掘进机截割部设计
掘进机截割部设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
各部件的结构型式的确定
2.1.2.1 切割机构
(3)行星减速器
主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。
第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。
图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构
EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd.
截割机构技术参数的初步确定
电动机的选择
根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm
表 2-2电动机的基本参数[13]
功率/kW 效率η/% 功率因数
/cos?
堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流
量/31
m h-
?额定转矩额定电流额定转矩额定转矩
200 92
3悬臂式掘进机截割机构方案设计
截割部的组成
掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进
机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因
此，工作部的设计是掘进机设计的关键。
1 截割头
2 伸缩部
3 截割减速机
4 截割电机
图3-1 纵轴式截割部
截割部电机及传动系统的选择
切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬
度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端
联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通
过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。
传动方案设计
悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，
减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。
传动类型的设计
由于行星齿轮传动具有多分流传动、低压力啮合、作用力平衡和运行多变性等一系
列特点，所以在同等工作条件下与定轴齿轮传动相比，行星齿轮传动具有外形尺寸小，
重量轻、传动效率高、工作可靠和同轴传动等许多突出优点，因此国内外纵轴式掘进机
的截割结构传动系统均采用行星齿轮传动，以期在提高承载能力、效率和可靠性的同
时，尽可能地减轻重量、缩小外廓尺寸、降低制造成本。要求传动装置体积小、结构紧
凑，并满足一定的强度要求和减速比要求。因此，这种工作机构的传动装置多采用行星齿轮传动，以满足以上要求。
如果采用一级减速，则传动比太大，导致齿轮结构很难满足现实要求，因此，决定采用2级齿轮减速。齿轮系的选取有定轴轮系和周转轮系两种。由于悬臂采用内伸缩式，电动机、联轴器、的减速器相对于轴向是固定的，从传动装置体积小、结构紧凑等考虑，采用双级行星齿轮传动。工作机构传动系统布置图3-1。
图3-6传动系统
Fig 3-6 The transmission system
截割电动机通过联轴节、中心轮、行星轮、内齿轮、中心轮、行星轮和联轴节驱动切割头进行切割。
中心轮固定在悬臂主轴上，行星轮与之啮合，同时又与一个内齿轮啮合，内齿轮固定在箱体上。
使减速器的强度能满足电动机的最大转矩和动载荷，即使电动机过载以至停止，减速器也不至于出现机械故障。若减速器的强度不能满足电动机的最大转矩，必须设过载保护装置，如安全销、压紧弹簧、液压或摩擦联轴器等。
4截割部减速机构设计
电机选择
4.1.1 截割速度
根据设计要求，截割头转速n=46r/min
4.1.2 截割功率
根据所截割煤岩的特性、工作机构的类型，参照类似工作条件、工作范围的国内外各种掘进机，来选定截割电机功率。
表4-1 我国主流掘进机的主要技术性能表
Table of mainly performance of roadheader in China
技术参数AM50S-100
EBJ-
120TP
EBZ200TY S150J
ELMB-
75C
EBJ-
200SH
断面/㎡6～188～238～189～219～236～178～24可截割硬度
/MPa
60706080807080～100机重/t273653
总功率/kW174145190250205130314截割功率/kW100100120200150/8075200适应坡度/
（°）
16161616161616
系统压力
/MPa
16161623161616
外形尺寸
/m×m×m
××××××××××××××
生产厂家淮南佳木斯太原分院太原分院佳木斯南京晨
光
上海分
院
根据设计要求，截割硬度小于85Mpa，选择截割功率为200kW。
4.1.3选择电机
根据截割功率选择电动机型号为：YBUD-200隔爆电动机
其主要性能数据如下：
表4-1
型号额定
功率同
步
转
速
满
载
转
速
截割减速器结
构设计
根据
性能要求：传动比大，输入轴与输出轴具有同轴性，选用行星齿轮传动。
因传动比较大，采用两级行星传动，传动系统简图如图4-2：
图4-1传动系统简图
Fig 4-1 The diagram of transmission system
行星减速器主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。
第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。
为了尽量减小减速器体积和重量，将行星减速器的外壳与两级行星传动的内齿圈设计成一体。这种结构使得低速级和高速级的内齿圈齿数相等，整个轮系中齿轮的模数也相等。
4.2.1 传动比的分配
确定总传动比并根据传动比分配理论分配各级传动比,并选择齿轮齿数 i 总=0/w n n =1460/46= 高速级的传动比：
1i
6.546=
YBUD-200 200K W
1500 r/mi n
1460 r/mi n
低速级的传动比：
4.2.2 各轴功率、转速和转矩的计算
按指导书表确定各零件效率取：
联轴器效率
联
η=
齿轮啮合效率
齿
η=（齿轮精度为7级）
滚动轴承效率
承
η=
滚筒效率
卷筒
η=
开式齿轮啮合效率
开齿
η=
0轴（电动机轴）：
P
0=P
r
=200kw
n
=1460r/min
T
0=
n
=×200×103/1460=轴：
P
1= P
×
联
η=P
×
联
η=200×=198kw
n
1
=1460r/min
T
1=×P
1
/n
1
=×198×103/1460=轴：
P
2=P
1
×
12
η=P0×
齿
η×
承
η=200××=
n
2= n
1
/i
1
=1460/=min
T
2=×P
2
/ n
2
=××103/=轴：
P
3=P
2
×
23
η= P
2
×
齿
η×
承
η=××=
n
3= n
2
/
2
i==min
T
3=×P
3
/ n
3
=××103/=4.2.3 齿轮部分设计
4.2.3.1高速级齿轮传动的设计
(1)选择齿轮材料：
太阳轮选用45#钢 调质处理HRC1=56—62 行星轮选用45#钢 调质处理HRC2=56—62 (2)按齿面接触疲劳强度设计计算：
齿宽系数 d ψ,查教材表8-23按齿轮相对轴承为非对称布置，取d ψ= 齿轮齿数的选择： 传动比条件：
同心条件（各齿轮模数相同）： 均布条件（N 为整数）： 邻接条件：
根据以上四个条件选择1z =21 2z =57 3z =135 k=3 实际传动比 u=Z 3/Z 1+1= 传动比误差u u /?=（）/= 误差在±5%内，合适 1）确定齿轮传动精度等级，
比照公式：(0.0130.022)t v n =--（4-1） 估取圆周速度V t =6.08m/s,参考教材表8-14，8-15选取II 公差组7级 2）太阳轮分度圆直径d 1, 由下式得：
1d ≥
（4-2） a 齿宽系数d ? : 查表按齿轮相对轴承为非对称布置，取d ?= b 太阳轮转矩T 1 : T 1 =
c 载荷系数K : K=K A K v K βK α （4-3） 使用系数K A : 查表得K A = 动载荷系数K v : 查表得K v = 齿向载荷分布系数K β: 查表取K β=1 齿间载荷分配系数K α ：由下式及其β=0得
1211[1.88 3.2(
)]cos Z Z γαεεβ==-+=[112080
+查表并插值得 K α= 则载荷系数K 的初值K t K t =××1×=
d 弹性系数E Z : 查表取得E Z
e 节点影响系数（120,0x x β===）: 根据条件查图可得H Z =
f 重合度系数Z ε : 查表（0βε=） ，取Z ε=
g 许用接触应力[]H δ: lim1[]/H H N w H Z Z S δσ=?? （4-4） 接触疲劳极限应力lim1H σ，lim 2H σ，查表可得lim1H σ=570N/mm 2
, lim 2H σ=460N/mm 2
应力循环次数N : 1016060146030085 1.0510h N njL ==????=?
