670th燃煤锅炉省煤器设计-毕业论文

XXX：670t/h燃煤锅炉省煤器设计毕业设计（论文）PAGE52PAGE53第1章绪论1.1概述煤粉燃烧是燃煤电厂锅炉的主要燃烧方式，提高煤粉燃烧效率、改善其燃烧特性和减少有害气体排放成为煤粉燃烧技术领域的关键研究课题。影响煤粉燃烧过程的因素除燃烧器结构、燃烧环境等外在因素外，煤粉本身的内在因素将起重要的作用。超细化煤粉燃烧技术就是从改变煤粉自身的物理与化学特性入手，来达到完善煤粉燃烧过程的目的。煤粉超细化后，其物理结构与燃烧特性得到完善，其燃烧效率，燃烧稳定性进一步提高，NOX气体生成量要远小于常规煤粉，超细化煤粉为燃料的电厂综合经济性指标亦高于常规煤粉为燃料的燃煤电厂。超细化煤粉燃烧方式与常规煤粉燃烧方式相比具有稳燃效果好、燃烧效率高、低NOX污染以及综合经济性高等优点。本文采用热分析法对煤粉颗粒粒度变化对燃烧特性的影响进行了研究，得到了一些有益的结论。传统意义上的省煤器（英文名称3conomizer）就是锅炉尾部烟道中，将锅炉给水加热成七宝压力下的饱和水的受热面，由于他吸收的是比较低温的烟气，降低了烟气的排烟度，节省了能源，提高了效率，所以称之为省煤器。传统意义的省煤器分类有多种方式，可按如下几种方式分类：1、按给水被加热的程度：可分为非沸腾式和沸腾式两种。2、按制造材料分：有铸铁和钢管省煤器两种。非沸腾式省煤器多采用铸铁制成的，但也有用钢管制成的，而沸腾式省煤器只能用钢管制成。铸铁省煤器多应用于压力≤2.5MPa的锅炉。如压力超过2.5MPa时，应当采用钢管制成的省煤器。3、按装置的形式分：有立式及卧式两种。4、按排烟与给水的相对流向分：有顺流式、逆流式和混合式三种起作用是：1、吸收低温烟气的热量，降低排烟温度，减少排烟损失，节省燃料。2、由于给水进入汽包之前先在省煤器加热，因此减少了给水在受热面的吸热，可以用省煤器来代替部分造价较高的蒸发受热面。3、给水温度提高了，进入汽包就会减小壁温差，热应力相应的减小，延长汽包使用寿命。这种省煤器主要给循环增加一个回热过程。提高吸热平均温度。从而增加循环效率，在锅炉(汽包锅炉)的启动过程中,由于其汽水管道的循环没有建立,即锅炉给水处于停滞状态,此时省煤器内的水处于不流动的状态,随着锅炉燃烧的加强,烟气温度的提高,省煤器内的水容易产生汽化,使省煤器的局部处于超温状态.为了避免这个情况的出现,从汽包的集中下水管再接一管道到省煤器的入口,作为再循环管道,使省煤器内的水处于流动状态.避免其汽化。综上分析，以上省煤措施为传统省煤器的方式，传统省煤器主要适用于小型燃煤锅炉的设计。所以本文认为：对于750t/h及以上的燃煤锅炉设计，应该采用在源头设计并安装一种粉碎式省煤器来实现更大程度的省煤节煤效果。对于粉碎式粉煤器属于节煤方式的前沿科学，在国外一般以工作辊的配置方式来划分。国内普遍以工作辊数量及调整形式等为标准实行混合分类，主要有：1、锤片粉碎：包括对称式锤片粉碎省煤器、非对称式锤片粉碎省煤器、水平下调式锤片粉碎省煤器、倾斜下调式锤片粉碎省煤器、弧形下调式锤片粉碎省煤器和垂直下调式锤片粉碎省煤器等。2、锤片粉碎：分为侧辊倾斜调整式锤片粉碎省煤器和侧辊圆弧调整式锤片粉碎省煤器。3、特殊用途锤片粉碎：有立式锤片粉碎省煤器、船用锤片粉碎省煤器、双辊锤片粉碎省煤器、锥体锤片粉碎省煤器、多辊锤片粉碎省煤器和多用途锤片粉碎省煤器等。锤片粉碎式省煤器采用机械传动已有几十年的历史，由于结构简单，性能可靠，造价低廉，至今在中、小型锤片粉碎省煤器中仍广泛应用。在低速大扭矩的锤片粉碎省煤器上，因传动系统体积庞大，电动机功率大，起动时电网波动也较大，所以越来越多地采用液压传动。近年来，有以液压马达作为源控制工作辊移动但主驱动仍为机械传动的机液混合传动的锤片粉碎省煤器，也有同时采用液压马达作为工作辊旋转动力源的全液压式锤片粉碎省煤器。锤片粉碎省煤器的工作能力是指大粒度煤块在冷态下，按规定的屈服极限加工最大大粒度煤块厚度与宽度时最小卷筒直径的能力。国内外采用双级粉碎方法较多。单级粉碎精度较高，操作工艺简便，成本低廉，但对大粒度煤块的质量要求较高，内部结构组织一致性要好。当煤炭粒度粉碎超过设备工作能力时，在设备允许的前提下可采用双级粉碎的方法。有些不允许双级粉碎的大粒度煤块，则采用多级粉碎的方法。1.2锤片粉碎省煤器的原理1.2.1锤片粉碎省煤器的运动形式锤片粉碎省煤器的运动形式可以分为主运动和辅运动两种形式的运动。主运动是指构成锤片粉碎省煤器的上辊和下辊对加工大粒度煤块的旋转、碎折等运动，主运动完成锤片粉碎省煤器的加工任务。辅运动是锤片粉碎省煤器在粉碎过程中的装料、下料及上辊的升降、翘起以及倒头架的翻转等形式的运动。该机构形式为三辊对称式,上辊在两下辊中央对称位置作垂直升降运动,通过丝杆丝母蜗杆传动而获得,两下辊作旋转运动,通过减速机的输出齿轮与下辊齿轮啮合,为加工大粒度煤块提供扭矩。图1.1锤片粉碎省煤器工作原理图由图1.1：主运动指上辊绕O1，下辊分别绕O2、O3作顺时针或逆时针旋转。辅运动指上辊的上升或下降运动，以及上辊在O1垂直平面的上翘、翻边运动等。1.2.2粉碎成型的加工方式滚圆是在外力的作用下，使煤块的外层纤维伸长，内层纤维缩短而产生碎曲变形（中层纤维不变）。当圆筒半径较大时，可在常温状态下粉碎，如半径较小和煤块较厚时，应将煤块加热后粉碎。在常温状态下进行滚圆煤块的方法有：机械滚圆、胎模压制和手工制作三种加工方法。机械滚圆是在锤片粉碎省煤器（类似于滚板机、轧圆机）上进行的。在锤片粉碎省煤器上进行大粒度煤块的碎曲是通过上滚轴向下移动时所产生的压力来达到的。它们滚圆工作原理如图1.2所示。a）b）c）a）对称式锤片粉碎省煤器b）不对称式锤片粉碎省煤器c）锤片粉碎省煤器

图1.2滚圆机原理图用三辊碎（卷）板机碎板，其板的两端需要进行预碎，预碎长度为0.5L＋（30~50）mm(L为下辊中心距）。预碎可采用压力机模压预碎或用托板在滚圆机内预碎（图1.3）图1.3煤块预碎示意图1.3锤片粉碎省煤器的发展趋势加入WTO后我国锤片粉碎省煤器工业正在步入一个高速发展的快道，并成为国民经济的重要产业，对国民经济的贡献和提高人民生活质量的作用也越来越大。预计“十五”期末中国的锤片粉碎省煤器总需求量为600万辆，相关装备的需求预计超过1000亿元。到2010年，中国的锤片粉碎省煤器生产量和消费量可能位居世界第二位，仅次于美国。而其在装备工业上的投入力度将会大大加强，市场的竞争也愈演愈烈，产品的更换也要求锤片粉碎省煤器装备工业不断在技术和工艺上取得更大的优势：1.从国家计委立项的情况看，锤片粉碎省煤器工业1000万以上投入的项目达近百项；2.锤片粉碎省煤器工业已建项目的二期改造也将会产生一个很大的用户群；3.由于锤片粉碎省煤器的高利润，促使各地政府都纷纷投资（国家投资、外资和民间资本）锤片粉碎省煤器制造。其次，跨国公司都开始将最新的车型投放到中国市场，并计划在中国加大投资力度，扩大产能，以争取中国更大的市场份额。民营企业的崛起以及机制的敏锐使其成为锤片粉碎省煤器工业的新宠，民营企业已开始成为锤片粉碎省煤器装备市场一个新的亮点。锤片粉碎省煤器制造业作为机床模具产业最大的买方市场，其中进口设备70%用于锤片粉碎省煤器，同时也带动了焊接、涂装、检测、材料应用等各个行业的快速发展。