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毕业设计论文开题报告

机械工程学院

毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）题目：

薄煤层电牵引采煤机牵引部设计

（总体设计；Ⅰ、Ⅱ轴系设计）

学生姓名：

指导教师姓名：

专业：

机械设计制造及其自动化

2011年8月日

1.课题名称

薄煤层电牵引采煤机牵引部设计A（总体设计；Ⅰ、Ⅱ轴系设计）

2.课题研究背景

根据我国煤矿煤层的厚度划分,厚度为0.8~1.3m的煤层属薄煤层。

目前我国使用的薄煤层采煤机,其采高下限基本上都>1.1m（上限~2m）。

由于受技术和使用条件的限制,采高<1m的薄煤层开采主要是采用人工炮采。

作为解放层开采的薄煤层,由于开采速度慢,严重影响矿井的生产效益,因此,研制新型的薄煤层采煤机,实现采高≤1m的薄煤层开采已成为当务之急。

近年来,我国综采设备有了长足的发展,特别是中厚煤层和厚煤层机械化采煤装备发展迅速,同时其采煤工艺也不断进步,有力地促进了高产高效矿井建设。

然而,较薄煤层,由于受技术条件和开采工艺的限制,产量一直上不去,丢薄采厚的状况严重,造成采储比例失调,资源丢失严重。

虽然进行了多方面的努力和尝试,仍然存在设备配套上的不成熟或不适应,经济效益相对较低,工人的工作环境恶劣等情况,难于满足高产高效和可持续发展的要求。

我国80年代后期开始研制交流电牵引采煤机，90年代初研制成功样机。

经过十多年攻关研究，开发的系列电牵引采煤机在国内得到了广泛的应用，取得了明显的经济与社会效益。

但由于薄煤层开采煤层厚度薄，与中厚及厚煤层相比，薄煤层机械化开采存在着:

①工作条件差，设备移动困难;②煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层设备生产性能影响大;以及投入产出比高，经济效益不如厚与中厚煤层等问题，造成薄煤层电牵引采煤机技术发展速度相对缓慢。

我国薄煤层资源分布广泛,储量丰富。

目前,已探明的薄煤层（1.3m以下）可采储量约为60多亿,t约占全国煤炭总可采储量的20%。

在一些省、区薄煤层储量比重很大,如四川省占60%,山东省54%,黑龙江省占51%,贵州省占37%。

特别是在南方地区,有些省份薄煤层净占50%以上,而且薄煤层分布广,煤质好。

工况恶劣:

薄煤层机械化开采工作条件差,设备移动困难;煤层厚度变化、断层等地质构造对薄煤层设备生产性能影响大,以及投入产出比高,经济效益不如厚与中厚煤层等特殊问题,造成薄煤层机械化开采技术发展速度相对缓慢。

实现薄煤层工作面高产高效的关键是要有高性能的薄煤层生产设备。

电牵引滚筒采煤机截割效率高、破煤岩能力强、适应性好,必将成为薄煤层开采的主力设备。

3.课题研究意义

通过本题目使我在进行薄煤层电牵引采煤机牵引部设计方面进行一次全面的系统的训练，使我们能综合运用所学课程,系统地巩固基本理论和专业知识，培养分析问题和解决问题的独立工作能力;提高计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术文件及计算机辅助设计计算等基本技能,掌握采煤机设计原则、设计方法、步骤。

树立正确的设计思想及严谨负责、实事求是、刻苦钻研、勇于创新的作风。

为今后工作打下良好的基础并能提高我的综合运用知识的能力同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。

F-ZD6l9O 在我国一些薄、厚煤层并存的煤矿,由于薄煤层开采速度缓慢,使其下部的中厚煤层长期得不到及时开采,以至影响工作面的正常接替,而有的就只能被迫丢失一些薄煤层资源。

随着大批煤矿中、厚煤层的资源开采,使得资源越来越少,所以薄煤层的开采已列入日程。

因此,研制适合我国国情的薄煤层采煤机,以适应不同的煤层结构,提高薄煤层采煤的工作效率是当务之急。

发展机械化开采，是提高薄煤层工作面生产效率的唯一出路，而实现薄煤层工作面高产高效的关键是要有高性能的薄煤层生产设备。

因此，发展研制高性能薄煤层电牵引采煤机，对于提高薄煤层工作面生产效率、改变长期存在的效益差、工人劳动强度大的局面具有重要的意义。

4.文献查阅概况.

