毕业设计开题报告---滚筒式采煤机截割部结构设计.doc

毕业设计开题报告题目名称： 滚筒式采煤机截割部结构设计 院系名称： 机 电 学 院 班 级： 机 自 0 班 院毕业设计开题报告开题报告1本课题所涉及的内容及其研究的综述1.1研究目的和意义 随着我国经济的迅速发展，对能源的需求量将会日益增加，而作为我国传统能源的煤炭则是推动我国经济持续健康发展的重要能源保障。我国目前煤矿大部分都已经经过了多年的开采，而对一些薄煤矿由于技术的原因我们的开采还不到位，潜力很大，因此对薄煤层采煤机的需求量很大。所以说研制开发薄煤层采煤机有着长远的社会效益。而目前我国的薄煤层采煤机并不能满足实际工况的需要，其中一个主要的原因是由于其截割部的设计并不是很完善，而该设计正是在这样一个背景下进行的，对薄煤层采煤机截割部的设计就是为了满足实际工况的需求，使其发挥更大的作用。为适应薄煤层煤层的开采，研究设计一定型号的滚筒式采煤机，采用了当今国内外的一些比较先进的技术，如变频调速，机载操作站操作和无线电离机遥控操作等。在国内投入使用，设备运行状态的监测，检测及有关参数的显示使用中文。这款采煤机的设计生产及使用，能大大的提高采煤的效率，对降低工人工作强度，提高年产量都有很大的帮助。采煤机截割部主要由箱体、原电机、输出轴、减速部分、除尘及冷却系统，润滑系统等组成。采煤机截割部减速器主要由固定减速器和摇臂行星减速器起两部分组成，截割部承担截煤和装煤任务，是采煤机的主要部件之一。通过对截割部设计的完善，从整体上提高我国对薄煤层开采的效率。1.2国内外发展情况20世纪40年代末，美国利诺斯公司首先在装煤机机身上安装了一个可摆动的落煤截割头，实现了割煤、落煤和装煤工序的机械化连续作业，这就形成了采煤机的雏形。按照落煤机构来划分，采煤机的发展大体经历三个阶段：第一阶段，20世纪 40年代，以利诺斯公司的 cm28h 型和久益机械制造公司的3jcm 型和6cm型为代表的截链式采煤机，主要用于开采煤炭、钾碱矿、铝土矿、页岩以及永冻土等。采煤机的生产能力低，且结构复杂，装煤效果差。第二阶段，50年代，以久益公司的8cm 型为代表的摆动式截割头采煤机，生产能力较高，装煤效果较好，但机器工作时振动大，维护费用高。第三阶段，60年代至今，滚筒式连续采煤机高速发展，并日趋成熟。从80年代开始，随着开采工艺的发展和开采条件的提高，采煤机不断向大功率、多功能、系列化和自动化方向发展，使其适用性和智能性增强，逐渐成为先进产煤大国的主要采煤设备。第三代滚筒式连续采煤机，集破煤、落煤、装运、行走、电液系统及辅助装置为一体，达到了很高的制造水平。随着技术的成熟，一些集电子电力，微电子，信息管理以及计算机智能技术与一体的大功率电牵引采煤机被开发研制出来，其性能参数优，可靠性强，自动化程度高，操作方便，控制灵敏，监控保护及检测功能完善。从上世纪八十年代开始，我国进入了采煤机发展的兴旺时期，在广泛吸取国外先进技术的同时，不断实践创新，锐意进取，重视采煤机成系列的开发，不断扩大使用范围，同时推广使用无链牵引，使采煤机工作更平稳，使用更安全。在九十年代，电牵引技术逐步成熟，多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流，为提高生产效率立下了汗马功劳。随着科技的进步，开发高产高效矿井综合配套设备已成为我国煤炭科技发展的主流：大功率，大截深电牵引采煤机被广泛的开发和使用，一些世界前沿的先进技术也被用到了采煤机的开发应用中，如变频调速技术，远程监控，无线遥控等等，为更好的服务我国煤矿事业奠定了坚实的基础。1.3 设计目标在综合参考了国内外各种适于中薄煤层开采的采煤机的基础上，对其截割部细致分析，研究设计出一定型号的滚筒式采煤机的截割部，使其更加适合薄煤层较硬煤质的截割。 根据所给设计参数和工作环境的要求，设计滚筒式采煤机的截割部，使其达到预期的设计要求和工作要求。即采高范围适应1.22.0m。