锤片粉碎省煤器制造业的技术革命，将引起装备市场的结构变化：数控技术推动了锤片粉碎省煤器制造企业的历史性的革命，数控机床有着高精度、高效率、高可靠性的特点，引进数控设备在增强企业的应变能力、提高产品质量等方面起到了很好的作用，促进了我国机械工业的发展。因此，至2010年，锤片粉碎省煤器工业对制造装备的需求与现在比将增长12%左右，据预测，锤片粉碎省煤器制造业：对数控机床需求将增长26%；对压铸设备的需求将增长16%；对纤维复合材料压制设备的需求增长15%；对工作压力较高的挤或冲压设备需求增长12%；对液压粉碎设备需求增长8%；；对加工中心需求增长6%；对硬车削和硬铣消机床的需求增长18%；对切割机床的需求增长30%；对精密加工设备的需求增长34%；对特种及专用加工设备需求增长23%；对机器人和制造自动化装置的需求增长13%；对焊接系统设备增长36%；对涂装设备的需求增长8%，对质检验与测试设备的需求增长16%。在今后的工业生产中，锤片粉碎省煤器会一直得到很好的利用。它能节约大量的人力物力用以碎曲煤块。可以说是不可缺少的高效机械。时代在发展，科技在进步，国民经济的高速发展将对这个机械品种提出越来越高的要求，将促使这个设计行业的迅速发展。第2章方案的论证及确定2.1方案的论证一般情况下，一台锤片粉碎省煤器所能加工的大块煤，既工作能力，是指大粒度煤块在冷态下，按规定的屈服极限加工最大大粒度煤块粒度最小卷桶直径的能力，多级粉碎可达双级粉碎能力的一倍。但近年来，双级粉碎的能力正日益提高。结合上章锤片粉碎省煤器的类型，拟订了以下几种方案，并进行了分析论证。2.1.1方案1双辊锤片粉碎省煤器双辊锤片粉碎省煤器的原理如图2.1所示：1.上辊2.煤块3.下辊图2.1双辊锤片粉碎省煤器工作原理图上辊是钢制的刚性辊，下辊是一个包有弹性的辊，可以作垂直调整。当下辊旋转时，上辊及送进大块物料在压力作用下，压人下辊的弹性层中，使下辊发生弹性变形。但因弹性体的体积不变，压力便向四面传递，产生强度很高，但分布均匀的连续作用的反压力，迫使大块物料与刚性辊连续贴紧，目的是使它随着旋转而滚成桶形。上辊压人下辊的深度，既弹性层的变形量，是决定所形成碎曲半径的主要工艺参数。根据实验研究，压下量越大，大块物料碎曲半径越小；但当压人量达到某一数值时，碎曲半径趋于稳定，与压下量几乎无关，这是双辊锤片粉碎省煤器工艺的一个重要特征。双辊锤片粉碎省煤器具有的优点：1.大块物料不需要预碎粉碎，因此生产率高；2.可以碎曲多种材料，机器结构简单。缺点：1.对于不同碎度的制品，需要跟换相适应的上棍，因而不适用多品种，小批量生产。2.可碎曲的大块物料厚度系列受到一定限制，目前一般只能用于500mm以下的大块物料2.1.2方案2锤片粉碎省煤器锤片粉碎省煤器是目前最普遍的一种锤片粉碎省煤器。利用三辊滚碎原理，使大粒度煤块碎曲成圆形，圆锥形或弧形工作。1.对称锤片粉碎省煤器特点结构简单、紧凑，质量轻、易于制造、维修、投资小、两侧辊可以做的很近。形成较准确，但剩余直边大。一般对称锤片粉碎省煤器减小剩余直边比较麻烦。2.不对称锤片粉碎省煤器特点剩余边小，结构简单，但坯料需要调头碎边，操作不方便，辊筒受力较大，碎卷能力较小。所谓理论剩余直边，就是指平板开始碎曲时最小力臂。其大小与设备及碎曲形式有关。如图2.2所示：图2.2锤片粉碎省煤器工作原理图对称式锤片粉碎省煤器剩余直边为两下辊中心距的一半。但为避免大块物料从滚筒间滑落，实际剩余直边常比理论值大。一般对称碎曲时为大块煤6～20倍。由于剩余直边在校圆时难以完全消除，所以一般应对大块物料进行预碎，使剩余直边接近理论值。不对称锤片粉碎省煤器，剩余直边小于两下辊中心的一半，如图2.2所示，它主要加工细粉（一般在32×3000以下）。2.1.3方案3锤片粉碎省煤器其原理如图2.3图2.3锤片粉碎省煤器它有四个辊，上辊是主动辊，下辊可上下移动，用来夹紧煤块，两个侧辊可沿斜线升降，在锤片粉碎省煤器上可进行大块物料的预碎工作，它靠下辊的上升，将煤块端头压紧在上、下辊之间。再利用侧辊的移动使煤块端部发生碎曲变形，达到所需要。它的特点是：大块物料对中方便，工艺通用性广，可以校正扭斜，错边缺陷，可以既位装配点焊。但滚筒多。质量体积大，结构复杂。上下辊夹持力使煤块受氧化皮不均匀严重。两侧辊相距较远，对称粉碎曲率不太准确，操作技术不易掌握，容易造成超负荷等误操作。2.2方案的确定通过上节方案的分析，根据各种类型锤片粉碎省煤器的特点，再根据锤片粉碎省煤器的不同类型所具有的特点，最后形成我的设计方案，12×2000对称上调锤片粉碎省煤器。双辊锤片粉碎省煤器不需要预碎、结构简单，但碎曲大块煤受限制，只适合小批量生产。锤片粉碎省煤器结构复杂造价又高。虽然锤片粉碎省煤器不能预碎，但是可以通过手工或其它方法进行预碎。2.3本章小结通过几种运动方案的分析，双辊锤片粉碎省煤器虽然不需要预碎，但只适合小批量生产，而且碎曲大块煤受限制。锤片粉碎省煤器通用性广，但其质量体积大而且操作技术不易掌握。对称三辊粉碎结构简单、紧凑、质量轻、易于制造等优点。经过相比较下最终决定采用锤片粉碎省煤器。第3章传动设计对称上调式锤片粉碎省煤器如图3.1所示：图3.1对称上调式锤片粉碎省煤器它是以两个下辊为主动轮，由主动机、联轴器、减速器及开式齿轮副驱动。上辊工作时，由于煤块间的摩擦力带动。同时作为从动轴，起调整挤压的作用。由单独的传动系统控制，主要组成是：上辊升降电动机、减速器、蜗轮副、螺母。工作时，由蜗轮副转动蜗轮内螺母，使螺杆及上辊轴承座作升降运动。两个下辊可以正反两个方向转动，在上辊的压力下下辊经过反复的滚动，使大块物料达到所需要的曲率，形成预计的形状。3.1传动方案的分析锤片粉碎省煤器传动系统分为两种方式：3.1.1齿轮传动电动机传出的扭距通过一个有保护作用的联轴器，传人一个有分配传动比的减速器，然后功过连轴器传人开式齿轮副，进入带动两轴的传动。如图3.2所示。这种传动方式的特点是：工作可靠，使用寿命长，传动准确，效率高，结构紧凑，功率和速度适用范围广等。3.1.2皮带传动由电动机的转距通过皮带传人减速器直接传人主动轴。如图3.3所示：图3.3皮带式传动系统图这种传动方式具有传动平稳，噪音下的特点，同时以起过载保护的作用，这种传动方式主要应用于具有一个主动辊的锤片粉碎省煤器。3.2传动系统的确定鉴于上节的分析，考虑到所设计的是锤片粉碎省煤器，具有两个主动辊，而且要求结构紧凑，传动准确，所以选用齿轮传动。3.2.1主传动系统的确定传动系统如图3.4所示：上辊传动压下系统下辊住传动系统上辊传动压下系统下辊住传动系统图3.4传动系统图所以选用了圆柱齿轮减速器，减速比i=134.719，减速器通过联轴器和齿轮副带动两个下辊工作。3.2.1副传动系统的确定为调整上下辊间距，由上辊升降电动机通过减速器，蜗轮副传动蜗轮内螺母，使螺杆及上辊轴承座升降运动，为使上辊、下辊轴线相互平行，有牙嵌离和器以备调整，副传动系统如图3.4所示。需要加工锥筒时，把离和器上的定位螺钉松开，然后使蜗轮空转达到只升降左机架中升降丝杆的目的。3.3本章小结收集资料对各种运动方式进行分析，在结合锤片粉碎省煤器的运动特点和工作的可靠性，最后主传动采用齿轮传动，副传动采用蜗轮蜗杆传动。第4章动力设计4.1主电机的选择和计算4.1.1上下辊的参数选择计算1.