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机械 毕业设计 俯采式 采煤 结构设计 全套 cad 图纸

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of is a of to 0% of of a 0% of we to a to of 1,of it on of by be a of by be of to of is a to of 1.1 to to to in of is to to a to is up,is to e to to of of is is in to to t is 1.2 to of is of be or of be of be to in t 2,to be of to to to a is a of 2.1 to to a to be is to a is of in 2.2 of he s a to a to up a to to to a 3,a .1 of in to to of of to in up to as up to an to go to in of to to to in it to to do 3.2 to to a to a E a by to to to to to to on -3 to a E:to of to to be to to a to a to to to If to be to a or to or to to 4,he a to to to a to be 4.1 ay to to to a to a to to a a to to :00: to a or of to to of at a to be of to to a of to to of of 5,of of is a to a to to in to to to a to to a of1 a to a to to in a a a It of to to in to t to a to to a to to to an to a at to in of,a in to a to be to to to to to to up to of in to to a to of a 采煤工作面的顶板管理问题探讨 顶板管理是采煤工作面安全管理的重点。据资料统计，顶板事故约占煤矿事故的 60%，采煤工作面的事故又占了顶板事故的 70%以上。因此，我们必须加强顶板管理，减少采煤工作面顶板事故的发生。 1、顶、底板的定义及其分类 赋存在煤层之上的邻近岩层称为顶板，赋存在煤层之下的邻近岩层称为底板。顶底板的岩性、强度及吸水性与采掘工作面的管理有直接关系，它们是确定顶板支护方式、选择采空区处理方法的主要依据。 根据岩性、厚度及回采过程中垮落的难易程度，顶板分为伪顶、直接顶和老 顶。 根据直接顶运动对采场来压的影响，直接顶分为破碎、不稳定、中等稳定、稳定、坚硬顶板等五类。根据老顶运动在工作面内矿压显现程度和对工作面安全威胁的大小，老顶分为来压极强烈、来压强烈、来压较明显、来压不明显等四类。 根据岩层与煤层的相对位置关系，底板分为直接底和老底。直接位于煤层之下的岩层称为直接底 ;位于直接底或煤层之下的岩层称为老底。煤层顶底板类型受沉积环境及后期地质构造运动的影响，不同地区其发育程度不同，有的煤层可能会不全。 2、需要控制的顶板分类及采空区的处理办法 根据 不同的顶板类型和性质，选择不同的支护方式和采空区处理方法，是顶板管理的基本原则。 按顶板的岩层强度，需要控制的顶板可分为 :一般性顶板、缓慢下沉顶板、有整体塌垮危险的顶板等。 采空区的处理方法主要有 :全部垮落法、局部充填法、煤柱支撑法和缓慢下沉法等。 3、顶板压力显现特征 在开采过程中，采空区上方的岩层会发生移动，根据顶板位移情况，将裂隙带岩层中上覆岩层沿工作面推进方向划分 为三个区 :煤壁支撑影响区、离层区、重新压实区。 从工作面开切眼到向前推进过程中，破坏了原有应力场的平衡状态，引起应力的重新分布。在采煤工作面的前后形成支承压力，其具体分布形状与采空区处理方法有关。 