[1]潘荣存，宋宏英，李忠善.采煤机牵引部的改进.煤炭工程，2003年，第6期

摘要：

通过对采煤机牵引部行走失灵因素的分析,找出了产生通轴研轴故障的原因,并提出了相应的改进方案,降低了生产事故率。

[2]胡继柱，王斌武，何燕成.MG150/375一w采煤机牵弓嘟液压系统常见故障诊断.煤矿机械，2003年，第9期

摘要：

针对MG150/375一w型采煤机牵引部液压系统常见故障，对采煤机在工作中常出现的不牵引，单向牵引，系统发热等故障进行分析、诊断，并对故障提供了相应的解决处理方案。

[3]高峰.MLs3一170型采煤机牵引部液压系统分析.煤矿机械，第27卷，第10期，2006年10月

摘要：

采煤机是综合机械化采谋工作面的主要设备，采煤机故障能否及时排除关系到生产量能否完成。

液压牵引部结构复杂，故障不易排除，把牵引部液压系统分解为十大回路，并对十大回路功能、作用及组成做了详细分析，有利于故障检查、分析及排除。

[4]刘培云，戴智.MxA一300系列采煤机牵引部液压系统常见故障诊断.煤炭技术，第23卷，第12期，2004年12月

摘要：

对MXA一300系列采煤机牵引部液压系统常见故障的原因进行了总结和分析，提出了减少液压系统故障的方法，为今后采煤机牵引部故障诊断提供了可靠的依据。

[5]万丽荣，曾庆良.采煤机牵引部CAT测试系统的设计研究.煤矿机械，2003年，第4期

摘要：

采煤机是煤矿生产的重要设备,而采煤机牵引部又是采煤机的主要组成部分,因此采煤机牵引部是否完好直接影响采煤机的开机率,从而影响煤矿生产的高产高效。

介绍一套采煤机牵引部CAT测试系统,此系统能够对采煤机牵引部进行模拟实际工况的测试,测试数据和实验报表由计算机自动处理。

经过4a多的现场使用证明,系统工作可靠,具有良好的应用前景

[6]李新平，史庆国，葛云燕.采煤机牵引部CAT试验台的设计与研究.液压与气动，2007年，第2期

摘要：

通过综合运用计算机技术、自动化仪表及传感器技术的CAT是目前液压传动技术中比较先进的测试方法。

此方法应用于采煤机液压系统的测试,极大提高了采煤机的工作可靠性。

该文介绍了一种采煤机牵引部试验台的设计及其测试系统,该测试系统液压部采用了先进的CAT系统,测试自动化程度较高

[7]廉自生，李铁军.采煤机牵引部传动系统扭振分析.太原理工大学学报，第36卷，第3期，2005年5月

摘要：

利用传递矩阵法建立了采煤机牵引部传动系统的扭转振动模型,通过计算其固有频率及在低阶模态中的势能分布率及模态柔度,找出该采煤机牵引部传动系统的薄弱环节,为改善其动态特性提供了理论依据。