已知设计参数滚筒与大块物料间的滑动摩擦系数：滚筒与大块物料间的滚动摩擦系数：f=0.8无油润滑轴承的滑动摩擦系数：大块物料截面形状系数：大块物料相对强化系数：大块物料弹性模量：E=2.06×106MPa粉碎速度：m/min2.确定锤片粉碎省煤器基本参数[14]下辊中心矩：=390mm上辊直径：=300mm下辊直径：=240mm上辊轴直径：=180mm下辊轴直径：=130mm最小粉碎直径：=600mm筒体回弹前内径：=506.607mm4.1.2主电机的功率确定因在加工大粒度煤块时，大粒度煤块不同粉碎量所需的电机功率也不相同，所以要确定主电机功率，大粒度煤块粉碎需按四次粉碎计算：1．粉碎40%时1）大块物料变形为40%的基本参数mmmm2）大块物料由平板开始碎曲时的初始碎矩M1kgf·mmW为大粒度煤块的抗压截面模量。3）大块物料变形40%时的最大弯矩M0.4kgf·mm4）块料从kgf·mm上辊受力：kgf下辊受力：kgf5）消耗于摩擦的摩擦阻力矩=kgf·mm6）大块物料送进时的摩擦阻力矩kgf·mm7）拉力在轴承中所引起的摩擦阻力矩kgf·mm8）锤片粉碎省煤器送进大块物料时的总力矩kgf·mm9）锤片粉碎省煤器空载时的扭矩:：大块物料重量G1:kg：联轴器的重量[8]:选ZL10，=180.9kg：下辊重量:kgkgf·mm10）粉碎时大块物料不打滑的条件：kgf·mmkgf·mm因为，所以满足。11）驱动功率：kgf·mmkw2.粉碎70%时1）大块物料成型70%的基本参数mmmm2）大块物料变形70%时的最大碎矩M0.7kgf·mmkgfkgf3）大块物料从kgf·mm4）消耗于摩擦的扭矩kgf·mm5）大块物料送进时的摩擦阻力矩kgf·mm6）拉力在轴承中所引起的摩擦损失kgf·mm7）机器送进大块物料时的总力矩kgf·mm8）锤片粉碎省煤器空载时的扭矩kgf·mm9）大块物料不打滑的条件kgf·mm因，所以满足。10）驱动功率kgf·mmkw3.粉碎90%时1）大块物料成型90%的基本参数mmmm2）大块物料变形为90%时的最大碎矩M0.9kgf·mmkgfkgf3）大块物料从kgf·mm4）消耗于摩擦的扭矩kgf·mm5）大块物料送进时的摩擦阻力矩kgf·mm6）拉力在轴承中所引起的摩擦损失kgf·mm7）机器送进大块物料时的总力矩kgf·mm8）锤片粉碎省煤器空载时的扭矩kgf·mm9）加工时大块物料不打滑的条件：kgf·mmkgf·mm因，所以满足。10）驱动功率kgf·mmkw4．粉碎100%时1）大块物料成型100%的基本参数mmmm2）大块物料变形为100%时的最大碎矩M1。0kgf·mm3）大块物料从kgf·mmkgfkgf4）消耗于摩擦的扭矩kgf·mm5）大块物料送进时的摩擦阻力矩kgf·mm6）拉力在轴承中所引起的摩擦损失kgf·mm7）机器送进大块物料时的总力矩kgf·mm8）空载时的扭矩kgf·mm9）大块物料不打滑的条件kgf·mmkgf·mm因为，所以满足。10）驱动功率kgf·mmkw综合上述的计算结果总汇与表4.1表4.1计算结果总汇粉碎量计算结果40%70%90%100%简体直径（mm）1266.518723.724562.899506.607简体曲率半径R’(mm)639.259367.862287.45259.304初始变形碎矩M1(kgf·mm)1.692×107村料受到的最大变形弯矩M(kgf·mm)1.815×1071.905×1071.965×1071.995×107上辊受力Pa(kgf)2.325×1052.376×1052.503×1052.972×105下辊受力Pc(kgf)1.197×1051.289×1051.419×1051.281×105村料变形碎矩Mn1(kgf·mm)3.292×1061.869×1061.766×1068.972×105摩擦阻力扭矩Mn22.321×1062.428×1062.615×1062.725×106材料送进时摩擦阻力扭矩MT1.381×1061.423×1061.509×1061.727×106空载力矩Mn49.88×103拉力引起摩擦扭矩Mn31.519×1051.308×1051.064×1058.529×104Mn1+MT+4.682×1064.033×1063.285×1062.634×106总力矩Mp5.171×1065.568×1064.964×1065.534×106驱动力矩Mn5.769×1065.119×1064.497×1064.485×106驱动功率Nqc(kw)7.9547.4087.1517.0195．主电机的选择：由表4.1可知，粉碎量为40%时所需的驱动功率最大，考虑工作机的安全系数，电动机的功率选11kw。因YZ系列电机具有较大的过载能力和较高的机械强度，特别适用于短时或断续周期运行、频繁起动和制动、正反转且转速不高、有时过负荷及有显著的振动与冲出的设备。其工作特性明显优于Y系列电机，故选YZ160L—6型电机，其kw；r/min；；kw。升降电动机选择YD系列变极多速三相异步电动机，能够简化变速系统和节能。故选择YD90S—6/4，其参数如下：N=0.65kw；r=1000r/min；G=15kg。4.2上辊的设计计算校核4.2.1上辊结构设计及受力图由上部分计算可知辊筒在粉碎100%时受力最大：kgfkgf故按计算，其受力图4.1：图4.1辊筒受力图4.2.2挠度[1]：确定公式各参数：mm4（Ia为轴截面的惯性矩）kgfkgf/mmmmm得：因为，所以上辊刚度满足要求。4.2.3危险截面为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，因Ⅰ、Ⅲ相同，且>，所以只需校核Ⅰ、Ⅱ处：Ⅰ：kgf·mmkgf/mm2W为抗碎截面系数。mm3kgf/mm2Ⅱ：kgf·mmkgf/mm2故安全，强度合乎条件。4.2.4[1]：Mpa=108kgf/mm2kgf/mm2kgf/mm2在截面Ⅰ、Ⅱ处<，所以只需校核Ⅱ、Ⅲ处：Ⅱ处：r=0由[1]得因上辊转矩T=0，故：应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力MPaⅢ处：kgf·mmMPa故：疲劳强度满足条件。4.2.5根据上辊的受力情况，只需考虑碎曲强度即可，卸料时其受力如下图4.2：板重：kg上辊重：kg总重：kg图4.2上辊卸料受力图由受力图4.2可知：MPa故：卸料时碎曲强度满足。4.3下辊设计计算及校核4.3.1下辊结构下辊受力如图4.3图4.3下辊受力图受力：kgf主电机kw齿轮啮合效率：联轴器效率：轴承效率：总传动效率：m/minr/min转矩：N·mkgf·mmkgf·mmkgf·mm4.3.2下辊刚度校核：挠度[5]：I为轴截面的惯性矩：mm4kgfmmkgf/mmmmmmm故：安全。4.3.3下辊碎由受力图知碎曲强度危险截面在Ⅱ、Ⅲ处[5]：Ⅱ处：kgf·mmkgf·mmkgf·mm（）kgf·mmkgf·mm安全系数：Ⅲ处：kgf·mmkgf·mm安全系数故安全，故碎曲强度满足。4.3.4初选Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ截面：Ⅰ、Ⅲ同类；Ⅳ、Ⅴ同类；Ⅱ、Ⅳ处：；Ⅰ、Ⅳ处：显然，故仅校核Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ即可。