采煤机论文 采煤机（掘进机）截齿的研究进展与优化设计.doc

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1、西安科技大学高新学院采煤机（掘进机）截齿的研究进展与优化设计专业：机械设计制造及其自动化课程：机械制造装备与刀具设计班级：机械1403班学号：124114姓名：高鹏日期：2017年6月采煤机截割部分设计煤炭是我国的重要能源，在国民经济中占据着举足轻重的位置，如何提高煤炭的开采量、促进开采效率，提升、实现经济利益的最大化已经成为了煤炭企业共同关注的问题。文章以某中厚煤层的综采为例，通过研究采煤机截割部的设计，以期提高采煤机的工作效率和煤炭开采产量，推动煤炭企业的发展。本文以某中厚煤层的综采为例，其煤层

2、的倾角为1°左右，煤层厚度是0～2.68m，平均厚度是1.93m，煤层的可采煤厚度是1.50～2.15m，平均厚度是1.73m。可采煤层深埋在92～153m处，平均深埋129m。中厚煤层的上浮岩层至下而上为粉砂岩、细砂岩、砂质泥岩、中砂岩、红土层及分化基岩，上覆的第四纪沉积平均厚度为50m左右。煤炭企业的生产能力为200万吨/年，工作面长达280～300m。根据煤炭的实际情况合理地设计采煤机截割部工作方案，采用先进、科学、经济和有效的技术以提高煤炭开采的高产高效完成。摇臂的传动设计传动装置主要是指将

3、动力装置所产生的动力传递到工作部位中，令其完成指定的任务。而摇臂装置则是依靠传动装置来完成截煤与装煤，是采煤机截割部不可或缺的一部分，因此在进行采煤机截割部的设计时，应该考虑摇臂的传动设计，保证摇臂装置的有效运作和运作质量，从而避免因摇臂的问题耽误采煤作业的进行。设计人员在选择摇臂传动设计方案时，应该结合技术参数来选择，例如当煤炭的采高为3m时，采煤机电动机的转数应该是1470r/min，卧底量应该为100～150mm，而运输机则是SGZ800/750等，参数与摇臂置的运转有效性以及运转质量息息相关

4、，直接影响着采煤机的工作效率。以下是采煤机各个轴的传动：由于影响摇臂装置运行有效性的因素较多，例如采高参数的达标与否、采煤机机体和摇臂之间的连接情况、刮板的实际尺寸等都会影响到摇臂装置的运行效率，使得其无法满足采煤机的运转要求，可行性降低，特别是如果采煤机电动机在工作中的转速无法达到1470r/min时，将难以实现行星传动，令采煤机截割部难以正常工作。分配的传动比以及确定齿数分配的传动比由于采煤机对煤炭的截割速度是3.5～5.0m/s，摇臂采高高度是3m，所以煤炭作业选择的采煤机滚筒直径应该为1.5

5、m，根据采煤机截割速度的计算公式（V=πDn／60）可知采煤机滚筒的转速在44.59～63.7r/min之间，但是新型的采煤机滚筒的直径是2.0m，且转速是25～40r/min，因此通过综合考虑可以将滚筒的转速选择为45r/min，摇臂传动比是32.67。为了提高采煤机的工作效率，可以适当使用飞溅润滑来提高运转效率，对惰轮传动和行星传动分别进行润滑，其中的惰轮传动尽量使用偏小的传动比以令各工作的齿轮之间直径相近。当惰轮传动的传动比是1.67时，行星减速器的传动比则是19.56，行星传动处使用的减速器

6、属于大传动比减速器，而惰轮传动处使用的为二级减速器，从而令两级的传动相近。传动比的初步分配是i1≈i2≈=1.29；i3≈i4≈=4.42，最终的传动比还要依据齿轮的参数确定，但是只允许与设计的传动比转速误差在3%～5%左右。齿轮齿数的确定在确定齿数的时候，为了能与传动比需求相符，实际人员应该参照过往采煤机的实际情况以及机械设计要求，明确行星减速器的齿数配合要求，初步确定齿轮的具体齿数，保证设计的有效性。其中一级的减速传动参数Z分别是25、37、31，二级的减速传动参数Z分别是29、37、37、37

7、、39，而行星一级的减速传动参数Z分别是23、28、79，行星二级的减速传动参数Z分别是19、18、65。由于本文研究的采煤机电动机转数是1470r/min，因此其功率应该为300kW。截割部各个轴的转速和传递功率各个轴的转速根据图可知，采煤机截割部各个轴之间转速从高到低依次是1～11轴，并根据上述传动比可知每个轴的齿轮转速依次是：n=1470r/min；n2=（25/37）*1470=993.24r/min；n3=（31/37）*993.24=832.17r/min；……n11=（199.15/4

8、.42）=45.06r/min。各个轴的传递功率根据各个轴的转速，选择0.99为齿轮传动的频率，0.98是滚动轴承的效率，0.97是离合器传动的效率。因行星减速器的工作效率是0.98（行星一级减速传动参数*行星二级的减速传动参数），则截割部各个轴的传递功率依次为：P1=300*0.98*0.97=285.18kW；P2=285.18*0.99*0.98=276.68kW；P3=276.68*0.99*0.98=268.44kW；……P11=226.13*0.99*0.