数减少，提高了传动效率。结构上将离合器安装在牵引箱内，使制动变的方便安全。设计中对NGW型行星减速器进行了优化配齿，采用高度变位，并做了相应的校核，在保证需要的传动比的情况下，使设计的NGW型行星减速器体积最小。关键词：采煤机 ；牵引部；行走部 ；行星齿轮ABSTRACTThe MG650/1620-W type liquid presses to lead to shearer to mainly used for the medium thick coal seam to adopt homework. It can cuts the whole seam height in one

5、 trip, and accommodate the changing of seam thickness and floor undulation. Should the shearer adaptability like, the power is big and adopt a coal efficiency high, operate in brief and check to fix convenience. This design mainly carrieson a project design to the whole machine of the shearer, sprea

6、ding to move to wait a related design towards the hauling department with walksThe MG650/1620-W coal mining machine mainly (bes in one), about cutting by the hydraulic transmission and electrically controlled department, about the hauling department, about to walk, the cooling spray system, the outs

7、ide the aircraft oil pipe manifold, to support the module and the towing bridle installment and so on is composed. In the design of the cutting drum spread move , the exploitation keeps the general theory that wheel gear and planet wheel gears constituting to decelerate a machine is a design. Design

8、ing to suit a deceleration machine which mows an usage, and will it and the mineral use electric motor to combine directly, simplifying to the cutting drum to spread to move a decoration. The creative of this design: Cut a deceleration machine of mowing the department to install in the ranging arm,

9、used two round to increase center to be apart from, so as to make the total piece of wheel gear reduced, and raised to spread to move an efficiency. The structure full general clutch installs on the electrical engineering stalk, making the moving convenience and safety. In the Design medium to NGW t

10、ype the planet decelerated a machine to carry on excellent turn to go together with teeth, adopt height to change, and did a homologous check. Be promising to need of spread under circumstance of moving the ratio, make the NGW of design type planet decelerate machine physical volume minimum.The shea

11、rer ：The cutting drum ；Hauling department; Walks; Planet gear目录绪论 1第一节 我国机械化采煤发展状况 2第二节 液压传动在采掘机械中的应用 3第一章 概述1.1 采煤机械概述 41.2 采煤机械工作过程 5第二章 采煤机类型及组成2.1 采煤机类型 62.2 采煤机组成 62.3 国内液压牵引采煤机的技术特点及趋势 72.4 采煤机总体方案的确定 82.5 液压牵引双滚筒采煤机结构方案的确定10第三章 牵引部的设计及计算3.1 液压马达的选型 123.2 液压泵的选型 143.3 电动机的选型 153.4 总传动比的确定和分配 1

12、6第四章 牵引部齿轮设计计算4.1 齿轮1和2的设计及强度校核 194.2 齿轮3和4的设计及强度校核 264.3 齿轮5和6的设计及强度校核 334.4 牵引部行星机构的设计计算 40 4.4.1 配齿计算 40 4.4.2行星机构的设计 414.5 惰轮7和8设计及强度校核 48第五章 轴的设计及校核5.1 截二轴的设计及校核 515.2 截三轴的设计及校核 55第六章 轴承的寿命校核6.1 截二轴的轴承校核 586.2 截三轴的轴承校核 59第七章 键的强度校核7.1截二轴的平键校核 617.2截三轴的平键校核 617.3行星轮系花键的校核 627.4输出轴花键的校核 63第八章 采煤机

13、的使用和维护8.1 润滑及注油 648.2 地面检查与试运转 6583 采煤机的井下操作 658.4 机器的维护与检修 65 8.5机器的维护与检修 66结论 68参考文献 69附录 70翻译部分英文原文 72中文译文 81绪论第一节 我国机械化采煤发展概况 我国是以煤炭作为主要能源的国家，煤炭资源极为车富，截止1985年的统计，B探明储量近80006t，且全国大多数地区都有赋存。目前年开采量巴超过12亿t，居世界首位，预计200 o年可达14亿t。 中国是世界上最早利用煤炭的国家，早在六、七千年前就巳开发利用煤炭。鸦片战争以后，帝国主义列强相继在我国开矿、采煤方法向着掠夺性开采方向发展、资源