疲劳强度校核公式[1]kgf·mmⅡ截面：kgf·mmN·m应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力MPa应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力和应力副所以：截面Ⅱ处满足疲劳强度要求。Ⅲ截面：kgf·mmkgf·mm应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力MPa应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力和应力副故满足疲劳强度要求。Ⅳ截面：kgf·mmN·mmm3，应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力MPa应力集中系数[1]表面质量系数尺寸影响系数碎曲平均应力和应力副〉故:安全下辊满足疲劳强度要求。kgfkgf·mmkgf·mmkgf·mm刚度条件满足。满足碎曲强度要求。kgf·mm4.4本章小结由于锤片粉碎省煤器不是一次成型的，而且每次成型所需的功率都不一样，所以我把它分为四次成型，结果40%时所需功率最大，最后确定电动机的功率为11kw。对锤片粉碎省煤器选择的参数进行校核，结果上下辊的强度都合格。5刀的设计5.1切割的基本概念切割与粉碎所谓切割，是指通过机械的方法克服物料内部的凝聚力，并将其分裂成规格划一的块、片、丝、粒及酱状产品的操作过程。满足切割运动的机器必须具备两个关键条件，一是切割刀具，另一个是物料的“进给”运动。进给运动系指物料与刀具的相对接触运动。所谓粉碎，是指用机械的方法克服固体物料内部的凝聚力并将其分裂的过程。根据所处理物料的尺寸大小的不同，将大块物料分裂成小块者称为破碎，而将小块物料变成细粉者称为粉磨，破碎与粉磨又统称为粉碎。5.2切刀的设计一、切刀材料一般采用经过热处理的T9碳素工具钢或锰钢。在此选T9工具钢二、对切刀的要求良好的切刀（或称切碎器）应满足下列要求：切割质量高，耗用动力小，结构紧凑，工作平稳，安全可靠，便于刃磨，使用维修方便。三、选用或设计刀片时应满足的要求刀片在设计和选用时应满足下列三个方面的要求，即①钳住物料，保证切割；②切割功率要小；③切割阻力矩均匀。四、刀片刃口几何形状及常用刀片形状切刀的刀刃有直线型与曲线型几何形状，如图5-1所示。图5-1各几何形状刀刃在本次设计中选用（c）外曲线刃口刀进行滑切。五、刀的滑切与正切分析切割机械工作时，功耗的大小与切刀的工作方式以及刀片的特性参数有关，切刀的工作方式有滑切与正切之分。当按滑切工作时，切割阻力小，容易切割，切割时省力，功率消耗也小。当切刀按正切方式工作时，切割阻力大，切割困难，功率消耗也大。下面仅讨论本刀具用到的滑切原理。图5-2为切刀滑切示意图。图5-2切刀滑切示意图图中BC为回转曲线刃口刀的刀刃，O为刃口曲线的圆心，A点为切割工作点，切刀的回转半径为r。当切刀在传动系统作用下绕刀轴中心P以一定角速度做定轴回转切割运动时，刀刃上工作点A的切割速度为V，显然，VOA，将V分解为过点A切线和法线方向的两个分速度，则称为滑切速度，称为正切（砍切）速度。与V之间的夹角及为滑切角。当滑切速度不为零时的切割及称为有滑切的切割，简称滑切；当滑切速度为零的切割称为正切或砍切。和和的关系为/=tan由图5-2分析可知，滑切角显然不为零，最大为，能实现滑切。下面用一直刃切刀来进一步阐述滑切省力原理，如图5-3所示。图5-3滑切省力原理图若切刀的楔角为，则正切时，切割速度V就在A点的法线方向，即V垂直于刀刃，切刀正好是以角的楔子楔入物料。滑切时，因切割速度V偏离了刀刃的法线方向，与法线方向产生了一个滑切角，这时切刀的楔入角度由减小到。从上图的几何关系可知tan=BC/ABtan=tancos即滑切角越大时，刀刃切入物料的实际楔入角就越小（即实际切割时只是刀刃口在切割），这是大小，切刀受到的法向阻力越小，易于切入，切割省力。因此，要使切割省力，除保证刃口锋利以降低刃口比压（比压为刃口单位面积的压力，与刀刃锋利程度有关）外，还须使切割为滑切，这正是利用了滑切省力的原理。此外，刀刃口的表面即使看起来光滑，但由于刀片在加工时的精度问题，在显微镜下观察，刃口也呈现锯齿状的“微观齿”。滑切时，这些尖锐的“微观齿”就像锯子一样将物料纤维切断，这是滑切较正切省力的另一原因。六、钳住物料的条件分析滑切也可以分为有滑移的滑切和无滑移的滑切两种。切割时当动刀片与静刀片之间的夹角达一定值时，物料就会产生沿刃口向外推移的现象，这叫有滑移的滑切。出现这种情况对稳定切割是不利的，所以应当尽可能的避免此种情况的出现。下面以两种不同钳住角切割物料的受力情况来分析钳住物料，保证稳定的切割条件。下图5-4表示了不同钳住角切割物料时物料的受力情况。图5-4不同钳住角的物料受力分析图图5-4中AB为动刀片刃口，CD为定刀片刃口，夹角为动、定刀片对物料的钳住角，也称推挤角。假定以两种钳住角切割时的摩擦角均为。AB为动刀片刃口；CD为定刀片刃口；为动、定刀片对物料的钳住角，又称推挤角；为动刀片对物料产生的正压力；为定刀片（或支撑面）对物料产生的正压力；、为动、静刀片与物料在切割点处的摩擦力；为两种钳住角切割时物料与动、静刀片间的摩擦角。由图5-4(a)知，由于此时>,两个支撑反力的合力的合力F将把被切物料沿刃口向外推出，即在切割时产生滑移，不能保证稳定切割。由图5-4(b)知，由于此时<。的合力F指向刃口里面，即切割时合力F将把被切物料沿刃口向里面推，切割时不会产生滑移，能保证稳定切割，提高效率。由此可知，保证钳住物料稳定切割的条件是：钳住角须小于物料与定刀片之间摩擦角之和，<在本设计中刀与料的相对位置图如图5-5所示，进行钳住物料条件的分析图5-5刀与料的相对位置图由图5-5可知，切刀在旋转过程中，的最大值为，同时由经验可知，通常＝，＝，所以只要小于就可以了，显然以上设计是满足要求的，刀的安装也是合理的。刀的安装曲线动刀片A、B通过螺栓1、2、3、4安装在刀盘P上，通过调节螺栓1、2、3、4来调整动刀片与定刀片的间隙。具体如下图5-6所示。图5-6切刀简图1、4．六角螺栓2、3。沉头螺栓5.3破碎辊筒的设计一、刀的设计在破碎辊筒刀的设计中才用了改进的齿刀配合设计，在辊筒的旋转力作用下，物料先被刀齿板上的刀齿刮划成条，随即由切刀切削下来，再经刮刀进一步破碎。齿刀的设计中，刀齿采用螺旋布置，与水平线成夹角。各刀在辊筒平面的法线上，高度均为15mm。破碎机构原理图及辊筒简图如图5-7所示。图5-7破碎机构原理图及辊筒简图如图二、刀在辊筒上布置的设计本设计中将切刀以倾斜来布置，以配合刀齿板上螺旋刀齿的运动。整体布置如下图5-8所示。图5-8组合刀具在辊筒上的布置三、辊筒的设计因为是进行的块茎破碎，工作中会产生大量的水分，所以辊筒必须采取防锈处理，所以辊筒选用材料铝ZL301进行铸造，达到防锈的目的，辊筒的直径选定为300mm，其长度选定为140mm。辊筒主体铸造的厚度为8mm。具体尺寸及辊筒结构如下图5-9所示。图5-9辊筒机构简图5.4本章小结本章主要设计了粉碎式省煤器主要工作的执行机构的切刀的相关结构以及参数，刀的设计，增加了大粒度煤炭的粉碎粒度，使煤炭粉碎后均匀化。