[8]薛瑞峰.采煤机牵引部液压故障分析判断.职业，2003年3月

摘要：

本文分析了采煤机牵引部液压故障产生的原因,提出了切合实际的分析判断方法,在教学中取得了良好效果。

[9]郑殿修，董志祥.采煤机牵引部油质和元件污染的后果与防治.煤炭技术，第23卷，第7期，2004年7月

摘要：

通过对采煤机牵引部油质和元件污染引起的故障现象进行实例分析,找出导致液压系统出现故障的原因,并就如何加强油质和元件管理,减少液压系统事故率进行了详细论述。

[10]藏晶，刘正坤，吴锡富.采煤机牵引部直流电力回馈加载试验台设计.煤矿机械，第28卷，第11期，2007年11月

摘要：

介绍采煤机牵引部直流电力回馈加载试验台的组成、工作原理及特点,加载方法和控制,测试数据的采集、输出及显示。

解决了采煤机牵引部准确全面试验的问题。

[11]王占全.电牵引采煤机牵引调速特性及原理.山西焦煤科技，第12期，2005年12月

摘要：

介绍了采煤机的发展历程及其牵引、调速特性,阐述了目前我国采煤行业三种常用的电牵引采煤机牵引调速特性及原理

[12]刘刚.电牵引采煤机在实践中的使用及主要故障分析.科技情报开发与经济，第15卷，第22期，2005年

摘要：

通过观察电牵引采煤机在生产实践中的使用情况,分析了电牵引采煤机存在问题的原因,并探讨了解决变频调速控制装置故障的方法及应用效果

[13]马景春，赵丽娟.液压牵引采煤机牵引部常见故障的分析与处理.煤炭技术，第23卷，第2期，2004年2月

摘　要:

对煤矿液压牵引采煤机工作中常见故障的原因及处理方法进行了总结,为今后牵引部故障的诊断和排除提供了可靠的依据。

具有很好的指导意义。

[14]吴德儒，刘兴华.6MG—200采煤机牵引部液压系统的改进.煤炭技术，第22卷，第2期，2003年2月

摘要：

通过对6MG—200采煤机牵引部补油系统的改造,满足了生产的需要,收到了良好的效果。

[15]章立强，黄国旺.MG100/238-WD型薄煤层电牵引采煤机的研制.煤矿机电，2007年，第3期

摘要:

：

在分析现有薄煤层电牵引采煤机的基础上,设计出MG200/238-MD型新型薄煤层电牵引采煤机。

文中介绍了该采煤机的结构特点,可为今后我国发展薄煤层采煤机的研制工作提供一。

[16]冉涛.MG200/456-WD型薄煤层电牵引采煤机.煤矿开采，第10卷，第5期，2005年10月

摘要：

通过分析MG200/456-WD型薄煤层电牵引采煤机的结构特点、在矿井中的应用情况,证明该采煤机主参数先进合理,总体结构简单可靠,各项技术性能指标达到了设计要求,能适应于f≤4的薄煤层开采,显示了新一代薄煤层采煤机的突出优越性。

[17]致美兰.薄煤层电牵引滚筒采煤机技术发展状况.煤炭技术，第23卷，第12期，2004年12月

摘要：

提高薄煤层工作面生产效率，使厚煤层开采速度相适应，其根本出路在于发展机械化，采用电牵引技术是提高薄煤层采煤机技术性能、可靠性和生产效率的重要途径。

回顾了薄煤层电牵引采煤机技术发展过程，并介绍了新型薄煤层滚筒采煤机的使用情况和我国薄煤层电牵引采煤机技术的发展状况。

[18]冯泾若，杨旗平，刘建功，王彩虹，伍丽娅.我国薄煤层电牵引采煤机的技术现状和发展趋势.煤矿机电，2005年，第1期

摘要：

本文介绍了我国薄煤层电牵引采煤机的技术发展历史和现状,重点介绍薄煤层电牵引采煤机的主要技术参数、总体结构、系列化及其发展趋势。

[19]刘鹏，赵友军.薄煤层电牵引采煤机的设计研究.薄煤层电牵引采煤机的设计研究，2008年，第22期

摘要：

从薄煤层电牵引采煤机的开发必要性、发展过程和技术现状出发,讨论和分析了薄煤层电牵引采煤机设计的主要技术关键和发展方向。

[20]卢五须.薄煤层电牵引采煤机的应用研究.河北煤炭，2004年，第3期

摘要：

介绍了薄煤层电牵引采煤机的薄型设计，滚筒装煤问题，牵引电机的合理设计及PLC智能控制运用的几个重要因素。

[21]É.L.Airapetov,V.I.Aparkhov,I.A.Bednyi,andM.Yu.Leont’ev.INFLUENCEOFTHEASYMMETRYOFSTATICLOADSONTHEVIBRATIONCHARACTERISTICSOFPLANETARYGEARINGS.InternationalAppliedMechanics，Vol.39，No.9，2003

Abstract：

Amodelofplanetarydouble-reductiongearingisusedtostudyhowtheasymmetryofdynamicalloadsaffectsitsvibrationcharacteristics.Designmethodsforreducingtheasymmetryofstaticloadsare

showntobeefficient.