21/N N u ==101.0510/7.429?=×109
则查表得出接触强度的寿命系数12,N N Z Z (不允许有点蚀)，121N N Z Z == 硬化系数w Z : 根据设计条件查图可取w Z =1
接触强度安全系数S H ,按照一般可靠度查S Hmin =—，取S H =，
1[]H δ=570×1×1/=518N/mm 2 2[]H δ=460×1×1/=418N/mm 2
所以太阳轮分度圆直径d 1的设计初值d 1t 为 齿轮模数m ： m= 11/t d Z =21= 取m=4
太阳轮分度圆直径的参数圆整值： 11't d Z m ==21×4=84mm
圆周速度v ： 11'/60000841460/60000 6.42/t v d n m s ππ==??= 与估取值 6.08/t v m s =相近，对K V 取值影响不大，不必修正K V 所以可以取定： K V =K Vt =，K=K t = 太阳轮分度圆直径d 1： d 1=1't d =84mm 行星轮分度圆直径d 2： d 2=mZ 2=4×57=228mm 中心距a ： a=
12()4(2157)
16022
m Z Z ++==mm 齿宽b ： 1min 0.573.4936.74d t b d ?=?=?=mm ，取37 行星轮齿宽b 2 ： b 2=b=37mm
太阳轮齿宽b 1： b 1=b 2+(5--10) 取b 1=45 内齿圈分度圆直径：d 3=mZ 3=4×135=540mm
4.2.3.2 低速级齿轮传动的设计
(1)选择齿轮材料：
太阳轮选用45#钢 调质处理HRC1=56—62 行星轮选用45#钢 调质处理HRC2=56—62 (2)按齿面接触疲劳强度设计计算：
齿宽系数 d ψ,查教材表8-23按齿轮相对轴承为非对称布置，取d ψ= 齿轮齿数的选择： 传动比条件：
同心条件（各齿轮模数相同）： 均布条件（N 为整数）： 邻接条件：
根据以上四个条件选择1z =29 2z =53 3z =135 k=3
实际传动比 u=Z 3/Z 1+1= 传动比误差u u /?=（）/= 误差在±5%内，合适
1）确定齿轮传动精度等级比照公式：
(0.0130.022)t v n =--（4-5） 估取圆周速度V t =s,参考教材表8-14，8-15选取II 公差组7级 2）太阳轮分度圆直径d 1, 由下式得：
2d ≥
（4-6） a 齿宽系数d ? : 查表按齿轮相对轴承为非对称布置，取d ?= b 太阳轮转矩T 2 : T 2 = m
c 载荷系数K : K=K A K v K βK α （4-7） 使用系数K A : 查表得K A = 动载荷系数K v : 查表得K v = 齿向载荷分布系数K β: 查表取K β=1
齿间载荷分配系数K α ： 由下式及其β=0得
1211[1.88 3.2(
)]cos Z Z γαεεβ==-+=[11
2080
+查表并插值得 K α= 则载荷系数K 的初值K t K t =××1×=
d 弹性系数E Z : 查表取得E Z
e 节点影响系数（120,0x x β===）: 根据条件查图可得H Z =
f 重合度系数Z ε : 查表（0βε=） ，取Z ε=
g 许用接触应力[]H δ: lim1[]/H H N w H Z Z S δσ=?? （4-8） 接触疲劳极限应力lim1H σ，lim 2H σ，查表可得lim1H σ=570N/mm 2, lim 2H σ=460N/mm 2 应力循环次数N : 816060197.3230085 1.4210h N njL ==????=?
