MG300/700-AWD中厚煤层采煤机牵引部设计[毕业论文+CAD图纸]

矿山机械毕业设计论文：中厚煤层采煤机牵引部设计含论文，CAD图纸

MG300/700-AWD中厚煤层采煤机牵引部设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要

了解我国煤炭行业采煤机的引进、消化、吸收再创新过程,介绍了我国不同时期的采煤机机型、特征和使用状况以、在使用中出现的问题和煤矿综采工作面的总体布置组成及其各自的作用。着重分析MG300/700-AWD型电牵引采煤机的电气控制系统和变频调速系统、组成、工作原理及其工作运行中的常见问题。指出该采煤机装机功率大,电控系统稳定,动作准确,工作性能可靠,调速范围广, 运行效率高,保护功能齐全,电气故障率低,是较理想的采煤设备。根据要求重点设计了采煤机的行走部各级传动系统和主要零部件，对与之相配套的综采面设备进行选型布置，并提出采煤机工作中的常见问题故障的相应解决方案。采用多级小传动比结构减少采煤机的结构尺寸和重量，使得该采煤机结构紧凑，提高采煤机的总体机动性使用性能。

关键词:采煤机，综和采煤工作面，行走部

Abstract

Making an understanding to our country coal mining machine introduction , assimilation and innovation process , introduce the models , features and usage conditions in the different periods in the use of the machine and the use of emerging issues and fully mechanized coal mining face of the general layout Composition and the respective roles.Focusing on analysis electrical control system and frequency changer in speed regulation system , composition, and its working principles in the operation of frequently asked questions of MG300/ 700 – AWDshearer.Point out the shearer is a ideal equipment , because it has heavy power , ccurate movement , high working performance , efficient , wide extent in speed governing , strong electric protection , lowfault ratio.According to the design of the key demands of running the Department of Shearer at all levels and major transmission parts, with the support of the Fully-Selection of equipment layout and Shearer put in the work of the corresponding common failure to resolve the issue Programme. A multi-level structure on the transmission ratio Shearer reduce the structural dimensions and weight, making the compact Shearer, Shearer improve the overall performance of mobility.

Key words: Shearer, fully mechanized coal face, the Department of walking

目 录

1 概 述 1
1.1 我国煤矿采煤机的研制回顾、现状以及发展 1
1.1.1 前言 1
1.1.2 国内采煤机的发展历程 1
1.1.2.1 购进与仿制 1
1.1.2.2 消化与研制 1
1.1.3 国内采煤机研制现状 2
1.1.4 采煤机与国外技术的差距和发展展望 2
1.1.4.1 国外采煤机的发展 2
1.1.4.2 国内采煤机的发展展望 3
1.2采煤机 4
1.2.1　采煤机的组成 4
1.2.2 采煤机的工作原理及特点 4
1.3 采煤机牵引部 4
1.3.1 无链牵引机构 5
1.3.1.1工作原理和机构类型 5
1.3.1.2 无链牵引的优缺点 7
1.3.2 牵引部传动装置的分类 7
1.4 设计参考采煤机参数 8
1.4.1 概述 8
1.4.2 主要技术特征 9
1.4.3主要组成部分及工作原理 11
1.4.4技术特点 11
2. 采煤机行走部设计 13
2.1 综采面布置 13
2.1.1 液压支架选型 13
2.1.2 刮板输送机选型 15
2.2 牵引部设计 15
2.2.1 电机选型 15
2.2.2 传动比分配 16
2.2.3 采煤机行走部传动主要参数设计 17
2.2.3.1传动齿轮设计及校核 17
2.2.3.2主要传动轴的计算、校核及其键的校核 50
2.2.3.3 主要轴承的寿命计算 66
3. 采煤机常见故障及维护 69
3.1 电牵引采煤机的常见故障及维护 69
3.1.1 常见的故障 69
3.1.1.1 机械部分故障 69
3.1.1.2液压系统故障 69
3.1.1.3 电机及电气系统故障 70
3.1.2 正确使用和维护 71
3.2 MG300 /700采煤机常见故障的分析处理与安全运行 71
3.2.1 采煤机的故障分析与处理 71
3.2.1.1 采煤机不牵引 71
3.2.1.2 泵噪音过大 71
3.2.1.3 牵引电机发热故障 71
3.2.1.4　调高系统不能动作 72
3.2.1.5 系统压力过高 72
3.2.1.6 摇臂蠕动和抖动 72
3.2.1.7 变频器不能得电 72
3.2.1.9　正确操作采煤机以降低故障率 72
3.2.2 采煤机安全运行的技术管理措施 72
4. 牵引部固定减速箱壳体加工工艺要求 74
4.1 工艺分析 74
4.1.1 工艺路线的安排 74
4.1.2 壳体定位基准的选择 74
4.1.3 壳体主要表面的加工 75
4.2 加工刀具的选择 75
4.3 切削用量 75
总 结 77
参考文献 78
翻译部分 80
英文原文 80
中文译文 88
致 谢 94

