MG400-940采煤机摇臂减速箱设计

毕业设计论文薄煤层滚筒采煤机总体方案设计与摇臂设计前言我国薄煤层资源分布广泛，%。

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，而目薄煤层分布广，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，所以薄煤层的开采己列入日程。

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。

我国薄煤层采煤机的研究始于60年代。

60年代初，在顿巴斯一1型采煤机基础上，我国开始自行研制生产采煤机。

这类薄煤层滚筒采煤机主要有MLQ系列采煤机，如1964年生产的MLQ一64型，1980年生产的MLQ一80型浅截石单滚筒采煤机，另外还有MLQ3一100型采煤机。

70年代至80年代初期，我国自行研制开发了中小功率薄煤层滚筒采煤机。

比较典型的有山东煤研所和淄博矿务局研制的ZB一100型单滚筒骑输送机采煤机。

ZB一100型采煤机装机功率100kW ,链牵引，牵引传动方式为液压调速加齿轮减速。

牵引力90kN，牵引速度0~，~，煤质硬度为中硬以下的缓倾斜薄煤层。

80年代，我们在引进了德国、英国等采煤机生产技术的基础上，自主开发和制造适应我国不同的煤层条件的滚筒式采煤机系列产品，并在90年代中期初步完成了主导机型，由液压牵引采煤机向电牵引采煤机升级换型工作。

1980年，黑龙江煤矿械研究所和鸡西煤矿机械厂共同开发出BM系列骑输送机滚筒采煤机，其中BM一100型双滚筒采煤机，性能良好，能自开缺日、强度高、工作可靠，在我国薄煤层采煤中广泛应用。

400/940-WD采煤机控制系统说明书目录一、注意事项 (1)二、概述 (2)三、技术参数 (2)四、技术特点 (4)五、安装 (5)六、调试 (5)七、操作 (6)八、变频故障查询 (15)附录原理图一、注意事项1、未经严格培训的人员不能操作和维修本系统，否则可能导致人员安全事故和经济损失。

2、操作人员必须严格按照讲义和说明书及产品图纸所规定规程进行机器的开机前检查，机器开、停及各功能操作。

专业维修人员在维修电器系统时也必须严格按照讲义和说明书、产品图纸规定的规程进行维修。

3、本系统既有高压线路，又有微电子数字线路，并在有爆炸、可燃性气体、粉尘环境下工作。

在调整、检查、维修和更换电器元部件时，必须在断电状态下进行工作。

本系统所指断电的准确含义是切断机器的全部电源，并且在5分钟后，还须在井下供电处悬挂“停电维修”标志。

4、本系统的电子元部件更换必须使用青岛天迅电气公司提供的配件。

否则可能发生安全事故和导致经济损失。

5、本系统配在具体型号的采煤机上后，根据合同上用户的要求，本公司将基本参数已设定完毕，用户没有专业的技术人员，不能擅自改变。

如若需要改变参数，须与本公司联系处理。

6、本系统在包装，发货、运输过程中，应有特殊防潮，防倒、防冲击标志。

7、本产品存储条件为0~35℃，湿度为<95%，不得露天存放，每三个月空载通电一次，试车前应无载运行40分钟。

8、在十分钟内启停车次数不能超过5次。

二、概述TX400/940-WD型采煤机电控系统是青岛天迅电气有限公司根据兖矿集团的具体要求和改进建议，研制出的新型电控系统，为鸡西煤机厂MG400/940-WD电牵引采煤机配套。

该系统在其它同类产品的基础上本着简单、可靠、便维修、便维护、便操作的原则进行设计制造。

主控器部分选用日本松下可编程控制器，工控机选用研华高性能工控机，配置Windows 操作系统和10.4’液晶屏，端头站部分选用高可靠性的小型人机界面，通过串行通信方式进行相互数据交换，操作简单便于维护。

