119頁 30655字 設(shè)計(jì)說明書+CAD設(shè)計(jì)圖


目 錄
1 緒論 1
1.1采煤機(jī)的發(fā)展史 1
1.2我國采煤機(jī)的發(fā)展展望 1
1.2.1大功率、大截深電牽引采煤機(jī)的進(jìn)一步研究 2
1.2.2大功率采煤機(jī)的工況監(jiān)測(cè)、故障診斷與控制系統(tǒng)的研究 2
1.2.3應(yīng)用高新技術(shù)，嚴(yán)格管理，提高可靠性 2
1.3螺旋鉆采煤機(jī)的概述 3
1.4螺旋鉆采煤機(jī)的市場(chǎng)價(jià)值 6
2 設(shè)計(jì)要求及方案確定 8
2.1設(shè)計(jì)要求 8
2.1.1使用條件 8
2.1.2液壓系統(tǒng) 10
2.1.3鉆桿 10
2.1.4供電系統(tǒng) 11
2.2總體方案的設(shè)計(jì) 11
3 螺旋鉆桿結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 13
3.1煤機(jī)螺旋鉆桿結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化數(shù)學(xué)模型的建立 13
3.1.1螺旋鉆桿的裝煤生產(chǎn)率理論分析 13
3.1.2螺旋鉆桿裝煤生產(chǎn)率的計(jì)算 15
3.1.3螺旋葉片設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 16
3.1.4優(yōu)化約束條件的建立 19
3.1.5模型的求解 22
3.2鉆桿軸及連接件的設(shè)計(jì) 23
3.3聯(lián)接套的設(shè)計(jì) 26
4 傳動(dòng)減速箱的設(shè)計(jì)計(jì)算 31
4.1齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 31
4.1.1基本的參數(shù) 31
4.1.2齒輪的計(jì)算 32
4.1.3彎曲強(qiáng)度校核計(jì)算 36
4.2軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 37
4.2.1按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度概略計(jì)算軸徑 37
4.2.2計(jì)算支反力和繪彎扭矩圖 38
4.2.3強(qiáng)度精確校核（驗(yàn)算安全系數(shù)） 42
5 推進(jìn)液壓缸、機(jī)架以及導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 46
5.1液壓缸的設(shè)計(jì) 46
5.1.1鋼筒的設(shè)計(jì)計(jì)算 47
5.1.3液壓缸的校核 54
5.2液壓缸的結(jié)構(gòu) 57
5.2.1缸筒與端蓋的連接 58
5.2.2活塞組件 59
5.2.3活塞組件的密封 60
5.3推進(jìn)機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 62
6 螺旋鉆采煤機(jī)的使用與維護(hù) 63
6.1潤滑及注油 63
6.2地面檢查與試運(yùn)轉(zhuǎn) 63
6.3下井及井下組裝 64
6.4采煤機(jī)的井下操作 64
6.5機(jī)器的維護(hù)與檢修 66
專題部分 68
題目：螺旋鉆頭的研究 68
引言 68
1 煤及煤層的性質(zhì) 69
1.1煤的強(qiáng)度 69
1.2煤的堅(jiān)固性系數(shù) 69
1.3煤的截割阻抗 69
1.4煤的壓張效應(yīng) 69
2 截割工況和刀具 71
2.1截割刀具的幾何參數(shù) 71
2.2刀具幾何參數(shù)對(duì)截割性能的影響 71
3 截齒受力分析 74
4 截齒運(yùn)動(dòng)模型 77
4.1坐標(biāo)系的建立 77
4.2截齒的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 78
4.3不干涉條件 79
5 截齒的優(yōu)化布置 83
結(jié)論 88
參考文獻(xiàn) 90
附錄1 92
螺旋鉆桿優(yōu)化設(shè)計(jì)程序（MATLAB） 92
附錄2 93
螺旋鉆桿連接件優(yōu)化設(shè)計(jì)程序（MATLAB、LINGO） 93
附錄3 95
螺旋鉆專題程序（MATLAB、LINGO） 95
翻譯部分 105
英文原文 105
中文譯文 113
致 謝 119