14、损失卒简达70一80以上，矿工劳动条件恶劣，煤矿安全状况极差。我国实行机械化开采，仅有几十年的历史。 从50年代开始，我国推广长壁工作面采煤方法，为实现机械化采煤创造了条件，并在不断改善顶板管理和提高机械化水平的过程中得到巩固和发展。技术进步，特别是作为员活跃因素的采煤工作面设备的不断更新，对提高工作面生产能力起着主导作用。1964年国产第一台浅截式联合采煤机的出现，是我国第一代普通机械化采煤技术的标志。它与整体移动的可弯曲刮板输送机、金属摩擦支柱及铰接金届顶梁配套，实现了回采工作面采煤、装煤和运煤的机械化1970年采煤机械化水平为153，较1967年提高了近3倍。 在发展普通机械化的同阶参照

15、国外发展采煤机械化的经验，我国进行了综合机械化采煤设备的研究与试验。1974年国产综采设备下井试验，同时开始成套引进国外综采设备，加速我国发展综合机械化采煤的步骤。 1987年颁布的煤炭工业技术政策将发展综合机械化采煤作为采煤技术的发展方向确定下来。 综合机械化采煤的标志是浓压支架的出现。浓压支架的使用使文护和顶接管理实现了机械化为采用生产能力更大的大功率双滚简采煤机和重型可弯曲副板输送机创造了条件。综合机械化使落煤、装煤、运煤、文护和顶板管理等全部作业实现了机械化、不仅极大约提高了生产率，而且保证了安全生产。白前我国B具备了设计、生产成套综采设备的能力。1990年底，我国在册的综采设备共46

16、9套，其中国产设备307套，白655。综采工作面产量也大幅度上升，由1985年的2246上升到1992年的4107。全国已有37个综采队年产超过百万吨。我国正在为年产300万的高产简效工作面研制新的技术装备。全国功率最大的采煤机M02x 400已经问世，M0344型电牵引采煤机也已研制成功。这些成果表明，我国综采技术装备正在向更高水平发展。历年来综合机械化采煤发展情况见表I。 与综采相比较，普通机械化设备投资小、见效快。因此在发展综合机械化的同叭普通机械化仍是我国目前采煤机械化的发展重点。1978年以来，先后研制出DY100、叮150、MLs：?170型双滚筒采煤机，以取代MLQ64、MLQ：

17、80型单滚筒采煤机；井以s0W150、Sos130C型刮板输送机替代soW40、soW44、扔w“80型刮板输送机；同时用单体掖压支柱取代金属摩控支校。以上三种设备配套形成了第三代普通机械化采煤设备郧所谓高挡普采设备。1988年以后，又为普采土作面配备了M06150wI型无链牵引双滚筒采煤机和sozcF630220型双速佃淘封底式刮扳播送机9g这些新型设备，配以单体液压支柱、H型长钢粱及切顶城往，构成第三代普通机械化配套设备，在实际使用中取得了良好的技术经济效果。 从普通机械化发展到综合机械化是采煤工艺发展的飞跃。在加速综合机械的进程中，普通机械化采煤也有了长足的进步。1990年单体液压支柱普

18、采工作面比重已占国有重点煤矿的242。掘进工作面机械化的发展，经历了以钻爆法破落煤岩并配以装载机械的机械化掘进万法的发展阶段，和以部分断面掘进机、全断面掘进机直接破范和装裁煤岩的综合机械化掘进技术的发展阶段。 随着采掘机械化的发展，技术装备的功率和复杂性都大力增加，它在提高生产串”堕低成本，节约能源和劳动力方面有很大优势；但随之因设备故陈面造成的损失也急剧增加，维修费用增幅甚大。目前所采用的预防性计划检修制度，不仅存在着过剩维氏浪曼大量财力物力；而且很难预防备种随机因索引起的事故。因此为减少设备事故。空运至堡费用、减少维修时间、增加设备运行时间，必须采用新的维修技术，对设备的运行状李至行监Q，

