采煤机新型传动系统设计

目录第一章绪论 (1)1.1国内情况 (1)1.2国外情况 (2)1.3发展趋势 (3)1.4采煤机的分类 (4)1.5采煤机的特点 (6)第二章总体方案的确定 (7)2.1MG650/1620-WD型采煤机简介 (7)2.2使用环境 (7)2.3 主要特点 (8)2.4摇臂结构设计方案的确定 (8)2.5截割部电动机的选择 (8)2.6传动方案的确定 (9)2.6.1 传动比的确定 (9)2.6.2传动比的分配 (9)第三章传动系统的设计 (11)3.1各级传动转速、功率、转矩的确定 (11)3.2齿轮设计及强度校核 (12)3.2.1齿轮1和齿轮3的设计及强度校核 (12)3.2.2齿轮4和齿轮5的设计及强度校核 (17)3.2.3齿轮6和齿轮9的设计及强度校核 (20)3.3轴的设计及强度校核 (23)3.3.1确定Ⅲ轴 (23)3.3.2确定IV轴 (27)3.4轴承的寿命校核 (29)3.4.1对截二轴的轴承24028C进行寿命计算 (30)3.4.2对截三轴的轴承24028C进行寿命计算 (30)3.5截割部行星机构的设计计算 (31)3.5.1齿轮材料热处理工艺及制造工艺的选定 (31)3.5.2确定各主要参数 (32)3.5.3几何尺寸计算 (35)3.5.4啮合要素验算 (37)3.5.5齿轮强度验算 (39)第四章采煤机的使用与维护 (54)4.1采煤机使用过程中常见故障与处理 (54)4.2大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法 (55)4.3采煤机轴承的维护及漏油的防治 (56)4.4煤矿机械传动齿轮失效的改进途径 (58)4.5硬齿面齿轮的疲劳失效及对策 (62)第一章绪论1.1 国内情况（1）购进与仿制世界上第一台采煤机是苏联于1932年生产并在斯巴顿煤矿开始使用的。

我国于1952年购进并使用斯巴顿采煤机（当时称采煤康拜因）。

与此同时，鸡西煤矿机械厂开始进行仿制工作，于1954年制造出中国第一台深截式采煤机，即斯巴顿-1型采煤康拜因。

辽宁工程技术大学课程设计题目：采煤机截割部传动系统设计一，设计题目掘进机试验平台二，设计要求1.提高工作效率，使用寿命长2.使其耐用并且省时省力容易装修3.使其在工作中能够有更好的经济效益。

结构简单、操作方便、适应性强、安全可靠的特点，性能卓越三、完成后应上交的材料四、进度安排三周的课程设计，前三天，选定根据资料选题目，一周确定整体思路、准备材料，一周落实计划着手设计，整理设计内容，交给老师五、指导教师评语成绩：指导教师日期摘要我国薄煤层资源丰富，可采储量约占总可采储量的19%，而且分布广、煤质好。

薄煤层采煤机械化经过多年的发展，取得了一定的成效，但由于薄煤层采煤工作面生产条件艰难，长期存在推进速度慢，效率低、经济效益差等突出问题。

特别是有些矿井厚、薄煤层并存，薄煤层作为解放层开采，由于薄煤层开采速度缓慢，使下部厚煤层资源长期得不到开采，影响采煤工作面的正常接替，甚至被迫丢失一部分薄煤层资源。

研制适合的薄煤层采煤机,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。

虽然薄煤层采煤机的型号、规格有许多,但它的各主要组成部分大同小异，合理选择薄煤层采煤机的截割部的参数，可以改善其工作性能和减少采煤比能耗。

选择这个题目就是要进一步熟悉薄煤层采煤机各部分的工作原理，对其进行更好的改进，并对它的截割部减速器进行细致分析设计，使其耐用并且省时省力容易装修，使其在工作中能够有更好的经济效益。