1 概 述

1.1 我国煤矿采煤机的研制回顾、现状以及发展

1.1.1 前言

随着我国煤炭产量的不断增长,连续几年创历史新高。2006 年煤炭产量达到了创纪录的23. 25 亿t 。机电一体化产品和技术在煤矿采、掘、运的应用和推广极大地提高了我国煤矿的生产能力,为实现高产、高效、安全和洁净煤炭工业生产打下了扎实的基础,尤其是采煤机在综采技术中的成功运用为提高煤炭的产量起到了决定作用。在我国的煤炭工业中采煤机研发、制造取得了飞速的发展。

1.1.2 国内采煤机的发展历程

1.1.2.1 购进与仿制

世界上第1 台采煤机是原苏联于1952 年生产并开始使用的,我国于1952 年购进并使用,与此同时,鸡西煤矿机械厂即开始进行仿制工作,于1954年制造出我国第1 台深截式采煤机,即顿巴斯- 1型采煤康拜因,随后批量生产。在顿巴斯- 1 型采煤康拜因的基础上,经过研究、改进和完善,设计制造了多种型式的采煤康拜因,这一时期的采煤机称为中国第1 代采煤机。

1.1.2.2 消化与研制

20 世纪60 年代初,在顿巴斯- 1 型采煤康拜因的基础上,我国开始自行研制生产采煤机,1964 年生产出MLQ - 64 型,1968 年生产出MLQ1 - 80 型浅截式单滚筒采煤机,成为我国第2 代采煤机。我国第2 代采煤机的特点是截割部滚筒采用摇臂调高,牵引机构也为钢丝绳牵引,通过应用证明,采用钢丝绳牵引,绳筒磨损严重,使用寿命短,同时牵引力较小,容易拉断而导致伤人和机器下滑事故。该类型采煤机采用了液压传动,具有无级调速和超载保护等特点。(3) 逐步成熟与发展我国于20 世纪60 年代末70 年代初开始研制第3 代采煤机即双滚筒采煤机。1975 年生产的MLS3 - 170 型采煤机,实现了滚筒采煤机由单滚筒向双滚筒的飞跃。MLS3 - 170 型采煤机的2 个可调高滚筒放在采煤机的两端,利用摇臂调高。牵引机构采用圆环链牵引,提高了牵引力,但不适应大倾角采煤。MXA - 300 型系列采煤机是西安煤矿机械厂1983 年研制生产的大功率无链牵引双滚筒采煤机,采用了三头螺旋滚筒, 滚筒转速有所降低; 牵引机构采用齿轮- 销轨式, 传动平稳, 消除了链牵引的缺点,机器的使用寿命延长,增设了副牵引部和可靠的液压制动装置,可用于大倾角(40～50°) 煤层而不需要设防滑安全绞车,提高了工作效率,加大了生产能力。

MG132P320 - W新型液压牵引采煤机是由泰山建能公司、煤炭科学研究总院、新汶矿业集团联合研制完成的。该采煤机采用滚筒式采煤机发展趋势的多电机横向布置,液压牵引系统打破常规,采煤机牵引部泵箱把长期使用的“湿腔”布置分离液压组件改为“干腔”布置,实现了采煤机液压系统的创新。该机在同类采煤机设计中达到了国内先进水平。

1.1.3 国内采煤机研制现状

国外于1976 年研制出第1 台电牵引采煤机。1991 年,由煤炭科学研究总院上海分院与波兰科玛克公司合作,研制成功我国第1 台采用交流变频调速的MG344 - PWD 型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机,性能良好,电牵引采煤机成为我国第4 代采煤机。

2005 年煤炭科学研究总院上海分院又开发出总装机功率达1 815 kW的大功率采煤机。随后,更大功率的电牵引采煤机MG900/ 2215 - GWD 也问世,该型采煤机的控制达到了国际先进水平,是目前国内功率最大的采煤机。如果采用长摇臂,最大采高可达到创记录的6 m ,该型采煤机完全能够满足国内煤矿高产高效工作面的生产需要。目前,国内使用的交流电牵引采煤机的电牵引调速系统主要有3 种:即交流变频调速系统、开关磁阻电机调速系统(简称SRD) 、电磁转差离合器调速系统。调速原理不尽相同,但基本上都可分为控制部分和牵引电机部分。

在这3 种交流电牵引调速系统中,交流变频调速技术由于具有的诸多优点,在大功率采煤机的应用已趋向成熟,并已成为目前采煤机调速方式的主流,其主要特点是:启动性能好,可直接实现软启动;交流变频调速属转差功率不变型调速系统,故效率高。随着计算机技术和大功率电子元器件的不断发展,交流变频调速的调速性能和精度可与直流调速相比。SRD 技术在采煤机上的应用虽然起步不久,但具有发展潜力,它有交流变频调速电动机结构简单、无刷无整流子的优点,也有直流调速系统调速性能好,控制电路简单、价格低廉等优势,而且启动转矩大、启动电流小,这种调速方式一旦解决了噪声问题和位置传感器存在的不可靠性问题,将更适合在煤矿井下采掘机械中使用。电磁转差离合器调速技术本身比较成熟,它属于改变转差率的交流调速方式,采用死循环系统能得到较大的调速范围,可平滑调速,并具备交流调速和直流调速的双重优点。随着计算机技术在控制系统中的应用,电磁调速电动机电流的控制精度和控制性能可以做得更适合采煤机的使用,但它在采煤机上的应用也存在低速性能差、电动机发热等问题。

1.1.4 采煤机与国外技术的差距和发展展望

1.1.4.1 国外采煤机的发展