薄煤層采煤機總體方案設(shè)計及截割減速器設(shè)計(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 160180 200 200220 300 250300 表 22 采煤機裝機功率 Table 22 Shearer installed power 煤層阻抗 煤層厚度 m 精品文檔 值得下載 A KN/m 采煤機裝機率 kw 120 120240 240 100 120 200 250 125 35150 150250 250350 150 150200 300350 設(shè)計生產(chǎn)率 T/min 34 46 610 1015 5）截割速度 截割速度是截煤滾筒截齒圓圍切向速度，此速度與滾筒直徑、滾筒轉(zhuǎn)速以及采煤機牽引速度有關(guān)。實踐證明，截齒的截割速度與截齒的磨損速度相關(guān)。為減緩截齒磨損取低截割速度。當采高大，牽引速度大，為不發(fā)生滾筒裝煤堵塞和對煤的二次破損，滾筒速度應(yīng)加大則截割速度也相應(yīng)加大。目前，截割速度一般為 ，對小直徑滾筒而言截割速度甚至為 。 6）裝機功率 采煤機裝機功率，是指采煤機總裝機功率。可按下表估算。 7)采煤機設(shè)計生產(chǎn)率 采煤機理論設(shè)計生產(chǎn)率按下式計算： QT =60HJVq ? （ 21） 式中 H— 薄煤層采煤機采高， m。 J— 薄煤層采煤機截深， m。 Vq — 薄煤層采煤機可能達到的平均牽引速度， m/min。 ?— 煤的密度，一般為 ~ QT — 薄煤層采煤機理論生產(chǎn)率， t/h. 考慮到對采煤機檢查、維護等技術(shù)因素對生產(chǎn)率的影響，應(yīng)計算出采煤機的技術(shù)設(shè)計生產(chǎn)率 Q； Q= QT .K T/h （ 22） 式中 K— 采煤機技術(shù)工作時間利用系數(shù)， 邵啟飛 :薄煤層采煤機總體方案設(shè)計及截割減速器的設(shè)計 16 K=3211 ttt t ?? （ 23） 1t — 割一刀煤采煤機的純工作時間， min。 2t — 割一刀煤所需的輔助時間， min. 3t — 割一刀煤 消除故障時間， min。 此外，應(yīng)考勞動組織以及配套設(shè)備等對生產(chǎn)率的影響。因此，采煤機實際生產(chǎn)率 QT ； QT =Q 39。K （ 24） 式中 39。K — 采煤機純利用系數(shù)； 39。K =43211 tttt t ??? （ 25） 4t — 因技術(shù)和組織原因引起的停機時間， min. 實際上，采煤機的生產(chǎn)率要比上面諸式計算值低得多，因為許多影響因素無法事先估計出。 小結(jié) 該采煤機是基于 BW150 進行改進設(shè)計，改為薄煤層爬底板式的采煤機。它適用于采高為 6501200mm，傾角小于 35 度的煤層。當傾角大于 90 度的時候應(yīng)加防滑裝置。 該采煤機的兩個 牽引部設(shè)在工作面輸送機的兩端，用牽引鏈與聯(lián)結(jié)橋相連。聯(lián)結(jié)橋與機身部、兩個搖臂和連個滾筒裝配在一起，形成一個整體，在工作面往返穿梭式采煤。聯(lián)結(jié)橋跨接于工作面輸送機之上，在聯(lián)結(jié)橋內(nèi)部安裝機器控制部分，工人可以在采空區(qū)側(cè)進行操作。機身部與滾筒 、搖臂等則懸置于采煤側(cè)。 一、此設(shè)計采煤機的特點： 破碎煤壁功能結(jié)構(gòu)方案 在采煤機設(shè)計中實現(xiàn)此方案一共有三種： 銑削式結(jié)構(gòu)方案 鉆削式結(jié)構(gòu)方案 滾壓式結(jié)構(gòu)方案 本機采用銑削式結(jié)構(gòu)方案，鉆具為垂直滾筒。 精品文檔 值得下載 其優(yōu)點是： 1） 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便； 2） 破碎煤層時，截齒 沿層理運動，截齒所受截割阻力小，采煤機能耗比較低。 采煤機自動移動功能的結(jié)構(gòu)方案 能使采煤機實現(xiàn)自動移動的結(jié)構(gòu)被稱為牽引機構(gòu)，現(xiàn)在設(shè)計采煤機時采用的牽引機構(gòu)有兩種 ： 鏈牽引機構(gòu) 無鏈牽引機構(gòu) 本采煤機采用鏈牽引機構(gòu)中的水平鏈輪的牽引機構(gòu)。 雖然鏈牽引機構(gòu)存在不足，但在薄煤層工作面等特定條件下，還必須適用鏈牽引機構(gòu)。 牽引部動力傳遞種類 牽引部傳動裝置的功用是將采煤機電動機的能量傳到主動鏈輪或驅(qū)動輪并實現(xiàn)調(diào)速，現(xiàn)有的牽引部傳動形式可分為三類 機械牽引 液壓牽引 電牽引 本采煤機利電氣傳動來驅(qū)動牽引部， 電牽引的優(yōu)點是調(diào)速、換向、過載保護和各種監(jiān)控保護都可以由電氣系統(tǒng)實現(xiàn)，使得機械傳動部分大為簡化，因而可以縮小采煤機的體積，采煤機的總重量比液壓牽引采煤機減輕 1/3。