1 緒論
1.1采煤機(jī)的發(fā)展史
20世紀(jì)40年代初，英國和前蘇聯(lián)相繼研制出了鏈?zhǔn)讲擅簷C(jī)，這種采煤機(jī)是通過截鏈截落煤，在截鏈上安裝有被稱為截齒的專用截煤工具，其工作效率低。同時(shí)德國研制出了用刨削方式落煤的刨煤機(jī)。50年代初，英國和德國相繼研制出了滾筒式采煤機(jī)，在這種采煤機(jī)上安裝有截煤滾筒，這是一種圓筒形部件，其上安裝有截齒，用截煤滾筒實(shí)現(xiàn)落煤和裝煤。這種采煤機(jī)與可彎曲輸送機(jī)配套，奠定了煤炭開采機(jī)械化的基礎(chǔ)。
這種采煤機(jī)的主要缺點(diǎn)有二點(diǎn)：其一是截煤滾筒的高度不能在使用中調(diào)整，對(duì)煤層厚度及其變化適應(yīng)性差；其二是截煤滾筒的裝煤效果不佳，限制了采煤機(jī)生產(chǎn)率的提高。
進(jìn)入60年代，英國、德國、法國和前蘇聯(lián)先后對(duì)采煤機(jī)的截割滾筒做出革命性改進(jìn)。其一是截煤滾筒可以在使用中調(diào)整其高度，完全解決對(duì)煤層賦存條件的適應(yīng)性；其二是把圓筒形截割滾筒改進(jìn)成螺旋葉片式截煤滾筒，即螺旋滾筒，極大地提高了裝煤效果。這兩項(xiàng)關(guān)鍵的改進(jìn)是滾筒式采煤機(jī)稱為現(xiàn)代化采煤機(jī)械的基礎(chǔ)。
可調(diào)高螺旋滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)與液壓支架和可彎曲輸送機(jī)配套，構(gòu)成綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，使煤炭生產(chǎn)進(jìn)入高產(chǎn)、高效、安全和可靠的現(xiàn)代化發(fā)展階段。從此，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備成為各國地下開采煤礦的發(fā)展方向。自70年代以來，綜合機(jī)械化采煤設(shè)備朝著大功率、遙控、遙測(cè)方向發(fā)展，其性能日臻完善，生產(chǎn)率和可靠性進(jìn)一步提高。工礦自動(dòng)檢測(cè)、故障診斷以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和數(shù)顯等先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在采煤機(jī)上的到應(yīng)用。
1.2我國采煤機(jī)的發(fā)展展望
依靠科技進(jìn)步，推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)高產(chǎn)高效礦井綜合配套技術(shù)是我國煤炭科技發(fā)展的主攻方向，根據(jù)世界采煤機(jī)發(fā)展潮流和煤炭科技前沿最新消息，我國采煤機(jī)應(yīng)在以下方面進(jìn)行攻關(guān)研究，盡快趕上世界水平。
1.2.1大功率、大截深電牽引采煤機(jī)的進(jìn)一步研究
為了滿足高產(chǎn)高效礦井發(fā)展的需要，增產(chǎn)減員，增產(chǎn)減面，實(shí)行合理化集中生產(chǎn)，擬研制截割功率2X500KW~2X600KW，總裝機(jī)功率1200KW~1500KW以上，截深0.8m～1.0m的高效電牽引采煤機(jī)；電機(jī)橫向布置，框架式結(jié)構(gòu)，無底托架，交流變頻調(diào)速，供電電壓3300V以上；強(qiáng)力型無鏈牽引系統(tǒng)，具有高牽引速度和牽引力；配用機(jī)載增壓水泵和吸塵滾筒，操作方便，控制、保護(hù)齊全，性能良好。
1.2.2大功率采煤機(jī)的工況監(jiān)測(cè)、故障診斷與控制系統(tǒng)的研究
高可靠性大功率采煤機(jī)是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效礦井合理集中生產(chǎn)的根本保證，采用機(jī)載計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)，故障診斷及自動(dòng)控制系統(tǒng)是提高大功率采煤機(jī)可靠性和利用率的重要途徑，通過開發(fā)采煤機(jī)監(jiān)測(cè)傳感器和機(jī)載計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以及地面中心站的故障診斷和維修管理專家系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)工況監(jiān)測(cè)和井下、地面兩極預(yù)報(bào)型故障診斷及維修管理專家系統(tǒng)等機(jī)電一體化技術(shù)，使采煤機(jī)的技術(shù)水平、工作能力得以大幅度提高，保證高效連續(xù)生產(chǎn)。


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