19、对运行的设备进行诊断和预报设备的故障，使操作者和维修人员明确已经发生和可能发生的故障，这种维修制度称为预知性维修制度。第二节 液压传动在采掘机械中的应用任何机器设备，其原动机和执行机构都有其合理的运行速度。有些机器的执行机构，不仅其运行速度与原动机不同，而且其运动形式也不尽相同。因此在原动机和执行机构之间均设有传动装置。采掘机械设备装机容量大，运行速度底，载荷变化剧烈，通常要求在工作过程中调速。一般机械减速和调速装置难以满足这些要求。例如采煤机牵引部的速比甚大，一般都在200以上。五十年代的采煤机采用了液压传动的牵引部，利用变量泵-定量马达组成的容积调速系统，实现了无极调速，系统中设置了用于过

20、载保护的安全阀，简单可靠。而现代采煤机装机容量达到数百千瓦，控制、调节及自动化的要求很高，这里采用液压传动驱动支柱升柱；利用液体的不可压缩性，使支柱内的工作液体在顶板压力作用下迅速增压而支承顶板。不论从其运动形式或是承载能力和特性，都是其他传动所不能取代的。唯有液压传动，才使自移式支架付诸应用。刮板输送机虽无调速要求，但满载工况相下的频繁起动，使任何类型的原动机和减速装置都难以承受，唯有采用液力联轴器和液力变矩器，才能保证其平稳起动和正常运转。液压传动在采掘机械中得到了广泛应用，显示出其强大生命力合广阔的发展前景。1 概述 1.1采煤机械概述 采煤机械的装备水平式煤矿技术水平的重要标志之一。采

21、煤机械的选用取决于煤层的赋存条件、采煤方法和采煤工艺，而采煤机械的技术发展又促进了采煤方法和采煤工艺的更新。采煤方法按采煤工艺分为长壁式采煤法和房柱式采煤法两大类。我国广泛使用长壁式采煤法。长壁式采煤法所使用的机械设备按机械化程度分为爆破采煤机械（简称爆采机械）、普通机械化采煤机械（简称普采机械）和综合机械化采煤机械（简称综采机械）三类。根据采煤机械所适用的煤层赋存条件，也可以按煤层厚度或煤层倾角分类。房柱式采煤法使用连续采煤机破煤、装煤和转载，用带转载机的可伸缩带式输送机或梭行矿车运煤。炮采工作面的机电设备较少，主要靠人力完成各项工序。破煤工序有直接打眼放炮和先掏槽后打眼放炮两种，装煤工序主

22、要依靠人工擭煤，运煤工序依靠工作面刮板输送机来完成。普通机械化采煤工作面用采煤机或刨煤机和工作面刮板输送机实现破煤、装煤和运煤工序的机械化，用单体支护设备（单体液压支柱和金属铰接顶梁）实现人工控制顶板。综合机械化采煤工作面将各种相对独立的机电设备合理动组合在一起，在工业过程中协调工作，使采煤工作面的破、装、运、支全部工序实现机械化。工作面设备包括滚筒采煤机或刨煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架和其他辅助设备。1.2采煤机械工作过程普通机械化采煤工作面若采用单滚筒采煤机，可根据煤层厚度和夹矸情况，进行单向或双向采煤。煤层厚度接近滚筒直径且不粘顶板，可以双向采煤，每个行程中都推移输送机。煤层较厚且粘

23、顶，特别是定板易冒落时，向工作面上方的行程中，滚筒贴着顶板截割，以便及时挂顶梁支护近煤壁顶板；向下行程中，滚筒贴着底板截割并清除浮煤，以便推移输送机。由于顶梁悬挂、架设和回收支柱费工，速度慢，普通机械化采煤工作面生产效率较低，安全性较差。普通机械化采煤工作面也可用双滚筒采煤机。综合机械化采煤工作面采用双滚筒采煤机，通常双向采煤。骑槽式采煤机运行的前滚筒贴着顶板截割，后滚筒贴着底板截割。爬底板式采煤机则相反，前滚筒贴底、后滚筒贴顶截割。滚筒的螺旋叶片把碎落的煤炭装进可弯曲的刮板输送机，再经刮板转载机和可伸缩胶带输送机运出。滞后于采煤机的输送机溜槽和液压支架，可以随着向前推移。如此从工作面一端到另