采煤机使用维修手册一、前言IMM鸡西煤矿机械有限公司现生产18个系列近50种采煤机，可开采0.65～5.5米厚的煤层，机型种类较多，此手册只能从总体上针对采煤机在使用和维护中存在的问题及需要注意的事项做一个概括性的指导，并通过对常见故障进行分析，提出解决问题的方法和思路；考虑到编者水平的局限性及采煤机工作环境的复杂性，此手册肯定有许多不足和需要完善的地方，望各位尊敬的用户多提宝贵意见，我们将不胜感谢!二、采煤机基本结构我公司生产的采煤机根据牵引方式不同，分为电牵引和液压牵引两类，除控制部分中间箱外，其它基本结构大致一样，基本由五大部及三大系统组成；五大部：1、控制部（中间箱）电牵引采煤机为电控部，液压牵引采煤机为液压传动部，是采煤机的控制部分，主要实现采煤机的牵引调速和过载保护等功能；2、左右截煤部主要由左右摇臂和左右滚筒等组成，实现采煤机的割煤和装煤功能；3、左右牵引部主要由左右行走部和左右支撑组成，是采煤机牵引的机械执行部分，实现采煤机与运输机的配套；三大系统1、机械传动及润滑系统主要由轴承、齿轮、润滑泵及油池、管路等组成，实现采煤机的动力传动及自身的润滑；2、液压系统电牵引采煤机的液压系统主要由泵、过滤器、油缸、制动器及各种阀、管路等组成，实现采煤机的调高及制动；液压牵引采煤机的液压系统主要由泵，马达、调速机构、过滤器、油缸、制动器及各种阀、管路等组成，实现采煤机的调高、调速及制动；3、冷却及喷雾系统主要由各种水阀、水过滤器、管路等组成，实现采煤机自身的冷却和工作面的降尘功能；三、采煤机的使用使用制度1、采煤机属于大型机电设备，结构复杂，使用虽然不难，但须严格按程序操作，因此在使用前需仔细阅读产品说明书，必要时需进行培训后上岗操作；2、严格按产品说明书的要求进行地面检查和试运转后方可下井；3、采煤机解体下井时，需对水管、油管、电缆、操作手把等采取必要的保护措施，以防止赃物进入或损坏，对自由活动的部位做临时固定处理；4、采煤机在井下工作时，随时都存在与运输设备及支护设备的配套问题，因此要求采煤机司机每次开机前必须对采煤机、工作面情况、配套设备进行认真检查，并在操作过程中注意力高度集中，注意采煤机的运行状态和工作面条件的变化，严格按要求推溜和移架，以减少对采煤机行走和支撑的损坏；5、每次开车前，必须先点动泵电机二三次，观察电机正反转、压力表显示、各部件噪音，一切正常后，打开冷却水，方可正式采煤；6、建立采煤机司机交接班记录制度，对采煤机当班工作情况及检查出现的问题做好详细记录，为下一班工作提供依据；注意事项1、严格按采煤机说明书要求的操作顺序进行操作；2、开机前必须对采煤机进行全面检查：滚筒是否完好，各联结部位是否紧固，各部油位是否符合要求，电缆、油管、水管是否完好无损，各部操作手把、旋钮、按钮位置是否正确，动作是否灵活，滑靴磨损情况，销排有无异物卡入等，发现问题及时处理；3、开机后，要随时观察油压、水压情况，注意各机械传动部的噪音、温升的变化，发现问题必须停机处理，正常后方可继续采煤；4、随时注意滚筒位置，防止割顶、割粱、漂底事故发生，除非正常停车外，禁止滚筒带负荷启动；5、非意外情况，严禁使用“紧急停车”；6、采煤机工作时，冷却水不能中断，并且要保证冷却水的压力和流量；7、随时注意电缆槽中的电缆和水管，防止采煤机在行走时出现卡槽和跳槽等事故，并保证拖缆装置转动灵活；8、在井下换班时，采煤机司机必须要把摇臂退出煤壁，牵引归零，停牵引电机和截割电机，最后关掉泵电机，将隔离开关拨到“0”的位置，关掉总水阀；9、严格按照产品说明书的要求，保质保量的保证润滑油质，定期检查和更换，在更换液压油和齿轮油时，一定要做好防护工作，防止异物进入；四、采煤机的检查和维护五、常见故障分析。