初次来压 主要表现形式 ： 是顶板“自行挠曲”幅度加大 ;煤壁的变形与塌落 (片帮 );支护钻底等。初次来压比较突然，一般要持续 2。 周期来压主要表现形式 ： 主要表现形式是 :顶板下沉速度急剧增加，顶板下沉量变大 ;支柱所受的承载普遍增加 ;采空区悬顶 ;支柱发出声响 ;引起煤壁片帮、支柱折损、顶板发生台阶下沉等。如果支柱参数选择不合适或单体支柱稳定性较差，可能导致局部昌顶或顶板沿工作面切落等事故。 4、顶板支护的选择 工作面支护的作用是减缓顶板下沉，维护控顶距内顶板的完整性，保证工作空间安全。 支护材料主要有金属支架和木支架。支护形式主要有点柱支护、棚式支护和液压支架。 在选择支护规格时，主要掌握以下两点 : 般可以根据钻孔柱状或已掘出的巷道资料来确定采高。从上覆 岩层的活动规律，可初步确定顶板在最大控顶距处的平均最大下沉量，选出合适的支柱型号 2 掌握正常状态的顶板下沉量和支架的可缩量。计算出支柱的最大高度最小高度 出支柱的规格 相关 料，确定支柱的型号。 5、工作面日常管理的重点 日常顶板管理的重点是正确地确定支护密度、控顶方式，正确安排和组织采煤、控顶的定时关系，来压前加强支护质量管理，选用好必要的辅助性支护等，达到排除冒顶事故，保证效率的目的。 1 支护密度和控顶方式的选择 根据工作面顶板岩性、采场周期性来压明显程度、来 压强度以及来压前后顶板的变化情况等，来确定支护密度和控顶方式。 2 生产过程中采煤与控顶之间的定时关系 周期来压不明显的采场，强调支护、采煤，控顶平行作业，尽可能缩小采煤、回柱放顶操作间的距离，以加快工作面推进度 ;周期来压较明显的采场，在来压前后采取不同的时、控关系组织方案，来压前不宜采煤、放顶同时作业，来压后应当采用采煤、放顶保持最小错距平行作业。场来压前，加强支护质量管理保证支柱有足够的支撑力、防止支柱钻底、正确采用辅助性支护。 采煤工作面顶板日常管理的关键在于提高现场管理、操作水平，支护要适应采场来压及 顶底板变化情况，采取正确的辅助性支护措施，充分发挥 控顶效果。 湖南科技大学 潇湘学院 毕业设计（论文）任务书 机电工程 学 院 测控技术与仪器 系（教研室） 系（教研室）主任 : （签名） 年 月 日 学生姓名 : 刘浩 学号 : 1053010625 专业 : 机械 设计 制造及其自动化 1 设计（论文）题目及专题： 俯采式采煤机 结构设计 2 学生设计（论文）时间 ： 自 2014 年 2 月 17 日开始至 2014 年 5 月 31 日止 3 设计（论文）所用资源和参考资料： (1)原始资料： 防爆电机功率 50引速度 0 滚筒转速 50 (2) 梁洪光 ， 薄煤层综采技术发展现状 . 煤矿开采 ， (3) 王立国 ,孙鹏 . 薄煤层采煤机的技术特点及研制 设计（论文）应完成的主要内容： (1) 大倾角薄煤层开采 技术 及设备 概述 (2) 液压 式俯采采煤机 总体方案设计 (3) 液压 式俯采采煤机 截煤部 结构设计 (4) 液压 式俯采采煤机 牵引部 结构设计 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求： (1) 设计图纸： 液压 式俯采采煤机 总装图，截煤部、牵引部部件图、零件图 、液压原理图 。 (2) 设计说明书一份（限 35 60 页），要求文字通顺，格式正确，计算机打印。 (3) 按要求填写开题报告和实习报告，分别装订。 6 发题时间： 2014 年 2 月 17 日 指导教师： 杨书仪 （签名） 学 生： （签名） 购买后包含有 咨询 湖 南 科 技 大 学 潇湘学院 毕业设计（论文） 题目 俯采式采煤机结构设计 作者 学院 专业 学号 指导教师 二 年 月 日 购买后包含有 咨询 i 摘 要 国内薄煤层开采在许多矿井中都面临着很多的问题，而朔里矿区也是如此。随着矿井可采储量的日益枯竭，薄煤层的开采问题已越来越突出。 由于开采设备原因，对于 较薄煤层开采，机械化程度普遍不高，其生产效率也比较低。薄煤层开采制约了下序其它煤层的开采速度，直接影响着 矿井高产高效生产。较薄煤层使用大架型机械设备 进行开采，不仅开采成本增高，而且顶板常会被切割，导致煤炭灰分增高，甚至资源不能得到回收。 