21/N N u ==81.4210/5.5?=×107
则查表得出接触强度的寿命系数12,N N Z Z (不允许有点蚀)，121N N Z Z == 硬化系数w Z : 根据设计条件查图可取w Z =1
接触强度安全系数S H ,按照一般可靠度查S Hmin =—，取S H =，
1[]H δ=570×1×1/=518N/mm 2 2[]H δ=460×1×1/=418N/mm 2
所以太阳轮分度圆直径d 1的设计初值d 1t 为 齿轮模数m ： m= 22/t d Z =29= 取m=4
太阳轮分度圆直径的参数圆整值： 11't d Z m ==29×4=116mm
圆周速度v ： 12'/60000120197.32/60000 1.24/t v d n m s ππ==??= 与估取值 1.29/t v m s =相近，对K V 取值影响不大，不必修正K V 所以可以取定： K V =K Vt =，K=K t = 太阳轮分度圆直径d 1： d 1=1't d =116mm 行星轮分度圆直径d 2： d 2=mZ 2=4×53=212mm 中心距a ： a=
12()4(2953)
16422
m Z Z ++==mm 齿宽b ： 1min 0.5113.856.9d t b d ?=?=?=mm ，取57 行星轮齿宽b 2 ： b 2=b=57mm
太阳轮齿宽b 1： b 1=b 2+(5--10) 取b 1=65mm 内齿圈分度圆直径： d 3=mZ 3=4×135=540mm
4.2.4 轴设计及校核
输入轴、中间空心轴和输出轴只承受转矩作用而无弯矩作用，所以在设计计算时只需按照许用转应力计算公式计算出最小轴径，然后按照轴上零部件进行设计，不需要再对轴进行校核计算 输入轴：
材料40Cr （100.798A =） 功率158.4P =KW 转速1460n =r/min
10047.7d ≥==输入 （4-9） 输出轴：
材料40Cr （100.798A =） 功率143.14P =KW 转速36n =r/min
100158.4d ≥==输出 （4-10） 中间空心轴
材料40Cr （100.798A =） 功率150.58P =KW 转速197.32n =r/min
0.53d d ν=
= （4-11） 1.03== （4-12）
()
3
4
1100 1.03108.71d n
ν≥==-中间 （4-13） 行星轮轴
行星轮轴不仅承受啮合作用力对其施加的载荷，而且还要承受行星齿轮的离心力对其施加的载荷。
图4-2齿轮运动简图 The diagram of gear's load
行星轮c 作用于中心轮a 的切向力：
高速级： 111120001036.11
20007771'388.89
a ca p a T F n d =
=?=? N （4-14）
低速级： 222220007287.86
200024987'3194.44
a ca p a T F n d =
=?=?
中心轮a 作用于行星轮c 的切向力：
高速级： 11-7771ac ca F F =-= （4-15） 低速级： 2224987ac ca F F =-=-
内齿轮b 作用于行星轮c 的切向力：
高速级： 11-7771bc ac F F == （4-16） 低速级： 2224987bc ac F F ==-
转臂x 作用于行星轮c 的切向力：
高速级： 11215542xc ac F F =-= （4-17） 低速级： 22249974xc ac F F =-=
转臂x 所受的作用力：
高速级： 1115542cx xc F F =-=- （4-18）
低速级： 2249974cx xc F F =-=-
内齿轮b 所受的切向力：
高速级： 117771cb bc F F =-= （4-19） 低速级： 2224987cb bc F F =-=
啮合作用力载荷为中心轮a 和内齿轮b 作用于行星轮c 的切向力之和：
高速级： ac1bc1ac1215542F F F F =+==-啮合1
（4-20） 低速级： ac2bc2ac2249974F
F F F =+==-啮合2
离心力：
高速级：1122
106.7310198L c x
x F d bn r λ-=?= （4-21） 低速级：1122
106.731073L c x
x F d bn r λ-=?= 两种作用力在同一平面内，方向垂直，其合力为：
高速级：
115543c F == （4-22）
低速级：
49975F ==c2
行星轮轴最可能的失效形式是剪断，应校核其剪切应力 材料40Cr []4052τ= 高速级： []122
14415543
5.53.1460c F d ττπ?===
24449975
6.373.14100c F d ττπ?=
==
在结构要求很紧凑时．可选用无内圈和外圈的滚针轴承，此时滚道就是行星轮孔壁和行星轴表面。
由于掘进机截割机构行星减速器的外廓尺寸受到极大的限制，行星齿轮直径太小 ，其轴承的选用便是要解决的难题之一。
根据上述限制条件，一般要选择内外径之差如此小的轴承，通常会首先选用滚针轴承或滑动轴承可是采用滚针轴承虽能满足尺寸方面的要求，但在承受强烈冲击及重负荷的工况下，其使用寿命不能满足可靠性方面的要求。而滑动轴承因偏载、润滑等问题，同样保证不了可靠性要求。为了解决这一难题，在该机的设计中采用了另一种形式，即用行星齿轮内孔充当轴承滚子的外圈滚道，行星轴圆柱面充当本轴承滚子的内圈滚道，在内外滚道间充填短圆柱滚子，与行星齿轮、行星轴等共同组成行星齿轮轴承。 在该轴承的设计中，重点考虑了以下几个方面:
1）结构。短圆柱滚子安装在齿轮内孔和轴之间阀。在圆周上排列着的短圆柱滚子问设有保持架，在轴向方向因有多排短圆柱滚子，排与排之间设有铝青铜制成的隔环，防止排与排间的运动干涉。
2）润滑。由于良好的润滑可以减小摩擦 ，降低发热，使行星齿轮轴承正常运转．延长其使用寿命。当多排圆柱滚子披密集地安装在行星齿轮孔及轴之间，处于中间排的短圆柱滚子润滑比较困难。在行星齿轮齿根处钻几个直通至排与排之间的小孔，小孔的个数视短圆柱滚子排数而定．小孔座均匀分布在齿轮圆周上。
3）精度。由于行星齿轮内孔充当轴承外滚道，行星轴表面充当轴承内滚道，因此对行星齿轮内孔及轴的形状精度、尺寸精度和表面粗糙度等要求较高，均按滚动轴承的精度标准予 以考虑。另外 ，尺寸公差的给出除参照标准推荐值外，还同时考虑短圆柱滚
子、厢环、挡环等相关 件的尺寸精度 ，并通过计算确定，最终还要满足滚动轴承标准中关于滚子轴承轴向游隙和径向游隙的要求。
4）材料及热处理。该轴承中与短圆柱滚子相接触的行星齿轮和轴表面，除具有高的加工质量外，还要有很高的热处理硬度．同时为兼顾齿轮和轴对高强度的要求．因此在选择材料时，通常采用高强度渗碳淬火钢．如 18Cr2N4W 、20Cr2N4A 等．这类钢材除具有很高的强度，而且通过渗碳淬火，可使渗碳表面达到 HRC58—63。
4.2.6 花键设计及校核
花键设计及校核
花键联结为多齿工作，承载能力高，对中性好，导向性好，齿根较浅，应力集中小，对轴榖的削弱小。
矩形花键加工方便，可用磨削方法获得较高的精度。按齿数和齿高不同规定有轻、中两个系列。应用广泛。一般用于轻载和中载。
渐开线花键受载时齿上有径向分力，能起自动定心的作用，使各齿载荷作用均匀，强度高，寿命长，加工工艺与齿轮加工相同，易获得较高的精度和互换性。用于载荷较大，定心精度要求高，以及尺寸较大的联结。齿根有平齿根和圆齿根，渐开线有标准压力角30°、°和45°。30°压力角花键应用广泛，既适用于传递运动，又适用于传递动力，不仅适用于固定联结，而且适用于滑动和浮动联结，45°花键适用于固定联结，通常用于传动精度要求不太高的结构上，°花键介于上述两者之间，常用于联轴器。
联轴器花键：
压力角37.5D α=，20Z = 2.5m = 大径尺寸(0.9)66.15ee D m Z =+=
强度校核：一般的花键联结只进行挤压强度和耐磨性计算。对于静联结，其主要失效形式是齿面压溃，偶尔也会发生齿根被折断，对于动联结，主要的失效形式是工作面的过度磨损。本次设计的花键都是静联结，其强度条件为：