为论文的绪论部分所论述的煤炭粒度对煤燃烧充分程度和所放出热量的的理论基础做进一步的实现。6给进机构及刀架设计6.1进给机构的设计本设计中采用辊压轮对大块状煤类物料进行进给，辊压轮的外缘直径为，转速由前面的总体设计计算可知V＝128.2mm/s在本设计中，采用双槽重叠设计，外面钢槽由3mm厚的煤块焊成，在槽的两侧用厚煤块加厚，然后镗孔，轴Ⅲ、Ⅳ穿过孔而被支撑，轴Ⅲ、Ⅳ与辊压轮用平键连接。在钢槽内再插一个薄壁进料槽，槽的底面与水平面成10°倾斜。便于送料。详细见图6-1。图6-1进料槽及其进给辊压轮外钢槽2.辊压轮3.薄壁插槽4.定刀片6.2机架的设计在机架设计中，主体采用40×40×3的等边对角钢，均通过用手工电弧焊将其连接。在机架上表面放置一块10mm厚的铁板以便固定各零件，在机架的4个角上各加焊一块40×40×10的厚铁板，以便获得足够的强度来安装运动轮。根据各零件的设计尺寸，总观全局对机架进行设计，最后机架整体尺寸为628×540×437，（详细请见A0机架图纸）。6.3本章小结本章设计中采用辊压轮对大块状煤类物料进行进给，计算辊压轮的外缘直径，以及加工方式，进给机构的设计原理简单，以简单的原理结构实现了复杂系统的功能设计，对省煤器整体设计起到了关键作用。7辅助零件的设计7.1注油管对滑动轴承采用油润滑，须用到注油管。注油管可用两端有螺纹的钢管。一端固定在机盖上，一端用螺母固定在机座上。7.2密封装置的选择本设计中的密封方式选用毡圈式密封，利用矩形截面的毛毡圈嵌入梯形槽中所产生的对轴的压紧作用、获得防止润滑油漏出和外界杂质、灰尘等侵入轴承室的密封效果。8结论本次设计总体来说较为成功。在分析目前市场上的各类型的破碎机的结构特点、技术特点以及使用情况后，我们确定了设计一种新型的破碎机的课题，就是将锤式破碎机和反击式破碎机的优点结合起来。在这个指导思想下，设计过程中，我们特别注意吸收各种新的技术，新的设计方法，并将之尽量融入到我们的设计中，使这种新型破碎机的各项性能都能够达到一个较高的水平。同时我们自始至终贯彻机器设计的经济性要求，尽量降低破碎机的生产成本和维护费用等，因此，本设计具有很大的实用性。本设计的主要特点有：a．反击式破碎的板锤和转子是刚性联结的，利用整个转子的惯性对物料进行冲击，使其不仅破碎而且可以获得较大的速度和动能。b．破碎腔较大，使物料有一定的活动空间，物料受到冲击作用，经过多次反复打击而得到充分破碎。c．破碎效率高、能量消耗低。d．破碎比大，可达到15～20mm左右，这样，可以减少破碎段数，简化生产流程，节省投资、降低生产成本。e．设备的构造简单，便于制造，操作维修也较方便。本设计的创新点主要有：a．采用新型的转子设计结构（反击式破碎的钢盘结构和锤式破碎的锤盘交错布置结构），有效增强了破碎机的工作性能。b．新型锤头结构设计。锤头抛弃传统的整体式结构设计，而采用组合式结构设计，大大提高了锤头的使用寿命，有效降低了生产费用和减少了设备的调整次数。本设计是在结合反击式破碎机和锤式破碎机的优点，并在此基础上再融入了各种新技术、新思想的条件下成型的。因此，设计中也存在一些不足之处，有待进一步的设计改造。总体来说，其存在的主要问题有：a．两级转子的空间位置有待进一步的研究。它们的相互位置如何优化设计，才能更加充分发挥两种破碎方式的优点。b．反击板的安装方式较为繁琐，安装时需花费较多的时间。c．机体的结构设计不够简便，维护调整时的拆装要花费一些时间。d．各参数的选择有待进一步探讨。这些问题都是在以后的设计改进中应该加以重视的。致谢参考文献[1]濮良贵,胡综武,张邻康．机械设计[M]．沈阳：西北工业大学，1992.[2]许林发.建筑材料机械设计[M].武汉：武汉工业大学出版社，1997.[3]王伯平．互换性与测量技术基础[M]．北京：机械工业出版社，2000.[4]吴宗泽.机械结构设计[M].北京：机械工业出版社，1988.[5]洛阳建材工业学校.复鹗式破碎机毕业设计参考手册[M].洛阳建材工业学校材机教研室,1988.[6]王宗荣.工程图学[M]．北京：机械工业出版社，2001.[7]范祖尧．现代机械设备设计手册(第3卷)[M]．北京：机械工业出版社，1996.[8]陈秀宁，施高义．机械设计课程设计[M]．浙江：浙江大学出版社，2001.[9]甘永立.几何量公差与检测[M]．上海：上海科学技术出版社，2001.[10]成大先.机械设计手册(机械传动)[M].北京：化学工业出板社,2004.[11]唐敬鳞.破碎与筛分机械设计手册[M].北京：化学工业出版，2000.[12]徐锦康.机械设计[M].北京:机械工业出版社，2001.[13]成大先.机械设计手册[M].北京:化学工业出版社,2001.[14]隗金文王慧.液压传动[M].沈阳:东北大学出版社,2001.[15]秦曾煌.电工学.高等教育出版社,1998.[16]陈引亮.中国刨煤机采煤技术.煤炭工业出版社,2000.[17]李贵轩李晓豁.采煤机械设计.辽宁大学出版社,1994.[18]巩云鹏田万禄张祖立黄秋波.机械设计课程设计.东北大学出版社2000[19]机械设计师手册编写组.机械设计师手册[M].机械工业出版社,1989.[20]何存兴.液压元件[M].北京:机械工业出版社,1981.[21]成大先.机械设计图册.第一卷.化学工业出版社,2000.[22]国家机械工业局.中国机电产品目录.机械工业出版社,2000.[23]机械设计师手册编写组.机械设计师手册机械工业出版社,1989.[24]Goddard，MachineReliability—Thekeytosuccess，CollieryGuardian，1988.8附录A影响煤炭粒度因素的力学分析和研究1引言在中国，煤炭是主要能源资源中占70%的初级能源,中国有丰富的煤储备,但煤层存在的条件错综复杂.在95个全国主要煤炭矿务局中,存在薄煤层的有455个煤矿,80个全国主要煤炭矿务局,其总储量为67亿吨.可开采的薄煤层的储量在所有主要国家煤矿占17.6%,可开采的薄煤层广泛分布在在山西,河北,四川,徐州,平顶山,大同等.因此,开采薄煤层,是一个无法回避的紧迫的问题.刨煤机是一个理想的采煤机械.在许多国家诸如德国,英国等薄煤层的开采占总煤炭产量的的很大一部分比例，几乎占据了主要煤炭生产国家煤炭量的8%。可是在另一方面,在中国，刨煤机的发展水平相当低，但其潜力是巨大的.在中国刨煤机还没有普及起来,由于缺乏对刨煤机重要性的充分认识,并且对煤矿开采的新经验,新技术的应用研究还不够.如研究分类煤层基于刨煤机的可刨性未获进展,因此刨煤机的参数不能选择.此外,由于缺乏经验,为刨煤机故障临床诊断还有困难，刨煤机的优势没有得到充分认可.刨煤机的选择不当,而管理水平低造成管理不善，其优点不能充分发挥,并过分强调其缺点,阻碍了刨煤机的普及应用.并且现存煤层的条件大大影响了刨煤机的开采，那么必须采取相应的措施获得煤层的可刨性结果。2分析影响刨煤的因素通过综合各个方面的因素，建立在刨煤机可刨性的基础上，我们把煤层分为5中类型。2.1煤层硬度的影响煤层硬度是影响刨煤机可使用性的的一个重要因素。它与煤层的形成、变质程度、固结条件、化学成分等有直接的关联。煤越硬，刨刀刨煤时候刨头的稳定性就越差，煤层就越难开采。这样，电的消耗量就会增大，刨刀的磨损就会加快，刨煤机的寿命就会减短。目前,拖钩刨煤机在中国使用.