24、一端往复进行采煤。每个行程结束后，需要调换滚筒的上、下位置，如果带有弧形挡板，还应将弧形挡板翻转到滚筒的另一侧，以便进行相反的采煤行程。综合机械化采煤不仅可以增加产量和提高工效，改善劳动条件和作业安全，也利于实现矿井集中化生产，简化生产系统，提高综合经济效益。但总会机械化采煤工作面的初期投资较大。2 采煤机类型及组成 2.1采煤机类型 滚筒采煤机的类型很多，可按滚筒数目、行走机构形式、行走驱动装置的调速传动方式、行走部布置位置、机身与工作面输送乳汁机配合导向方式、总体结构布置方式等分类。按滚筒数目分为单滚筒和双滚筒采煤机，其中双滚筒采煤机应用最普遍。按行走机构形式分钢丝绳牵引、链牵引和无链牵引

25、采煤机。按行走驱动装置的调速方式分机械调速、液压调速和电气调速滚筒采煤机（通常简称机械牵引、液压牵引和电牵引采煤机）。按行走部布置位置分内牵引和外牵引采煤机。按机身与工作面输送机的配合导向方式分骑槽式和爬底板式采煤机。按总体结构布置方式分截割（主）电动机纵向布置在摇臂上的采煤机和截割（主）电动机横向布置在机身上的采煤机、截割电动机横向布置在摇臂上的采煤机。按适用的煤层厚度分厚煤层、中厚煤层和薄煤层采煤机。按适用的煤层倾角分缓斜、大倾角和急斜煤层采煤机。2.2采煤机的组成 采煤机主要由电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成（如图1.1）。电动机：是滚筒采煤机的动力部分，它通过两端输出轴分别驱

26、动两个截割部和牵引部。采煤机的电动机都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以缩小电动机的尺寸。牵引部：通过其主动链轮与固定在工作面输送机两端的牵引链3相啮合，使采煤机沿工作面移动，因此，牵引部是采煤机的行走机构。 左、右截割部减速箱：将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂5的齿轮，驱动滚筒6旋转。滚筒：是采煤机落煤和装煤的工作机构，滚筒上焊有端盘及螺旋叶片，其上装有截齿。螺旋叶片将截齿割下的煤装到刮板输送机中。为提高螺旋滚筒的装煤效果，滚筒一侧装有弧形挡煤板7，它可以根据不同的采煤方向来回翻转180。图1.1 双滚筒液压牵引采煤机组成部分底托架：是固定和承托整台采煤机的底架，通过其下部四个滑靴9将采

27、煤机骑在刮板输送机的槽帮上，其中采空区侧两个滑靴套在输送机的导向管上，以保证采煤机的可靠导向。调高油缸：可使摇臂连同滚筒升降，以调节采煤机的采高。调斜油缸：用于调整采煤机的纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的截割要求。电气控制箱：内部装有各种电控元件，用于采煤机的各种电气控制和保护。此外，为降低电动机和牵引部的温度并提供内外喷雾降尘用水，采煤机设有专门的供水系统。采煤机的电缆和水管夹持在拖缆装置内，并由采煤机拉动在工作面输送机的电缆槽中卷起或展开。2.3国内液压牵引采煤机的技术特点及趋势2.3.1采煤机的技术特点根据MT83-84规定，国产采煤机型号均应以“MG”命名，因此MG系列采煤机就

28、成为采煤机的主导系列，但其中的MG300、MG200、MG150三大系列，又是国产滚筒式采煤机的基本系列，其共同特点是：（1） 覆盖的采高范围大（1.1-4.5m），适应了倾角35以下（个别可达55）中硬和硬煤层；（2） 大部分元部件可在各系列之间和本系列之间通用，因此，通用性强；（3） 价格便宜，一般较其他系列同类机型约便宜30%65%；（4） 绝大部分机型采用无链牵引机构，运行平稳、安全；（5） 采用电动横功率调速，可充分发挥电动机的能力；（6） 具有完善的保护系统；（7） 采用弯摇臂，装煤效果好。2.3.2采媒机的发展过程 采煤机的发展是近90年的事。40一50年代德国鲁尔煤田，乌克兰的

