MGTY400900-3.3D交流电牵引采煤机牵引部的设计.doc

1、摘要本次设计是以MGTY400/900-3.3D型电牵引采煤机的牵引部为设计对象，主要设计任务有：分析说明设备的工作原理，完成牵引部传动系统的设计，完成关键部件的设计计算，完成关键零件的设计计算。在对采煤机牵引部的设计过程中，重点完成了采煤机牵引部各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，第三级圆柱圆弧齿轮减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键联接处花键的选用以及校核，完成了摩擦制动器、行走箱、牵引部减速箱的设计。关键字：采煤机；行星轮；齿轮；轴 i AbstractThis graduation desi

2、gn takes the MGTY400/900-3.3D coal mining machines coal cuttings department as the design obFect. The main design duty includes: analysis of the working principle of the equipment, the department completed traction drive system design, key components to complete the design basis, the completion of k

3、ey parts design and calculation. Shearer traction in the department of the design process, the focus of the department completed a shearer traction calculation speed of the shaft, power transmission, shearer will focus on completing the design of traction department，the shaft speed and power transmi

4、ssion are calculated important. First-class spur gear reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the third-circular cylindrical gear reducer design, the design of the shaft and verification, bearing all the support bearings choice department verification, key spent connec

5、ting department spent key selection and verification, as well as verification of the selection to complete the solution brake pressure, walk gearbox, traction gearbox design department. Keywords: Coal mining machine、 Planetary gear、 Gear、 Shaft目 录iii摘要iAbstractii前 言iii目 录iv第一章 MGTY400/900-3.3D型电牵引采煤

6、机的概述1第一节 机器型号及组成1第二节 采煤机的概述2第三节 行走电动机4第二章 牵引部设计的原则和方案5第一节 电牵引的优越性5第二节 牵引部设计方案的确定6第三节 采煤机行走机构的选择9第三章 采煤机牵引部的设计计算10第一节 系统总传动比的确定10第二节 总传动比的分配和各轴转矩的计算10第三节 二级圆柱齿轮的设计计算14第四节 双级行星减速器的设计27第五节 行走箱减速部分设计40第六节 摩擦制动器44第四章 各个传动轴的计算与校核47第一节 轴的设计48第二节 轴的设计51第三节 轴设计52第四节 轴IV的设计57第五节 轴V的设计59第五章 轴承与花键类型的选取与验算：61第六章

7、 附属装置65第一节、变频调速65第二节、冷却系统69第三节、润滑69第七章 采煤机牵引部的使用与维护70结束语73外文翻译74中文翻译76致 谢77参考文献78前 言 采煤综合机械化，是加速我国煤炭工业发展，大幅度提高劳动生产率，实现煤炭工业现代化的一项战略措施。综合机械化采煤不仅产量大、效率高、成本低、而且能减轻笨重的体力劳动，改善作业环境，是煤炭工业技术的发展方向。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。当今采煤机特点有：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且高强度、

8、高性能的需要，不论是厚、中厚煤层还是薄煤层采煤机，其装机功率（包括截割功率和牵引功率）均在不断加大，新型电牵引采煤机总功率已达15002000kW，装备了以微型电子计算机为核心的电控系统，采用先进的信息处理技术和传感技术，实现了机电一体化，牵引电机功率90110kW，最大牵引力达到800kN以上，最大牵引速度达到30米/分以上，设备生产能力达到了3000吨/小时以上。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。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

9、，提高供电质量和电机工作性能，在中高电压供电系统及设备研究方面进行了大量工作。1000kW左右的电牵引采煤机已采用3300V供电系统及设备。控制系统日趋完善，采煤机电气控制功能逐步齐全，可靠性不断提高，在通用性、互换性和集成化等方面有较大进步，开发出了可靠的防爆全中文界面的PLC控制系统，实现了运行状态的监控、监测功能，以及故障记忆和诊断功能。滚筒截深不断增大，目前已由630mm增至800mm1000mm。采煤机的可靠性将成为国产采煤机越来越重要的性能指标，通过上述研究，提高交流电牵引采煤机的可靠性、安全性、可维护性、自动性程度及设备的可利用率，为实现顺槽以及地面控制奠定良好的技术基础，使我国

