1、摘 要此文是对采煤机牵引部总体设计与运行维护体的说明书。该设计是通过参考大量产品资料、参考书以及指导老师的指导，对采煤机的牵引部进行优化选型设计。分析不同机构类型的牵引部的优缺点，以及工作情况做出了本设计牵引部的总体设计。本文主要是关于牵引部的总体设计以及运行维护，主要阐述行走箱各轴、齿轮以及轴承等的选型及选型和改进措施，其中以动力传动与行走机构的确定为主。还有关于牵引部的总体传动系统的传动比的计算。最后，为牵引部的生产和使用中遇到的实际问题以及问题的解决提了一些要求和建议，帮助用户能更好的使用机器。设计说明书中不易表达出来的地方还配有图纸来说明。关键词：采煤机；牵引部；行走箱；牵引机构；IA
2、bstractThis paper is a manual for the design and operation of the traction Department of the shearer. The design is based on reference to a large number of products, reference books and guidance to the instructor, the shearer traction for the optimization and design of the selection. The advantages
3、and disadvantages of the traction part of different mechanisms are analyzed, and the overall design of the design department is made.This paper is mainly on the traction of overall design and operation and maintenance, mainly expounds the walking box each shaft, gears and bearings, such as the selec
4、tion and selection and improvement measures, including to driving and walking mechanism determined. And the calculation of the transmission ratio of the general transmission system of the traction part. Finally, the actual problem encountered in the production and use of the traction part and the pr
5、oblem solving and some requirements and suggestions are put out, and the users can better use the machine. The design specification is not easy to express out of the place also equipped with drawings to illustrate.Keywords: coal mining machine; traction part; walking box; traction mechanism;4目录1 绪 论
6、11.1引言11.2 采煤机发展概况11.2.1国外采煤机的发展状况11.2.2国内采煤机的发展状况21.3采煤机类型51.4采煤机的组成61.5设计意义及需解决的问题72.牵引部的总体设计92.1牵引形式的选择92.2牵引机构的选择102.2.1钢丝绳牵引机构102.2.2锚链牵引机构112.2.3无链牵引机构112.3牵引机构结构的确定122.3.1牵引部与行走箱一体设计122.3.2牵引部和行走箱独立箱体设计123.牵引部的主要技术参数的设计133.1牵引机构传动系统133.1.1主要技术参数133.1.2电动机的选择143.1.3传动比的分配143.2牵引部传动计算163.2.1各级传
7、动转速、功率、转矩163.3牵引部齿轮设计计算173.3.1齿轮1和齿轮2的设计及强度效核173.3.2齿轮3和齿轮4的设计及强度效核223.3.3齿轮5和齿轮6的设计及强度效核273.4牵引部行星机构的设计计算323.4.1行星齿轮的计算343.4.2行星轮啮合要素验算424 轴的设计及校核464.1 确定轴的最小直径464.2轴一的设计与校核464.3心轴的设计和校核484.4制动轴设计与校核494.5花键的强度校核524.6轴承的校核535采煤机牵引部的运行与维护545.1 故障分析处理的原则依据555.2 处理故障的步骤555.3采煤机的维护565.4采煤机牵引部常见故障及维护59结论
8、61技术经济分析62致谢63参考文献64附录A64附录B691 绪 论1.1引言随着科技的发展和创新，煤炭生产进入现代化发展阶段。生产高效、高产、安全可靠。从此，各国煤矿开采的发展方向为研发综合机械化采煤设备。自年代以来，综合机械化采煤设备的大功率、遥控、遥测的发展发展方向使得其性能日趋完善，生产率和可靠性有了很大进步。工矿自动检测、故障诊断以及计算机数据处理、显示等先进的监控技术已经应用到采煤机上。我国煤炭开采技术发展的主攻方向是开发高产高效矿井综合配套技术，根据世界采煤机发展最新消息，我国采煤机要尽快赶上世界先进水平需要在以下方面进行攻关研究。为了满足高产高效矿井生产发展的需要，增产减员和
