MG300700-WD型交流电牵引采煤机

1、米煤机II摘要MG300/700-WD型交流电牵引采煤机，采用多点击驱动、横向布置的新型电牵引采煤 机，总装机功率700KW，截割功率2X300KW，牵引功率2X40KW，采用机载交流变频技术 调速、销轨式牵引，适用于1.93.8m，煤层倾角W 16煤质中硬或是硬的综采工作面。本说明书主要介绍了采煤机截割部的设计计算。MG300/700-WD型采煤机截割部主要是由一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。截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

2、。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MG300/700-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；减速箱；行星轮系；传动齿轮;设计毕业设计 11绪论振兴煤炭行业，煤机要先行。我国作为世界第一的产煤大国，对高性能的煤机有着巨大的需求。然而我国的煤炭装备制造工厂没有技术研发中心，企业规模小而分散， 制造工艺落后，缺乏产业巨头的支持。同时由于煤矿行业的特殊性，对煤机的耐热、耐腐蚀、防爆、 抗冲击载荷的性能

3、要求较高。行业内优秀人才较为稀缺。 等等原因造成我国的煤机行业较为落后。尽管煤炭作为能源被石油大规模替代已经过了100多年，但当石油出现问题时，其还是最直接的替代能源。 近年来世界原油价格的飙升带动国际煤炭价格的上涨，而国际煤炭价格的上涨则会推高国内的煤炭价格的上涨，煤炭行业的景气程度会与日俱升。G300/700-WD型采煤机适用于 1.6-3.3m中煤层的开采。它采用了当今国内外的一些比 较先进的技术，例如变频技术、机载操作站操作等。这款采煤机的的设计生产和使用，能大大的提高采煤的效率，对降低工人工作的强度，提高年产量都有很大的帮助。采煤机截割部 主要由箱体、原动机、输出轴、减速部分、除尘及

4、冷却系统。润滑系统等组成，采煤机截割 部减速器主要是由固定减速器和摇臂行星减速器两部分组成，截割部承担截煤和装煤任务， 是采煤机的主要部件之一，通过对截割部设计的完善，从总体上提高了我国对中煤层的开采效率a) 1.1国外采煤机的发展历史在20世纪70年代初期，国外部分厂商开始在煤矿机械上使用电气调速技术，用于 改进采机械设备的牵引方式。美国JOY公司研制成功了 1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了 2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。7LS5采煤机总功率1940kW,牵引速度 30m/min,采用JOYUItratrac2000型强力销轨无链牵引系统，加大销轨节距

5、和宽度，并采用锻造销排，装备了与6LS5型通用的JNA机载计算机信息中心，具有人机通讯界 面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。德国Eickhoff公司于1976年研制成功直流电牵引采煤机，并基本停止了液压牵引采煤机的研发，此后又陆续开发了多种形式电牵引采煤机。20世纪90年代开发的SL系列横向布置交流电牵引采煤机，将截割电机布置在摇臂上。其中SL500型电牵引采煤机装机功率达1 815 kW,最大牵引力869 kN;SL300型电牵引采煤机总装机功率1138 kW,采用双变频器一拖一系统，最大牵引速度达 36.7 m /min;SL1000型采煤机装机功率达 2600

6、 kW,牵引力1003kN。 控制系统具有交互式人机对话、设备状态监测与故障预报、在线控制、数据传输等功能。英国long - Airdox公司于1984年研制成功第1台将截割电机布置在摇臂上的多电机横向布置Electra55V型直流电牵引采煤机，在此基础上又开发出功率更大的Electra1000型直流电牵引采煤机。20世纪90年代,在Electra系列机型基础上，进一步加大功率，改进控制系统， 开发了 EL系列交流电牵引采煤机 ，主要机型 EL600、EL1000、EL2000、EL3000型。在EL 系列机型上装置的Impact集成保护及监控系统具有负荷控制、机器监控、采煤机自动定位、自动调

