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1、摘要目前,我国开采薄煤层的机械设备机较少, 而刨煤机是一种价格低、结构简单、维修方便、操作容易的采煤设备。因此有必要对刨煤机进行研究设计。本文对刨煤机目前国内、国外的发展情况进行了阐述，主要对刨煤机刨头的传动系统和急停缓冲装置进行了设计研究。本文选用由由电动机、耦合器、减速器组成的机械驱动装置，由该装置向刨头提供动力；通过对刨头的受力分析，结合刨头实际采煤过程，利用气压传动的原理，对现有的气缸稍微改造来设计一个急停缓冲装置。刨头传动系统带动刨头完成切削煤壁的运动，急停缓冲装置，保证刨头运行到工作端面时候紧急、可靠、安全地停车。关键词：刨煤机；传动系统；急停缓冲装置CAD图纸，联系1538937
2、06AbstractAt present, in our country mines,the mechanical device machine to the thin coal bed is few, but the coal plow is one kind of low price, simple structure, easy operation mining coal equipment. Therefore it is necessary to carry on the research to design the coal plow.This article to the coa
3、l plow the home, the overseas development situation has carried on the elaboration at present, mainly and stopped the buffer mechanism to the coal plow discount transmission system to conduct the design research anxiously. This article selects by the machinery drive which by the electric motor, the
4、coupler, the reduction gear is composed, provides the power by this equipment to the discount; Through to the discount stress analysis, the union discount actual mining coal process, the use pneumatic actuator principle, designs one to the existing air cylinder slightly transformation to stop the bu
5、ffer mechanism anxiously.The discount transmission system impetus discount completes the cutting coal wall the movement, stops the buffer mechanism anxiously, guaranteed the discount moves to work end surface time urgent, reliable, stops safely.Key word: Coal plow; Transmission system; Stops the buf
6、fer mechanism anxiously前言11 绪论21.1 课题来源21.2 课题的设计目的及意义21.3刨煤机在国内外的发展情况21.4制约我国刨煤机发展的主要因素有41.5 对刨煤机行业在国内发展的建议41.6 设计内容和预期结果52 刨煤机的传动系统设计72.1机头机尾传动系统的布置82.2链论的选择设计92.3传动链保护装置设计102.4电动机的选型112.5联轴器的选型计算122.6减速器的选型132.6.1减速器的选型计算132.6.2减速器低速轴外伸段直径的计算及校核143 刨头缓冲装置的设计16.缓冲装置的方案16.2刨头刨削阻力的计算173.2.1刨刀间距t的确定1
7、83.2.2平均刨削阻力203.2.3单个锐利刨刀所受的煤壁平均挤压力213.2.4刨头所受煤壁刨削阻力223.2.5计算过程及结果223.3.装煤阻力的计算243.4刨头摩擦力的计算293.5缓冲装置的设计313.5.1缓冲装置的工作原理313.5.2气缸作用力323.5.3气缸内径的计算333.5.4 活塞杆直径的计算333.5.5气缸筒壁厚的计算343.5.6活塞杆导向套及连接密封装置343.5.7阀的选择353.5.8气缸的校核354经济性分析375结论38致谢39参考文献40附录 A 译文41附录B 外文文献44前言刨煤机是一种井下工作面中集采煤、装煤、运煤为一体，特别适合开采薄煤层
8、和中厚煤层下限的采煤机械。其工作原理是刨头以紧固在中部槽靠煤壁侧的滑架作导轨，滑架内有上、下链道，刨头在刨链的牵引下沿滑架滑动。刨头上的刨刀刨消煤壁，刨下的煤在刨头犁形斜面的作用下装入中部槽，再有输送机的刮板链运出工作面。刨煤机的发展至今已有五十多年的历史，目前国外的刨煤机发展比较迅速，而我过的刨煤机行业则发展速度较慢，在功率、速度、可靠性、耐久性、无事故运行时间、整机性能方面与外国先进水平有较大差距。本文研究设计刨煤机的传动系统和缓冲装置，考虑到生产成本和实用价值以及刨煤机工作环境的要求，我所设计的传动装置，部件基本上都采用现有产品，便于直接选取成品；我所设计的缓冲装置，利用气压传动使用一个
