MG300-700-WD型采煤机设计【8张CAD图纸+毕业论文】

MG300-700-WD型采煤机设计

74页 24000字数+论文说明书+8张CAD图纸【详情如下】

MG300-700-WD型采煤机截割部装配图.dwg

MG300-700-WD型采煤机装配图.dwg

MG300-700-WD型采煤机设计说明书.doc

内齿圈.dwg

截二轴标注.dwg

截割部传动系统图.dwg

行星机构.dwg

轴3示意图.dwg

齿轮.dwg

摘  要

长壁工作面采煤设备由三大件组成：液压支架，刮板运输机和采煤机。随着长壁采煤经验的增加，根据不同地质条件对采煤机做了一些改进，使长壁工作面采煤在将来的煤炭工业上起到更显著的作用。本论文设计的是电动机功率为700hp。电动机主要是为截割部割煤和牵引部提供动力，采煤机装有两个电动机，一台用于牵引部和一个截割部，另一个电动机则为另一个截割部和其他辅助设备提供动力。

本文主要讲述了采煤机截割部的设计。采煤机截割部是实现采煤机减速的单元。截割部里采用了四级减速，动力由采煤机电动机通过齿轮传递到采煤机滚筒来实现割煤。对称的摇臂结构使采煤机实现左右摇臂可以互换。截割部采用增加惰轮的个数来增加摇臂的长度，从而实现增大采煤机的截深。

关键词：滚筒采煤机 截割部 摇臂 长壁工作面采煤

ABSTRACT

Longwall equipment consists of three major components:the hydraulically powered roof support,the chain conveyor,and the coal-cutting machine.As a result of increased experience with longwall installations under different conditions,certain improvements are being made.since longwall mining is obviously going to play a much larger role in the coal mining industry in the future.this text design is the electric motor power is a 700 hps.Electric motor mainly is the power source for the shearer.It provides for the cutting drum.The large capacity shearers are generally equipped with two electric motors: one for the haulage unit and one gearhead and the other for the other gearhead and other ancillary equipment. 

      This paper is mainly about the design of the ranging-arm of the cut unit.The ranging-arm is a speed reduction unit.It consists of four stage drives.The power applied by the cutter motor through three spur gear transmissions and one epicyclic gearing drives the drum to cut coal. The external form of the ranging-arm is straight and symmetrical structure which enables the lest and right ranging-arms can replace each other. The gears referred in this parper are all profile-shifted gears in order to increase their strength.

Keywords: Shearer  cut unit  Ranging-arm  longwall mining  

目    录

1 绪论 1

1.1我国采煤机30多年的发展进程 1

1.1.1 20世纪70年代是我国综合机械化采煤起步阶段 1

1.1.2 20世纪80年代是我国采煤机发展的兴旺时期 1

1.1.3 20世纪90年代至今是我国电牵引采煤机发展的时代 2

1.2  国际上电牵引采煤机的技术发展状况 4

1.3　国内电牵引采煤机的发展状况 5

2总体方案的确定 6

2.1MG300/700-WD型采煤机简介 6

2.1.1概述 6

2.1.2主要技术参数 7

2.1.3结构特点 7

2.2摇臂结构设计方案的确定 7

2.3截割部电动机的选择 7

2.4传动方案的确定 8

2.4.1 传动比的确定 8

2.4.2 传动比的分配 9

3 传动系统的设计 11

3.1各级传动转速、功率、转矩的确定 11

3.2 齿轮设计及强度效核 13

3.3　轴的设计及强度效核 23

3.3.1 先确定Ⅲ轴 23

3.3.2轴4的设计及强度效核 29

3.3.3惰一轴的设计 35

4 行星传动机构的设计过程 37

5 采煤机的使用与维护 57

5.1采煤机使用过程中常见故障与处理 57

5.2 大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法 58

5.3采煤机轴承的维护及漏油的防治 59

5.4煤矿机械传动齿轮失效的改进途径 61

5.5 硬齿面齿轮的疲劳失效及对策 65

总结 68

参考文献 69

致  谢 70

1 绪论

1.1我国采煤机30多年的发展进程

1.1.1 20世纪70年代是我国综合机械化采煤起步阶段

    20世纪70年代初期，煤炭科学研究总院上海分院集中主要科技骨干，研制出综采面配套的MD-150型双滚筒采煤机，另一方面改进普采配套的DY100型、DY150型单滚筒采煤机；70年代中后期，制造出MLS3-170型双滚筒采煤机。20世纪70年代我国采煤机的发展有以下特点：

    1．装机功率小

    例如，MLS3-170型双滚筒采煤机，装机功率170KW；KD-150型双滚筒采煤机，装机功率150KW；DY-100和DY-150型单滚筒采煤机，装机功率100KW和150KW。

    2．有链牵引，输出牵引力小

    此时期的采煤机牵引方式都是圆环链轮与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力在200KN以下。

    3．牵引速度低

    由于受液压元部件可靠性的限制，设计的牵引力功率较小，牵引速度一般不超过6m /min 。

    4．自开切口差

    由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,故需要人工清理,单滚筒采煤机更是如此.