29、顿巴斯煤田出现了静力刨煤机。根据对矿山压力观测，有效压力深度大都在05一06m。在此基础上开始研制浅截式联合采煤机，同时出现了在鼓形滚筒上装截齿，滚简后有装煤犁板的波简式采煤机，随后出现了将截齿安装在叶片上的现代采煤机的工作机构。 采煤机的牵引方式由40年代的钢丝绳牵引发展到销链牵引，80年代完成无链牵引的研制，现在无链牵引获得广泛运用。从传动方式上由机械传动发展到现在的液压传动和电传动方式。为适应开采不同厚度的煤层，滚简采煤机由固定渡简到整机身调高方式，发展到铅贸调高和截割部减速箱整体调高二种方式，适应开采煤层厚度从06545m。采煤机的功率在l00一l000kW范围。2.3.2采煤机的发展

30、趋势 滚筒式采煤机的结构性能还在在不断地改进，以扩大采煤机适应范围，提高其安全可靠性，满足高产、高效，安全的要求。采煤机将按下述方向发展：（1） 发展大功率，大采高，及各种保护系统完善的高产、高效采煤机。目前国内综采工作面年生产能力在180万t左右。为发挥综采工作面的效益，需提高采煤机生产能力，将发展年生产能力打300万t采煤机。（2） 研制适用于不同条件采煤机，扩大采煤适应范围。如研制“三软”条件下，薄煤层、急倾斜等条件下的采煤机。（3） 发展采煤机的标准化，通用化，积木式的部件，以便形成以基本型为基础的采煤机系列。（4） 进一步完善采煤机性能，保证采煤机运行安全可靠。2.4采煤机总体方案的

31、确定2.4.1对牵引部的基本要求由于采煤机的工作条件比较特殊，对牵引部有下列基本要求 1总传动比大 为了实现比较低的牵引速度(一般为10米分以下)采煤机牵引部的总传动比一般大于300； 2总传动比应能在工作过程中随时调节 由于煤质不同和煤中含有坚碰夹杂趴即使在同一工作面内截剖阻力变化也很大。为了避免电动机过度超载或欠裁使负载稳定，充分发挥果煤机的生产效能，需要随时调节牵引速度。 3要在电动机转向一定的条件下反向牵引和停止牵引 采煤机在工作面往返牵引时，滚简的转向不能改变因而内牵引采煤机要在电动机转向不变的条件下实现往返牵引和停止牵引。 4要有可靠的过载保护性能 内于采煤机的负载变化很剧烈，不论

32、用手动或自动调节牵引速度牵引部必须设置过裁保护装置，以保证运转的安全。 5.要有足够的强度 虽然牵引部只消耗采煤机装机功率的10一15，但因牵引速度凰机构受力大，放对牵引邦传动件的强度要求是较高的。2.4.2“三机”配套要求（1）生产能力的配套生产能力配套的原则是：工作面输送机的生产能力必须略大于采煤机的理论生产率，顺槽转载机和胶带输送机的生产率又应大于工作面输送机的生产率。否则，采煤机割下的煤可能运不出去。（2）移架速度与牵引速度配套液压支架工作面长度的移架速度应能跟上采煤机的工作牵引速度，否则采煤机后面的空顶面积将增大，易造成梁端顶板的冒落。（3）相关尺寸配套 过机高度不得小于100250

33、mm，以便司机观察顶板起伏、煤层厚度变化等情况。机身高度限制电动机具有的功率。过煤高度限制输送机的装满程度和大块煤通过的能力，一般为200450mm。机身高度和过煤高度决定于采煤机类型。图 液压支架、采煤机、刮板输送机几何关系示意图2.5液压牵引双滚筒采煤机结构方案的确定 MG650/1620-W型采煤机是多电动机横向布置的液压牵引采煤机，主要适用于中厚煤层厚度为1.33.8m，煤质硬度,煤层倾角的综合机械化采煤工作面，可与多种刮板输送机配套。截深800mm或者1000mm，采用齿轮-销轨式无链牵引机构。2.5.1主要技术参数：主要技术参数及配套设备：采高（m）：1.33.5；适应倾角（）：1

