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辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开 题 报 告 题 目 薄煤层滚筒采煤机总体方案设计 与摇臂设计 指 导 教 师 丁飞 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 机械04-1班 学 号 0407100130 姓 名 张帅 日 期 2008年3月 教务处印制 一、选题的目的、意义和研究现状1.选题的目的和意义 我国是煤炭资源大国,薄煤层储量十分丰富,占全部可采储量的20%以上。薄煤层属难采煤层,由于受到工作面条件、空间狭小、地质条件变化大等因素的限制,从整体水平上远远落后于中厚及厚煤层开采水平。在机采工作面中采煤机是所有配套设备中的关键设备,要使薄煤层工作面技术经济指标接近或达到中厚煤层工作面的水平,就要在采煤机上下大功夫。以前,薄煤层采煤机可选机型少,可靠性差,功率低,单产低,使我国薄煤层产量逐年减少,弃采严重,资源浪费大,从80年代开始,薄煤层采煤机从无到有得到稳定发展。随着薄煤层采煤机的推广应用,适用工作范围扩大,也暴露了许多缺陷和不足,限制了使用效果。根据薄煤层开采的迫切需要,开发适合国情的新一代大功率薄煤层采煤机是非常必要的。 我国薄煤层资源分布广泛, 13m以下煤层可采储量约占全部可采储量的20%。在一些省、区薄煤层储量比重很大,如四川省占60%,山东省54%,黑龙江省占51%,贵州省占37%。特别是在南方地区,有些省份薄煤层净占50%以上,而且薄煤层分布广,煤质好。但由于其开采煤层厚度薄,与中厚和厚煤层相比,薄煤层机械化开采存在着工作条件差,设备移动困难,煤层厚度变化、断层等地质构造,对薄煤层设备生产性能影响大,以及投入产出比高、经济效益不如厚与中厚煤层等特殊问题,造成薄煤层机械化开采技术发展速度相对缓慢。另外,对一些薄、厚煤层并存的煤矿,由于薄煤层开采速度缓慢,使其下部的中厚煤层长期得不到及时开采,以至影响工作面的正常接替,而有的就只能被迫丢失一些薄煤层资源。随着大批煤矿中、厚煤层的资源开采比较多,使得资源越来越少,所以薄煤层的开采已列入日程。因此,研制适合我国实际国情的薄煤层采煤机,以适应不同的煤层结构,提高薄煤层采煤的工作效率是当务之急。2研究现状 我国薄煤层采煤机经过40多年的发展,技术已趋成熟。但一个突出的问题是:目前我国薄煤层采煤机为方便设计,在行走机构上均采用中厚煤层采煤机所用的相关参数,例如销排节距,一般大都采用126mm。这样做虽能保证其正常运行,但其强度余量过大。以MGN132/316-DW型薄煤层采煤机为例其最大牵引力为37t,每个牵引部牵引力仅为185t,而现用销排强度约达60t,可见其销排强度的余量过大。实际上其使用的还是沿用中厚煤层采煤机所用的销排,从而薄煤层采煤机的行走机构尺寸较大,采煤机机面高度降不下来,影响了薄煤层采煤机的适用性。另一方面,与薄煤层采煤机配套的现用输送机、液压支架等也是根据销排尺寸来设计的,同样尺寸较大,这样造成采煤机价格较高不利于薄煤层采煤机的应用推广。因此,为了使薄煤层采煤机得到进一步的推广和发展,在减小采煤机行走机构的参数、降低采煤机机身高度的同时设计和开发适合薄煤层开采所需要的工作面输送机和液压支架也已变得迫在眉睫,这将推进采煤机制造业的进一步发展。近几年来,我国薄煤层采煤机得到了很大的发展,但在质量和寿命和高新技术应用等方面与国内大型采煤机,特别是与国外采煤机相比,还存在较大的差距。主机用原材料、关键零部件、轴承、密封件、电机、电气元件、液压元部件等都存在较大的差距。这些问题造成了我们的产品可靠性不高,寿命较低。如采煤机齿轮寿命国内5000h,而国外为2万h,仅为国外同类产品的1/4;很简单的带式输送机托辊,国内最好产品的寿命达到3万h,而国外同类产品寿命可达9万h。国外综采工作面采煤机一般都装有自动监控、诊断、数据传输、无线电遥控装置,不仅操作方便,而且能通过诊断装置预先发现故障并及时排除。二、研究方案及预期结果1.设计方案或论文主要研究内容：1) 熟悉薄煤层采煤机总体结构和工作原理2) 确定薄煤层采煤机的总体布置、驱动方式、牵引方式、主要参数3) 了解掌握摇臂的结构，工作原理、刚度强度分析2主要解决的问题1) 选择薄煤层采煤机总体布置形式2) 多电机还是单电机驱动的选择3) 常用牵引方式的选择4) 摇臂壳如何设计不易破损5) 必须解决好导向支承技术问题3设计理论、方法及技术路线1) 在特定生产环境里设计出符合生产要求的薄煤层采煤机2) 在选择工作方式时应首先选择爬地式3) 在突出薄煤层工况要求的特点情况下应尽量选择中厚煤层采煤机成熟的零部件和 工作原理4) 在整体布局上，给无链牵引留有余地5) 选取主要向能参数结构参数及整体布局上，一定要考虑到我国的开采工艺水平和方法4设计论文框架 确定选题方向-薄煤层采煤机总体设计及摇臂设计毕业实习确定选题并作开题报告。，3、 研究进度第五至六周 确定设计题目，查找相关资料，撰写开题报告；第七至八周： 总体方案设计；第九至十四周： 结构设计，绘图；第十五周： 撰写设计说明书；第十六周： 整理论文，装订提交；4、 主要参考文献1 王洪欣 李木 刘秉忠机械设计工程学I江苏徐州：中国矿业大学出版社，20012 唐大放 冯小宁 杨现卿机械设计工程学 江苏徐州：中国矿业大学出版社，20013 饶振纲行星齿轮传动设计M.北京：化学工业出版社，20034 巩云鹏 田万禄 张祖立 黄秋波.机械设计课程设计M.辽宁：东北大学出版社，2000.5 李贵轩 李晓豁.采煤机设计M.辽宁：辽宁大学出版社，19946 蔡春源.新编机械设计实用手册M.北京：学苑出版社，1992.7 甘永立. 几何量公差与检测M. 第五版. 上海:上海科学技术出版社,2001.8 党根茂,骆志斌,李集仁.模具设计与制造M. 西安:西安电子科技大学出版社,1997.9 隗金文,王慧. 液压传动M. 沈阳:东北大学出版社,2001.10 煤矿机械，CollteryMechanical&El