    5．工作可靠性较差

    我国基础工业比较薄弱,元部件质量较差,反映在采煤机的寿命普遍较低,特别是液压元部件的损坏比较严重。

1.1.2 20世纪80年代是我国采煤机发展的兴旺时期

    20世纪70年代后期，我国总共引进143套综采成套设备。世界主要采煤机生产国如英国、德国、法国、波兰、日本等都进入中国市场，其技术也展示在中国人的面前，为我们深入了解外国技术和掌握这些技术创造了条件，同时通过20世纪70年代自行研制采煤机的实践，获得了成功和失败的经验与教训，确立了我国采煤机的发展方向，即仿制和自行研制并举。

    解决难采煤层的问题是20世纪80年代重大课题之一：具体的课题是薄煤层综合机械化成套设备的研制：大倾角综采成套设备的研制：“三硬”、“三软”4．5m一次采全高综采设备的研制：解决短工作面的开采问题，短煤臂采煤机的研制。

据初步统计，20世纪80年代自行开发和研制的采煤机品种有50余种，是我国采煤机收获的年代，基本满足我国各种煤层开采的需要，大量依靠进口的年代已一去不复返了。20世纪80年代采煤机的发展有如下特点：

1．重视采煤机系列的开发，扩大使用范围

20世纪70年代开发的采煤机，一种类型只有一个品种，十分单一，覆盖面小，很难满足不同煤层开采需要。20世纪80年代起重视系列化采煤机的开发工作，一种功率的采煤机可以派生出多种机型，主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用，这样不仅扩大了工作面的适应范围，而且便于用户配件的管理。采煤机系列化是20世纪80年代采煤机发展中非常突出的特点。

2．元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性的提高

总结20世纪70年代采煤机开发中的经验教训，元部件的可靠性直接决定采煤机开发的成功率，所以功关内容为：主电机的攻关，以解决烧机的现象；齿轮攻关，从选择材质上，热处理工艺上着手，学习国内外先进技术成功经验，以德国齿轮为目标进行攻关，达到预期目的，解决了低速重载齿轮早失效的问题：液压系统和液压元部件的攻关，主油泵和油马达的可靠性直接影响牵引部工作的可靠性，在20世纪80年代中期，把斜轴泵、斜轴马达、阀组和调速机构等都列入重点攻关内容。

3．无链牵引的推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全

在引进大功率采煤机的同时，无链牵引技术传入中国，德国艾柯夫公司的销轨式无链牵引和英国安德森公司的齿轨式无链牵引占绝大多数，而且技术成熟。为此，我国研制采煤机的无链牵引都向引进机组的结构上靠拢。仿制和引进技术生产的采煤机更是如此。无链牵引使采煤机工作平稳，使用安全，承受的牵引力大，因此，得到用户的广泛欢迎，大功率采煤机都采用无链牵引系统。

1.1.3 20世纪90年代至今是我国电牵引采煤机发展的时代

进入20世纪90年代后，随着煤炭生产向集约化方向发展，减员提效，提高工作面单产成为煤炭发展的主流，发展高产高效工作面势在必行，此采煤机开发研制围绕高产高效的要求进行，其主要方向是：

（1）大功率高参数的液压牵引采煤机：最具代表性的机型是MG2X400－W型采煤机。

（2）高性能电牵引采煤机：电牵引采煤机的研制从20世纪80年代开始起步，20世纪90年代全面发展，电牵引的发展存在直流和交流两种技术途径。进入20世纪90年代后，交流变频调速技术在中厚煤层采煤机中推广使用，上海分院先后开发成功MG200/500-WD、MG200/450-BWD、MG250/600-WD、MG400/920-WD和MG450/1020-WD等采煤机，变频调速箱可以是机载，也可以是非机载。另外派生出8种机型，都已投入使用，取得较好的效果。太原矿山机械厂在引进英国Electra1000直流电牵引全套技术的基础上，开发出MG400/900-WD和MG250/600-WD型两种电牵引采煤机，鸡西煤机厂、辽源煤机厂也开发了交流电牵引采煤机。

总结

经过三个多月的用心钻研和大量的查阅相关资料，我的毕业设计已接近尾声。毕业设计是我们大学生活的最后一个重要环节，是对大学四年学习内容的综合和学习能力的考核。对我们每个学生来说，毕业设计都特别重要，它既总结了大学学习的主要内容，又给我们提供了应用所学知识和查阅相关书籍的自学能力，是对大学四年学习的检验和完善。