目前国内的薄 煤层综采技术，尤其是综采机械化装备配套技术还很不成熟，正处于探索阶段。对于大倾角较薄煤层综采方面的现场技术实践就更少了， 其理论研究工作也相对薄弱。根据我们朔里矿业的自然资源情况，有些就属于大倾角薄煤层。因此，积极探索机械化开采途径就很有必要。 本课题分析的在机械式采煤机基础上改成液压式的采煤机。 主要进行了液压式俯采采煤机总体方案设计，液压式俯采采煤机截煤部结构设计，液压式俯采采煤机牵引部结构设计 及计算。 关键词： 煤层；开采；机械式；液压式 购买后包含有 咨询 he a of in of of of of of is is of is in be at is is in of of is is to of of to it is to on on of to of of 买后包含有 咨询 录 第 1 章 绪 论 . - 1 - 采煤机国内外研究现状 . - 1 - 倾角薄煤层开采技术及设备概述 . - 2 - 概述 . - 2 - 选择合适的综采配套设备 . - 2 - 回采技术工艺 . - 3 - 支架和运输机防倒滑措施 . - 3 - 第 2 章 液压式俯采采煤机总体方案设计 . - 5 - 采煤机牵引部液压系统得 特点 . - 5 - 设计参数 . - 5 - 主油路系统 . - 5 - 调速及换向回路 . - 7 - 保护系统 . - 8 - 电动机功率过载保护 . - 8 - 高压保护 . - 8 - 低压欠压保护 . - 8 - 停机油泵自动回零保护 . - 8 - 闭式系统充油排气 . - 9 - 第 3 章 液压式俯采采煤机截割部结构设计 . - 10 - 截割部概述 . - 10 - 截割部特点 . - 10 - 齿轮传动的设计计算 . - 10 - 第一传动组齿轮设计计算 . - 10 - 第二传动组齿轮设计计算 . - 20 - 第三传动组齿轮设计计算 . - 27 - 截一轴及其轴承寿命验算 . - 35 - 求轴上的载 荷 . - 35 - 校核该轴的强度 . - 37 - 截二轴的详细校核 . - 37 - 求轴上的载 荷 . - 37 - 校核该轴的强度 . - 39 - 截三轴的详细校核 . - 39 - 求轴上的载 荷 . - 39 - 校核该轴的强度 . - 41 - 轴承寿命的验算 . - 42 - 第 4 章 液压式俯采采 煤机牵引部结构设计 . - 43 - 购买后包含有 咨询 牵引部传动系统的分析 . - 43 - 级齿轮的传动比的确定 . - 43 - 主油泵和马达的计算 . - 43 - 回路泵的选择 . - 47 - 采煤机牵引部液压控制元件的选择 . - 48 - 牵引部液压系统的压力损失验算 . - 50 - 牵引部液压系统得温升验算 . - 51 - 牵引部辅助装置液压传动系统 . - 52 - 总 结 . - 54 - 参 考 文 献 . - 55 - 致 谢 . - 56 - 购买后包含有 咨询 v 购买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 x 购买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 买后包含有 咨询 - 1 - 第 1 章 绪 论 采煤机 国内外研究现状 机械化采煤开始于上世纪 40 年代，是随着采煤机械（采煤机和刨煤机）的出现而开始的。 40 年代初期，英国、苏联相继生产了采煤机，联邦德国生产了刨煤机，使工作面落煤，装煤实现了机械化。但是当时的采煤机都是链式工作机构，能耗大、效率低，加上工作面输送机不能自移，所以生产率受到一定的限制。 50 年代初期，英国、联邦德国相继生产力滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱，大大推进了采煤机械化的发展。由于当时采煤机上的滚筒式死滚筒，不能实现跳高，因而限制了采煤机械的适用范围，我们称这种固定滚筒的采 煤机为第一代采煤机。这样， 50 年代各国的采煤机械化的主流还只是处于普通机械化水平。