2p pp m
T
Zhld σσψ=
≤ （4-24）
()()
21046.58
0.0210.8200.9 3.54020 2.5p pp σσ?=
=≤?????? 满足强度
输出轴花键：
选用压力角30D α= 20Z = 2.5m = 大径尺寸(1)52.5ee D m Z =+= 强度校核 ()
237970.81
0.0460.829 3.56629 3.5p pp σσ?==≤????? 满足强度
低速太阳轮花键
根据结构，高速级转臂与低速级太阳轮联结的外花键与低速级太阳轮设计成一体，所以该花键联结的尺寸参照太阳轮的尺寸，只进行强度校核。
()
27287.86
0.180.829448294p pp σσ?=
=≤????? 满足强度
联轴器的选择
4.3.1输入端联轴器的选择
计算转矩：n w
C T n
p K T K T ≤?=?=9550 Nm （4-25） 查表知K=.
=?=?=n
p K T K T w
C 9550
*9550**200/1460= 根据工作情况要求，决定高速轴Ⅰ与电动机轴之间选用弹性柱销联轴器。按]1[表4-2-22查联轴器型号为：HL5联轴器55?142 GB5014-85
4.3.2 输出端联轴器的选择
计算转矩：n w
C T n
p K T K T ≤?=?=9550 Nm 查表知K=.
=?=?=n
p K T K T w
C 9550
*9550*36= 根据工作情况要求，低速轴Ⅴ与工作机主轴之间需要选用三个涨套联轴器。涨套联轴器是靠正压力产生涨紧力，而通过涨紧力产生的摩擦力传递扭矩。涨套联轴器除具有传递扭矩大、对中性好、结构简单、拆装方便等优点之外，还可起缓冲和过载保护作用。
所以选用18Z 型胀紧联结套。标记为: 18Z 型胀紧联结套120×112 ；其基本尺寸为
表4-2
d D i L Mt Ft dt n Ma Pt
G 基 本
尺
寸 额定负载
螺母 胀套与轴结合面上压力 重量
mm
KN dt n N/m 2m kg 120 165 100 112
673
M12
15
145 165
MG160_150_375_W型采煤机截割部的改进
革新? 改造 文章编号:100320794(2005)0620101204 MG 160(150)Π375-W 型采煤机截割部的改进 宋相坤,杜长龙,王 力 (中国矿业大学机电工程学院,江苏徐州221008) 摘要:简单回顾了高档普采和经济型综采采煤机技术的发展状况,研究了现有的MG 160(150)Π375-W 型采煤机及其截割部的结构特点,分析了存在的不足之处,提出了截割部对称结构的设计方案,确定了改进的要点。 关键词:采煤机;截割部;摇臂;多电机横向布置;对称结构中图号:T D42116 文献标识码:B 1 MG 160(150)Π375-W 型采煤机截割部的现状分 析 鉴于MG 160(150)Π375-W 型采煤机的逐步推广应用以及它在设计、加工制造、装配和生产过程中带来的不便之处,对某些结构进行适当的改善是必要的。尝试对该类型采煤机的截割部进行完善正是 本次改进的重点。图1为MG 160(150)Π375-W 型采煤机摇臂传动结构示意图,采煤机电机通过三级直齿圆柱减速齿轮和一级行星机构减速齿轮传递动力而最终驱动滚筒进行采煤工作;为了调节采高范围,在第1级与第2级减速齿轮、第2级与第3级减速齿轮之间各加了1个惰轮。该类型的采煤机具有左右2个截割部,每个截割部都由置于其尾部的单独的电机驱动,截割部壳体为整体铸造结构,且两者不对称,即不能互换使用。本文正是在实现左右摇臂的通用性方面作一探讨。 (1)实现MG 160(150)Π375-W 型采煤机左右摇臂通用的必要性 定功能的元件组成,其相互之间的关系,将成为关键。这种分解组合的方式,利用LabVIEW 来建立具有很大的方便性,LabVIEW 的模块化控件、事件驱动、多线程特性满足了建立虚拟仪器的各种需要。可以利用LabVIEW 的各种控件,来建立各种虚拟仪器的组件。 虚拟仪器是用户与仪器的交互界面计算机软件,分前面板与程序图。前面板是模仿真实仪器的测试及应用界面,仪器的前面板由控件及指示器组成;程序图是虚拟仪器的“代码”,编程者根据仪器工作的目的,调用LabVIEW 的功能函数模块,连线控制程序流。虚拟示波器主要由软件控制完成信号的采集和显示。系统软件总体上包括数据采集、波形显示、波形文件存储等模块。 3 结语 利用Lab Jack 硬件和LabVIEW 、VC 及Delphi 开发的虚拟仪器是仪器发展的方向,“软件就是仪器”。本文对Lab Jack 产品进行了研究,利用虚拟技术,分析仪器设计的方法,以替代真实仪器,对实现仪器的快速开发,避免仪器的更新换代提供了帮助。 参考文献: [1]杜吉伟,尹光甲.仪器驱动程序开发综述[J ].国外电子测量技 术,1997,(1):27-29. [2]张易知,肖啸,张喜斌,等.虚拟仪器的设计与实现[M].西安:西 安电子科技大学出版社,2002. 作者简介:龙铭(1963-),江西吉安人,副教授,华东交通大学机电工程学院从事机械制造教学与研究,发表论文多篇.E -mail : longming2008@https://www.wendangku.net/doc/cf956257.html,. 收稿日期:2005202227 Virtual I nstruments W as Analyzed B ased on Lab Jack LONG Ming (East China T raffic University ,Nanchang 330013,China ) Abstract :In this paper ,design of experimentation virtual instruments was analyzed base on Lab Jack ,with LabVIEW 、VC and Delphi ,Lab Jack ’s function ,peculiarity ,drivers and condition of s oft -hardware was bewrited ,the method of drive and s oft -panel was weaved with LabVIEW.The design method of analyzed instruments based on Virtual technology is the availability way of celerity development instruments ,this paper helps the instruments instead.K ey w ords :Lab Jack ;virtual instruments ;peculiarity ;drivers ;LabVIEW ? 101? 2005年第6期 煤 矿 机 械
掘进机截割部设计汇总
2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm
表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3
3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。
采煤机截割部的整体设计
摘要 我所设计的题目是采煤机的截割部设计，即截割部的设计。当前我国采煤技术已经有了一定的发展，而且逐渐趋于自动化。 通过老师任务书的下达，我初步了解了我所要设计的采煤机的截割部的用途——用于进行地下采煤工作。 通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅，截割部的设计重点应在于摇臂传动部分的设计。本设计的主要内容包括： 对课题的来源、选题的目的、以及截割部在国内外发展的形势，及所存在的问题进行了相关的论述。 采煤机截割部分一般结构，然后根据自身的需求选取适当的结构组件。 掌握一些基本概念、特点、应用以及基本工序，进而分析采煤技术的现状和发展方向，这样就能使大家对采煤技术有了总体的认识。 掌握的重点——对摇臂传动部进行设计。先分析力的传动过程；然后对截割部进行工艺分析，为设计奠定基础；最后对截割部传动进行整体设计，画好装配图。 最后对以设计出的数据进行整理和验算。 关键词：采煤机；截割部；传动部分；摇臂电动机