对于现在使用较为广泛的薄煤层采煤机的减速器中存在的锥齿轮，影响电动机的安放和使用寿命，针对此处进行改进。

关键词：薄煤层采煤机；截割机构；减速器。

AbstractThin seam in China is rich in resources, recoverable reserves total recoverable reserves of 19 percent, and widely distributed, coal good. Thin seam coal mining mechanization after years of development, has achieved some results, but because of thin seam coal face difficult production conditions, promote the long-standing slow, low efficiency, poor outstanding problems in economic benefits. Especially some of mine thick, thin seam coexist as a liberation layer thin seam mining, as a result of the slow pace of thin coal seam, so that the lower part of thick coal seam is not a long-term exploitation of resources, affecting the normal coal face to succeed, and even forced the loss of part of a thin coal resources. Development of suitable thin seam shearer in order to adapt to different seam structure and improve the thin seam coal mining efficiency is a priority.Although the thin coal seam shearer models, specifications there are many, but it is the major component of the more or less the same, a reasonable choice of thin coal seam shearer cutting unit parameters, can improve its performance and reduce power consumption than coal. Choose this subject is to become more familiar with the thin coal seam shearer parts of the working principle, its better to improve, and its cutting unit carried out a detailed analysis of reducer design, make it durable and easy to save time and manpower on decoration, their work can have a better economic benefits. For now the more extensive use of thin coal seam shearer reducer existing bevel gears, the impact of the installation and service life of electric motors for improved here.Key words: thin coal seam shearer; cutting institutions; reducer.目录1引言 (6)2薄煤层采煤机主要技术参术 (7)2.1截深 (7)2.2 采高 (8)2.3牵引速度 (8)2.4牵引力 (9)2.5截割速度 (10)2.6装机功率 (10)3截割部减速器的具体设计说明 (11)3.1电动机的选择 (11)3.2 传动装置的运动和动力参数计算 (12)3.3 齿轮部分设计 (13)3.4轴的设计 (18)4技术特点 (24)5 结论 (25)1.引言1.1 国内外采煤机械的发展及其现状采煤机设计模型及手段可以反应现代化采掘机械的技术水平；装机总功率2000kW、牵引速度达30m/mim、生产能力2000t/h、截割高度6.0m、滚筒寿命大于500万吨；具有建立在微机基础上的智能化监测、监控和保护系统技术；实现交互式人机对话、远程控制，具有工况监测及运行状态显示、数据采集、储存及传输、故障诊断及预警、自动控制、自动调高等多种功能技术；实现液压支架、输送机的信号交流和联动控制等功能及整个工作面自动化技术，井下、地面两级故障诊断及维修管理系统机电一体化技。

绪论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。

我国煤矿采掘机械化的提高，大量的新技术、新装备不断投入到煤炭生产当中，使煤矿生产能力和技术装备水平得到长足发展。

我国是产煤大国，煤炭也是我国最主要的能源，是保证我国国民经济迅速增长的重要物质基础。

煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。

其中采掘包括采煤和掘进巷道。

随着采煤机械化的发展，采煤机是现代最主要的采煤机械。

目前电牵引采煤机的技术特点及发展趋势1）电牵引采煤机已成为国内采煤机的研究重点国内从90年代初已逐步停止研究开发液压牵引采煤机，将研究重点转向电牵引采煤机；电牵引替代液压牵引，交流调速代替直流调速已成为国内采煤机的发展方向。

2）装机功率不断增加为了满足高产高效综采工作面快速割煤机的高强度、高性能需要。

不论是厚、中厚煤层还是蒲煤层采煤机。

其装机功率（包括截割功率和牵引功率）均在不断加大，最大已达1200kw。

3）牵引速度和牵引不断增大电牵引采煤机最大牵引速度已达14.5m/min。

牵引力已普遍增大到450~600kN。

4）电机横向布置总体结构发展迅速近年来，我国基本停止了截割电机纵向布置采煤机的研制，新研制的采煤机中已广泛采用了多电机驱动横向布置的总体结构。

5）进一步发展中高压供电系统随着采煤机装机功率和截割电机功率的大幅度提高，为减少输电线路损耗，提高供电质量和电机工作性能。

目录目录 (1)摘要 (2)1 绪论 (3)1.1引言 (3)1.2可编程逻辑控制器原理及特点 (3)1.3变频技术原理及应用 (4)1.4典型采煤机主要技术参数 (5)2 控制系统的设计与实现 (7)2.1拟定总体方案 (7)2.1PLC控制电路 (8)2.3触摸屏设计及其功能 (11)2.4变频器及其控制策略 (11)3 PLC系统软件设计 (13)3.1控制要求分析 (13)3.2PLC程序设计 (14)总结 (26)参考文献: (27)摘要随着科技的进步，可编程逻辑控制器技术的发展日趋成熟，各主要产煤国越来越多的使用电牵引采煤机主导机型。

可编程逻辑控制器技术广泛应用于国民经济和工业生产中的方方面面，本文结合根据煤矿企业采煤机运行实际情况，阐述了可编程逻辑控制器的工作原理及使用方法，对采煤机牵引控制系统进行了设计，实际应用效果表明，采用以PLC为核心的可编程逻辑控制器结合变频调速技术，能大大提高采煤机牵引速度，提高生产效率，提高现代煤矿企业的产能。

