装煤机结构及液压系统设计[毕业论文+CAD图纸]

煤矿机械设计毕业论文：装煤机设计含论文，CAD图纸

装煤机结构及液压系统设计[毕业论文+CAD图纸]

摘 要

薄煤层采煤由于炮采后装运煤时工人的劳动强度太大，所以根据采煤机的工作原理，用螺旋滚筒来完成装运煤炭。此设计主要是由采煤机改装而来的。

它传动方式为：电动机—摇臂—行星齿轮传动—滚筒。这种传动方式的电动机轴与滚筒轴平行，取消了容易损坏的锥齿轮，使传动更加简单。装煤电机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消了纵向布置结构中的螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴。

该装煤机截割部主要由一个减速箱和四级齿轮传动组成，电动机输出的动力经由三级直齿圆柱齿轮和行星轮系的传动，最后驱动滚筒旋转。

在装煤机装运部设计过程中，对各级传动齿轮、轴、轴承和联接用的花键等部件进行了设计计算、强度校核和选用。另在行星齿轮传动中，着重分析了三行星轮的结构设计。装煤机滚筒截齿的配置在本设计中也做了合理的分析和布置。

关键词：装煤部 ；齿轮 ；行星轮系 ；螺旋滚筒

ABSTRACT

Mining during the low coal，after the artillery picks, the work labor intensity paid by person's to be too big when they ships the coal, therefore the shipping coal completes with the spiral drum, according to the coal mining machine's principle of work. This design is mainly re-equips by the coal mining machine.

It drives : Motor-Rocker-planetary gear drive-roller. This means the motor drive shaft axis parallel with the drum, canceled easy to damage the bevel gears, drive more simple. Cutting horizontal layout of the motor Rocker, Rocker and the fuselage not connected power transmission, abolition of the vertical layout of the structure of spiral bevel gear and structural complexity of immigration axis.

The Coal loading-machine mainly from a slowdown in boxes and three drive components, electrical power output through straight round prop tooth gear and planetary gear train of transmission, the final drive rotary drum.

Coal loading-machine the design process, the levels of transmission gear, shaft. bearings and connected with the flowers and other key components for the design, selection and strength check. In another planetary gear drive, focused on analysis of the three planetary gear design of the structure.

Keywords : Coal loading-machine ；Gear；Planet gear train；Spiral drum

目 录

1 概述 1
1.1装煤机种类及各自优点 1
1.2装载机发展过程、发展方向和趋势 3
1.3装煤机的组成 4
1.4装煤机装煤部总体方案 5
1.4.1装煤部传动方式确定 5
1.4.2装煤部主要技术参数 7
2 装煤机构的设计及计算 9
2.1电动机的选择 9
2.2总传动比及传动比的分配 9
2.2.1总传动比的确定 9
2.2.2传动比的分配 9
2.3装煤部设计及计算 11
2.3.1各级传动转速、功率、转矩 11
2.3.2装煤部齿轮设计计算 12
2.3.3装煤部行星机构的设计计算 35
2.3.4轴的设计及校核 55
2.3.5轴承的寿命校核 69
2.3.6花键的强度校核 71
3 螺旋滚筒 73
3.1滚筒宽度 73
3.2螺旋叶片头数确定 74
3.3螺旋升角的确定 74
3.4截齿配置 77
3.5滚筒截齿的选择 80
4 装煤部液压系统 83
4.1 装煤部液压系统 83
4.1.1.液压元件基本组成 83
4.1.2 摇臂调高油路工作原理 83
4.2 液压系统的安装及故障 85
4.2.1 液压系统的安装与维护 85
4.2.2液压系统故障及其处理方法 86
4.3 装煤部的润滑及密封 88
5 装煤机的使用和维护 90
5.1润滑及注油 90
5.2地面检查与试运转 90
5.3下井及井下组装 91
5.4装煤机的井下操作 91
5.5机器的维护与检修 92
小 结………………………94
参考文献…………………95
英文原文…………………96
中文翻译 …………………106
致 谢 ……………………113

1 概述

1.1装煤机种类及各自优点

装煤机按作业过程的特点分为间歇动作式和连续动作式两大类。间歇式的主要有耙斗式、后卸式、侧卸式和铲斗式装煤机等；连续动作的有星轮式、扒爪（蟹爪）式、立爪式、扒立爪式和振动式装煤机等。
现就几种典型的装煤机做简单的介绍。