ABSTRACT I design is the subject of the shearer cutting design, the cutting of the design. China's current mining technology has made certain development and the growing trend of automation. Teachers through the mandate was issued, My initial understanding of my design of the shearer cutting unit uses -- for the underground mining work. Through the analysis of this topic and a number of related books and literature search, Cutting the Ministry of design should focus on the transmission arm of the design. The design of the main contents include : the source of the subject, the purpose of topics, and the cutting of the development of the situation at home and abroad, and the problems related to the exposition. Shearer cutting some of the general structure, according to the needs of their own selection of appropriate structural components. Master some basic concepts, features, applications and basic processes, thereby mining technology analysis of the status and direction of development, This will enable everyone to have mining technology overall awareness. Grasp the key -- right arm of the Department of transmission design. Analyze the edge of the drive; Then cutting the Department of Technical Analysis and lay the foundation for the design; Finally, the Ministry of cutting drive overall design, drawn assembly. Finally, the design of data collation and checking. Keywords : Shearer; Cutting Department; Transmission; Rocker Motor 目录 前言 (1) 1 绪论 (7) 1.1 课题的设计目的及意义 (7) 1.2 与课题相关国内外研究现状分析 (7) 1.2.1 采煤机在国内的发展情况 (7) 1.2.2 国外采煤机的发展 (9) 1.2.3 对采煤机在国内发展的建议 (11) 1.3 设计内容和预期结果 (12) 1.3.1 设计内容 (12)
机械毕业设计998掘进机的截割机构的设计
摘要 随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭行业以前只是重视采煤的机械化，大多数的煤炭行业很少有在掘进方面有较大的投入和研究，这样就造成了采掘速度远远大于开拓速度，此时怎样来提高出煤量，开拓的机械化就显得极其重要了。作为我国主要能源的煤炭资源在开采上日趋机械化的同时，迫切需要拥有先进的掘进机械，掘进机的研制成功标志着我国的煤炭行业已达到世界的先进水平。 掘进机截割机构是掘进机的主要组成部分，按照掘进机截割部的总体、动力部分、传动部分以及执行部分的设计思路进行掘进机截割部的设计。在设计时，动力部分做选型计算，传动部分的行星减速机构做具体的设计计算和校核，执行部分只对执行元件进行设计计算和校核。设计对于提高和改进掘进机工作性能，发展我国大口径全断面掘进机产业以及进一步提高我国的盾构研发能力、改善研发条件具有重大战略意义。 关键词：掘进机; 截割臂; 行星减速器
Abstract With the accelerating of coal industry, the degree of mechanization mining coal industry is the importance before, the most mechanized excavating in coal industry has rarely have large investment and research, thus causing the mining speed than develop, how to improve the speed of coal, development of a mechanized appears very important. As our main source of energy in the exploitation of coal resources in the increasingly urgent need, mechanized excavating the advanced mechanical, swinging the successful development of the coal industry, China has reached the advanced world level. Determing cutting mechanism is the main component, the product in accordance with the overall determing cutting parts, power transmission part and the part, the part of the design thought for the design of determing cutting. In the design, selection of part, transmission parts of planetary gearhead institutions do specific design calculation and test execution part only, design calculation of actuators and checking. Design for improvement in China, the development work performance swinging big caliber, whole section roadheader industry and further enhance our shield developing capability, improve development condition with the strategic significance. Key words：roadheader ; cutting arm ; planetary-gear drive