同时，可编程逻辑控制系统可以确保系统的整体运行的可靠性和稳定性。

本文在设计过程中采用了自顶向下的设计方法，首先介绍了控制系统的总体结构及组成原理，并设计了相应的PLC电气控制线路。

然后对控制系统的软件控制要求进行了详细的分析，并采用了PLC通用编程语言梯形图完成了对采煤机控制系统的程序编程,实现了对采煤机工作状态的在线监测和故障诊断.两台变频器采用主/从控制方法,对左/右牵引电机进行一拖一控制,实现了牵引变频调速四象限运行。

关键词:采煤机;可编程序控制器;变频器;1 绪论1.1引言我国是煤炭大国，煤炭储量和产量长期位居世界第一位，煤炭资源是推动我国经济持续健康快速发展的重要能源保障。

采煤机是煤矿企业主要的机电设备，各煤矿企业应用中的采煤机种类和型号也有很多不同，一般地，根据采煤机工作机构的类型可以分为：滚筒式、钻削式和链式采煤机。

其中应用最为广泛的是滚筒式采煤机，它具有可靠性高，稳定性好等特点。

本科毕业设计开题报告题目： 900/2215型采煤机截割部传动结构设计院（系）：机械工程学院班级：机设09-2班姓名：学号：指导教师：教师职称：黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题目900/2215型采煤机截割部传动系统结构设计来源工程实际1、研究目的和意义煤炭开采已经不仅仅是投入与采出的问题，随着经济社会的发展，市场对煤炭的需求越来越大，企业对于煤炭的开采要求越来越高，对煤炭的开采既要充分又要高效，能够适应不同的开采条件，既有薄煤层，又有厚煤层。

尤其是对于大功率电牵引采煤机应用更是提出了挑战与创新，因此，这次毕业设计的大功率 900/2215型采煤机是适应我国煤炭开采发展趋势而设定的。

2、国内外发展情况(文献综述)采煤机国内发展情况：我国与1963 年设计出的MLQ- 64 型单滚筒采煤机,这是我国第一台以螺旋滚筒为工作机构,集破煤、装煤为一体的采煤机。

从20 世纪80 年代后期至90 年代中期的近10年的间,我国采煤机设计、开发进入了大发展阶段。

，2005 年初步掌握了大功率大采高采煤机技术和机电一体化技术，2001 年大倾角电牵引采煤机和2002 年短壁电牵引采煤机标志着我国采煤机总体设计技术达到或接近国际先进水平。

2009 年研制出世界最大功率2500KW电牵引采煤机，2011 年11 月研制出世界上最大功率3000kw电牵引采煤机[3]。

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。

20世纪九十年代以来，随着科技的迅猛发展，开发出集电子，微电子，信息管理及计算机智能技术一体化的的大功率采煤机，在自诊断检测、记忆截割和多参数远程监控等方面的技术日益成熟。

如德国Eickhoff 公司的EDW 系列、SL 系列，美国JOY 公司的LS 系列等[2]。

采煤机的⾏⾛部分设计摘要MG400/900-WD型采煤机是⼀种多电机驱动，横向布置的交流电牵引采煤机。

根据采煤机现在的发展动态通过分析与⽐较，确定了采煤机的牵引⽅式，并且对牵引部的基本参数进⾏了详细的计算，介绍了⾏⾛部传动系统的拟定；传动装置的运动及动⼒参数的计算；各个齿轮的⼏何尺⼨的确定；以及轴、⾏星齿轮和花键的设计计算和校核。

牵引电机输出的转矩经三级圆柱齿轮和⼆级⾏星齿轮减速器减速后，由⾏星架输出，通过驱动轮与⾏⾛轮相啮合，再由⾏⾛轮与⼯作⾯刮板输送机上的齿轨啮合使采煤机来回⾏⾛，同时制动轴输出轴通过键与制动器相连，实现电牵引部的制动。

