1、機械工程學院畢業設計（論文）開題報告畢業設計（論文）題目：薄煤層電牽引采煤機牽引部設計(總體設計；、軸系設計)學生姓名：指導教師姓名：專業：機械設計制造及其自動化2011 年8月日1. 課題名稱 薄煤層電牽引采煤機牽引部設計 A(總體設計；、軸系設計 )2. 課題研究背景根據我國煤礦煤層地厚度劃分 ,厚度為 0.81.3m 地煤層屬薄煤層 .目前我國使用地薄煤層采煤機 ,其采高下限基本上都 >1.1m(上限 2m).由于受技術和使用條件地限制 ,采高<1m 地薄煤層開采主要是采用人工炮采 .作為解放層開采地薄煤層 ,由于開采速度慢 , 嚴重影響礦井地生產效益 ,因此 ,研制新型地薄

2、煤層采煤機 ,實現采高 1 m 地薄煤層開采已成為當務之急 .近年來 ,我國綜采設備有了長足地發展 ,特別是中厚煤層和厚煤層機械化采煤裝備發展迅速 ,同時其采煤工藝也不斷進步 ,有力地促進了高產高效礦井建設 .然而 ,較薄煤層,由于受技術條件和開采工藝地限制 ,產量一直上不去 ,丟薄采厚地狀況嚴重 ,造成采儲比例失調 ,資源丟失嚴重 .雖然進行了多方面地努力和嘗試 ,仍然存在設備配套上地不成熟或不適應 ,經濟效益相對較低 ,工人地工作環境惡劣等情況 ,難于滿足高產高效和可持續發展地要求 .我國 80 年代后期開始研制交流電牽引采煤機 ,90 年代初研制成功樣機 .經過十多年攻關研究 ,開發地系

3、列電牽引采煤機在國內得到了廣泛地應用 ,取得了明顯地經濟與社會效益 .但由于薄煤層開采煤層厚度薄 ,與中厚及厚煤層相比 ,薄煤層機械化開采存在著 :工作條件差 ,設備移動困難。煤層厚度變化、斷層等地質構造對薄煤層設備生產性能影響大。以及投入產出比高 ,經濟效益不如厚與中厚煤層等問題 ,造成薄煤層電牽引采煤機技術發展速度相對緩慢 .我國薄煤層資源分布廣泛,儲量豐富 .目前 ,已探明地薄煤層 (1.3 m 以下 )可采儲量約為 60 多億 ,t 約占全國煤炭總可采儲量地 20%.在一些省、區薄煤層儲量比重很大 ,如四川省占 60%,山東省 54%,黑龍江省占 51%,貴州省占 37%.特別是在南方

4、地區 ,有些省份薄煤層凈占 50%以上 ,而且薄煤層分布廣 ,煤質好 .工況惡劣 :薄煤層機械化開采工作條件差,設備移動困難。煤層厚度變化、斷層等地質構造對薄煤層設備生產性能影響大,以及投入產出比高 ,經濟效益不如厚與中厚煤層等特殊問題,造成薄煤層機械化開采技術發展速度相對緩慢.實現薄煤層工作面高產高效地關鍵是要有高性能地薄煤層生產設備.電牽引滾筒采煤機截割效率高、破煤巖能力強、適應性好 ,必將成為薄煤層開采地主力設備 .3. 課題研究意義通過本題目使我在進行薄煤層電牽引采煤機牽引部設計方面進行一次全面地系統地訓練 , 使我們能綜合運用所學課程 , 系統地鞏固基本理論和專業知識 , 培養分析問

5、題和解決問題地獨立工作能力。提高計算、繪圖、查閱文獻、使用規范手冊和編寫技術文件及計算機輔助設計計算等基本技能, 掌握采煤機設計原則、設計方法、步驟. 樹立正確地設計思想及嚴謹負責、實事求是、刻苦鉆研、勇于創新地作風 . 為今后工作打下良好地基礎并能提高我地綜合運用知識地能力同時也有助于以后在工作崗位能很快地適應工作環境 .在我國一些薄、厚煤層并存地煤礦 ,由于薄煤層開采速度緩慢 ,使其下部地中厚煤層長期得不到及時開采 ,以至影響工作面地正常接替 ,而有地就只能被迫丟失一些薄煤層資源 .隨著大批煤礦中、厚煤層地資源開采 ,使得資源越來越少 ,所以薄煤層地開采已列入日程 .因此 ,研制適合我國國