掘进自动化工作面研究及应用新的
掘进自动化工作面研究及应用 赵学雷屈小兵李卫涛 （潞安环能股份公司王庄煤矿，山西长治046031） 摘要：王庄煤矿于2008年8月份建成全国第一个掘进自动化工作面。该工作面系统由自动化掘进机、掘进机前配套设备、离心式除尘系统等组成，实现了掘锚联合作业、掘进机自动化控制等功能，极大的降低了工人的劳动强度，改善了作业环境，提高了生产效率。 关键词：掘进自动化工作面掘进机自动化技术掘进机前配套技术矿用离心式除尘系统工艺设备自动化技术 1 6207掘进自动化工作面概况 1.1 地质条件 6207工作面地面位置位于山西省长治市屯留县岭上村南，井下位置位于+630水平62采区，地面标高为924-927m，工作面标高626-675m，工作面埋深300m左右。开采3#煤层，在本工作面范围内，煤层厚度稳定，煤层下部有一层夹矸较厚，为0.3m，工作面外部煤层较薄，里部较厚。 该工作面整体为一个向西南方向倾斜的单斜构造，煤层倾角1～5度，工作面里段煤层倾角3～6度，外段煤层倾角1～3度，工作面内无其它地质构造。煤层平均厚度为6.5m，含矸0～5层，一般含夹矸4～5层。6207工作面回采巷道沿煤层底板掘进，巷道断面尺寸：宽×高=5×3.5m2，顶部尚有3m左右的煤层，并含有夹矸。直接顶为厚2.95m的泥岩，节理发育，含植物化石。老顶为厚层灰白色的细粒砂岩，致密坚硬，抗压强度高，不易冒落。巷道两帮为强度较低的3#煤层。底板为厚3.1m强度较小的泥岩。由于巷道围岩整体强度较低，直接顶又为易破碎、冒落的泥岩，与顶煤形成复合顶板，不稳定煤、岩复合顶板厚度达6m左右，加之巷道断面尺寸又大，巷道维护较困难。 1.2 支护设计 1.2.1顶板支护 锚杆长度为2.4m，锚杆间排距为1150×1000mm，每排采用φ22的高强左旋无纵筋螺纹钢锚杆5根，树脂药卷加长锚固。巷道顶板采用锚索加强支护，每3
掘进机截割头设计
掘进机截割头设计 煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。近年来，我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展，装备水平也有很大的提高，在自主创新能力上也有长足的进步。 煤炭工业是我国国民经济的主要支柱产业。在未来50年内，煤炭仍是主要的能源和战略物质，具有不可替代性，是国民经济和社会发展的保证。随着国民经济的快速发展，以及国加入WTO后，煤炭工业现代化的步伐也在加快。目前，国内掘进机发展水平相对落后，巷道掘进成为煤矿发展的一个瓶颈，制约着煤炭工业的发展。各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤炭为作业对象，机重在13-17吨之间、切割功率在30KW左右的轻型机，代表机型是前苏联的ЛК-3型掘进机。中期产品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机，机重在25吨左右、切割功率50-100KW，可切岩石硬度系数f6，如英国的MKA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型等。近期产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石为作业对象的重型机，一般机重40-80吨、切割功率150-200KW、可切岩石硬度系数f8，如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。 我国的掘进机技术开发工作始于1965年，最初是仿前苏联的ЛК-3型掘进机，1979年后，先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机，通过引进日本MRH-5100-41型、奥地利AM-50等型掘进机的制造技术和先进加工设备，并进行技术转化，到1989年底，我国已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6种8个型号的掘进机，使我国中小型掘进机不再依赖进口。此后，我国又开始了重型掘进
电牵引采煤机截割部设计
摘要 摘要：本文完成了MG400／930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。 关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器
ABSTRACT Abstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered，shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、two-axis,、the second-round group inert、the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification. Keywords：seam；shearer；electrical haulage；Rocker ；Planetary gear reducer
悬臂掘进机自动截割控制关键技术_刘建功
n 煤炭科技#机电与信息化n 悬臂掘进机自动截割控制关键技术 刘建功1 吴 淼2 魏景生2,3 田 劼2 杨 阳2 陈国强2 李 睿2 (11河北冀中能源集团,河北省邢台市中兴西大街191号,054021;21中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院,北京市海淀区学院路,100083;31石家庄煤矿机械有限责任公司,河北省石家庄市跃进路111号,050031 摘 要 阐述了悬臂掘进机巷道自动截割控制的4个关键技术,即掘进巷道断面自动成形控制、截割头恒功率自动牵引调速控制、掘进机位姿检测控制以及掘进机定向掘进控制。 其中前2个关键技术已在EBZ160、EBZ200和EBH 300机型上得到实施,试验效果很好。认为,该关键技术的研究为实现掘进工作面智能化、自动化、信息化和无人化奠定了基础。 关键词 悬臂掘进机 位姿检测 定向掘进 断面自动成形 恒功率调速中图分类号 T D42115 文献标识码 A S tudy on the key technologies of automatic cutting control of boom -type roadheaders Liu Jiang ong 1,Wu Miao 2,Tian Jie 2,Yang Yang 2,Chen Guoqiang 2,Li Rui 2 (11H eb ei Jizhong Energy Group,Xingtai,H eb ei plovince,054021,Ch ina; 21School of M echanical Electronic and Inform ation Engineering,Chin a University of M ining an d T echnology(Beijing),Beijing 100083,C hina) Abstract Fo ur key techno log ies on automat ic cutting contro l of boom-ty pe r oadheaders w ere presented in this pa per,i 1e 1mine lanew ay sect ion automatic fo rming co nt ro l,cutting head const ant pow er