1.4 设计方案分析确定 滚筒式采煤机截割部要满足以下要求：有很高的强度、刚度和可靠性，良好的润滑、密封、散热条件和高的传动效率等。（1）研究内容：截割部的传动方案，齿轮的设计计算与校核，轴的设计计算与校核，电动机、轴承等零件的合理选用。拟解决的问题：截割部的传动系统的设计，截煤部工作载荷大，条件恶劣，外形尺寸受到严格限制，要满足很高的可靠性。同时要保证设计合理，降低成本。（2） 设计方案分析确定1）传动方案确定综合参考国内外各种采煤机的结构方案，同时类比相似型号的采煤机的截割部传动方案，初步定出滚筒式采煤机截割部若干传动方案如下图：方案一该方案传动方式：电机固定减速箱摇臂滚筒其特点：传动简单，摇臂从固定减速箱端部伸出，支承可靠，强度和刚度好，但卧底量较小，因此此方案不宜采用。方案二此方案传动方式为：电机固定减速箱行星齿轮传动滚筒特点：在滚筒内装了行星传动，简化了传动系统，但筒壳增大了，适用于中厚煤层采煤机，所以此方案也不宜采用。方案三：截割部的传动方式为：电动机摇臂行星齿轮传动滚筒。其特点为：采用独立摇臂，其本身就是个单独的减速箱，进出油口都密封。电动机轴与滚筒轴平行，传动简单，调高范围大，机身长度小，适宜薄煤层使用，故采用此方案。2）驱动方式的确定驱动方式是指采煤机拖动电机的数量和传动方式，大体上分为四类：单机驱动方式、双机分别驱动方式、双机联合驱动方式和多机分别驱动方式。而本采煤机采用多机分别驱动的方式，具有以下优点：每台电机的功率比较小；一台电机有故障，容易更换，损失小。3）电机的布置形式电机的布置形式采用纵向布置。优点：这种布置方式对增大截割功率、降低机身高度是有益的。（3）设计计算步骤：采煤机截割部结构总体方案设计 传动装置的选择传动装置的几何参数的确定主要零部件的强度校核主要零部件的零件图绘制总装配图绘制说明书的编写2.本课题有待解决的主要关键问题该采煤机截割部靠近滚筒处采用一级行星减速器，该减速器自身存在一些不适用于矿井工作的特性。如振动、动不平衡、发热、干涉等问题，有待进一步深入研究qq：2540760825（该毕业设计可以用两份换，如支付现金30 ，薪火相传）。3.2 预期目标的可行性分析1）潜在趋势 现在以及以后很长一段时间，我国都将是经济高速增长的国家，对能源的需求可想而知。而我国的主要资源则是矿产，因此对采煤机的需求量很大，限于我国薄煤层地带很多，为了合理利用资源，我国越来越重视对薄煤层的开采，因此适用于薄煤层开采的采煤机在市场上很是走俏。同时随着国家对煤矿技术的投入，各类新型采煤机应运而生，诸如一些能很好的降低劳动强度，提高劳动效率的大功率电牵引采煤机等很适合薄煤层的开采。因此该产品上市一定会有广阔的销路，有很大的市场开发潜力。 2）有待解决的技术问题 该采煤机截割部靠近滚筒处采用一级行星减速器，该减速器自身存在一些不适用于矿井工作的特性。如振动、动不平衡、发热、干涉等问题，有待进一步深入研究。3）该设计的特点（1）用于煤层高度1.22.0m的较薄煤层开采（2）机载交流变频调速，齿轮销轨行走（3）机载操作站操作和无线电离机遥控操作（4）加大装机功率，截割部采用双电机遥控操作该采煤机采高范围1.22.0m，滚筒直径较大，采煤效率较高，经济成本较低。 4）初步经济效益预测该设计中的大部分零件都可以由鸡西煤机厂自己生产，降低了外购的成本，该采煤机性能更好，成本更低，投入市场会大受欢迎，经济前景看好。4完成本课题的工作计划及进度安排2.213.06 课题调研及毕业实习3.073.13 总体方案论证及译文3.143.27 总体设计3.285.15 具体零部件设计5.165.22 答辩资格评审5.235.29 毕业答辩5.306.05 毕业设计修改5 指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日6 指导小组意见qq：2540760825（该毕业设计可以用两份换，如支付现金30 ，薪火相传）指导小组组长