虽然载 1954 年英国已经研制出了液压自移式支架，但是由于采煤机和可弯曲刮板输送机尚不完善，综采技术仅仅处于开始试验阶段。 60 年代是世界综采技术的发展时期。第二代采煤机 单摇臂滚筒采煤机的出现，解决了采高调整的问题，扩大了采煤机的适用范围；特别式 1964 年第三代采煤机 双摇臂采煤机的出现，进一步解决了工作面自开缺口问题；再加上液压支架和可弯曲刮板输送机的不断完善，滑行刨的研制成功等，把综采技术推向了一个新水平，并在生产中显 示了综合机械化采煤的优越性 高校、高产 、安全和经济，因此各国竞相采用综采。 进入 70 年代。综采机械化得到了进一步发掌和提高，综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发掌，相继出现了功率为 750 1000产率大 1500T/及工作阻力大 15001970年采煤机无链牵引系统的研制成功以及 1976 年出现的第四代采煤机 电牵引采煤机，大大改善了采煤机的性能，并扩大了它的使用范围。 80 年代以来 ,世界各主要采煤国家 ,为适应高产高效综采工作面发展和实 现矿井集中化生产的需要 ,积极采用新技术 ,不断加速更新和改进滚筒采煤机的技术性能和结构 ,相继研制出一批高性能 !高可靠性的 /重型采煤机 。 目前，各主要产煤国家已基本上实现力采煤机械化。衡量一个国家采煤机械化水平的指标是采煤机械化程度和综采机械化程度。 采煤机械化的发展方向是：不断完善各类采煤设备，使之达到高效、高产、安全、经济；向遥控及自动控制发展，以逐步过渡到无人工作面采煤；提高单机的可靠性，并使之系列化、标准化和通用化；研制后、薄及急倾斜等难采煤层的机械设备。 购买后包含有 咨询 - 2 - 概述 国内薄煤层开采在许多矿井中都面临着很多的问题，而朔里矿区也是如此。随着矿井可采储量的日益枯竭，薄煤层的开采问题已越来越突出。 由于开采设备原因，对于 械化程度普遍不高，其生产效率也比较低。薄煤层开采制约了下序其它煤层的开采速度，直接影响着 矿井高产高效生产。较薄煤层使用大架型机械设备进行开采，不仅开采成本增高，而且顶板常会被切割，导致煤炭灰分增高，甚至资源不能得到回收。目前国内的薄 煤层综采技术，尤其是综采机械化装备配套技术还很不成熟，正处于探索阶段。对于大倾角较 薄煤层综采方面的现场技术实践就更少了， 其理论研究工作也相对薄弱。根据我们朔里矿业的自然资源情况，有些就属于大倾角薄煤层。因此，积极探索机械化开采途径就很有必要。 选择合适的综采配套设备 朔里矿业回采区域内煤层赋存稳定，煤层结构单一，一些薄煤层厚度 层附近煤层变化较大。煤层倾角在 16 27o，局部最大可达 30o。一些煤层直接顶为粉砂岩， 中等稳定。老顶为细砂岩， 来压比较明显。不少工作面有性脆易破碎的伪顶，对开采影响较大。 目前国外已研制出一些薄煤层机械化开采设备，如乌克兰顿巴斯研制的适于开采薄煤层和极薄煤层（煤层厚 刨煤机和螺旋钻机，波兰研制的 适用于厚 角小于 35o 薄煤层开采的 滚筒采煤机等。对于本地区的这种情况，应用国内较薄煤层开采的液压支架， 然后再进行三机配套选型比较合适。 现使用的滚筒采煤机，比较适用于现代化的长壁开采 工作面。当采高低于 2筒采煤机的工作性能会受到发挥（如操作人员 不能快速调转采煤机的采煤方向、工作面煤炭运输缓慢和采煤机切割速度慢等）。为适 应采高小的条件，可选用与支架相配套的 55电牵引双滚筒采煤机。其滚筒直径 深 大采高 机功 率 355应倾角小于 25o 工作面。 购买后包含有 咨询 - 3 - 与普通综采支架相比的特点：支架前梁与顶梁用两根销轴刚性铰接成整体顶梁，增大了回采面的安全空间和前端支撑能力，有利于割煤， 支架运输、拆装方便；支架顶梁和掩护梁一侧安装固定侧护板，另侧安装活动侧护板，除能防止矸石窜入架内外，在调架、 防倒上也具有重要作用；支架掩护梁、前 后连杆均为箱形截面结构，抗拉、抗压、抗扭能力强；支架整体刚性底座稳定性好，不易变形，与底板接触比压小；推移装置采用倒置千斤顶，增大拉架力，提高移 架速度，可有效地控制顶板；主进液、回液系统、立柱、推移千斤顶采用了大流量液压系统，提高了移架、推溜速度；架宽窄，重量轻，调高范围大，适应煤厚变化 能力强和复杂地质条件。 