1、摘要采煤机是集截割、行走、装载及运输于一体的巷道掘进的综合化机组，是井下巷道掘进的主要产品。采煤机液压系统作为采煤机控制系统中的核心技术之一，其控制性能的优劣直接决定了采煤机整体性能的优越与否。因此，对采煤机液压系统的研究对推动我国采煤机进机的发展具有重要的意义。论文通过对MG200/450-BWD型采煤机液压系统进行分析与设计，详细分析了其工况特性，并对其液压回路进行优化设计，通过对工况分析所得参数对其各部分执行元件的参数进行合理的计算，经过各个厂家液压元件的优缺点对比，合理的完成液压系统所需的主要液压元件的选型，再对所设计的液压系统进行系统性能验算，检验所设计的液压系统的合理性，并进一步完
2、善设计上的不足，最终设计出一套带采煤机液压系统。此外，通过对MG200/450-BWD型采煤机液压系统进行分析与设计，明确液压系统在整体控制中的作用以及相互联系，为整体控制系统设计提供依据。关键词：采煤机；液压系统；工况分析；选型；系统性能验算AbstractShearer is a cutting, walking, loading and transportation of tunneling in one integrated unit, is the underground tunneling main products. Shearer hydraulic system as the
3、 tunneling machine control system is one of the core technology, the control performance will directly determine the overall performance of Shearer superior or not. Therefore, the hydraulic system of Shearer research on the promotion of the development of TBM has important significance.Papers by MG2
4、00/450-BWD Shearer hydraulic system analysis and design, detailed analysis of its working conditions characteristic for constant power control, load sensing and pressure compensation control theory analysis and study, and to optimize the design of its hydraulic circuit through Engineering Analysis p
5、arameters obtained for each part of the implementation of its component parameters for a reasonable calculation, through the various advantages and disadvantages of hydraulic components manufacturer contrast, reasonable hydraulic system needed to complete the main hydraulic components selection, and
6、 then for the design of hydraulic system performance checking, testing the design of the hydraulic system is reasonable, and further improve the design deficiencies, and ultimately design a load sensing and pressure compensation with the boring machine hydraulic system. In addition, through the EBZ2
7、60 type Shearer hydraulic system analysis and design, specifically in the overall control of the hydraulic system and the role of linkages, the overall control system design to provide the basis.Keywords: boring machine; hydraulic system; Engineering Analysis; selection; system performance checking目
8、录AbstractII前言31 绪论51.1采煤机概述51.2国内外采煤机的发展趋势及研究现状61.2.1国外采煤机的发展趋势及研究现状61.2.2 国内采煤机的发展趋势及研究现状81.3选题意义102 MG200/450-BWD型采煤机调高液压系统分析112.1 MG200/450-BWD型采煤机简介112.2 MG200/450-BWD型采煤机整机技术参数112.3 MG200/450-BWD型采煤机的使用环境122.4 MG200/450-BWD型采煤机工作过程分析122.5 MG200/450-BWD型采煤机液压调高系统的工况分析162.5.1 采煤机整机的工况分析162.5.2 采煤