9、增产减面的合理化集中生产，拟研制截割功率2500KW-KW，总装机功率KW以上，截深m，电机横向布置，框架式结构，无底托架，交流变频调速，供电电压V以上的高效电牵引采煤机；高牵引速度和大牵引力型无链牵引系统；尽量实现操作方便、安全可靠、性能良好自动化高的目标。机械设备的先进、种类、质量、可靠性、适应程度以及寿命是衡量一个国家采煤机技术水平首要条件。我国改革开放以来，采煤机各方面技术有了很大的发展，但在生产的质量、使用寿命、高新技术的应用、科学管理等方面与煤炭工业发达国家还有较大的差距。综合工作面采煤机通过安装自动控制、诊断、数据传输、无线电遥控装置，使得操作方便，并且预测故障并及时维护修理。我
10、国采煤机的主要部件的设计寿命比国外水平低。监控、诊断保护功能只在我国小部分采煤机上应用，不能预报诊断故障和保证采煤机经常处于正常状态。我国目标是采煤机开采万吨万吨煤不大修，实际上与目标还有差距。综合来看电牵引采煤机的发展是满足高产高效综采工作面的各方面需求的必要趋势。1.2 采煤机发展概况1.2.1国外采煤机的发展状况上世纪40年代采煤机的出现使得机械化采煤机械化开始发展。年代初期，英国、苏联生产的采煤机，德国生产的刨煤机，使采煤工作面落煤、装煤实现了机械化。由于当时采煤机存在能耗大、效率低、输送机不能自移等缺点限制了采煤机生产率的提高。年代初期，英国、德国相继生产出滚筒式采煤机、可弯曲刮板输
11、送机和单体液压支柱，大大推进了采煤机械化技术的发展。由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒，不能实现调高，因而限制了采煤机的适用范围，我们称这种固定滚筒采煤机为第一代采煤机。60年代是世界综采技术的发展时期，第二代采煤机单摇臂滚筒采煤机的生产，采高调整问题得到解决，采煤机的适用范围增大。第三代采煤机双摇臂滚筒采煤机的生产，解决了工作面自开缺口的问题，完善了液压支架可弯曲输送机。把综采技术推向了一个新水平，综采机械化采煤的高产、高效、安全和经济等优点。70年代综采机械化的发展进一步提高，综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发展。1970年采煤机无链牵引系统的研制成功以及1976年出
12、现的第四代采煤机电牵引采煤机，大大改善了采煤机的性能，并扩大了它的使用范围。80年代，德国、美国、英国电牵引采煤机研制成功，将计算机控制系统应用在采煤机上。采煤机系列化的开发开始得到了重视，使采煤机的主要部件在不同功率的采煤机上通用，生产出同系列多种功率的采煤机，扩大了工作面的适应范围。上世纪80年代采煤机发展的突出特点就是其系列化。40年的发展使得缓倾斜和中厚煤层实现了综采机械化，基本解决了缓倾斜和中厚煤层综采机械化的问题，世界各国科学家致力于厚煤层、薄煤层、急倾斜以及难采煤层综采机械的研究，来设计制造出可以适应不同开采条件的综采机械设备。1.2.2国内采煤机的发展状况 上世纪年代初期，我国
13、煤炭科研人员研制出综采工作面配套的型双滚筒采煤机，改进普采配套的型、型单滚筒采煤机；年代中后期，研制出型双滚筒采煤机。上世纪年代我国采煤机的发展有以下特点： 1装机功率小 例如，型双滚筒采煤机，装机功率KW；型双滚筒采煤机，装机功率KW；和型单滚筒采煤机，装机功率KW和KW。 2有链牵引，输出牵引力小 此时期的采煤机牵引方式都是圆环链轮与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力在200KN以下。 3牵引速度低 由于受液压元部件可靠性的限制，设计的牵引力功率较小，牵引速度一般不超过6m /min 。 4自开切口差 由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,故需要人工
14、清理,单滚筒采煤机更是如此. 5工作可靠性较差我国基础工业比较薄弱,元部件质量较差,反映在采煤机的寿命普遍较低,特别是液压元部件的损坏比较严重。上世纪80年代是我国采煤机发展迅速的时期： 世纪年代后期，我国总共引进套综采成套设备。国外生产的采煤机进入中国市场，世界上优秀的采煤机制造生产技术被国人知晓，为我国了解学习和掌握这些先进的技术奠定了良好的基础，并且经过在世纪年代我国成功自主研制采煤机的实践，获得了大量的经验，掌握了一定的技术，确立了我国采煤机的发展方向，即仿制和自行研制并举。 解决难采煤层的问题是20世纪80年代重大课题之一：具体的课题是薄煤层综合机械化成套设备的研制：大倾角综采成套设
15、备的研制：“三硬”、“三软”45m一次采全高综采设备的研制：解决短工作面的开采问题，短煤臂采煤机的研制。据初步统计，20世纪80年代自行开发和研制的采煤机产品种类有50余种，是我国采煤机收获的年代，基本满足我国各种煤层开采的需要，大量依靠进口的年代已一去不复返了。20世纪80年代采煤机的发展有如下特点：1重视采煤机系列的开发，扩大使用范围2元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性的提高3无链牵引的推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全20世纪90年代至今是我国电牵引采煤机发展的时代：进入20世纪90年代后，随着煤炭生产向集约化方向发展，减员提效和提高工作面单产成为煤炭发展的主流。因此发展高产、高效工作面势在必行，而采煤机开发研制围绕高产高效的要求进行，其主要方向是：（1）大功率高参数的液压牵引采煤机：最具代表性的机型是MG2X400W型采煤机。（2）高性能电牵引采煤机：电牵引采煤机的研制从20世纪80年代开始起步，20世纪90年代全面发展，电牵引的发展存在直流和交流两种技术途径。进