回采技术工艺 采煤机进刀方式为端部斜切进刀，割煤为双向割煤。现场应用，运输机机头机尾各伸出采面两端 1m 左右，以保证采煤机滚筒能割透煤壁。割煤速 度应与刮板输送 机的运输能力相配套。 设备运行状态良好。 支架和运输机防倒滑措施 合适的角度进是防止设备下滑的有效措施。例如某工作面，为保证工作面伪斜推进，在最初的采区巷道布置中，按力学计算，设计工作面切眼与下运巷间夹角为 94o。经推采试验，当下运巷超前上风巷 8 10m，即工作面与下运巷夹角为97o 时，支架在推移运输机时产生的向上分力与工作面运输机自重产生的下滑力 相平衡，可较好地制止运输机下滑，保持工作面运输机与下运巷转载机相对距离的稳定。 所试 用的工作面，采用端部割三角煤斜切进刀方式，往返一次割两刀，有效控制顶板，采 取分段追机移架方式，推移支架顺序由下向上，邻架操作，带压移架。每组支架在移动过程中都以其下侧相邻的支架侧护板为导向和支撑点，这样有效地控制、预防 了移架过程中支架的倾倒和下滑。 煤层倾角大，移架过程中前梁易下甩，改变支架推移方向，有时也可造成支 架歪斜，所以必须随时调整支架方向和与顶底板的垂直角度，保证支架顶梁与顶底板平行，支架推移方向与运输机垂直。使用的工作面就是按要求，随时观察支架的 工作状态，利用位于顶梁下侧的可活动侧护板使顶梁向上移动，同时使用倒购买后包含有 咨询 - 4 - 推千斤顶进行调架，或使用 支架处 于垂直顶底板的正常几何位置。 购买后包含有 咨询 - 5 - 第 2 章 液压式俯采采煤机总体方案设计 采煤机牵引部液压系统得特点 锁紧可靠。 压缸，调斜油缸，采取单独操作。 构紧凑、方便维修。 设 计参数 防爆电机功率 50引速度 0 筒转速 50 主油路系统 1 主油路是由一个变量泵和一个液压马达组成的闭式回路，改变油泵的排油方向和流量大小来实现采煤机牵引速度的调节和牵引方向的改变。该牵引部主油泵采用柱塞泵的特点有：压力高、流量范围大、油泵强度高、即可以承受各种性质的负荷的强烈变化的优点。它适用于冶金、锻压矿山机起重运输机的液压系统中。（如图 图 (1)补油回路：该主油路系统为闭式系统，存在油液的泄漏和温升等不稳定因素，因此在该系统中设置了补油回路。油液先经过粗虑油器 24 进入辅助泵 23，在进入精虑油器 18，进入补油单向阀 6或 7的低压侧，这样油液就进入了该闭式系统的低压回路，从而进行补偿住回路的泄漏 。补油回路主要防止了主油泵的吸空现象，因此避免了引起巨大的响声和震动，是液压系统正常的工作，给系统中的液压购买后包含有 咨询 - 6 - 元件带来了可靠的保障。（如图 图 2）热交换回路：液压油是在封闭的油路中循环工作的，因此在该环境下会出现油量少、散热条件差、 温升高等对系统的稳定性产生不利因素。一旦油温超过设计所规定的 45 C 时，那么，将会使整个系统的工作性能恶化，泄露增加，从而导致液压元件和密封件的损坏。为了满足以上要求在该主油路系统中设计有热交换回路，对系统进行冷热油的交换。（如图 示） 图 （ 3）冷热油的交换是通过阀 4和低压溢流阀 27完成的。高压油路和低压油路购买后包含有 咨询 - 7 - 同时进入阀 4的上、下腔时，由于高低压油路的压力差，使阀芯乡下移动，由马达排出的一部分热油回主油泵继续工作，一部分油液直接回油箱冷却，剩余的油液经过阀 4。低压溢流阀 27，冷却器 28回油箱。另外，辅助油泵 23把所需补充的冷油经单向阀 6或 7补充到系统的低压油路中去，使系统中的液压油进行热交换，从而使主油路中的工作油液达到小于规定的 45 此，保证了该设计中的液压元件和密封件的工作稳定性和可靠性。 调速及换向回路 它的在作用是改变主泵的排量和吸排油方向，也即调节采煤机的牵引速度和改变牵引方向。 采煤机的电动机启动后，主泵和辅助泵即运转。辅助泵排出的低压油除进入主回路进行补油和热交换外，还有一路分别进入伺服阀 11、功控电磁阀 16和失压控制阀15的进油口。 有伺服 阀 11、变量油缸 9 和差动杆 10 组成的泵位调节器是用于直接改变主泵 8的排量和排油方向的。差动杆 10 位于图示位置时，变量油缸 9 的活塞、伺服阀 11的阀芯均处于中位，主泵摆缸倾角为 0。