一、耙斗式装煤（岩）机

该机适用于矿山平巷和倾角30°以下的斜井巷道和拐弯巷道，也适用于巷道断面8～16平方米的双轨道巷道，装载能力一般为15～200m3/h，配以矿车或箕斗进行装煤(岩)。
按驱动方式可分为电动、气动和液动。按装载方式分为料槽式、刮板装载机式。按行走方式分为轨轮式、履带式和雪橇式。

工作时，用于平巷中，耙斗斗齿插入物料的耙角一般为500～550用于倾角小于20°斜井时，耙角约为65°～75°；用于倾角大于20°斜井时，耙角约为70°～75°。

特点：耙斗式装岩机，适用性强，具有良好的工艺性。能进行平行作业，打眼和装岩两道工序可以同时进行。价格低、装载效率高。缺点：使用耙斗装岩机的工作面一般很杂乱且具有较大的人工辅助工作量，装岩机及调车盘的移动也费时费力。该机不能与先进的液压钻车相配套，造成钻眼机械化程度不高，钻眼工序劳动强度大。

耙爪装在装煤机铲板的两侧，由于铲板的尺寸小，安装空间的限制，考虑到结构紧凑，运动轨迹理想，机构不出现死点三方面因素，将耙爪机构设计成由四杆机构转化的具有直线导槽的耙爪机构。机构运转平稳，耙爪装载能力强。

二、连续式装煤机

该机式一种集装载、运输、行走于一体的全液压装载设备。主要用于煤矿井下在坡度不大于 16°的煤及半煤岩巷道中工作，可与矿车、刮板运输机和带式运输机配套使用。也可以用于地面煤场做装载。适合在又瓦斯、煤尘或其他爆炸性混合气体的巷道中作业，也适用于其他工程巷道中。一般生产能力为200t/h
该机特点：装载部采用液压马达直接驱动，取消了装载部的减速器，使装载部结构紧凑，布置方便，减少了故障。星轮式机构零件数少，制造工艺简单，成本低，维修方便，由于转速恒定，工作状态具有连续性，冲击载荷相对较小，可靠性提高，装载能力大。缺点：铲板宽度部、不允许改变，当煤岩装载条件差或有水时，装载能力会下降，适用能力差。

三、铲斗装煤（岩）机

该机适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中掘进平巷时进行装煤（岩）要求巷道的高度不小于2.5m，宽度在3m以上。用于中小断面巷道掘进的装载作用，生产能力一般为15～140m3/h。
按装卸方式不同分为后卸式、前卸式和侧卸式三种。后卸式和侧卸式使用较多，按装载方式分为直接装载和带装载机式两种，煤矿主要使用直接卸载式。前者体积小、机动灵活，使用方便。后者装载机下方可容纳大吨位矿车。

该机结构主要由行走机构、提升机构、回转机构、工作机构、操纵机构、电气机构等组成。这种机型研制较早、使用广泛。其工作机构多为气动和振动。缺点：噪声大，装载宽度受到限制，装载宽度以外的煤，要靠手工清理、劳动强度大；装载方式多为抛卸式，装载动作耗能多，且为间歇装载，效率低。这种机械的工作原理不够合理，调车、铺轨等辅助作业多，所以国内外这类装载机的发展处于停滞状态。

四、侧卸式装煤机

该机主要用于矿山平巷和倾角18°以下的斜巷，适合低矮巷道中使用，以及其他矿山工程中铲装破落的松散岩石，也可作为材料和设备的短途运输设备。

侧卸式装载机适用的巷道断面，取决于机器自身的最大宽度、卸载时的最大高度以及配套设备，与刮板输送机等转载设备配套使用，最小适用断面约为6平方米，与矿车配套时，巷道断面不小于10平方米。
按行走驱动方式分为气动、电动和电液动三种，按铲斗臂的结构形式分为固定斗臂、伸缩斗臂和摆动斗臂，大多数侧卸式装岩机采用固定式斗臂结构。

该机特点：铲斗容量大，装岩效率高，调动灵活，耗能少装载宽度不受限制，能适应底板的高低不平，并能产生较大的推力，可以装岩不留死角，铲斗的升降和翻转行程较短，有利于提高生产率，安全可靠，铲斗可用于处理危石、安装锚杆和运转材料，实现一机多用。制造简单、成本低，维修方便，应用范围广。

五、蟹爪（扒爪）式装煤机
该机主要用于巷道掘进中装载爆落的煤岩，装载能力一般为35～200m3/h,适用于断面5平方米、高度1.3m以上、倾角小于12°的巷道中，