滚筒采煤机截割部设计

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滚筒采煤机截割部设计
MG250/591-WD型采煤机是-种电牵引大功率采煤机，该机机身矮，装机功率大，所有电机横向布置，机械传动都是直齿传动，电机、行走箱驱动轮组件等均可从-抽出，故传动效率高，容易安装和维护。本说明书主要介绍了采煤机截割部的设计计算。MG250/591-WD型采煤机截割部主要是由-个减速箱和四级齿轮传动组成，截割部电机放在摇臂内横向布置，电动机输出的动力经由三级直齿圆拄齿轮和行星轮系的传动，最后驱动滚筒旋转∝割部采用四行星单浮动结构，减小了结构尺寸，采用大角度弯摇臂设计，加大了过煤空间，提高了装煤效果。
在设计过程中，对截割部的轴、传动齿轮、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。本说明书主要针对主要部件的设计计算和强度校核进行了叙述和介绍。此外，还对MG250/591-WD采煤机的使用与维护进行了说明，以便能更好的发挥该采煤机的性能，达到最佳工作效果。
关键词：采煤机、截割部、行星齿轮
ABSTRACT
The MG250/591-WD type mining machine is that a kind of electricity draws the high-power mining machine， this machine fuselage is low， Installation is large in power，all electrical machineries are fixed up horizontally， mechanical drive is all the transmission of straight tooth， electrical machinery， walk case drive wheel package etc. can take from old pool side out， so the transmission is high in efficiency， easy to install and safeguard.Calculate in design which cuts the cutting department of main introduction mining machine of this manual. It is made up of a gearbox and moderate breeze gear wheel transmission that the MG250/591-WD type mining machine cuts the cutting department， cut the electrical machinery of cutting department and put to fix up horizontally in the rocker arm， the power that the motor outputs leans on a round of transmission of department of gear wheel and planet round via the tertiary straight tooth， urge the cylinder to rotate finally. Cut the cutting department and adopt the floating structure of four planetary forms， have reduced the physical dimension， adopt the large angle to curve the rocker arm to design， have strengthened the space of coal， have improved the coal result of putting.In the course of designing， to cutting the axle of the cutting department， gear wheel of the transmission， parts such as the bearing and spline linking using，etc have designed to calculate， the intensity is checked and selected for use. This manual mainly designs for main part one calculating to check with the intensity have narrated and introduced.In addition，returning use for MG250/591-WD mining machine and maintenance proves，In order to be able to good full play performance of person who should mine， reach the best working result.
Keyword: Mining machine ， Cut the cutting department ， A department of planet
目录
1引言 1
1.1 国内外采煤机械的发展及其现状 1
1.2 采煤机的发展趋势 2