摘要摘要：本文完成了MG400／930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。

关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器ABSTRACTAbstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered，shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、two-axis,、the second-round group inert、the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification.Keywords：seam；shearer；electrical haulage；Rocker ；Planetary gear reducer目录一般设计部分1 综述 (1)1.1对设计题目的分析 (5)1.1.1 设计思路的提出 (5)1.1.2设计蓝图 (5)1.1.3选取采煤机的摇臂完成传动和结构的设计 (6)1.1.4牵引行走部 (7)1.1.5截割部、行走部电机的选用 (8)1.1.6摇臂减速箱 (8)1.2采煤机的概况 (9)1.2.1采煤机的类型 (9)1.2.2采煤机的主要组成 (9)1.2.3滚筒采煤机的工作原理 (9)1.2.4采煤机的进刀方法 (10)1.3采煤机的发展趋势 (10)2 设计过程 (11)2.1整机功率的安排 (11)2.2摇臂减速器传动比的安排 (11)2.3摇臂减速箱的具体结构 (11)2.3.1壳体 (11)2.3.2一轴 (11)2.3.3第一级减速惰轮组 (12)2.3.4二轴 (12)2.3.5第二级减速惰轮 (12)2.3.6中心齿轮组 (12)2.3.7第一级行星减速器 (12)2.3.8第二级行星减速器 (12)2.3.9中心水路 (13)2.3.10离合器 (13)2.4各轴的转速 (13)2.5各轴的功率 (13)2.6截割部齿轮的设计计算 (14)2.6.1第一级减速圆柱直齿轮的设计计算 (14)2.6.2第二级减速圆柱直齿轮的设计计算 (22)2.6.3第一级行星减速器的设计计算 (31)2.6.4第二级行星减速器的设计计算 (40)2.7截割部轴的设计及校核以及轴承的选用和校核 (50)2.7.1齿轮轴1 (50)2.7.2第一级惰轮轴 (53)2.7.3二轴齿轮 (57)2.7.4第二级惰轮轴 (60)2.7.5第三级惰轮轴（雨第二级惰轮轴相同） (64)2.7.6中心齿轮轴 (64)2.8截割部花键连接强度校核 (68)2.8.1电动机输出轴与齿轮啮合处的花键 (68)2.8.2二轴处与齿轮啮合的花键 (68)2.8.3中心轮与太阳轮啮合处的花键 (69)2.8.4第一级行星减速器机架与第二级行星减速器太阳轮啮合处的花键 (70)2.8.5方法兰与第二级行星减速器机架啮合处的花键 (70)专题论述重载齿轮变位系数的选择：.................................................错误！未定义书签。

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目录第一章绪论 (2)第一节综采工作面机械 (2)第二节综采工作面参数 (2)第二章滚筒采煤机的选型 (3)第一节对采煤机械的基本要求 (3)第二节采煤机的选择原则 (3)第三节设计选用采煤机参数 (4)第四节采煤机生产率的计算 (6)第五节滚筒直径与截深 (6)第三章支护设备的选型 (8)第一节支护设备的用途和种类 (8)第二节选型原则 (8)第三节支架选择内容 (9)第四节综采工作面适用支架 (10)第四章输送设备的配套选型 (12)第一节刮板输送机的选择 (12)第二节转载机的选择 (13)第三节可伸缩胶带输送机的选择 (13)第五章采煤设备的配套性能 (15)绪论综采工作面配套设备由采煤机、支护设备、刮板输送机等设备组成.所谓综采工作面配套设备的选型含义,系指依据煤层赋存和矿井生产技术条件,可获得良好使用效果而实际选用的综采成套设备。

综采工作面设备配套的目的,首先在于总体配套是单机设计的依据,要解决成套设备各单机间的能力相互匹配和空间几何关系的配套;其次在于使成套设备性能与采煤工艺间相互适应。

因而总体配套又是采区设计和采煤工艺设计的依据。

采煤工作面中，采煤机、刮板运输机和支护设备（液压支架或单体支柱于顶梁）等组成一个采煤机的有机整体来实现采煤工艺的哥哥工序，他们在工作能力和结构尺寸的配套关系，直接影响采煤工艺的顺利实施和设备能力的充分发挥。

因此，为了正确的选择采煤机组各种设备的形式，不仅要看它们各自能否满足采煤工艺的要求，同时也要注意它们之间的配套性能，特别要把工作面“三机”——“采煤机、刮板输送机、液压支架”配套搞好，否则综采生产将无法进行，勉强生产也获得不了好效果。

第一章概述第一节简介MG400（450）/940（1040）-WD型电牵引采煤机是鸡西煤矿机械有限公司在吸取MG400/985-WD型和MG400/920-WD型电牵引采煤机的原有先进性的同时又对现有的国内外同类型采煤机进行广泛调研后，自主开发研制的大功率电牵引采煤机。

