采煤机的选型设计

【摘 要】G300/700-WD型采煤机适用于1.6-3.3m中煤层的开采.这款采煤机的的设计生产和使用,能大大的提高采煤的效率,对降低工人工作的强度,提高年产量都有很大的帮助.

【关 键 词】采煤机设计G300/700-WD型采煤机

一、MG300/700-WD型采煤机简介

(一)采煤机截割部传动系统概述

截割电动机横向直接安装在摇臂减速箱内,与传统的纵向布置的采煤机相比,没有固定减速箱、摇臂回转套、螺旋锥齿轮等结构,传动效率高,结构简单、紧凑.

两个摇臂,分别用阶梯轴同左右行走减速箱铰接.同时通过摇臂回转腿上的Φ90孔用圆柱销与安装在减速箱上的调高油缸铰接,通过调高油缸的伸缩,实现左右滚筒的升降.

截割电动机的输出轴是带有内花键的空心轴,通过细长的柔性扭矩轴与一轴齿轮Z1相连.电动机输出转矩通过齿Z1,Z2,Z3,Z4,Z5,Z6,Z7,Z8,Z9传到行星减速器,最后由行星减速器的行星架输出,将动力传给截割滚筒.

(二)采煤机牵引部概述

行走机构由机械传动系统和变频调速系统组成.

表2-1行走机构牵引特征表

(三)电机的选择

1.截割电动机的选择

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YBC3─300,其主要参数如下：

额定功率：300KW,额定电压：1140V

额定电流：176A,额定转速：1472P/m

额定频率：50HZ,绝缘等级：H

接线方式：Y工作方式：S1

质量：1502KG冷却方式：外壳水冷

螺孔：19-φ18输出轴：EXT21Z×3m×30P

2.牵引电动机的选择

由设计要求知,截割部功率为40×2KW,即每个截割部功率为40KW.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YBCS4─40B,其主要参数如下：

额定功率：40KW,额定电压：380V

额定电流：100A,额定转速：1472P/m

额定频率：50HZ,绝缘等级：H

接线方式：Y工作方式：S1

质量：802KG冷却方式：外壳水冷

螺孔：4-φ18输出轴：EXT17Z×2.5m×30P

该电机总体呈圆形,其电动机输出轴上,带有渐开线花键,通过该花键电机将输出的动力传递给摇臂的齿轮减速机构.

(四)传动比的分配

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碰撞,所有传动零件应便于安装.

3.使各级传动的承载能力接近相等,即要达到等强度.

4.使各级传动中的大齿轮进入油中的深度大致相等,从而使润滑比较方便.

由于采煤机在工作过程中常有过载和冲击载荷,维修比较困难,空间限制又比较严格,故对行星齿轮减速装置提出了很高要求.因此,这里先确定行星减速机构的传动比.

本次设计采用NWG型行星减速装置,其原理如图所示：

该行星齿轮传动机构主要由太阳轮a、内齿圈b、行星轮g、行星架x等组成.传动时,内齿圈b固定不动,太阳轮a为主动轮,行星架x上的行星轮g―面绕自身的轴线ox―ox转动,从而驱动行星架x回转,实现减速.运转中,轴线ox―ox是转动的.

这种型号的行星减速装置,效率高、体积小、重量轻、结构简单、制造方便、传动功率范围大,可用于各种工作条件.因此,它用在采煤机截割部最后一级减速是合适的,该型号行星传动减速机构的使用效率为0.97～0.99,传动比一般为2.1～13.7.如上图所示,当内齿圈b固定,以太阳轮a为主动件,行星架g为从动件时,传动比的推荐值为2.7～9.查阅文献[4],采煤机截割部行星减速机构的传动比一般为4～6.这里定行星减速机构传动比

则其他减速机构总传动比÷43.24÷5.9等于7.32

由于采煤机机身高度受到严格限制,每级传动比一般为

,根据前述多级减数齿轮的传动比分配原则和摇臂的具体结构,初定各级传动比为：

以此计算,四级减速传动比的总误差为：

×2.14×2.16×5.9）÷43.24等于9‰

在误差允许范围5内,合适.