2 总体方案的确定 4
2.1 采煤机的类型及主要组成 4
2.2 采煤机设计选定 [12] 5
2.2.1 滚筒的数量和位置确定 5
2.2.2 驱动方式确定 6
2.2.3 传动方案确定 6
2.3 截割部电动机的选择 [7] 8
2.4 传动比的确定与分配 8
2.4.1传动比的确定 8
2.4.2传动比的分配[4] 9
3 传动系统的设计 10
3.1 各级传动转速、功率、转矩的确定 [2] [4] 11
3.2 齿轮设计及强度校核 [4] [3] [1] 11
3.2.1 齿轮1和齿轮2、3的设计及效核 12
3.2.2 齿轮4和齿轮5设计及强度校核以及其他传动齿轮的设计 14
3.3 轴的设计及强度效核[2] 18
3.4 截割部行星机构的设计计算 [3] [7] 23
3.4.1 齿轮材料热处理工艺及制造工艺的选择 23
3.4.2 确定各主要参数 23
3.4.3 几何尺寸计算 27
4采煤机的使用及维护 29
4.1 采煤机使用过程中常见故障与处理 29
4.1.1 截割部与牵引部连接部位损坏的原因分析 29
4.1.2 采煤机的维修改造工艺 29
4.2 大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法 [4] 30
4.3 采煤机轴承的维护及漏油的防治 [3] [12] 31
4.4 硬齿面齿轮的疲劳失效及对策 33
4.4.1 硬齿面齿轮的疲劳失效 [4] 33
4.4.2 硬齿面齿轮的弯曲疲劳失效 34
4.4.3 提高硬齿面齿轮的疲劳强度措施 [4] [12] 35
5 技术和经济分析 36
6 结束语 38
参考文献 39
1引言
煤炭是我国的主要能源，煤炭工业为国民经济发展做出了重大贡献。但是煤炭工业面临着许多困难和问题，主要包括产业结构不合理，生产投入不足，劳动条件差等方面的问题。它在-定程度上解决了这些方面的问题，采煤机械化是最终发展的必然。所以如何提高采煤效率以满足我国现代化建设中迅猛发展的经济对能源的需要就成了十分迫切的要求。
1.1 国内外采煤机械的发展及其现状
本世纪四十年代初，英国和原苏联相继研制出了链式采煤机。这种采煤机是用截链截煤落煤，在截链上安装被称为截齿的专用截五煤刀具，这种采煤机工作效率低。五十年到初，英国和德国相继研制除了滚筒采煤机。才这种采煤机上安装有截煤滚筒，这是-种圆筒形部件，其上装有截齿，用截煤滚筒实现截煤和装煤。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矗这种采煤机的两个缺点也是决定它更新的得点使得采煤机不断更新和完善，进入六十年代，英国、德国、法国以及前苏联先后对采煤机的截割滚筒做出两项革命性改进。其-是截煤滚筒可以在使用中调节起高度，完全解决对煤层赋予田间的适用性；第二项是把圆筒形截煤滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒或螺旋滚筒，极大的提高了装煤的效果。这两项改进称为现代化采煤机械的基矗
六十年代以后，刨煤机也有了长足的改进，滑行刨的研制成功，使刨煤机成为与采煤机竞争的采煤机设备。
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设备，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。
自七十年代以来，综合机械化采煤设备朝着大功率、邑、遥测方向发展，其性能日益完善，生产率和可靠性进-步提高。工况自动监测，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，现代采煤机已经发展成为高科技机电-体化产品。
我国在地下开采煤矿红应用采煤机械始于五十年代初。当时从苏联引进链式姐妹机和链式联合采煤机，并进行组织自行生产。由于这种采煤机械生产率低，没能在我国普遍推广使用。六十年代，我国从波兰引进了滚筒式采煤机，并组织自行制造同类机械。七十年代初，我国从英国、德国、波兰和法国等国家大量引进双滚筒可调高采煤机，并组织制造同类型设备，我国开始大规模研制和生产现代化采煤设备。
自七十年代初至今，经过几十年的引进和开发相结合的发展过程，现在我国已经能自行设计和生产适合于各种煤层赋予条件的滚筒式采煤机。为了更好的发展必须加大煤炭生产机械化力度，大幅度提高煤炭生产率。这就要求我们不断开发出技术先进、高效并可靠的新型采煤机，不仅满足国内生产之需，而且力争打入国际市常
1.2 采煤机的发展趋势
80年代以来，滚筒式采煤机在结构、性能参数、可靠性和易维修性上都有很大的改进。归结起来，滚筒式采煤机有以下特征和发展趋势：
1）增大功率和能力
为了适应综采工作面高产、高效和在不同地质条件下快速截割煤岩的需要，不论厚、中厚和薄煤层的采煤机均在不断增大装机功率和生产能力。
2）电牵引采煤机已成为主导机型
目前电牵引采煤机已成为德国、英国、美国、日本和法国等主要生产国的主导机型。
3）增大牵引速度和牵引力，并改进无链牵引机构
为了适应综采高产高效的要求，近代采煤机的牵引速度和牵引力都有较大的增大。
4）机器的结构布置有新的发展
近年来不断发展和研制出了多机横向布置、部件可侧面拉装的整机箱式机身、纵向布置采煤机的牵引部和截割部合为-个部件、破碎机采用单独电动机传动、改进挡煤板传动装置、无底托架或不用整体底托架等新的结构布置方式。
5）截割滚筒的革新和改进
截割滚筒的改进是围绕增大截深、减低煤尘、增大块煤率和提高寿命等目标进行的其主要改进有增大截深、采用强力截齿、增大块煤率和减少煤尘生成、滚筒设计CAD、高压水射流喷雾降尘和助切、加固滚筒结构等方面。