6、情地薄煤層采煤機 ,以適應不同地煤層結構 ,提高薄煤層采煤地工作效率是當務之急 .發展機械化開采 ,是提高薄煤層工作面生產效率地唯一出路 ,而實現薄煤層工作面高產高效地關鍵是要有高性能地薄煤層生產設備 .因此 ,發展研制高性能薄煤層電牽引采煤機 ,對于提高薄煤層工作面生產效率、改變長期存在地效益差、工人勞動強度大地局面具有重要地意義 .4. 文獻查閱簡況 .1 潘榮存 ,宋宏英 ,李忠善 . 采煤機牽引部地改進 . 煤炭工程 ,2003年 ,第 6期摘 要：通過對采煤機牽引部行走失靈因素地分析 ,找出了產生通軸研軸故障地原因,并提出了相應地改進方案 ,降低了生產事故率 .2 胡繼柱 ,王斌武

7、,何燕成 . MG150/375 一 w采煤機牽弓嘟液壓系統常見故障診斷. 煤礦機械 ,2003年 ,第9期摘要：針對 MG150/375一w型采煤機牽引部液壓系統常見故障 ,對采煤機在工作中常出現地不牽引 ,單向牽引 ,系統發熱等故障進行分析、診斷 ,并對故障提供了相應地解決處理方案 .3 高 峰 . MLs3 一 170型采煤機牽引部液壓系統分析. 煤礦機械 ,第 27卷 ,第10期 ,2006年 10月摘要：采煤機是綜合機械化采謀工作面地主要設備,采煤機故障能否及時排除關系到生產量能否完成 .液壓牽引部結構復雜 ,故障不易排除 ,把牽引部液壓系統分解為十大回路 ,并對十大回路功能、作用及

8、組成做了詳細分析,有利于故障檢查、分析及排除.4 劉培云 ,戴 智 . MxA 一 300系列采煤機牽引部液壓系統常見故障診斷. 煤炭技術 ,第 23卷,第12期,2004年12月摘要：對 MXA 一300系列采煤機牽引部液壓系統常見故障地原因進行了總結和分析,提出了減少液壓系統故障地方法,為今后采煤機牽引部故障診斷提供了可靠地依據.5 萬麗榮 ,曾慶良 . 采煤機牽引部 CAT 測試系統地設計研究 . 煤礦機械 ,2003年 ,第 4期摘要：采煤機是煤礦生產地重要設備,而采煤機牽引部又是采煤機地主要組成部分,因此采煤機牽引部是否完好直接影響采煤機地開機率,從而影響煤礦生產地高產高效.介紹一套

9、采煤機牽引部 CAT 測試系統 ,此系統能夠對采煤機牽引部進行模擬實際工況地測試 ,測試數據和實驗報表由計算機自動處理 .經過 4 a多地現場使用證明 ,系統工作可靠 ,具有良好地應用前景6 李新平 ,史慶國 ,葛云燕 . 采煤機牽引部 CAT 實驗臺地設計與研究. 液壓與氣動 ,2007年 ,第 2期摘 要：通過綜合運用計算機技術、自動化儀表及傳感器技術地CAT 是目前液壓傳動技術中比較先進地測試方法.此方法應用于采煤機液壓系統地測試,極大提高了采煤機地工作可靠性 .該文介紹了一種采煤機牽引部實驗臺地設計及其測試系統,該測試系統液壓部采用了先進地CAT 系統 ,測試自動化程度較高7 廉自生

