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1、涡街流量计 摘要摘要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 2300KW，牵引功率240KW，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
2、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 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关键词：采煤机；截割部；减速箱；行星轮系；传动齿轮；设计涡街流量计 I目 录第一章 概述 .1 1.1 采煤机发展的历史采煤机发展的历史.1 1.2 我国采煤机我国采煤机 30 多年的发展进程多年的发展进程.2 1.3 采煤机的发展趋势采煤机的发展趋势.4 1.4 采煤机的类型及主要组成采煤机的类型及主要
3、组成.6 第二章 总体方案的确定 .8 2.1 MG400/900-3.3D 型采煤机简介型采煤机简介 .8 2.2 摇臂结构设计方案的确定摇臂结构设计方案的确定.9 2.3 截割部电动机的选择截割部电动机的选择.9 2.4 传动方案的确定传动方案的确定.9 第三章 传动系统的设计 .12 3.1 各级传动转速、功率、转矩的确定各级传动转速、功率、转矩的确定.12 3.2 齿轮设计及强度效核：齿轮设计及强度效核：.13 3.3 轴的设计及强度效核轴的设计及强度效核.24 3.4 截割部行星机构的设计计算截割部行星机构的设计计算.31 3.5 轴承的寿命校核轴承的寿命校核.53 3.6 花键的强
4、度校核花键的强度校核.54 第四章 采煤机的使用与维护 .56 4.1 采煤机使用过程中常见故障与处理采煤机使用过程中常见故障与处理.56 4.2 大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法大功率采煤机截割部温升过高现象及解决方法.57 4.3 采煤机轴承的维护及漏油的防治采煤机轴承的维护及漏油的防治.58 4.4 煤矿机械传动齿轮失效的改进途径煤矿机械传动齿轮失效的改进途径.60 4.5 硬齿面齿轮的疲劳失效及对策硬齿面齿轮的疲劳失效及对策.64涡街流量计 01 绪论绪论振兴煤炭行业，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
5、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
6、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)a) 1.1 国外采煤机的发展历史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等型多电机横涡街流量计
7、1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JOY Ultratrac2000 型强力销轨无链牵引系统,加大销轨节距和宽度,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
8、;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 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、
9、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,具有涡街流量计 2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
10、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。采煤机截深有 630mm 提高到8001000mm。前苏联 20 世纪 70 年代研制出 K128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