它通常适合煤层硬度系数f<2煤层。但通常很难并且有时候示其硬度的的作用。几乎不可能开采煤层硬度系数大于3的煤层。在中国硬度系数F通常用做来评价煤层的可刨削性能。调查研究表明，煤层可开采性的指数J的数学表达式已经作为它的表2.2煤层厚度的影响研究表明,当厚煤层低1.4米时，最适宜开采。尽管我们很难接受刨煤机采的最大煤层厚度是2.5m。我们应该建立在经济效益的基础上选择煤切削技术。刨刀切削的煤层最小厚度应该是0.6m.2.3煤层中接缝和裂缝的影响刨切阻力是一个能全面反映煤炭硬度、地面压力、发展程度以及接缝和裂缝的方向等。生产实践的科学研究都已经证明了，煤层中工作面接缝和裂缝的相互位置关系直影响着刨削阻力，影响电力的消耗，影响刨头稳定性及刨头的的大小，影响刨刀的磨损。实验表明，当刨削方向和主要节点(或裂缝)的夹角是45度和135度时，消耗能量分别是最大和最小。当夹角是90度时候，阻力达到最大值。2.4煤层结构的影响煤层构造对煤炭的开采也有一个较大的影响。当煤层没有顶棚时，开采高度一般是煤层高度的1/2到1/3。如果有分离煤层的存在，煤的开采将直接受影响。如若分离层太硬或者包含类似的硬块，爆破是必须采取的辅助措施。如果硬块的含量少于2.5%，那么硬块的影响将会是轻微的。2.5煤层倾角的影响大倾角容易造成刨刀的滑动。目前，通常采用的煤层倾角小于25度。有时候在某些具体情况下人们选用大于30度的倾角。但是倾角越大，相应的刨削阻力就越大，而机器的损害程度也跟着增大。在德国，一种新型的刨刀出现了———单向连续旋转成组刨刀，它能够在煤层倾角较大的情况下实现工作。2.6煤层底板的影响煤层的底板大大的影响着煤层刨削。底板不平稳。刨头的运行和前进将会受很大影响。当煤层的倾角变化超过5度时，倾斜方向会在5~10m之间，这样将会导致机械故障的出现。如果底板又松又软，导致刨刀容易进入。如果是坚硬平滑的底板，机器就能很好地工作。2.7直顶的影响由于刨深的出现，顶棚会很快出现一个采空区和小面积的塌陷，顶棚的空间不是太大。并且，大的刨削速度可以缩短顶棚的支撑时间，可以使直顶控制的更好。在徐州矿区的条件下，使用直顶的顶棚已经被很好的使用并去得了不错的经济效益。2.8主顶棚的影响在开切槽的时候，由于顶部压力的作用，煤壁变得松软。随着推进工作的进行，松散的煤壁适合切削。对于不同硬度的煤层顶部受到的压力是不一样的。如果煤层粗糙松动，顶部的压力将导致支架松动，煤层的支护就变的困了。2.9地质构造的影响影响刨煤的主要地质构造是错层。错层不仅是煤层顶板失去连续性和破坏也会导致脱落的发生。这样会使煤层厚度发生变化导致开采的困难。研究和实践都经证明，当错层脱落煤层小于煤层厚度的1/2时，顶棚和底板的煤炭将不会太硬，强行刨削是可取的。如果煤层很硬，相应的爆破是必须的。当错层脱落的煤层大雨煤层厚度的1/2之时，刨头试图穿过错层是很困难的，并且有时候工作面不得不改动。2.10其它因素地下水对工作面的交通、配套和管理有一定的影响。在开采一个高瓦斯的矿井时，空气的质量，空气的流动必须相应考虑在内。热量和瓦斯气体必须被安全地排出。在很短的时间内，煤层会自燃。因此必须有一个高速运行的工作面存在，并采取相应的工作措施来确保安全生产。其他一些因素包括诸如地下温度对刨头的影响可分为极其简单，简单，复杂和极其复杂几种情况。3应用和结论3.1综合量化程度的影响因素这些因素的影响程度是不一样的。我们通常用权重来表述他们的重要性及不一样的影响程度，因此一个最终的综合性的评价指数是必不可少的，在本论文中采用图表法来确定这些因素的权重。基于自己的理论研究和实践经验，专家们做出主观判断的权重不同，然后利用数学统计的方法获得最终的权重。为了使这种方法的客观性和准确性，所参与的专家必须是能够胜任的。3.2综合决策当我们在讨论刨削的可行性时候，技术和经济因素必须考虑在内。如果一种煤层很难开采，必须预先采取一些措施并且选取更大功率的刨煤机。为了避免出现刨削故障及经济效益太差，也必须采取其它的一些开采措施。3.3结论刨煤机具有价格低廉、能耗小、维修方便、煤尘少、块煤率高、产量高以及经济利润好等诸多优点。此外，它们的电机不能安装在工作面，而且矿工也不能在工作面工作。在适当条件下的薄的煤层下，刨煤机被优先使用。实际上，刨煤机适用于中国的许多煤层。目前，在中国很少使用刨煤机，仅仅是因为我们对此并不了解。我们在对刨煤机有了好的看法并且尝试进一步地了解它的时候，将会获得更多的技术上和经济上的优势。韩桥煤矿和徐州煤矿在使用刨煤机方面是很好的例子。我们确信在中国使用刨煤机在采矿业中的使用前景非常光明。附录BAnalysisandResearchofFactorsAffectingCoalMiningwithPlough1IntroductionCoalisprincipalenergyresourcesinChinaandaccountforseventypercentofitsprimaryenergy，Chinaisrichincoalreserves，buttheexistenceconditionsofcoalseamsarevarious．Amongthe95nationalprincipalcoalminingbureaus，thereexistthincoalseamsin455coalminesof80nationalprincipalcoalminingbureaus，andtheirtotalreservesare67billiontons.Therecoverablereservesofthincoalseamsinallthenationalprincipalcoalminesaccountfor17．6％ofthetotalrecoverablecoalreserves．ThincoalseamsexitwidelyinShanxi,Hebei,Sichuan,Xuzhou，Pingdingshan,Datong，etc.Therefore，theminingofthincoalseamsisanunavoidableandurgentproblem．Coalminingwithploughsisanidealcoalminingtechnology.forthincoalseamsandaccountsforabigpercentageinmanycountriessuchasGermany，England．andBclgium．Anditis8％ofthetotalcoalminingyieldintheprincipalcoalproductioncourt—tries．Ontheotherhand，thelevelofcoalminingwithploughsisquitelowinChina，butitspotentialislarge．