基于proe的电牵引采煤机摇臂传动系统设计 学位论文.doc

绪论 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，不断实践创新，锐意进取，重视采煤机成系列的开发，不断扩大使用范围，同时推广使用无链牵引，使采煤机工作更平稳，使用更安全。在九十年代，电牵引技术逐步成熟，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，如变频调速技术，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。 我国煤矿采掘机械化的提高，大量的新技术、新装备不断投入到煤炭生产当中，使煤矿生产能力和技术装备水平得到长足发展。我国是产煤大国，煤炭也是我国最主要的能源，是保证我国国民经济迅速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展，采煤机是现代最主要的采煤机械。 目前电牵引采煤机的技术特点及发展趋势 1）电牵引采煤机已成为国内采煤机的研究重点 国内从90年代初已逐步停止研究开发液压牵引采煤机，将研究重点转向电牵引采煤机；电牵引替代液压牵引，交流调速代替直流调速已成为国内采煤机的发展方向。 2）装机功率不断增加 为了满足高产高效综采工作面快速割煤机的高强度、高性能需要。不论是厚、中厚煤层还是蒲煤层采煤机。其装机功率（包括截割功率和牵引功率）均在不断加大，最大已达1200kw。 3）牵引速度和牵引不断增大 电牵引采煤机最大牵引速度已达14.5m/min。牵引力已普遍增大到450~600kN。 4）电机横向布置总体结构发展迅速 近年来，我国基本停止了截割电机纵向布置采煤机的研制，新研制的采煤机中已广泛采用了多电机驱动横向布置的总体结构。 5）进一步发展中高压供电系统 随着采煤机装机功率和截割电机功率的大幅度提高，为减少输电线路损耗，提高供电质量和电机工作性能。在中高电压供电系统及设备研究方面进行了大量工作。1000kW左右的电牵引采煤机已采用3300V供电系统及设备。 6）控制系统日趋完善 采煤机电气控制功能逐步齐全，可靠性不断提高，在通用性、互换性和集成化等方面有较大进步，开发了可靠的防爆全中文界面的PLC控制系统。实现了运行状态的监控、监测功能，以及故障记忆和诊断功能。 7）滚筒截深不断增大 目前已由630mm增至800mm~1000mm。 8）采煤机的可靠性将成为国产采煤机越来越重要的性能指标 通过上述可知，提高交流电牵引采煤机的可靠性、安全性、可维护性、自动性程度及设备的可利用率，为实现顺槽以及地面控制奠定良好的技术基础，使我国电牵引采煤机研制技术达到国际先进水平，为我国双高综采工作面和双高矿井的建设，提供技术先进、性能可靠的滚筒采煤机。 目前电牵引采煤机摇臂的特点 1）整个系统结构紧凑，安装和维修方便。 2）摇臂壳体短小精悍，外形简洁美观，关键承载部位，设计合理，工艺性好。 3）摇臂采用强力冷却装置，冷却管全部置于高速传动部位，冷却效果好，所有管路均有护板保护，安全可靠。 4）摇臂电机护罩，侧护板，顶护板设计简单适用，布置整齐美观。 5）改进了滚筒座的支撑连接方式，使滚筒座受力合理，解决了掉滚筒问题。 6）摇臂截割功率大，可达200W，传动系统中零件的强度均按250W功率设计，安全系数大，可靠性好，以满足不同用户需求 设计的主要内容及意义 电牵引采煤机，采用多电机驱动横向布置形式，截割摇臂用销轴与牵引部联接，左、右牵引部及中间箱，采用高强度液压螺栓联接。在牵引减速箱内横向装有开关磁阻电机，通过牵引机构为采煤机提供520KN的牵引力，中间控制箱中装有调高泵站，电控、变压器、水阀，每个主要部件可以从老塘侧抽出，易维修，易更换。调高油缸是采煤机一个很重要的部件，是液压油缸。调高油缸由油缸底座、液压锁、活塞、油缸缸体、导向套及活塞杆６个部分组成。根据摇臂摆角的大小确定油缸的行程，根据油缸前后连接位置确定油缸的最大长度好最小长度，根据工作中需要的推力及液压系统的额定压力缸径及活塞杆直径、前后销轴直径等。设计的主演内容包括设计的目的及意义、采煤机摇臂传动系统的主要组成部分。 采煤机摇臂调高系统主要通过采煤机底托架的调高油箱和推拉调高小摇臂用来升降摇臂。其中调高油箱是主要的动力系统，采煤机摇臂，调高小摇臂等是主要传动系统。通过调高油箱传递动力，使摇臂实现摆动。实现预期结果是使电牵引采煤机实现向上32°摆动，向下11.5°摆动。 在综合参考了国内外各种适于中薄煤层开采的采煤机的基础上，对其摇臂部分的细致分析，研究设计出更加灵活的采煤机摇臂传动系统。 1.主要技术参数