毕业设计（论文）-MG2×160730-AWD采煤机截割部设计(）.doc

1 绪论

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我国是产煤大国,煤炭也是我国最主要的能源,是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化。其中采掘包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械化的发展,采煤机是现在最主要的采煤机械。

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。


⑴电牵引采煤机已成为国内采煤机的研究重点
国内从90年代初已逐步停止研究开发液压牵引采煤机将研究重点转向电牵引采煤机;通过交流、直流电牵引采煤机的对比研究,已基本确定以交流变频调速电牵引采煤机为今后电牵引采煤机的发展方向。电牵引替代液压牵引,交流调速代替直流调速已成为国内采煤机的发展方向。
⑵装机功率不断增加
为了满足高产高效综采工作面快速割煤对采煤机的高强度、高性能需要,不论是厚、中厚煤层还是薄煤层采煤机,其装机功率(包括截割功率和牵引功率)均在不断加大,最大已达1020kW,其中截割电机功率达450k W,牵引电机功率达2×50kW。
⑶牵引速度和牵引力不断增大
,牵引力已普遍增大到450~600kN。
⑷电机横向布置总体结构发展迅速
近年来,我国基本停止了截割电左尼纵向布置采煤机的研制,新研制的采煤机中已广泛采用了多电机驱动横向布置的总体结构。
⑸控制系统日趋完善
采煤机电气控制功能逐步齐全,可靠性不断提高,在通用性互换性和集成化等方面已有较大进步;开发了可靠的防爆全中文界面的PLC控制系统,实现了运行状态的监控、监测功能,以及故障记忆和诊断功能;研制成功井下无线电离机控制并得到推广使用。
⑹滚筒截深不断增大
目前已由630mm增至800mm,预计今后可能增至1000mm。
⑺采煤机的可靠性将成为国产采煤机越来越重要的性能指标
随着高产高效矿井的建设和发展,要求采煤工作面逐步达到日产7000~10000t水平。采煤机及其系统的可靠性将成为影响矿井原煤产量关键因素越来越受到重视,成为中国采煤机越来越重要的综合性能指标。

电牵引采煤机经过25年的发展,技术已趋成熟。新一代大功率电牵引采煤机已集中采用了当今世界最先进的科学技术成为具有人工智能的高自
动化机电设备代替液压牵引已成必然。技术发展趋势可简要归结如下:
⑴电牵引系统向交流变频调速牵引系统发展。
⑵结构形式向多电机驱动横向布置发展。
⑶监控技术向自动化、智能化、工作面系统控制及远程监控发展。
⑷性能参数向大功率、高参数发展。
⑸综合性能向高可靠性和高利用率发展。
国内电牵引采煤机研制方向与国际发展基本一致经过近15年的研究,已取得较大进展但离国际先进水平特别是在监控技术及可靠性方面尚有较大差距,必须进行大量的技术和