10、,李鐵軍 . 采煤機牽引部傳動系統扭振分析. 太原理工大學學報,第 36卷,第 3期 ,2005年 5月摘 要：利用傳遞矩陣法建立了采煤機牽引部傳動系統地扭轉振動模型 ,通過計算其固有頻率及在低階模態中地勢能分布率及模態柔度 ,找出該采煤機牽引部傳動系統地薄弱環節 ,為改善其動態特性提供了理論依據 .8 薛瑞峰 . 采煤機牽引部液壓故障分析判斷. 職業 ,2003年 3月摘要：本文分析了采煤機牽引部液壓故障產生地原因,提出了切合實際地分析判斷方法 ,在教案中取得了良好效果.9 鄭殿修 ,董志祥 . 采煤機牽引部油質和元件污染地后果與防治. 煤炭技術 ,第 23卷 ,第 7期 ,2004年 7月

11、摘 要：通過對采煤機牽引部油質和元件污染引起地故障現象進行實例分析,找出導致液壓系統出現故障地原因,并就如何加強油質和元件管理,減少液壓系統事故率進行了詳細論述 .10 藏 晶 ,劉正坤 ,吳錫富 . 采煤機牽引部直流電力回饋加載實驗臺設計. 煤礦機械 ,第 28卷 ,第11期,2007年11月摘要：介紹采煤機牽引部直流電力回饋加載實驗臺地組成、工作原理及特點,加載方法和控制 ,測試數據地采集、輸出及顯示.解決了采煤機牽引部準確全面實驗地問題.11 王占全 . 電牽引采煤機牽引調速特性及原理. 山西焦煤科技 ,第 12期,2005年 12月摘 要：介紹了采煤機地發展歷程及其牽引、調速特性 ,闡

12、述了目前我國采煤行業三種常用地電牽引采煤機牽引調速特性及原理12 劉 剛 . 電牽引采煤機在實踐中地使用及主要故障分析. 科技情報開發與經濟,第 15卷 ,第 22期 ,2005年摘要：通過觀察電牽引采煤機在生產實踐中地使用情況,分析了電牽引采煤機存在問題地原因 ,并探討了解決變頻調速控制裝置故障地方法及應用效果13 馬景春 ,趙麗娟 . 液壓牽引采煤機牽引部常見故障地分析與處理. 煤炭技術 ,第23卷 ,第 2期 ,2004年 2月摘 要 :對煤礦液壓牽引采煤機工作中常見故障地原因及處理方法進行了總結 ,為今后牽引部故障地診斷和排除提供了可靠地依據 .具有很好地指導意義 .14 吳德儒 ,劉

13、興華 . 6MG 200采煤機牽引部液壓系統地改進. 煤炭技術 ,第 22卷 ,第 2期 ,2003年 2月摘 要：通過對 6MG 200采煤機牽引部補油系統地改造,滿足了生產地需要 ,收到了良好地效果 .15 章立強 ,黃國旺 . MG100/238-WD 型薄煤層電牽引采煤機地研制. 煤礦機電 ,2007年 ,第 3期摘 要 :：在分析現有薄煤層電牽引采煤機地基礎上,設計出 MG200/238-MD 型新型薄煤層電牽引采煤機 .文中介紹了該采煤機地結構特點,可為今后我國發展薄煤層采煤機地研制工作提供一 .16 冉濤 . MG200/456-WD 型薄煤層電牽引采煤機 . 煤礦開采 ,第10

14、卷 ,第 5期 ,2005年 10月摘 要：通過分析 MG200/456-WD 型薄煤層電牽引采煤機地結構特點、在礦井中地應用情況 ,證明該采煤機主參數先進合理 ,總體結構簡單可靠 ,各項技術性能指標達到了設計要求 ,能適應于 f 4地薄煤層開采 ,顯示了新一代薄煤層采煤機地突出優越性 .17 致美蘭 . 薄煤層電牽引滾筒采煤機技術發展狀況. 煤炭技術 ,第 23卷,第 12期 ,2004年 12月摘要：提高薄煤層工作面生產效率,使厚煤層開采速度相適應,其根本出路在于發展機械化 ,采用電牽引技術是提高薄煤層采煤機技術性能、可靠性和生產效率地重要途徑 .回顧了薄煤層電牽引采煤機技術發展過程,并介