MG400/900-WD型采煤机，操作⽅便，可靠性⾼，事故率低，开机效率⾼，可满⾜⾼产⾼效⼯作⾯的需要。

关键词：采煤机；牵引部；⾏⾛部；⾏星齿轮AbstractThe MG400/900-WD coal mining machine is more than one kind of motor-driven, crosswise arrangement alternating current hauling coal mining machine. TAccording to the coal mining machine now development through analysis and comparison, determine the shearer traction, and the traction of the basic parameters are calculated in detail, introduces the walking part of the transmission system of the protocol; transmission device of kinematic and dynamic parameters calculation; each gear to determine the geometric size, and shaft; planetary reduction gear and spline design calculation and checking.he pulling motor outputs torque decelerates after the third-level cylindrical gears and the second-level planet gear reduction gear, by the planet carrier outputs, with walks lining on the feet and palms of buddha meshing through the driving gear, by walks again round and on working surface scraper conveyer's rack rail meshing causes the coal mining machine back and forth to walk, simultaneously the brake spindle output shaft is connected through the key and the brake, realizes the electricity hauling department brake.The MG400/900-WD coal mining machine, the ease of operation, the reliability is high, the accident rate is low, the starting efficiency is high, may satisfy the high production highly effective working surface the need.Key word: The coal mining machine；the hauling department；walks；⽬录1.引⾔ (1)1.1采煤机械发展的历史 (1)1.2国外采煤机的发展状况 (1)1.3国内采煤机的发展状况 (3)1.4电牵引采煤机产⽣和发展 (4)1.5采煤机类型 (5)1.6采煤机的组成 (6)1.7电牵引采煤机的优点 (7)2.牵引机构传动系统 (9)2.1主要技术参数 (9)2.1.1电动机的选择 (10)2.1.2传动⽐的分配 (11)2.2牵引部传动计算 (15)2.2.1各级传动转速、功率、转矩 (15)3.牵引部齿轮设计计算 (18)3.1齿轮1和齿轮 2的设计及强度效核 (18)3.2齿轮3和齿轮 4的设计及强度效核 (27)3.3齿轮5和齿轮 6的设计及强度效核 (34)4.牵引部⾏星机构的设计计算 (42)4.1配齿计算 (42)4.2⾏星齿轮的计算 (44)4.3⾏星轮啮合要素验算 (58)5.轴的设计及校核 (62)5.1 确定轴的最⼩直径 (62)5.2花键的强度校核 (74)5.3轴承的校核 (75)6.采煤机的使⽤和维护 (78)6.1采煤机轴承的维护 (78)7.总结 (80)参考⽂献 (81)致谢 (82)1引⾔1.1采煤机械发展的历史煤炭企业由劳动密集型转向资本及技术⾼密集型。

说明书一种采煤机牵引部的分体式齿轮传动箱技术领域本实用新型涉及一种采煤机，特别是一种采煤机牵引部的分体式齿轮传动箱。

背景技术目前电牵引采煤机牵引部大多采用整体式结构，即牵引部壳体为一个整体铸钢件，齿轮轴承等零件安装在壳体内，形成了一个大型的齿轮变速箱。

.此结构虽然设计合理，可靠性高，但是该结构为整体结构，各轴齿轮轴承等安装在壳体内势必影响壳体的复杂性，壳体为整体铸钢件结构，铸造结构复杂，废品率高，加工困难，安装拆解困难，周期长等不利因素。

发明内容本实用新型的目的是针对上述技术中存在的不足，提供一种可靠性高的，牵引部的分体式齿轮传动箱。

本实用新型的目的是这样实现的，包括齿轮箱壳体、一轴组件、二轴组件、三轴组件、四轴组件、连接螺栓、透气塞、冷却水管、接头体，壳体、齿轮箱，其特征是，一轴组件、二轴组件、三轴组件、四轴组件分别安装在壳体里，其中一轴组件中齿轮与二轴组件中的大齿轮相啮合，二轴组件中的小齿轮与三轴组件中的齿轮啮合，三轴组件中的齿轮与四轴组件中的齿轮啮合。

连接螺栓安装在壳体四周上，透气塞安装在壳体端面上，对内部腔体起到透气的作用，冷却水管弯曲呈“蛇形”状安装在壳体里，，壳体端面上下有两处小孔，冷却水管的两端安装在小孔上，与壳体焊接上，接头体拧在两处小孔上，即一个进水口，一个出水口，冷却水管的作用是冷却齿轮箱里的齿轮润滑油。

本实用新型的优点是，1、齿轮箱壳体为铸钢件，铸造结构简单，加工方便，生产周期短，废品率低。

2、齿轮箱安装在牵引部壳体上方便快捷，出现故障时更换也方便，同时齿轮箱内部有冷却水管，冷却水为循环水，必免齿轮箱内部油温过高。

3、可以有效的简化了牵引部壳体，无论在铸造，加工，生产周期都有很大的简化。

附图说明图1是本实用新型的结构图。

图2是图1 的俯视图具体实施方式下面结合具体附图对本实施例对作进一步说明。

由图1-2可知，壳体1、一轴组件2、二轴组件3、三轴组件4、四轴组件5、连接螺栓6、透气塞7、接头体8、冷却水管9、壳体10、齿轮箱11，一轴组件2、二轴组件3、三轴组件4、四轴组件5分别安装在壳体10里，其中一轴组件中齿轮与二轴组件中的大齿轮相啮合，二轴组件中的小齿轮与三轴组件中的齿轮啮合，三轴组件中的齿轮与四轴组件中的齿轮啮合。