speed regulation contr ol,po sitio n detection co nt ro l and directional ex cavatio n contr ol o f boo m-type roadheaders 1W here the anterio r tw o key technolog ies had been put in practice in EBZ160and EBZ200boom -type roadheaders,and effects o f ex periment wer e ver y well 1Wr iters think that the research on abov e fo ur key technolog ies laid a fo undatio n for realizing the in -telligentizatio n,automatizatio n,infor matio nization and unmanned operating at driv ing face 1 Key words boo m -type ro adheader;position detect ion;dir ect ional ex cavatio n;automatic form ing contr ol;constant pow er speed r eg ulation *国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目(2008A A062201) 掘进机主要用于巷道的挖掘,是现代化矿井生 产不可缺少的设备,掘进机的发展方向是操作控制方式的智能化、自动化、信息化和无人化,未来的矿山机械将全面装备融合电子化、自动化、机器人化为一体的机电一体化技术,逐渐发展为掘进机器人。目前国内外已开始该方面的研究,但仍处于理论研究、试验调试阶段,都没有达到市场化水平。为此,国家设立863重点项目/煤矿井下采掘装备遥控关键技术0。其中课题一/掘进机远程控制技术及监测系统0研究目标为:以掘进机远程监测和控制的关键技术为核心,重点研究煤巷悬臂式掘进 装备可视化远程监控技术,开发出配装国产自主研发的悬臂式掘进机及远程监控系统,以满足我国煤矿井下采掘装备远距离遥控和安全作业的需要,研制的掘进机可视化遥控装备能满足煤矿井下掘进作业和煤矿安全规程的要求。总之,实现巷道掘进的自动化,需解决4个方面的关键理论和技术问题。1 掘进巷道断面自动成形控制 悬臂式掘进机截割头在空间的行走轨迹决定截割断面形状。由截割臂相对于掘进机机体的垂直摆动、水平摆动以及截割头的伸缩实现。垂直摆动与水平摆动是2个分别独立的液压控制系统,既可以单独实现截割头垂直或水平运动,也可以实现复合 54 中国煤炭第34卷第12期2008年12月
EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施
EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施 一、安装场地：本次安装场地设在二采区轨道下山距二采区轨道下山下部车场联络巷口向上10米处。 二、运输路线：地面→副斜井→8#煤运输大巷→8#煤轨道大巷→15#煤轨道暗斜井上部车场→轨道暗斜井→15#煤轨道暗斜井下部车场→二采区轨道下山(组装点)。 三、运输前的准备工作： 1、运输人员必须熟悉运输线路的基本情况。 2、对所用的材料车进行检查，保证完好不带病作业。 3、对捆绑车辆及物件所用的钢丝绳认真检查，严禁使用断丝断股严重锈蚀的钢丝绳。 四、设备卸车 1、设备卸车时，必须将车支设牢靠，且人员站在安全的地点，并且要掌握物件重心平衡，以防物件滑出伤人。 2、所有重车必须根据所装物件的不同，选择不同的卸车方式。 3、设备卸车如果需用起吊时，必须严格遵守本措施起吊安全技术措施的有关规定。 4、设备卸车时如需人工抬运时必须保证同肩同口令，步调统一，轻抬轻放，并清理好退路，保证道路畅通。 五、安装安全技术措施 1、安装前由专人准备好安装所需的吊索吊具及配套工具，将现场场地进行平整，将掘进机接电退至单轨吊轨道下方，使用手拉葫芦将截割头吊起进行安装。 2、安装时使用单轨吊轨道作为起吊点，严禁使用原支护巷道的锚杆起吊设备。设备吊装所用的手拉葫芦、滑轮、链环必须安全可靠。起吊时要有专人指挥，统一信号。 3、现场必须要有专职安全员现场监督，现场工作人员要做好互保,联保工作,要熟悉作业环境和所从事的内容。 六、起吊安全技术措施 1、起吊前，必须认真检查起吊用具（特殊焊制的吊环等）及起吊工具。每次起吊前，保证吊具不滑动，吊钩与重物连接牢固可靠。使用手拉葫芦起吊设备(重物)前，必须对手拉葫芦进行全面检查，检查各部件是否齐全、灵活可靠，发现问题及时处理。严禁手拉葫
采煤机截割部设计
摘要 我国中薄煤层储碳量丰富，对适合于薄煤层开采的采煤机的需求量很大。而炮采安全性比较低，生产率也比较低；综采对设备要求较高，而且投资费用比较大。所以对中薄煤层来说开发适应高档普采的采煤机是非常必要的，而该设计正是针对中薄煤层适应高普而进行的设计。 主要从机械传动的角度对电牵引薄煤层采煤机的摇臂进行了设计，采取双电机横向布置，截割电机容量为2×100kW；开采含有夹矸等较硬煤质的综合机械化采煤工作面，可靠性高，性能先进。采煤机摇臂工作时由扭矩轴驱动，能量逐级传递，三轴起均载作用，四轴和五轴构成齿轮的变速级，末级为四行星减速器用以降低速度。并对各级齿轮及相应的传动轴进行了设计计算和校核，设计计算结果满足设计要求。 关键词：采煤机；摇臂；传动系统；行星机 构 I
Abstract In the present coal mine of our country,the thin reserves of coal seam are still rich ,are larger for the demand of the small-power machine of coal mining.And cannon pick safety comparison little,productivity is also low;Zong pick for equipment requirement higher,and investment cost is compared.So for in thin coal seam development meet the high general machine of coal mining is very necessary. And the design is adapted for thin seam in general and for high design. Mainly from the mechanical point of view of the electric traction drive thin seam shearer's arm was designed to take two-motor horizontal layout, cutting electrical capacity of 2×100kW; mining and other hard parting with the comprehensive mechanization of coal mining face, high reliability and advanced performance. Shearer work by the torque arm shaft drive, the energy transfer step by step, from both three-axis load, four-axis and five-axis gear shift level form, the end of grade four planetary gear reducer to reduce the speed. And levels of gear and drive shaft were designed corresponding calculation and verification, design calculations to meet the design requirements. Keywords：Shearer;Ratio Rocker;Transition system II