9、机滚筒调高系统的工况分析192.5.3 破碎机调高系统的工况分析243 MG200/450-BWD型采煤机调高液压回路设计263.1 MG200/450-BWD型采煤机液压系统额定压力的确定273.2 MG200/450-BWD型采煤机调高液压系统基本回路设计283.2.1 采煤机摇臂调高回路283.2.2 破碎机调高回路293.2.3 挡矸回路293.2.4 制动器回路304 MG200/450-BWD型采煤机液调高压系统参数计算324.1 调高液压缸设计与参数计算324.2.1 调高液压缸设计与参数计算324.2.2 破碎装置液压缸设计与参数计算344.2.3 挡矸装置液压缸设计与参数技术
10、374.2 液压缸系数验算405 MG200/450-BWD型采煤机调高液压系统的元件选型425.1 液压泵的选型425.2 泵站电机的选型435.3 油箱的设计446 液压系统性能验算456.1 液压系统压力损失456.2 液压系统的发热温升计算466.2.1 计算液压系统的发热功率466.2.2 计算液压系统的散热功率476.2.3 根据散热要求计算油箱容量496.3 计算液压系统冲击压力497 技术与经济性分析528 总结54致谢55参考文献56附录A 译文57附录B 外文文献663前言20世纪40年代初，英国和前苏联相继研制出了链式采煤机，这种采煤机是通过截链截落煤，在截链上安装有被称
11、为截齿的专用截煤工具，其工作效率低。同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。50年代初，英国和德国相继研制出了滚筒式采煤机，在这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是一种圆筒形部件，其上安装有截齿，用截煤滚筒实现落煤和装煤。这种采煤机与可弯曲输送机配套，奠定了煤炭开采机械化的基础。这种采煤机的主要缺点有二点：其一是截煤滚筒的高度不能在使用中调整，对煤层厚度及其变化适应性差；其二是截煤滚筒的装煤效果不佳，限制了采煤机生产率的提高。进入60年代，英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒做出革命性改进。其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度，完全解决对煤层赋存条件的适应性；其二是把圆筒形截割滚筒改进成螺
12、旋叶片式截煤滚筒，即螺旋滚筒，极大地提高了装煤效果。这两项关键的改进是滚筒式采煤机称为现代化采煤机械的基础。可调高螺旋滚筒采煤机或刨煤机与液压支架和可弯曲输送机配套，构成综合机械化采煤设备，使煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。从此，综合机械化采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。自70年代以来，综合机械化采煤设备朝着大功率、遥控、遥测方向发展，其性能日臻完善，生产率和可靠性进一步提高。工矿自动检测、故障诊断以及计算机数据处理和数显等先进的监控技术已经在采煤机上的到应用。 711 绪论1.1 采煤机概述世界上第1台釆煤机是原苏联于1952年生产并开始使用的，我国于1952年购
13、进并使用，而此同时，鸡西煤矿机械厂即开始进行仿制工作，于1954年制造出中国第1台深截式采煤机，即顿巴斯-1型釆煤康拜因，随后批量生产。在顿巴斯-1型釆煤康拜因的基础上，经过研究、改进和完善，设计制造了多种型式的采煤康拜因，这一时期的釆煤机称为中国第1代采煤机1。20世纪60年代初，在顿巴斯-1型釆煤康拜因的基础上，中国开始自行研制生产釆煤机，1964年生产出MLQ-64型，1968年生产出MLQI-80型浅截式单滚筒釆煤机，成为中国第2代釆煤机，中国第2代釆煤机的特点是截割部滚筒釆用摇调高，牵引机构也为钢丝绳牵引，通过应用证明，釆用钢丝绳牵引，绳筒磨损严重，使用寿命短，同时牵引力较小，容易拉
14、断而导致伤人和机器下滑事故。该类型釆煤机釆用了液压传动，具有无级调速和过载保护等特点。中国于20世纪60年代末70年代初开始研制第3代釆煤机即双滚筒釆煤机。1975年生产的M巩-170型釆煤机，实现了滚筒釆煤机由单滚筒向双滚筒的飞跃。M巩-170型釆煤机的2个可调高滚筒放在釆煤机的两端，利用摇臂调高。牵引机构釆用圆环链牵引，提高了牵引力，但不适应大倾角釆煤。MXA-300型系列釆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釆煤机，釆用了三头螺旋滚筒，滚筒转速有所降低，牵引机构釆用齿轮销轨式，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
15、用于大倾角(4050)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。MG132/320-W新型液压牵引釆煤机是由泰山建能公司、煤炭科学研究总院、新汉矿业集团联合研制完成的。该釆煤机釆用滚筒式釆煤机发展趋势的多电机横向布置，液压牵引系统打破常规，釆煤机牵引部泵箱把长期使用的“湿腔”布置分离液压元件改为“干腔”布置，实现了釆煤机液压系统的创新。该机在同类釆煤机设计中达到了国内先进水平。国外于1976年研制出第1台电牵引釆煤机。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，研制成功中国第1台釆用交流变频调速的G344-PWD型薄煤层强力爬底板电牵引釆煤机，性能良好，电牵引釆煤机成为中国第4代釆煤机。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的大功率釆煤机。随后，更大功率的电牵引釆煤机MG900/2215-GWD也问世，该型釆煤机的控制达到了国际先进水平，是目前国内功率最大的釆煤机。如果釆用长摇臂，最大釆高可达到创记录的6m，该型釆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釆煤机的电牵引