PloughsarenotwidelyusedinChinabecauseoflackingfullrecognitionfortheimportanceofploughs，experienceforthenewtechnique，andappliedresearchesforthecoalminetechnology.suchastheresearchonclassificationsofcoalseamsbasedoncoalmineswithploughshasnotbeenmade，andit’sparametercouldnotbechosen.Furthermore，duetoexperiencelackingforthediagnosisofplough’breakdown.itsadvantageshavenotbeenfullyknown.Theimproperchoiceofploughtypeandthepoormanagementleveldegrade.itsadvantagesandstressitsdisadvantages，whichdisturbsitsuseandleadstothedifficultyofitsapplication.Theexistenceconditionsofcoalseamsgreatlyeffectscoalminingwithploughs.sothecorrespondingmeasuresmustbetakentogaintheexpelledresultsofcoalminingwithploughs．2AnalysisofFactorsAffectingCoalMineBytakingeverythingintoconsideration，weclassifycoalseamsintofivetypesbasedonthedemandofcoalminingwithploughs.2.1EffectofcoalhardnessCoalshardnessisanimportantfactoraffectingtheuseofploughsandhasadirectconnectionwithitsformation，metamorphicdegree，cementingcondition.chemicalcomposition。etc．Thehardercoalis,thegreatertheplanningthepoorerthestabilityofploughisheadwillbe．andthemoredifficultcoalminingwillbe.Asaresult，morepowerwillbeconsumed，planningcutterswillbewornfast，andploughswillhaveashortlifeofuse.Atpresent，drag—hookploughsareusedinChina.Itisusuallysuitableforcoalseamswithahardnesscoefficient<2，butitisusuallyverydifficultbutitisusuallyverydifficultandsometimesimpossibletoexcavate>3coalseamswiththeploughs．hardnesscoefficientfisgenerallyusedastheindextoevaluatetheplanningabilityinChina．ResearchesshowthatthemathematicalexpressionofindexJfortheplanningabilityofacoalseamasafunctionofitshardness.2.2EffectofseamthicknessResearchesshowthatwhenthethicknessofacoalseamisbelow1.4m，itisbettertouseploughs．Thoughitisnormallyacceptedthatthemaximumthicknessofcoalseamsexcavatedbyploughsshouldbe25m，weshouldchosecoalcuttingtechnicalquestionthebasisoftheachievedeconomicprofits．Theminimumthicknessofcoalcuttingbyploughsshouldbe0.6m.2.3EffectsofjointsandcracksincoalseamsTheresistanceforploughcuttingisacomprehensivereflectionofcoalhardness，groundpressureanddevelopingdegreeanddirectionofjointsandcracksincoalseamsetc．Bothproductivepracticeandscientificresearcheshaveprovedthatthemutualpositionrelationsbetweenaworkingfaceandjointsandcracksincoalseamsanddirectlyaffectthecuttingresistance，theconsumptionofpower，thestabilityofplough’shead，thesizeofcutcoalblocksandthelossofploughcutters．Experimentsshowthatwhentheanglebetweentheplanningdirectionwhentheanglebetweentheplanningdirectionandthemajorjoint(orcrack)is45degreeand135degree。Theunitenergyconsumptionisthesmallestandthebiggest，respectively；whenitis90degree,theresistanceisthebiggest.2.4EffectofseamstructureSeamstructurehasafairlygreateffectoncoalplanningwithaplough.Whenacoalseamdoesnothaveacakingpropertytotheroof。planningheightisgenerally1／2～1／3ofitsthickness．Ifthereisapartingincoalseams，theresultofcoalplanningwillbedirectlyaffected．Whenthepartingistohardorincludesconcretions。explosionisneededasahelpfulmeasure．Theeffectwillbeslightwhentheamountofconcretionsisbelow2.5％．2.5EffectofseamdipangleAbigdipangleeasilycausetheslidingofploughs．Atpresent，theyaregenerallyusedintheseamswithadipangleofbelow25degree，sometimes，theyareusedintheconditionofover30degree．Thebiggerthedipangleis，thegreatertheresistanceofcoalplanningwillbe.andthemorethemachinerybreakdownwillbe。