这时虽然电动机驱动主泵旋转，但并不吸、排油，油马达也不转，采煤机停止牵引。当差动杆上的 点向左摆动一定距离并保持不动时，杆上的 G 点也随着左移并带动伺服阀 11 的阀芯向左移动一定距离，从而低压控制油经阀 11 右位中的进油道进入变量油缸左缸，而其右缸经伺服阀中的回油道与油池接通。于是，变量油缸的活塞杆右移并推动主泵摆缸，使倾角从 0向某个方向增大一定值。主泵变吸、排油，由马达则顺时针或逆时针方向从停止开始旋转，采煤机也就沿着采煤工作面向上或向下牵引。在变量油缸活塞杆右移的工程中，差动杆 10 则被油缸左侧的活塞杆（ F 点）带动绕 C 点向右回摆，使杆上 G 点向右移动，推动伺服阀阀芯又回到中位，从而关断了通往变量油缸的低压控制右路。这样，主泵便调定在某一摆缸角度下工作，采煤机相应地以某一牵引速度割煤。显然， 泵的摆角也越大，采煤机的牵引速度也就越高。若 主泵摆缸的倾斜方向相反，其吸、排油方向改变，采煤机的牵引方向也就 改变了。 采煤机牵引速度大小的调节和牵引方向的改变，是通过操纵系统实现的。操纵系统由操纵机构（由手把 29、调速套 13组成）和主泵摆缸回零系统（包括功控电磁阀16、失压控制阀 15 和回零油缸 14等元件）组成。 一般情况下，反映电动机负荷是“欠载”或“超载”的功控电磁阀处于“欠载”位置（即右位）。失压控制阀 15 在辅助泵正常工作（即排油压力为 其阀芯左移。这时低压控制阀从功控电磁阀 16的进油口（右位）失压控制阀 15（右位）回零油缸 14 两端油缸，推动两侧的活塞都向中间移动而压缩里面的弹簧 D。这一工程 叫做“解锁”。因为，只有回零油缸 14中的弹簧 时针或逆时针方购买后包含有 咨询 - 8 - 向转动手把 29时，才能通过螺旋传动机构 13、调速套 12中的拉杆 E、预压弹簧 A（也称记忆弹簧）、外套带动差动杆（即 C 点）向左或向右摆动，即才能调节牵引速度和改变牵引方向。 保护系统 由于该设计为采煤机牵引部液压系统，在井下复杂的地质条件下我们对采煤机液压系统必须采取多种保护措施，来适应采煤机在井下的复杂工作环境，保证正常在井下工作，因此采用有下列保护。 电动机功率过载保护 电动机功率保护是通过功控电磁阀 16，回零油 缸 14 及调速套 12 的原来整定位置来实现的。采煤机正常工作时，功控电磁阀 16 处在欠载位置，压力控制油经功控电磁阀 16，失压控制阀 15 进入回零油缸 14 两活塞的外侧油腔。内侧弹簧压缩，从而使调速套解锁。这时把牵引手把 29 可任意将牵引速度调定所需的速度值上。当电动机功率超载时，在电气系统中的功率控制器发出信号，使功控电磁阀 16处于右位，回零油缸 14中的油液经失压控制阀 15，功控电磁阀 16，节流器回油箱。此时，回零油缸中的弹簧就推动拉杆使调速套 12 向减小牵引速度方向移动，牵引速度即降低，因此调速手把未动，因此调速套只 能压缩其中的记忆弹簧。一旦电动机超载消失，功控电磁阀 16又恢复到欠载位置，回零油缸 14 解锁，通过拉杆 10使调速套 12的位置向增速方向移动，牵引速度增大，但是由于记忆弹簧的位置被调速手把的整定位置所限制，过牵引速度最大值只能恢复到原来整定数值。 高压保护 高压保护由高压安全阀 1和 2实现，当系统压力高于调定压力时，可由高压安全法 1和 2进行保护，系统高压油液经高压安全阀 1或 2从高压腔流向低压腔。 低压欠压保护 低压欠压保护是为了使系统维护一定的背压，它由失压控制阀 15 来实现。当主回路低 压侧压力低于允许值时，失压控制阀 15 复位，回零油缸 14的弹簧与油箱接通，使主油泵回零，机器停止工作。 停机油泵自动回零保护 当采煤机在某一调定牵引速度下工作而突然停电时，失压控制阀 15 失压，失压控制阀 15左位工作，回零油缸 14弹簧则立即推动主泵摆缸自动回到零位，从而使主泵在下次启动时主泵在零位启动。 购买后包含有 咨询 - 9 - 闭式系统充油排气 在牵引部液压系统检修组装后，或在清洗更换滤油器及其其它元件后，或机器长时间不工作等，系统中都会进入空气。排气的方法是打开设在系统中的排气塞，用手压泵 20或点动电动机 对系统进行充油排气，直至排气空中冒出不带气泡的油液为止。