[22]GRZEGORZLITAK1,∗andMICHAELI.FRISWELL.DynamicsofaGearSystemwithFaultsinMeshingStiffness.NonlinearDynamics（2005）41:

415–42

Abstract：

Gearboxdynamicsischaracterisedbyaperiodicallychangingstiffness.Inrealgearsystems,abacklashalsoexiststhatcanleadtoalossincontactbetweentheteeth.Duetothislossofcontactthegearhaspiecewiselinearstiffnesscharacteristics,

andthegearscanvibrateregularlyandchaotically.Inthispaperweexaminetheeffectoftoothshapeimperfectionsanddefects.Usingstandardmethodsfornonlinearsystemsweexaminethedynamicsofgearsystemswithvariousfaultsinmeshingstiffness.

[23]JianmingYanga,*,CeZhang.Elasto-dynamicsofinternalgearplanetarytransmissions.MechanismandMachineTheory40（2005）1107–1125

Abstract：

Aninternalgearplanetarytransmissionisaninnovativetypeoftransmissionwithuniqueadvantagesovertraditionalgeartransmissions.Howeverseverevibration,prematurefatigueofbearings,highlevelofnoiseandheatproducingblockitsfurtherapplicationinindustry.Inthispaper,anelasto-dynamicmodelisdevelopedandcomputersimulationiscarriedout.Thismodelconsiderstheelasticityofbearings,shaftsandgearmeshes.Thedynamicloadofbearingsandgearsiscalculatedbasedonthesimulationpro-gramandtheresultsareanalyzed.Theresultshowsthattheplanetarybearingsareinmoresevereloadconditionscomparedwithhousingbearings.Andparametricresonancewilloccurwheninputspeediscloseto1/3,1/6and1/9ofthemeanprimaryfrequency.

[24]TaoSuna,*,HaiYanHu.Nonlineardynamicsofaplanetarygearsystemwithmultipleclearances.MechanismandMachineTheory38（2003）1371–1390

Abstract：

Presentedinthispaperisonthenonlineardynamicsofaplanetarygearsystemwithmultipleclearancestakenintoaccount.Alateral–torsionalcoupledmodelisestablishedwithmultiplebacklashes,time-varyingmeshstiffness,errorexcitationandsun-gearshaftcomplianceconsidered.Thesolutionsaredeterminedbyusingharmonicbalancemethodfromtheequationsinmatrixform.ThetheoreticalresultsfromHBMareverifiedbyusingthenumericalintegration.Finally,effectsofparametersarediscussed.

[25]JoseM.delCastillo.Theanalyticalexpressionoftheeciencyofplanetarygeartrains.MechanismandMachineTheory37（2002）197±214

Abstract：

Twoproceduresarepresentedforobtainingtheanalyticalexpressionfortheeciencyofanyplanetarygeartrain.The®rstemploysthespeedandtorqueequationsandtheconceptofvirtualgearteethratios.Thesecondisbasedonanrelationshipbetweenthegearingpowerandthespeedratio.Thisrelationship,whichissatis®edbyanyspurgeartrain,allowsonetoobtaintheeciencyexpressioninasurprisinglysimplemanner.Twoproofsofthatrelationshiparepresented.

5.毕业设计（论文）主要内容

采煤机总体方案设计

牵引部传动系统的设计计算

牵引部Ⅰ、Ⅱ轴系设计计算及强度校核计算

采煤机监控系统设计

6.学生应交出的设计文件（论文）

1．开题报告

2．总体方案图，机械传动系统图（A3一张），液压系统图（A3一张），监控参数分布图（A3一张），左牵引部总装配图（A0一张），齿轮（A2一张），轴、端盖、行星架等零件图

3.设计论文一本（至少20000字）

4.英文资料翻译（至少5000字）

7.时间安排：

3.17～6.27

8.指导教师意见