10、电牵引采煤机研制技术达到国际先进水平，为我国双高综采工作面和双高矿井的建设，提供技术先进、性能可靠的滚筒采煤机为我们今后努力的方向。 iv第一章 MGTY400/900-3.3D型电牵引采煤机的概述第一节 机器型号及组成一、型号 MGTY400/900-3.3D型电牵引采煤机是一种多电机横向布置，采用机载式交流变频无极调速的强力链轨牵引新型电牵引采煤机。 该采煤机型号：MGTY400/900-3.3D 型号含义： M采煤机 G滚筒式 400/900截割电机功率（Kw）/装机总功率（Kw） 3.3供电电压（3300V） D电牵引二组成采煤机由摇臂，滚筒，牵引传动箱，外牵引，泵站，高压箱，控制箱，

11、调高油缸，主机架，辅助部件，电器系统及附件等部件组成，整机外形见下图1-1。1.截割滚筒 2.摇臂 3.电气系统及其附件 4.外牵引 5.牵引传动箱6.泵站7.辅助部件 8.高压控制箱 9.牵引控制箱 10.主机架 11.调高油缸图1.1 整机外形第二节 采煤机的概述一、特点采煤机主要特点是总体结构为多电机横向布置，牵引方式为机载式交流变频无级调速销轨式无链牵引，电源电压为3300伏，单电缆供电，以计算机操作、控制并能中文显示运行状态、故障检测。下面是该机型一些与其它机型不同之处以及其本身的特点：4.1 主机架为分体框架式焊接结构，其强度大、刚性好，各部件的安装均可单独进行，部件间没有动力传递

12、和连接，该机上所有切割反力、牵引力、采煤机的限位、导向作用力均由主机架承受。4.2 摇臂为悬挂铰接与主机架相联接，无回转轴承及齿轮啮合环节，摇臂功率大，输出轴转速低。4.3 牵引采用销轨式无链牵引系统，牵引力大，工作平稳可靠，使采煤机能适应底板起伏较大的工作面。4.4 采用镐型截齿强力滚筒，减少了截齿的消耗，提高了滚筒的使用寿命，并且提高块煤率。4.5采煤机电源电压等级为3300伏，减小了电缆直径，提高了供电质量；单电缆供电使采煤机拖移电缆方便自如，减小工作面电缆故障。4.6 采用机载式交流变频无级调速系统，提高了牵引速度和牵引力。4.7 采用计算机控制，系统简单可靠，对运行状态随时检测显示，

13、显示内容全部中文显示，适应国内煤矿使用。4.8 液压系统和水路系统的主要元件都是集中在集成块上，管路连接点少，维护简单。 二、采煤机的技术特征表1.1采煤机特征技术序 号名 称参 数1采高范围 m2.23.52机面高度 mm15933适应煤层倾角25 续（表1.1）4适应煤层硬度f45装机总功率KW9006供电源电压 V33007摇臂长度 mm21688摇臂摆角上摆角 度()32.92下摆角 度()23.139截割电机功率 KW2 300转速 r/min1480电压 V3300冷却方式水冷10滚筒转速 r/min32.711截割速度 m/S3.112滚筒直径 mm180013滚筒截深 mm80

14、014降尘方法内、外喷雾15牵引形式 交流变频无级调速销排式无链牵引16调速范围Hz3508317牵引传动比310.518截割传动比41.4519牵引电机功率 kw2 40转速 r/min 014722455电压 V380冷却方式水 冷20牵引速度 m/min091521牵引力 KN35058022牵引中心距 mm6320续（表1.1）23摇臂回转中心距 mm752024滚筒最大中心距 mm1185825主机架长度 mm812526泵站电机功率 kw20转速 r/min1465电压 V380冷却方式水冷27调高泵额定压力 MPa2028调高泵排量 ml/r20.929制动器压力 MPa230最大卧底量 mm25031总重 t5232运输机型号： SGZ880、630