然后再将排气塞拧上。 购买后包含有 咨询 - 10 - 第 3 章 液压式俯采采煤机 截割部 结构设计 截割部概述 截割部是采煤机实现落煤、装煤的主要部件，它分别由左右截割部组成，每个截割部主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速器装置、滚筒等组成，截割部内设有冷却系统、内喷雾等装置。 截割部特点 1、截割部（摇臂）回转采用学销铰轴结构，与其它部件间没有传动联，回转部分的磨损与截割部传动齿轮啮合无关。 2、截割部齿轮减速都是简单的直齿传动，传动效率高。 3、截割电机和截割部 一轴齿轮之间采用细长扭矩轴联接，电机和截割部一轴齿轮安装位置的小量误差不影响动力传递，便于安装，在受到较大的冲击载荷时对截割传动系统的齿轮和轴承起到缓冲作用。 4、高速轴油封线速度大大降低，提高了油封的可靠性和使用寿命。 5、截割部壳体采用弯摇臂结构形式，较直摇臂可以加大装煤口，提高装煤效率，增加块煤率。 齿轮传动的设计计算 第一传动组齿轮设计计算 1、材料及热处理 大小齿轮均为 渗碳、淬火，硬度均为 6 . 由图 8献 8查得 21 /1 5 0 0 ，查得 21460 2、齿轮基本参数确定 由 查 预估 模数为 m=6， （思路是先粗选，然后再校核是否合适）确定该组的齿轮齿数为： 1 21Z , 2 1 1 2 1 1 . 9 5 4 1Z Z i , 3 2 2 4 1 0 . 8 5 3 5Z Z i 分度圆直径 购买后包含有 咨询 - 11 - 齿顶高 61 齿根高 全齿高 齿顶圆直径 64622522 1386212622211 齿根圆直径 基圆直径 3 720c o 2c o s 1 1 820c o 6c o 齿距 基节 端面重合度 )11(1 )411211( 纵向重合度 0总重合度 中心距 89)252126(21)(21 21 齿宽 圆整取 b=60确定齿宽为： 1260b b m m3、按齿面接触疲劳强度校核 购买后包含有 咨询 - 12 - 名义切向力：1112000 2 0 0 0 1 1 0 0 1 7 4 6 0 . 3 2126 强度条件： 或者 算应力： 111Z 12 （ 1）使用系数献 8 查得 （ 2）动载荷系数 0 . 5 0 4 8 l n ( ) 1 . 1 4 4 l n ( ) 2 . 8 5 2 l n ( ) 3 . 2 2n p m f 1 21Z 6m 查表得 0 . 5 0 4 8 l n ( ) 1 . 1 4 4 l n ( ) 2 . 8 5 2 l n ( ) 3 . 2 2n p m f 0 . 5 0 4 8 l n ( 2 1 ) 1 . 1 4 4 l n ( 6 ) 2 . 8 5 2 l n ( 1 4 ) 3 . 2 2 圆整取 7C 2 41Z 6m 查表得 180 . 5 0 4 8 l n ( ) 1 . 1 4 4 l n ( ) 2 . 8 5 2 l n ( ) 3 . 2 2n p m f 0 . 5 0 4 8 l n ( 2 1 ) 1 . 1 4 4 l n ( 6 ) 2 . 8 5 2 l n ( 1 4 ) 3 . 2 2 圆整取 7C 计算得 7C 0 . 6 6 70 . 2 5 ( 5 . 0 ) 0 . 6 6 70 . 2 5 ( 7 . 0 5 . 0 ) = 0 5 6 ( 1 . 0 ) 5 0 5 6 ( 1 . 0 0 . 4 ) 8 3 . 6 购买后包含有 咨询 - 13 - 11 3 . 1 4 1 2 6 1 4 7 5 9 . 7 3 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 则 200 0 . 4 08 3 . 61 . 1 88 3 . 6 2 0 0 9 . 7 3 （ 3）齿向载荷分布系数表 8献 8得公式为： 311 . 1 2 0 . 1 8 ( ) 0 . 2 3 1 0H 3601 . 1 2 0 . 1 8 ( ) 0 . 