总体性能、功能、适应范围还有待进一步完善和提高。尤其是电牵引采煤机的工况在线监测、故障诊断及预报、信号传输与采煤机自动控制、传感器中的应用,电磁调速电动机电流的控制精度和控制件等智能化技术与国外相比还有一定的差距。针对这些差距,今后国内电牵引采煤机的主要发展方向应包括以下几个方面:
(1) 进一步完善和提高交流变频调速牵引系统的可靠性,重点完善和提高系统装置的抗振、散热和防潮等性能,研究可靠的微机电气控制系统,重点提高采煤机电控系统的抗干扰、抗热效应的能力。
(2) 开发或增强电控系统的监控功能,重点研究故障诊断与专家系统、工况监测、显示与信息传输系统、工作面采煤机自动运行控制系统、自适应变频电路的漏电检测与保护技术、摇臂自动调高系统等。
(3) 以开发装机功率更大的采煤机为主,完善中、增大,电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满足整机结构布置紧凑的要求,进一步提高采煤机对煤层变化的适用性,必须研究电器设备小型化的技术途径小功率的电牵引采煤机,以满足不同用户的需求。
(4) 向电器设备结构的小型化发展,由于功率的增大,电动机、变压器、变频器等设备的体积也相应增大,为满足整机结构布置紧凑的要求,进一步提高采煤机对煤层变化的适用性,必须研究电器设备小型化的技术途径。 (5)截割滚筒的革新和改进
截割滚筒的改进是围绕增大截深、减低煤尘、增大块煤率和提高寿命等目标进行的其主要改进有增大截深、采用强力截齿、增大块煤率和减少煤尘生成、滚筒设计CAD、高压水射流喷雾降尘和助切、加固滚筒结构等方面。
(6)扩大采煤机的使用范围,不断开发难采煤层的机型薄煤层、厚煤层、硬粘并有夹矸煤层、大倾角、破碎顶板等难采煤层的机型的发展有,开发出了薄煤层、厚煤层、大倾角、短机身、窄机身等机型。
(7)提高采区工作电压
80年代以前,各国采区工作面设备电压多为1000V左右。随着综采设备向大功率发展,目前采煤机最大功率达1220kW ,截割电机最大功率达6000kW,刮板输送机最大功率达1125kW,驱动电机最大功率达525 kW,加上工作面长度的不断增长,所以必须提高采区的供电电压,目前各国生产的大功率采煤机,其供电电压一般为2300、3300、4160和5000V等几档。
(8)采用微电子技术,实现机电液一体化的采集、工况监测、故障诊断和自动控制。
1.4 采煤机的类型及采煤方式
本团队全部是在读机械类研究生,熟练掌握专业知识,精通各类机械设计,服务质量优秀。可全程辅导毕业设计,知识可贵,带给你的不只是一份设计,更是一种能力。联系方式:QQ712070844,请看QQ资料。
第2章 总体方案的确定
2.1 MG300/700型采煤机简介
MG300/700型机载交流电牵引采煤机,该机装机功率700KW,截割功率2×300KW,牵引功率2×40KW,外加泵电机功率18. 5KW。该机是在MG2×300W型采煤机的基础上,结合交流变频调速系统在MG344-PWD型采煤机上的应用成熟技术而研制的,适用于厚度为2.0~3.6m、倾角小于35的硬煤层,可满足日产5000t的高产工作面需求。
该采煤机使用的电气控制箱符合矿用电气设备防爆规程的要求,可在有瓦斯或煤层爆炸危险的矿井中使用,并可在海拔不超过2000m、周围介质温度不超过+40℃或低于-10℃、不足以腐蚀和破坏绝缘的气体与导电尘埃的情况下使用。 截割部的机械传动装置具有以下特点:
(1)采煤机的电动机都用四级电机,其输出轴转速为1470 r/min左右,而滚筒的转速一般为30~50 r/min,因此截割部总传动比为30~50,通常采用3~4级齿轮转速。由于采煤机机身高度受到严格限制,所以各级传动比不能平均分配,一般前级传动比较大,而后逐级减小,以保持尺寸,各圆柱、圆锥齿轮的传动比一般不大宇3~4,当末级采用行星齿轮传动时,其传动比可达5~6。 (2)在采煤机电动机除驱动截割部外还要驱动牵引部时,截割部传动系统中必须有设置离合器,使采煤机在调动和检修时将滚筒和电动机分开。离合器一般放在高速级,以减小尺寸及便于操纵。
(3)采用摇臂调高是最常见的方法。为使摇臂长度符合要求,摇臂内含有多个惰轮,通常可以一级减速。
(4)由于行星齿轮传动为多齿啮合,传动比大,效率大,可减小齿轮模数,故末级采用行星齿轮传动可简化前几级传动。
2.1.2主要技术参数
该采煤机的主要设计技术参数如下表2-1:
表2-1 采高范围m 滚筒截深 煤层倾角 电机转速 滚筒转速 设计寿命 摇臂总摆角 灭尘方式 m mm ° r/min r/min h ° 2.0-3.6 630 <35 ° 1470 32.4,37.1,42.25; 5000 上摆38.5 ° 下摆22.5 ° 内外喷雾 截割功率 电压 KW V 2×300 1140 MG300/700型采煤机采用多电机横向布置方式,截割部用销轴与牵引部联结,左、右牵引部及中间箱采用高强度液压螺栓联结,在中间箱中装有泵箱、电控箱、水阀和水分配阀。该机具有以下特点:
1.截割电机横向布置在摇臂上,摇臂和机身连接没有动力传递,取消了纵向布置结构中的螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴。
2.主机身分为三段,即左牵引部、中间控制箱、右牵引部,采用高度液压螺栓联结,结构简单可靠、拆装方便。
2.2 截割部结构设计方案的确定
由于煤层地质条件的多样性,煤炭生产需要多种类型和规格的采煤机。利用通用部件,组装成系列型号的采煤机,可以给生产带来很多方便。系列化、标准化和通用化是采掘机械发展的必然趋势。所以,这里把左右摇臂设计成对称结构。 2.2.1 截割部电动机的选择
由设计要求知,截割部功率为300×2KW,即每个截割部功率为300KW。根据矿下电机的具体工作情况,要有防爆和电火花的安全性,以保证在有爆炸危险的含煤尘和瓦斯的空气中绝对安全;而且电机工作要可靠,启动转矩大,过载能力强,效率高。据此选择由抚顺厂生产的三相鼠笼异步防爆电动机YBCS─300,其主要参数如下:
额定功率:300KW; 额定电压:1140V
额定电流:188A; 额定转速:1470r/min 绝缘等级: H 接线方式:Y 质量: 2350KG 冷却方式:外壳水冷
2.2.2 传动比的确定 滚筒上截齿的切线速度,称为截割速度,它可由滚筒的转速和直径计算而的,为了减少滚筒截割产生的细煤和粉尘,增大块煤率,滚筒的转速出现低速化的趋势。滚筒转速对滚筒截割和装载过程影响都很大;但对粉尘生成和截齿使用寿命影响较大的是截割速度而不是滚筒转速。 总传动比 i总 i总=n1470==45.37 n滚32.4 ——电动机额定转速 r/min ——滚筒转速 r/min
在进行多级传动系统总体设计时,传动比分配是一个重要环节,能否合理分配传动比,将直接影响到传动系统的外阔尺寸、重量、结构、润滑条件、成本及工作能力。多级传动系统传动比的确定有如下原则:
1)各级传动的传动比一般应在常用值范围内,不应超过所允许的最大值,以符合其传动形式的工作特点,使减速器获得最小外形。
2)各级传动间应做到尺寸协调、结构匀称;各传动件彼此间不应发生干涉