34、5；煤质硬度 : 硬或中硬；机面高度（mm）：1549； 机重（T）：85；滚筒截深（mm）：800、1000；滚筒直径 （mm）： 1800、2000、2240、2500、2700；滚筒转速 （mm）：25.83、29.29；滚筒水平中心距（mm）：13719；摇臂回转中心距（mm）：8250；牵引形式 ：液压无级调速，齿轮-销排式无链牵引；牵引速度(m/min)： 10.412.516.6；牵引力（KN）：932、775、584；摇臂回转中心距（mm）：8250；摇臂摆角：下摆 上摆；泵型号：XBSC-E227-Z ；马达型号：A6V107 ；牵引电机型号：YBXN280M-4装机功率（K

35、W）：1620 （其中两个截割电机2650KW两个牵引电机290KW，一个泵电机40KW，破碎电动机100KW，共计265029040+100=1620）2.5.2配套设备配套输送机 SGZ800型刮板输送机 ZY8460/25.5/55掩护式液压支架2.5.3该采煤机组成部分 MG650/1620-W型采煤机主要由液压传动及电控部（合为一体）、左右截割部、左右牵引部、左右行走部、冷却喷雾系统、机外油管组、支撑组件和拖缆装置等组成。 左右牵引部分别与中间液压传动及电控部两端十式对接，左右行走箱分别固定在左右牵引部的壳体上，上述5个部件共同构成该机身。左右牵引部与液压传动及电控部对接面采用高强度

36、螺栓、螺母以及长丝杠及液压螺母紧固连接，同时各用两个圆柱销定位。 左右行走箱与左右牵引部的连接方式，采用高强度螺栓和螺母板连接，同时各设有两个圆柱定位加固，使整机身具有很强的刚性和防松可靠度。左右截割部为整体弯摇臂箱式结构，通过铰接副分别与左右牵引部铰接，形成主连接支撑，并与机身成为一体，同时摇臂根部与调高液压缸铰接，实现截割部调高。 采煤机由煤壁的两组支撑组件和采空侧的两只导向滑靴分别支撑在工作面刮板输送机的铲煤板和销轨上，通过左右行走箱中的行走轮与输送机销轨啮合，使采煤机沿工作面刮板输送机行走。同时截割部电动机通过截割机构的机械传动带动滚筒旋转，完成落煤和装煤作业。2.5.4整机主要特点1

37、. 多电动机横向布置采煤机采用多电机横向布置的传动形式，各部件之间纵向没有直接的动力穿的，完全取消了单电动机纵向布置传动形式中的螺旋锥齿轮传动及通轴结构等纵向布置传动环节，各部件的传动分别独立，简单直接，从而大大提高了机械传动效率，降低了机体发热程度，从根本上克服了电动机纵向布置传动形式的诸多不足。2.长摇臂、短机身 为了增大采高范围和下切深度，采煤机采用长摇臂结构，摇臂有效长度为8250mm，实现采高范围为1.33.5，最大下切深度可达1000mm；同时为了增强摇臂润滑，摇臂内设有强迫润滑系统。另外，为了更好的适应底板起伏变化、输送机水平弯曲以及提高爬行输送机端头能力，设计了较短机身高度为1

38、549mm。3.左右牵引部可实现电液互换 左右牵引部可实现电液互换，动力输入部位可安装液压马达，也可安装40kW牵引电动机，两种形式连接尺寸相同，使牵引部机械传动系统本身电液完全互换。4.液压传动及电控部合二为一 为了增强机身的整体刚性和部位强度，液压传动部和电控箱采用合二为一设计，其结构采用厚钢板组焊结构，组焊后箱体整体回火处理，有效的增强了机身的刚性和部件强度。5.取消了底托架 为了增大过煤高度，采煤机取消了底托架，过煤矿、高度600mm。机身各对接之间采用大直径圆柱销定位，高强度螺栓连接，取消了传统的楔定位和底座螺栓。为了进一部提高大部件连接的可靠性，采煤机除行走箱个别部位外，其他连接环