7、高、区域控制、智能化安全联锁、随机故障诊断和数据传输等功能。日本三井三池制作所 1987年后陆续研制成功多种截割电机纵向布置的MCLE - DR系列交流电牵引采煤机，近几年又开发了截割电机横向布置的多电机交流电牵引采煤机。采 煤机装有微机工况监测及故障诊断系统，可数字显示牵引速度、滚筒位置、留顶底煤厚度、电机负载及各处温度，具有无线遥控装置，并可加装红外线发射器操纵采煤机。波兰在与中国合作研制成功KSE-344型薄煤层交流电牵引采煤机的基毕业设计 3 础上，陆续开发了 KSE-360、KSE-700、KSE-800RW/2BP、KSE-535S、KSE1000 型 等交流电牵引采煤机。采煤机截

8、深有630mm提高到8001000mm。前苏联20世纪70年代研制出K128 H直流电牵引采煤机后，又相继研制成功多种直流 电牵引采煤机。90年代开发了 K-88型等交流电牵引采煤机。总体来看，俄罗斯的电牵引采 煤机功率较小，直流牵引，性能参数较低。1.2我国采煤机的发展历史从上世纪八十年代开始，我国进入了采煤机发展的兴旺时期，在广泛吸取国外先进技术的同时，不断的实践创新，锐意进取，重视采煤机成系列的开发，不断矿大使用范围，同时 推广使用无连牵引，是采煤机工作更平稳，使用更更安全。在九十年代，电牵引技术逐渐成熟，多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流，为提高生产效率立下了汗马功

9、劳。随着科技的进步，开发高产高效矿井综合配套设备已成为我国煤炭科技发展的主流： 大功率、大截深电牵引采煤机被广泛的开发和使用，一些世界前沿的先进技术也被用到了采煤机的开发应用中，如变频技术，远程监控、无线遥控等等，为更好的服务我国煤矿事业奠定了坚实的基础。1991年，煤炭科学总院上海分院与波兰合作，在国内率先研制成功了我国第一台交流 变频调速技术的薄煤层爬底板采煤机后，上海分院又先后研制成功了截割电机纵向布置的交流电牵引采煤机、截割电机横向布置的适用于中厚和较薄煤层的交流电牵引采煤机，并成功应用于晋城、淮南、徐州、大同等矿务局。到目前为止，国内采煤机生产厂家均对交流电牵引采煤机进行了大量的研究

10、开发。上海 分院研制的MG系列电牵引采煤机已形成9大系列共几十个品种，现正在开发装机功率达1800kw的交流电牵引采煤机；太原矿上机器厂与上海分院合作，将AM500液压牵引采煤机改造成 MG375/830-WD 型交流电牵引采煤机后，又与兖州矿业集团合作，研制成功了 MGTY400/-3.3D 型交流电牵引采煤机；鸡西煤机厂与上海分院合作将MG2 300-W型液压牵引采煤机改造MG300/360-WD 型交流电牵引采煤机后，又开发了MG200/463型、MG400/985型交流电牵引采煤机；辽源煤机厂与邢台矿业集团合作研制成功了我国首台应 用电磁转差离合器调速技术的MG668-WD型电牵引采煤

11、机；无锡采煤机厂与中纺机电研究所合作，开发研制成功了国内首台应用开关磁阻电机调速技术的MG200/500-CD型电牵引采煤机。采煤机发展到现在，随着各项技术的掌握，我国将在以下方面进行攻关研究，力争赶上 世界先进水平：（1）大功率、大截深电牵引采煤机的进一步研究；（2）大功率采煤机的工况监制。故障诊断于控制系统的研究；（3）为最大限度的利用我国能源，着力研制发展薄煤层采掘机；（4）应用高新技术，严格管理，提高可靠性在电牵引采煤机的研制领域，我国虽然取得了一些客观的成绩，但与目前与国外先进的采煤机相比，再总体参数性能方面尚有较大差距，某些关键部件的性能、功能、适用范围还亟待完善和提高，尤其是线监