采煤机摇臂传动系统可靠性稳健优化设计张义民;黄婧;朱丽莎;王婷【摘要】采煤机摇臂传动系统为采煤机的关键动力传递部件.以MG300/700-WD 型采煤机摇臂传动系统为研究对象,根据实际工况建立了系统的有限元模型,利用Matlab软件对传动系统进行了非线性动力学特性分析,得到了系统危险部位的应力谱.在此基础上对摇臂传动系统进行了疲劳分析,建立了摇臂传动系统疲劳寿命可靠性模型.依据可靠性理论,采用四阶矩法对摇臂传动系统进行可靠性及可靠性灵敏度分析,分析了系统结构参数对系统可靠性的影响程度.对于摇臂传动系统疲劳寿命敏感的结构参数,进行了可靠性稳健优化设计,与单目标优化方法进行对比,并针对优化结果使用蒙特卡洛模拟的方法对可靠性进行了验证.结果表明,对采煤机摇臂传动系统进行可靠性稳健优化设计是一种实用、有效的方法.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2015(040)011【总页数】6页(P2540-2545)【关键词】采煤机;传动系统;可靠性;稳健优化设计;摇臂【作者】张义民;黄婧;朱丽莎;王婷【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819;东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819【正文语种】中文【中图分类】TD421.6采煤机是机械化采煤的主要设备[1]，而摇臂传动系统是采煤机截割煤岩过程中重要的动力传递部件，并且受到越来越多的学者关注。

赵丽娟[2]采用虚拟样机技术对采煤机截割部进行了动力学仿真研究。

王想等[3]根据采煤机截割部本身存在的缺陷和使用的不便性对其结构进行了改进。

由于采煤机的工作环境恶劣，摇臂传动系统常常会因为过载或振动而损坏。

因此，对采煤机摇臂传动系统进行可靠性稳健优化设计以改善其工作可靠性是十分必要的。

随着可靠性理论与优化设计思想的结合，大部分文献从将“齿轮体积最小化”作为设计目标进行优化发展到采用可靠性理论与多目标优化相结合的方式对齿轮箱进行优化设计。

题目：采煤机摇臂减速箱设计专业：机械设计制造及其自动化学生：（签名）指导教师：（签名）摘要截割部是采煤机重要的组成部分之一，对于采煤机摇臂减速箱设计有很重要的意义，本文首先介绍采煤机工作原理及结构特点，通过发行采煤机摇臂的工作特点，确定了采煤机摇臂减速箱的设计方案；其次通过对电动机选型，确定了摇臂减速箱传动比，然后进行传动比分配，从而设计各部分轴及齿轮参数，并对其校核，检验是否符合要求；最后对截割部进行了简单运动仿真。

本设计的截割部采用了三级直齿轮减速和一级行星减速，分别通过截一轴系，惰一轴系，截二轴系，截三轴系，惰二轴系，惰三轴系，与其它同类产品相比，采高方面有了较大提高。

截割头部采用行星减速器，并且与滚筒直接相连，简化了截割部，从而节省了材料和空间，减轻了机身重量，降低了经济成本。

而且在设计过程中对齿轮、轴都进行了严格的校核，确保了机器在使用过程中的稳定性和安全性。

关键词：采煤机，截割部，设计Subject：Rocker reducer design of shearerAbstractShearer cutting unit is an important part of one of the rocker gear box design for shearer has a very important significance, this paper introduces the working principle and structure characteristics Shearer, Shearer rocker through the issuance of work characteristics that determine the shearer rocker gear box design; followed by motor selection to determine the transmission ratio rocker gear box, and then allocate the transmission ratio, thus the design parameters of the various parts of shafts and gears, and its school nuclear, verify compliance; Finally, cutting unit for a simple motion simulation.The design of the cutting unit uses three straight and a planetary reduction gear, respectively, through the cut a shaft, an idler shaft, cut two shafting, cut three shafting, two idler shaft, idler three shafting , compared with other similar products, using high aspect has been greatly improved. The use of planetary gear cutting head, and is directly connected with the drum, cutting unit simplifies, thus saving material and space, reducing body weight, reducing the economic costs. But also in the design process of the gears, shafts are rigorously checked to ensure that the machine is in the course of stability and security. Keywords: coal mining, cutting, design目录1.绪论 (6)1.1引言 (6)1.2采煤机械概述 (6)1.2.1采煤机的国内外展现状 (6)1.2.2采煤机的分类和组成 (7)1.2.3滚筒采煤机工作原理和特点 (7)1.3MG160/375—WD型采煤机介绍 (8)2.总体方案的确定及传动参数确定...................... 错误！未定义书签。