横轴式掘进机截割头设计
横轴式掘进机截割头设计 摘要：随着社会的不断发展和科技水平的不断提高，人类征服自然的领域也在不断扩大，其中比较具有代表性的就是掘进机，掘进机的出现具有很重要的实用意义。自从掘进机开始进入人们的生活视线，就被广泛地应用到铁路穿山隧道、引水隧道等各施工过程中.掘进机的功能除了能应用在隧道施工外，像以采掘为目的的煤巷开挖、矿巷开掘中也广泛采用了掘进机，这样工作效率高。以上介绍使用的就是部分断面掘进机，而横轴掘进机是其中的一种。 本次毕业设计就是为了研究横轴式掘进截割头的设计，具体设计内容包括：1.收集基本资料，例如：先对掘进机现在在国内外的发展趋势进行了解，接着对掘进机结构进行学习分析，从而发现掘进机本身有什么需要改进之处，还有就是掘进机对截割的矿岩都有什么要求等；2.对资料进行学习和总结。将自己收集的数据进行整理列表，这样看起来一目了然；3.CAD的学习制作等。通过简单的CAD软件学习，将自己想要设计的截割头画出来。并通过计算得到基本数据，进行数据分析和结构分析相结合。对掘进机的具体结构用途也要进行了解和掌握，这样有利于截割头的整体计算。 掘进机结构的优化设计和制造精度对今后的工作性能都会有决定性的影响因为截割头是掘进机的核心部位，所以它的研究自然也就成了重中之重。煤炭是人类生产生活的重要能源，随着工业的不断发展，生产规模的不断扩大，煤炭在国民经济中的地位也显得越来越重要。随着采煤机械化的发展，大大提高了工作面的广度，对开采强度，工作面的推进速度要求也越来越快，这就要求加快掘进速度，提高工作效率以适应人们对工具的需求。切割头是掘进机的工作机构，它的主要功能就是破碎岩石或者分离煤层。经过对煤岩切割过程的研究了解，认识到影响切割效果的因素很多，因而掘进机截割头的设计变的复杂许多。为提高工作效率，加快生产力，满足人们对机械化的高要求，截割头的设计成了重中之重。如果在截割头的每一转中，参加切割的各个截齿都能同时从岩石中切下等体积的煤岩，也就是每个镐齿的受力相等，磨损程度也相同，机械运动也比较平稳，只有满足这些要求，才可以达到自己当初设计的初衷。 关键词：横轴；掘进机；截割头；截割头参数；截齿
掘进机截割部设计
各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构
EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 截割机构技术参数的初步确定 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm 表 2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩 冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 20092
3悬臂式掘进机截割机构方案设计 截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ? 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。
采煤机截割部设计本科毕业设计
摘要 本文描述了中煤层电牵引采煤机整机方案设计以及截割部的设计过程。 中煤层电牵引采煤机可用于煤层厚度为2-4m、煤质中硬的缓倾斜煤层。与传统的纵向布置的单电机采煤机相比，该采煤机将截割电机直接安装在截割部壳体内，齿轮减速装置全部集中在截割部壳体及行星减速器内，取消了螺旋伞齿轮、固定减速箱、摇臂回转套等结构，使其结构更简单、紧凑，可靠性更高。 截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分，其消耗的功率约占整个采煤机功率的80%-90%，主要由截割部壳体、截割电机、齿轮减速装置、滚筒等组成。该采煤机的截割部采用四级传动；前三级为直齿传动，第四级为行星传动。二级传动的圆柱齿轮为可换齿轮，使输出转速可根据不同的煤质硬度在两档速度内选取。截割部采用了三个惰轮轴，使采煤机能够满足截割高度对截割部长度的要求。设计将截割部行星减速器和滚筒直接联结，取消了安装在滚筒上的截齿，使结构简单、可靠。 关键词：采煤机，截割部，结构，设计
Abstract This brochure describes the type of hydraulic shearer traction unit program design and cutting the Department of Design and calculation process. traction Shearer hydraulic seam thickness can be used for 2-4 m, Hard coal to the gently inclined seam. With the traditional vertical layout of the single-motor compared to Shearer, Shearer will be the ranging-arm installed directly in the cutting of the shell, gear device exclusively on cutting Shell and planetary reducer, the abolition of the spiral bevel gears, gear box fixed, Rocker rotating sets of structures, their structure is simpler, more compact and higher reliability. Ranging-arm of the shearer is directly charged coal, the coal loaded, its about the power consumption of the entire power shearer 80% -90%, mainly by cutting Shell, cutting electrical, Gear and drum components. The shearer cutting unit used four drive; Before three straight tooth drive, the fourth level of planetary transmission. 2 Drive Gear to be for the gears, enabling the output speed can be based on different coal hardness in two tranches within the selected speed. Cutting the Department has adopted a three lazy axle, to meet the shearer cutting height on the ranging-arm degree requirements. Designed to be cutting planetary reducer and drum direct link, canceled installed in the drum Pick, simple and reliable. Keywords: shearer, ranging-arm,structure,design