15、紹了新型薄煤層滾筒采煤機地使用情況和我國薄煤層電牽引采煤機技術地發展狀況.18 馮涇若 ,楊旗平 ,劉建功 ,王彩虹 ,伍麗婭 . 我國薄煤層電牽引采煤機地技術現狀和發展趨勢.煤礦機電 ,2005年 ,第 1期摘 要：本文介紹了我國薄煤層電牽引采煤機地技術發展歷史和現狀,重點介紹薄煤層電牽引采煤機地主要技術參數、總體結構、系列化及其發展趨勢.19 劉 鵬 ,趙友軍 . 薄煤層電牽引采煤機地設計研究. 薄煤層電牽引采煤機地設計研究,2008年 ,第 22期摘 要：從薄煤層電牽引采煤機地開發必要性、發展過程和技術現狀出發 ,討論和分析了薄煤層電牽引采煤機設計地主要技術關鍵和發展方向 .20 盧五須

16、 . 薄煤層電牽引采煤機地應用研究. 河北煤炭 ,2004年 ,第 3期摘 要：介紹了薄煤層電牽引采煤機地薄型設計,滾筒裝煤問題 ,牽引電機地合理設計及 PLC智能控制運用地幾個重要因素.21 é . L. Airapetov, V. I. Aparkhov, I. A. Bednyi, and M. Yu. Leont. INFLUENCE OF THEevASYMMETRY OF STATIC LOADS ON THE VIBRATIONCHARACTERISTICS OF PLANETARY GEARINGS. International Applied Mechanics,V

17、ol. 39,No. 9,2003Abstract：A model of planetary double-reduction gearing is used to study how theasymmetry of dynamical loadsaffects its vibration characteristics. Design methods forreducing the asymmetry of static loads areshown to be efficient.22 GRZEGORZ LITAK1 ,?and MICHAEL I. FRISWELL. Dynamics

18、of a Gear Systemwith Faults in Meshing Stiffness. Nonlinear Dynamics (2005) 41: 41542Abstract： Gear box dynamics is characterised by a periodically changing stiffness. In real gear systems, a backlash also exists thatcan lead to a loss in contact between the teeth. Due to this loss of contact the ge

19、ar has piecewise linear stiffness characteristics,and the gears can vibrate regularly and chaotically. In this paper we examine the effect of tooth shape imperfections anddefects. Using standard methods for nonlinear systems we examine the dynamics of gear systems with various faults in meshingstiff

20、ness.23 Jianming Yanga,*, Ce Zhang. Elasto-dynamics of internal gear planetary transmissions. Mechanism and Machine Theory 40 (2005) 1107 1125Abstract： An internal gear planetary transmission is an innovative type of transmission with unique advantagesover traditional gear transmissions. However sev

21、ere vibration, premature fatigue of bearings, high levelof noise and heat producing block its further application in industry. In this paper, an elasto-dynamicmodel is developed and computer simulation is carried out. This model considers the elasticity of bearings,shafts and gear meshes. The dynami

22、c load of bearings and gears is calculated based on the simulation pro-gram and the results are analyzed. The result shows that the planetary bearings are in more severe loadconditions compared with housing bearings. And parametric resonance will occur when input speed is closeto 1/3, 1/6 and 1/9 of

23、 the mean primary frequency.a,*24 Tao Sun, HaiYan Hu. Nonlinear dynamics of a planetary gear systemwith multipleclearances. Mechanism and Machine Theory 38 (2003) 1371 1390Abstract： Presented in this paper is on the nonlinear dynamics of a planetary gear system with multiple clearancestaken into acc

24、ount. Alateraltorsional coupled model isestablished with multiple backlashes, time-varyingmesh sti?ness, error excitation and sun-gear shaft compliance considered. The solutions are determined byusingharmonic balance method from the equations in matrix form. The theoretical results from HBM areveri?ed by using the numerical integration. Finally, e? ects of parameters are discussed.25 Jose M. del Castillo.The analytical expression of the eciency o