我此次设计的题目是MJ300/700WD型电牵引采煤机截割部的设计。截割部是实现采煤机落煤和装煤的重要结构。在石油、天然气、水力发电和核动力获得巨大发展的今天，煤炭仍然是我国一次性能源的主体。煤炭工业持续、稳定、协调的发展是顺利进行社会主义现代化建设的重要条件。采掘机械自动化、先进化是煤炭工业增加产量、提高劳动生产率、改善劳动环境和保证安全生产的必要技术手段，也是煤炭生产过程中节约能源、动力和原材料消耗的有效技术措施。采煤机是目前重要的采煤设备，它的技术状况和我国煤炭事业的发展密切相关。因此，对采煤机进行设计和改善是必要的，有现实意义的。

本次所设计的截割部，既借鉴了前人已有的优秀成果，同时也渗入了自己的思考。采煤机采用电动机横向布置的形式，取代了以前采煤机固定减速箱里用于改变传动方向但极易损坏的锥齿轮，四级减速全设在摇臂里还可以增加摇臂长度，用以增大采煤机的截深。其次采煤机左右部分的摇臂采用对称的形式，实现了采煤机左右摇臂的通用性和互换性。通过这样的设计，使采煤机截割部的生产加工以及采煤机井下的安装、调试都带来了极大的方便，同时有利于促进采煤机的系列化和通用化。

通过本次毕业设计，我学会了如何查阅资料，如何应用已学的知识，深刻体会到了所学知识的重要性，以及使所学知识联系起来成为一个系统的整体的必要性，逐渐形成一套自己提出问题、分析问题、最后解决问题的整套思路。这些宝贵财富都会使自己在将来的学习和工作中受益非浅。由于所学知识有限，实际经验缺乏，因此，我的毕业设计中难免存在缺陷与不足，恳请各位老师及评阅者批评指正，我将在今后的学习和工作中进行弥补。

参考文献

[1] 王洪欣. 机械设计工程学(Ⅰ). 徐州:  中国矿业大学出版社, 2004 

[2] 唐大放. 机械设计工程学(Ⅱ). 徐州:  中国矿业大学出版社, 2004

[3] 李昌熙. 采煤机.  北京:  煤炭工业出版社,  1988

[4] 许洪基. 现代机械传动手册.   北京:  机械工业出版社,  1995

[5] 谢锡纯. 矿山机械与设备.   徐州:  中国矿业大学出版社, 2004

[6] 李贵轩. 采掘机械.  北京:  煤炭工业出版社,1982

[7] 赖昌干. 采掘运机械的控制. 徐州:  中国矿业大学出版社,1994

[8] 王启广. 采掘机械与支护设备. 徐州:  中国矿业大学出版社,2006

[9] 刘鸿文. 简明材料力学.  北京: 高等教育出版社,2004

[10] 单丽云. 工程材料(第二版). 徐州:  中国矿业大学出版社, 2003

[11] 成大先. 机械设计手册第三版第2卷. 北京: 化学工业出版社.1999

[12] 吴相宪. 实用机械设计手册.  徐州:  中国矿业大学出版社, 2001

[13] 陶驰东. 采掘机械. 北京: 煤炭工业出版社,1993

[14] 宁思渐. 采掘机械. 北京: 冶金工业出版社,1980

[15] 掘进机械化成套设备选型手册. 北京:  煤炭工业出版社,1990

[16] 方慎权. 煤矿机械. 徐州:  中国矿业大学出版社,1986

[17] 程居山等.矿山机械. 徐州:  中国矿业大学出版社,1997

[18] 王启广. 电牵引采煤机的现状与发展. 矿山机械,2004

[19] [苏]保晋等.采煤机破煤理论.王庆康等译. 北京:  煤炭工业出版                    

社,1992

[20] [苏]B.Ⅱ索洛德等著:刘福棠等译,采矿机械与自动化机组, 北京:                      

煤炭工业出版社,1987

[21] Proposed Technologies for Mining System Deep-Seabed Polymetallic Nodules. Procee-dings of the International Seabed Authority’s Workshop held in Kingston,Jamaica.August3-6,1999.

[22] Design Reports of Manganese Nodule Mining System for 6000m.Institute-fur Konstruktion University Siegen,November,2000.

致  谢

    在本次毕业设计过程中,我的指导老师给了我很多重要的参考意见,并定期和我讨论设计过程中遇到的难题,给予了我极大的鼓励和耐心的教诲.无论是刚开始总体方案的确定,还是毕业论文的撰写和图纸的绘制,都凝聚了他们大量的心血和汗水.使我的设计设计在原有基础上更合理更完美.在此,我衷心的向感谢他们在设计过程给予我大力帮助和极大的鼓励;最后,感谢各位参阅教师在百忙之中给我的设计评阅与指导.