12、控、故障诊断及预报、信号传输与采煤机自动控制、传感器等智能化技术和机械部件的可靠性、寿命与国外的相比差距很大，此外，我国在采煤机的机械结构参数设计、加工制造和材质性能上与国外先进水平也有较大的差距。因此，为提高产品质量，采煤机的机械传动系统理论设计尚需加大研究力度。1.3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

13、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一个部件、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

14、雾降尘和助切、加固滚筒结构等方面。6）扩大采煤机的使用范围，不断开发难采煤层的机型薄煤层、厚煤层、硬粘并有夹矸煤层、大倾角、破碎顶板等难采煤层的机型的发展有， 开发出了薄煤层、厚煤层、大倾角、短机身、窄机身等机型。7）提高采区工作电压80年代以前，各国采区工作面设备电压多为 1000V左右。随着综采设备向大功率发展， 目前采煤机最大功率达 1220kW，截割电机最大功率达 6000kW，刮板输送机最大功率达 1125kW，驱动电机最大功率达 525 kW，加上工作面长度的不断增长，所以必须提高采区的供电电压，目前各国生产的大功率采煤机，其供电电压一般为2300、3300、4160和5000V等

15、几档。8）采用微电子技术，实现机电液一体化的采集、工况监测、故障诊断和自动控制现代采煤机均装有功能完善的用微处理器控制的数据采集、工况监测、故障诊断和自动控制，这是代表采煤机水平的重要标志。现代采煤机的微处理系统除了工况监测，还可以对其采集信息进行分析处理，再输出显示、存储、控制和传输等，以实现检测、预警、保护、 健康诊断、事故查询、维修指导和调度分析等多种功能。9）贯彻标准化、系列化和通用化原则，加速开发适合不同地质条件的新机型目前各主要采煤机生产厂家都十分重视三化原则，将采煤机各主要部件（如电动机、截割部固定减速箱、摇臂、滚筒、牵引部、截牵箱、行走箱、牵引机构等）制定标准，作为 适合不同条

16、件的通用部件，各部件间的连接尺寸一致。 这样，就可以根据不同的地质条件的要求，很容易用积木式方法将各部件组合成新机型，以扩大采煤机的系列和加速研制过程。10） 提高采煤机的可靠性和寿命，提高易维修性，缩短井下更换部件时间，延长大修周期，提高机器的使用率和开机率。1.4采煤机的分类和组成采煤机有不同的分类方法， 一般我们按照工作机构的形式进行分类，可分为：滚筒式、钻削式和链式采煤机；现在我们所说的采煤机主要是指滚筒采煤机，这种采煤机适用范围广，可靠性高，效率高，所以现在使用很广泛。滚筒采煤机的组成如图 1-1所示。采煤机于刮板输送机配套如图1-2图所示。采煤机组要组成：左、右截割滚筒，左、右行走

17、减速箱，左、右行走箱，电器控制 箱，变频调速箱，中间框架，托缆装置及喷雾冷却系统等组成。截割部：截割电动机横向布置在摇臂上单独驱动，经摇臂减速箱三级直齿、以及行星传动减速后，通过方形出轴与截割滚筒连接，驱动截割滚筒旋转，实现割煤、落煤、装煤。牵引部：两台行走电机横向布置在左右行走箱内实现双牵引，经行星减速器的减速后，带动左右行走箱体中的小齿轮轮回转，经一级直齿减速后， 驱动行走轮和销轨啮合，使采煤机沿工作面刮板输送机正或是饭方向移动，牵引多采用交流变频调速、齿轮-销轨式牵引系统。电控箱（矿用隔爆兼本安型）：该电控箱为独立隔爆箱体，可以从采空侧抽出。电气 控制系统采用可编程控制器（PLC）控制，具有瓦斯报警装置。各项保护和显示功能齐全， 并配备中文