39、节一律采用特制螺栓或螺母板连接。6.具有很好的可维护性 为提高采煤机的可维护性，液压传动各主要控制阀均设于箱体外，以便于调整。另外，行走箱与牵引部采用干式连接方式，除涉及=设计出整体结构外，还设计出上下分体结构，以便于行走机构易损元部件的拆装维护、此两种行走箱供用户选用。7.与不同输送机的配套能力强 采煤机与多种输送机配套，只需调整煤壁侧连接板，另外，采煤机煤壁侧支撑组件设有滚轮和滑靴两种形式，供用户选用。3牵引部的设计及计算3.1液压马达的选择液压马达和液任泵的作用相反-从原理上将，液压泵和液压马达是可逆的，即液压泵可以作液压马达使用；或者反过来液压马达也可以作腋压泵使用，从结构上来看，二者

40、也基本相同-但有些液压泵和腋压马达为了提高其各自的性能，在结构上采取了一些措施，限制了它们的可逆性。液压马达和液压泵的主要区别是：（1）液压马达应当能够正转，反转，因而要求其内部结构必须对称，液压泵通常都是单向旋转的，在结构上不一定有此限制。(2)腋压马达的转速范围需要足够大，特别对它的最低稳定转速有一定的要求；液压泵都是在高速下稳定工作的，其转速很少有变化。因此为了保证马达在低速运转时的良好润滑状态，通常都采用滚动轴承或静压滑动轴承，而不采用动压滑动轴承。(3)液压马达应当具有良好的启动特性和低速稳定性，因此要尽量提高马达的启动扭矩和效率，井减小其扭矩脉动程度。(4)液压马达不必具备白吸能力

41、，但需要一定的初始密封性，才能提供必要的启动扭矩；液压泵通常必须具备自吸能力。在自吸工况下，泵的吸液腔呈真空状态，需防止产生“气六”和”气蚀”现象；马达工作时，则一般不存在这种现象。由于存在这些差别，使得仵多液压马达与液压泵尽管在结构上很相似，但不能可逆工作。3.1.1液压马达的分类及特点一般认为，额定转速高于500r/min的属于高速液压马达；额定转速低于500r/min的属于低速液压马达.高速液压马达的基本形式有齿轮式叶片式和轴向柱塞式等。它们的主要特电是转速较高、转动惯量小、便于启动和制动、凋速及换向灵敏度高。通常高速液压马达输出扭矩不大，所以又称为高速小扭矩液压马达。低速腋压马达的基本

42、形式是径向柱塞式，例如单作用曲柄连杆式、静压平衡式和多作用内曲线式等。此外，在轴向柱塞式，叶片式和齿轮式中也有低速的结构娶弍，如常用的摆线马达。低速液压马达的主要特点是排量大、体积大、转速低，因此，可以直接与工作机构相连接，不需要另设减速装置，使传功机构大大简化。通常低速液压马达的输出扭矩较大，所以又称为低速大扭矩液压马达。3.1.2液压马达的工作原理 下面以斜盘式轴向柱塞液压马达真明液压马达的工作原理。当液压泵输出的压力油进人液压马达高压腔时，柱塞在液压力的作用下被顶出，压在斜盘的端面上斜盘对柱塞有一个反作用力N，该力分解为两个分力，一个为轴向分力，与作用在柱塞上的液压力相平衡；另一个为垂直

43、于柱塞轴线的周向分力，该力通过柱塞作用在缸体上相对于缸体轴心线产生一个转矩。3.1.3马达的选型由于采煤机两端牵引，则根据已知牵引力，得最大和最小牵引力为 最大牵引力 速度为 最小牵引力 速度为(1)马达输出功率计算 式中 直齿圆柱齿轮传动效率 8级精度 0.97圆柱滚子轴承效率 0.98花键传动效率 0.98滑动轴承效率 0.98双级行星NGW负号减速器传动效率 0.96则最大牵引力时：最小牵引力时：（2）马达的选型根据最小功率和压力选A6V107斜盘式轴向柱塞马达主要技术参数：最大功率：187KW最大排量： 最小排量：最高转速：最小转速：最大转矩：最小转矩：最大流量：3.2液压泵的选择 液