9、缓冲气压缸，缓冲时间短，能实现良好的缓冲作用。希望这篇文章能为以后设计刨煤机传动装置和缓冲装置的朋友提供帮助。 1 绪论1.1 课题来源目前我国开采薄煤层的机械设备机较少，大部分薄煤层工作面仍沿用打眼、放炮、人工装煤等原始的开采方法，生产效率低，工人劳动强度大，安全性差。刨煤机是一种价格低、结构简单、维修方便、操作容易的采煤设备，目前正向大功率、快速度、高强度方向发展。因此大力发展以刨煤机为主的薄煤层的机械化设备，可以促进煤矿机械化协调发展，提高矿井投资效益。1.2 课题的设计目的及意义近半个多世纪以来，随着工业的发展和人民生活水平的提高，地球上的煤矿资源被人们大量开采，如今已日见匮乏。世界上
10、资源的储量是有限的，人们必须充分利用现有的资源，实现其最大的价值。为了节约能源和充分利用为数不多的矿产，人们越来越多地将目光转向中、薄煤层的开采。长期以来，煤炭资源的开采都存在着浪费的现象，尤其是在我国，我国的薄煤层资源丰富，可采储量占全部储量的20%，而且分布广、煤质好，但是我国的薄煤层机械化程度仍然很低，一些厚薄煤层并存的矿井，由于薄煤层开采速度缓慢，使下部中厚煤层长期得不到及时开采。影响工作面的正常接替，甚至被迫丢失一些薄煤层资源。迅速提高薄煤层机械化程度，加快薄煤层开采，对发展我国煤炭生产，节约煤炭资源，提高安全性及可持续发展战略都具有十分重要的意义。采用刨煤机系统开采中厚及薄煤层，是
11、一种从经济效益上讲十分具有吸引力的开采方法。刨煤机技术的应用有效的提高了工作面的产量和效率，降低了工人的劳动强度，提高了煤炭的开采和利用率。1.3刨煤机在国内外的发展情况刨煤机采煤技术始于1937年德国伊本比伦煤矿的煤刨实验,1942年正式应用,后推广到波兰、苏联、西班牙、法国、奥地利等20多个国家。7080年代，这些国家在刨煤机开发和应用方面取得了突飞猛进的发展。80年代，欧洲主要产煤国家使用刨煤机开采煤炭已占总产量的的50以上；在联邦德国薄煤层的开采中，使用刨煤机开采的煤炭约占采煤量的90；波兰每年使用刨煤机的工作面个数平均为个；苏联每年使用刨煤机的工作面个数约为150个。刨煤机开采技术已
12、经推广到非金属沉淀矿床的开采。刨煤机的发展至今已有50多年的历史，根据历史发展和机构形式的不同，可分为脱钩刨、滑行刨、脱钩滑行刨。到目前为止，世界上使用最多的仍是滑行刨煤机，其产量占总产量的50%以上。目前国外刨煤机的发展趋势是向大功率、快速度、高强度方向发展，功率已从2增加到，最大已达到，速度已由增大到，最高达，刨链直径从发展到。这方面处于领先地位的是德国，该国以实现了刨煤机工作面的自动化和无人化。随着科学技术的不断进步，各国都在将高新技术成果、计算机技术、传感技术、自动监测与在线控制等综合应用到刨煤机产品中来。我国刨煤机采煤技术的研制和应用始于1965年徐州矿物局韩桥煤矿，经过了试验、定型
13、和发展三个阶段。80年代，在煤科院上海分院、张家口煤机厂和淮南煤机厂、徐州煤矿机械制造厂等单位的努力下，制造出各种型号的刨煤机200多台，全国有20多个矿物局使用国产或进口刨煤机，积累了大量实践经验，有的矿取得了较好的成果。进入90年代以后，我国刨煤机采煤技术未能得以更广泛的应用，原因是多方面的，有设备性能的问题，有薄煤层开采投入多产出少的的因素，也有对刨煤机采煤技术研究不够的原因。总的来说，我国刨煤机的研制工作开始于60年代，到70年代进入一个小高潮。主要机型为MBJ-1型和MBJ-2A型脱钩刨，70年代末到80年代刨煤机时常一直处于低谷。80年代末到90年代中期又陆续研制了型脱钩刨和型滑行
14、刨，其最大功率仅为，速度为0.786m/s，仍然在低水平上徘徊，不能满足煤矿用户的要求。目前国产刨煤机还只能刨削软煤层及中硬度下煤层，而国外先进国家的刨煤机已能刨削硬煤层，甚至极硬煤层，极大地提高了刨煤机的适用范围。德国在80年代初，快速刨煤机的比例已占刨煤机总数的50%，发展到现在，快速刨煤机以基本取代了慢速刨煤机。而在我国，刨煤机功率小，速度慢，仍是普遍存在的问题。我国的刨煤机行业虽然也在发展，但速度较慢，并且在可靠性、耐久性、无事故运行时间、整机性能方面均与外国先进水平有较大差距，尤其是在人工监测方面。1.4制约我国刨煤机发展的主要因素有（1）科研滞后造成我国刨煤机产品更新换代周期长，新
15、产品开发时间长，关键元部件的攻关迟迟得不到解决，远远满足不了生产用户的需要，致使一些煤矿用户不得不花巨额外汇去进口国外的刨煤机产品。（2）国产刨煤机的功率小、刨速低，对地质条件的适应性差，关键零、部件的可靠性差，处于一个较低的技术水平上，从而造成工作中事故率高，影响正常生产。（3）对煤层的可刨性判断不准确导致使用效果不良。煤层能否使用刨煤机，除了该煤层的顶板条件外，还有一个重要因素就是刨削阻力的大小。对此项目，各国都有自己的判定标准，如德国采用单元刨削力指标，前苏联和波兰采用单位长度刨削力指标等，都是针对本国煤层的特性及其在刨削过程中的获得的大量数据归纳整理而成的。而我国则从未进行这方面的工作，而是将煤层的硬度系数值（即普氏系数发f值）作为煤层的可刨性指标。由于f值本身准确度较低，离散度较大，而且f值与可刨性指标本来就不相等，可刨性的内容比f值要多的多，它包括煤层层理、节理的影响，发育程度等。（4）工作面上、下顺槽断面的制约。目前国外顺槽断面基本上在，且机头、机尾传动装置大部分放置在顺槽内。而我国的薄煤层工作面为了节约巷道的掘进费用，工作面的上下顺槽断面尺寸一般均较小，其断面仅为。因此刨头的机头、机尾传动部
