机械毕业设计-滚筒式采煤机牵引部设计.doc

1概述

机械化采煤开始于二十世纪40年代,是随着采煤机械的出现而开始的。40年代初期,英国、苏联相继生产了采煤机,德国生产了刨煤机,使工作面落煤、装煤实现了机械化。但当时的采煤机都是链式工作机构,能耗大、效率低,加上工作面输送机不能自移,所以限制了采煤机生产率的提高。
50年代初期,英国、德国相继生产出滚筒式采煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱,大大推进了采煤机械化技术的发展。由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒,不能实现调高,因而限制了采煤机的适用范围,我们称这种固定滚筒采煤机为第一代采煤机。
60年代是世界综采技术的发展时期,第二代采煤机——单摇臂滚筒采煤机的出现,解决了采高调整问题,扩大了采煤机的适用范围,特别是1964年第三代采煤机——双摇臂滚筒采煤机的出现,进一步解决了工作面自开缺口的问题,再加上液压支架和可弯曲输送机的不断完善等等,把综采技术推向了一个新水平,并且在生产中显示了综采机械化采煤的优越性——高产、高效、安全和经济。
进入70年代,综采机械化得到了进一步的发展和提高,综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发展。1970年采煤机无链牵引系统的研制成功以及1976年出现的第四代采煤机——电牵引采煤机,大大改善了采煤机的性能,并扩大了它的使用范围。
80年代,德国、美国、英国都开发成功各种交、直流电牵引采煤机,同时把计算机控制系统用在采煤机上。并且开始重视系列化采煤机的开发工作,一种功率的采煤机可以派生出多种机型,主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用,这样不仅扩大了工作面的适应范围,而且便于用户配件的管理。采煤机系列化是20世纪80年代采煤机发展中非常突出的特点。
至此,缓倾斜中厚煤层的综采机械化问题已经基本得到解决,专家开始对实现厚煤层、薄煤层、急倾斜及其它难采煤层开采的综采机械的研发,以适用不同的开采条件。

80 年代以来, 世界各主要产煤国家, 为适应高产高效综采工作面发展和实现矿井集约化生产的需要, 积极采用新技术, 不断加速更新滚筒采煤机的技术性能和结构
, 相继研制出一批高性能、高可靠性的“重型”采煤机。其中, 最具代表的是英国安德森的Eiect ra 系列, 德国艾柯夫的SL 系列, 美国乔依的LS 系列和日本三井三池的MCL E2DR 系列电牵引采煤机。这些采煤机, 体现了当今世界电牵引采煤机的最新发展方向。
德国艾柯夫公司, 整机结构特点为机身3 段式, 两边传动部分为铸造箱体结构, 中间电气部分为焊接框架结构, 摇臂为分体联结, 左右对称通用, 可满足不同的配套要求; 牵引部电气传动系统采用两直流电机他激并列, 电枢采用微机控制, 励磁采用串联, 既能满足四象限运行, 又能满足双牵引, 趋于负载均衡, 目前正全力发展交流电牵引。美国乔依公司从3LS~7LS , 机身为3 段焊接结构形式, 摇臂为分体联结、左右通用, 牵引部电气传动系统为2电机串激串联, 目前已开始投入使用7LS 交流电牵引采煤机。日本三井三池公司RD101101 和RD102102 均为交流电牵引采煤机, 其结构形式为以前的截割电机布置在机身的传统结构形式, 机械传动和联结相当复杂。总结这些国家电牵引采煤机的技术发展有如下几个特点:
(1) 装机功率和截割电动机功率有较大幅度增加为了适应高产高效综采工作面快速割煤的需要, 不论是厚、中厚和薄煤层采煤机, 均在不断加大装机功率(包括截割功率和牵引功率) 。装机功率大都在1000kW 左右, 单个截割电机功率都在375kW以上, 最高达600kW。直流电牵引功率最大达2 ×56kW , 交流电牵引功率最大达2 ×60kW。
(2) 电牵引采煤机已取代液压牵引采煤机而成为主导机型世界各主要采煤机厂商20 世纪80 年代都已把重点转向开发电牵引采煤机, 如德国艾柯夫公司是最早开发电牵引采煤机的, 80 年代中后期基本停止生产液压牵引采煤机, 研制出EDW 系列电牵引采煤机, 90 年代又研制成功交流直流两用SL300 ,SL400 , SL500 型采煤机。美国乔依公司70 年代中期开始开发多电机驱动的直流电牵引采煤机, 80 年代先后推出3LS , 4LS 和6LS 3 个新机型, 其电控系统多次改进, 更趋完善。英国安德森公司80 年代中期先后开发了EL ECTRA1000和EL ECTRA 薄煤层电牵引采煤机。日本三井三池公司80 年代中期着手开发高起点交流电牵引采煤机, 最具代表的是MCL E2DR101101 , MDL E2DR102102 采煤机, 为国际首创。法国萨吉姆公司在90 年代也已研制成功Panda2E 型交流电牵引采煤机。交流电牵引近几年发展很快,