44、压泵是将原动机的机械能转换为液压能的能量转换元件，在液压传动中，液压泵作为动力元件向液压系统提供液压能。根据采煤机工作压力和马达的最大流量，选XBSC-E227-Z型轴向柱塞泵，采用手动伺服调速。主要技术参数：排量：流量：容积效率：额定压力：最高压力：额定转速：驱动功率：3.3电动机的选择设计要求牵引部电动机功率为90KW，根据矿井电机的具体工作环境情况，电机必须具有防爆和电火花的安全性，以保证在有爆炸危险的含煤尘和瓦斯的空气中绝对安全，而且电机工作要可靠，启动转矩大，过载能力强，效率高。所以选择YBXn系列高效率隔爆型三相异步电动机。型号为YBXn280M-4；其主要参数如下：额定功率：90

45、KW；额定电压：380V；额定电流：161.7A；额定转速：1485r/min；同步转速：3000r/min;满载功率因数：0.85；最大额定转矩：2.3震动等级：1.00电动机绝缘等级：F级；质量： 780KG；冷却方式：IC411。该电动机有一个圆柱形轴伸，借联轴器或正齿轮传动。3.4总传动比及传动比的分配3.4.1总传动比的确定采煤机的牵引速度为，估取齿轨轮分度圆直径为300mm，则算得齿轨轮的转速为。总传动比3.4.2传动比的分配在进行多级传动系统总体设计时，传动比分配是一个重要环节，能否合理分配传动比，将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条件、成本及工作能力。多级传动系统

46、传动比的确定有如下原则：1.各级传动的传动比一般应在常用值范围内，不应超过所允许的最大值，以符合其传动形式的工作特点，使减速器获得最小外形。2.各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称；各传动件彼此间不应发生干涉碰撞；所有传动零件应便于安装。3.使各级传动的承载能力接近相等，即要达到等强度。4.使各级传动中的大齿轮进入油中的深度大致相等，从而使润滑比较方便。由于采煤机在工作过程中常有过载和冲击载荷，维修比较困难，空间限制又比较严格，故对行星齿轮减速装置提出了很高要求。因此，这里先确定行星减速机构的传动比。设计采用NGW型行星减速装置，其工作原理如下图所示（图2.1）：a太阳轮 b内齿圈 c行星轮 x

47、行星架图2.1 NGW型行星机构该行星齿轮传动机构主要由太阳轮a、内齿圈b、行星轮c、行星架x等组成。传动时，内齿圈b固定不动，太阳轮a为主动轮，行星架x上的行星轮c面绕自身的轴线oxox转动，从而驱动行星架x回转，实现减速。运转中，轴线oxox是转动的。这种型号的行星减速装置，效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便、传动功率范围大，可用于各种工作条件。因此，它用在采煤机牵引部最后一级减速是合适的，该型号行星传动减速机构的使用效率为0.960.98,传动比一般为2.113.7。如上图所示，当内齿圈b固定，以太阳轮a为主动件，行星架x为从动件时，传动比的推荐值为2.79。查阅文献4,采煤机牵

48、引部行星减速机构的传动比一般为412。这里定行星减速机构传动比 则其他三级减速机构总传动比 由于采煤机机身高度受到严格限制，每级传动比一般为根据前述多级减数齿轮的传动比分配原则和摇臂的具体结构，初定各级传动比为： 以此计算，四级减速传动比的总误差为： 049在误差允许范围5内，合适。3.4.3各级传动转速、功率、转矩的计算1)各轴转速计算：从电动机出来，各轴依次命名为、轴。轴 min轴 min轴 轴 轴 轴 2)各轴功率计算：轴 轴 轴 轴 轴 轴 3)各轴扭矩计算:轴 轴 轴 轴 轴 轴 式中 直齿圆柱齿轮传动效率 8级精度 0.97圆柱滚子轴承效率 0.98花键传动效率 0.98滑动轴承效率 0.98双级行星NGW负号减速器传动效率 0.964 牵引部齿轮设计计算4.1 齿轮1和2的设计及强度效核1)选择齿轮材料查文献1表8-17 两个齿轮都选用20Gr