調(diào)速方便調(diào)速范圍廣，調(diào)速特性好；牽引部傳動效率比液壓牽引部提高近 30%；可以用于有鏈和無鏈牽引系統(tǒng)；裝有兩臺兩臺電牽引部的采煤機，可以在不降低牽引速度的條件下吧牽引力提高一倍。 驅(qū)動方式 驅(qū)動方式是指采煤機拖動電機的數(shù)量和傳動方式，大體上分為四類： 單機驅(qū)動方式 雙機分別驅(qū)動方式 雙機聯(lián)合驅(qū)動方式 多機分別驅(qū)動方式 本采煤機采用多機分別驅(qū)動的 方式，具有以下優(yōu)點： 1 每臺電機的功率比較小； 2 一臺電機有故障，容易更換，損失小 。 邵啟飛 :薄煤層采煤機總體方案設(shè)計及截割減速器的設(shè)計 18 電機的布置形式 電機的布置形式采用縱向布置。 優(yōu)點：這種布置方式對增大截割功率、降低機身高度是有益的。 圖 25 采煤機截割部傳動系統(tǒng) Shearer cutting of the transmission system 降塵功能的方案 吸入空氣式降塵結(jié)構(gòu)。 切割部的推進和調(diào)斜裝置的動力傳動方式 切割部的推進和調(diào)斜裝置的動力傳遞的方式有兩種： 機械式 液壓式 本采煤機采用液壓傳動方式，具有以下優(yōu)點： 1）過載保護容易實現(xiàn)； 2）便于操作 該機的主要技術(shù)特征為： 1）適用條件 采高（ m） 傾角（ o ） 35 煤抗壓強度（ Mpa） 30 2）截割部 滾筒直徑 (m) 精品文檔 值得下載 截深（ m） 滾筒轉(zhuǎn)速（ r/min） 70 調(diào)高方式 搖臂 3）牽引部 傳動方式 齒輪傳動 牽引力（ KN） 250 牽引鏈（ mm） 9226?? 調(diào)速方式 電氣 4）電動機 功率（ KW） 2? 75+2? 37 電壓（ V） 1140/660 轉(zhuǎn)速（ r/min） 1470 5）防塵方式 內(nèi)外噴霧 機面高度（ mm） 420460 滾筒中心距 4078 機身寬 1100 機身高 420460 質(zhì)量 （ t） 截割部的主要特點： （ 1） 兩個滾筒用兩臺電動機分別驅(qū)動，每臺電動機容量變小尺寸變小，適于薄煤層的需要。 （ 2） 兩臺電動機縱向，去掉了傳動系統(tǒng)中的圓錐齒輪。 （ 3） 兩臺電動機之間用齒輪聯(lián)系，使兩臺電動機的負荷分配均勻。 （ 4） 結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間少。 （ 5） 機身的懸臂支撐如圖，兩個千斤頂滑靴在機身的靠采空區(qū)一側(cè)兩端，支撐在輸送機的鏟煤板上。套在導(dǎo)向管上的導(dǎo)向之間 7 與連桿 4，機身 3 和橋形桿 6 組成一個平行框架，當油 缸伸縮時，機身能很容易的上下平動。此外，這六桿的自由度是 1，機身在上下升降時其位置是很確定的。 邵啟飛 :薄煤層采煤機總體方案設(shè)計及截割減速器的設(shè)計 20 圖 26 機身的支撐與導(dǎo)向結(jié)構(gòu) Supplied with the support structureoriented 1 輸送機； 2千斤頂； 3機身； 4連桿； 5連桿； 6橋形桿； 7導(dǎo)向套架； 1 conveyor。 2 Jack。 3 the fuselage。 4 connecting rod。 5 linkage。 6 the bridgeshaped bar。 7 Caseoriented。 牽引部的主要特征 該機采用外牽引部。兩套相同的傳動裝置分別裝設(shè)在工作面輸送機的機頭和機尾處。牽引部傳動系統(tǒng)如圖。 圖 27 外 牽 引 部 Department of traction 精品文檔 值得下載 該牽引部中交流電動機經(jīng)齒輪聯(lián)軸節(jié) C1 和齒輪 1 與 2 帶動電磁滑差離合器 M。然后又經(jīng)過齒輪聯(lián)軸節(jié) C2 和四級齒輪傳動，帶動鏈輪 S。當外負荷增加，電磁 滑差離合器的輸出轉(zhuǎn)速減小。因此使用這種電磁滑差離合器可 以簡便的按外負荷的變化自動地實現(xiàn)調(diào)速 。 3 截割部減速器的具體設(shè)計說明 電動機的選擇 電動機功率的確定 已知：截割滾筒的所需的轉(zhuǎn)速范圍為： 70r/min,裝機功率為 150kw，按照 90%的功率分配， 兩個 截割滾筒的所需有效功率 :Pw =135kw 一個則需要 kw 傳動裝置總功率 ? = 2聯(lián)? ? 2齒 4承? （ 31） 按《機械設(shè)計課程設(shè)計》表 取： 聯(lián)軸器效率 聯(lián)? ＝ ； 齒輪嚙合效率 齒? （齒輪精度為 8 級）＝ ； 滾動軸承效率 承? ＝ ； 傳動裝置總效率 ? = ＝ 所需電動機的輸出功率 Pr =Pw /? =＝ （ 32） 邵啟飛 :薄煤層采煤機總體方