2 3 1 0 6 0126 =4) 齿间载荷分配系数 表 8文献 8 得 （ 5） 节点区域系数献 8得 （ 6）重合度系数 Z查图 8献 8得 （ 7）螺旋角系数 Z查图 8献 8得 1Z （ 8）弹性系数献 8得 1 8 9 . 8 P a（ 9）单对齿啮合系数 122121 1 2 222( 1 ) 1 ( 1 ) d Z 22201 3 8 2 3 . 1 4 2 5 2 2 3 . 1 4( 1 ) 1 ( 1 . 6 2 1 )1 1 8 2 1 2 3 7 4 1 =买后包含有 咨询 - 14 - 所以 222121 2 2 122( 1 ) 1 ( 1 ) d Z 22202 5 2 2 3 . 1 4 1 3 8 2 3 . 1 4( 1 ) 1 ( 1 . 6 2 1 )2 3 7 4 1 1 1 8 2 1 =以 1（ 10）寿命系数献 8得 （ 11）疲劳极限应力值图 8献 8得 500H M P a （ 12）润滑剂系数献 8得 1 . 4 1 . 0 5 1 . 4 7 （ 13）速度系数献 8得 （ 14）粗糙系数献 8得 （ 15）齿面工作硬化系 数献 8得 （ 16）尺寸系数献 8得 则 111购买后包含有 咨询 - 15 - =Z 12 = l i ml i m 0 0 21H H H l i T L v R w Z Z Z Z Z 500 l i T L v R w Z Z Z Z Z 500 2 1 l i m 1 . 1 0H H S 满足要求，验算结果安全。 4、按齿根弯曲强度校核 强度条件： 或者 1）（ 2）齿向载荷分布系数)2222( / ) ( 6 0 / 1 3 . 5 ) 0 . 7 81 ( / ) ( / ) 1 ( 6 0 / 1 3 . 5 ) ( 6 0 / 1 3 . 5 )h b h 0 . 7 8( ) (1 . 2 4 ) 1 . 1 8 购买后包含有 咨询 - 16 - （ 3）重合度系数 Y0 . 7 50 . 2 5 0 . 7 5 / 0 . 2 5 0 . 7 11 . 6 2 （ 4）螺旋角系数 Y查图 8献 8得 1Y （ 5）载荷作用于齿顶时的齿形系数献 8得 1 2 （ 6）应力修正系数献 8得 1 2 （ 7）弯曲强度值图 8献 8得 60F M P a （ 8）寿命系数献 8得 （ 9）尺寸系数献 8得 （ 10）应 （ 11）敏感系数图 8献 8得 （ 12）表面状况系数献 8得 （ 13）齿间分配系数表 8文献 8得 计算应力 购买后包含有 咨询 - 17 - 111 1 1t A V F a S K Y Y 2 . 7 8 1 . 5 6 0 . 7 1 1 . 0 2 . 2 5 1 . 1 8 1 . 1 8 1 . 11 7 4 6 0 . 3 26 0 6 4 7 6 M 2211211 . 6 3 2 . 5 3 4 7 5 . 0 71 . 5 6 2 . 7 8F a S aF a S 4 5 5 M 查表取最小安全系数l i ml i F T r e l T R r e l Y 2 . 0 1 . 0 0 . 9 8 1 . 0 0 1 . 04601 . 2 5 7 2 1 M 因为齿轮 2受到双向弯曲应力 所以 21 0 . 7 7 2 1 . 2 8 0 . 7 5 0 4 . 9 0 P a 2 1 2 1 F F F F 齿轮安全系数校荷 l i r e l T R r e l Y Y Y 4 6 0 2 . 0 0 . 9 8 1 . 0 1 . 04 7 5 . 0 7 l i r e l T R r e l Y Y Y 4 6 0 2 . 0 0 . 9 8 1 . 0 1 . 04 5 5 . 3 2 2 1 m i n 1 . 2 5F F S 购买后包含有 咨询 - 18 - 齿轮的弯曲强度验算安全。 35Z 的校核 分度圆直径 1035633 齿顶圆直径 2262210233 齿根圆摘 要 国内薄煤层开采在许多矿井中都面临着很多的问题，而朔里矿区也是如此。随着矿井可采储量的日益枯竭，薄煤层的开采问题已越来越突出。 由于开采设备原因，对于 较薄煤层开采，机械化程度普遍不高，其生产效率也