AtypeofploughmadeinGerman，single—directioncirclingcontinuouscoalploughgroup，canbetinedincoalseamswithabiggerdipangle.2.6EffectofseamfloorThefloorofacoalseamaffectsgreatlycoalminingwithploughs．Ifitisnotsmooth，themovementofploughsandtheadvanceofmachineswillbeinfluencedgreatly．Whenthechangeinthedipangleofcoalseamsisover5。withintherangeof10～5mintheinclineddirection，moremechanicalbreakdownswillberesultedin．Iftheflooris1oosekandsoft，itiseasiertocauseploughstoenterit．Theharderandthesmoothertheflooris，themoreeasilytheploughswillwork．2.7Effectofimmediateroofsincetheplanningdepthfor.ploughissmallimmediateroofhasasmallexposureareaandroofsubsidenceisnotbig．Furthermore，itsbigplanningspeedcanshortenthetimeofroofcontrollingtomakeimmediateroofcontrolledbetter．PloughshavebeenusedbetterandgreatprofitsobtainedinXuzhouminingareaundertheconditionofcornpoundroof.2.8EffectofmainroofFromthebeginningofopen—offcut，coalwallsbecomeloseduetotheeffectofabutmentpressure．withtheadvanceofworkingfaces，theloosecoalwallsisgoodforaplough．Theeffectofabutmentpressureisdifferentfordifferenthardnesscoalseams．Ifacoalseamisraft．abutmentpressurewillresultinribspellingtomakeCoalminingandrootcontrolbecomedifficulties．2.9EffectofgeologicalstructuresThemaingeologicalstructureaffectingcoalminingwithploughsisfaults．Faultsnotonlymakeseamrooflosecontinuityandbreak，butalsoresultinsteps’occurringwhichwillmakethethicknessofcoalseamschangeandleadtothedifficultiesofcoalplanning．Researchesandpracticehaveprovedthatwhenthethrowofafaultissmallerthan1／2ofseamthicknessandtheroofandfloorofcoalBean18arenottohard，strongplanningisacceptable.Iftheyareveryhard．explosionisrequired．Whenthethrowofafaultisoverl／2ofseamthickness．itisdifficultforploughstopassthroughthefault，andsometimestheworkingfacehastobemoved．2.10OtherfactorsWaterhasaneffectonthetransportation，supportingandmanagementofaworkingface．Airquantityandairspeedmustbeproperlydesignedwhenaploughisusedinahigh—gascoalminetobettersendoutgasandheat．Forthecoalseamswithashortperiodofcoalspontaneouscombustion，agreatadvancespeedofworkingfacesshouldbekeptandthecorrespondingmeasuresshouldbetakentoensurethesafetyofcoalproduction．Theeffectofotherfactors，includingundergroundtemperature，oncoalminingwithploughscanbedividedintosimpler，simple，average，complicatedandmorecomplicated。3ApplicationsandConclusions3.1ComprehensivequantizationofaffectingdegreeoffactorsTheaffectingdegreesofthesefactorsaredifferent.Weusuallyadoptweightstodescribetheirimportancedifferentaffectingdegrees．soafinalcomprehensiveevaluationindexisessentia1.Theexpertmarkingmethodisadoptedinthispapertodecidetheweightsofthesefactors．Basedontheirtheoreticalresearchesandpracticalexperiences，expertsmakesubjectivejudgmenttotheweightvalueofvariouslevels，andthenmakeuseofstatisticalmethodstogetthefinalweightvalue.Inordertomaketheobjectivityandaccuracywiththismethod，thechosenexpertsshouldbequalified．3.2Comprehensivedecision-makingTechnicalandeconomicfactorsshouldbetakenintoaccountwhenwediscussthepossibilityofusingploughs．Ifacoalseambelongstothedifficultplanningone，somemeasures