机电一体化技术专业毕业综合实践报告论文答辩Word文档下载推荐.docx

1、 80100mm，本次设计取100mm， c支架顶梁上存留的浮煤和碎矸石厚度，取100mm。则：H max2.90.23.1m H min2.40.16-0.1-0.1=2.04m1.2.2.3支架支护强度的确定1、根据经验公式估算：qKHRq支架支护强度，t/m2, K作用于支架上的顶板岩石厚度系数，我国取68，设计取8， H最大采高，2.9m， R岩石容重，一般取2.3t/m3。 q82.92.3=53.36 t/m22、直接查表选取根据顶板条件与煤层厚度，直接查表可知支架支护强度为：72 t/m2据以上计算与查表选取，确定支架支护强度为72t/m2。1.2.2.4选择液压支架型号根据支架

2、结构参数与支护强度，设计选取支架型号为ZY35型。该支架技术参数如下：支架初撑力：188.4吨力（1884kN），支架工作阻力：400吨力（4000kN），底板比压：18.6公斤力/厘米2（1.86MPa），泵站工作压力：200公斤力/厘米2（20 M Pa），支护强度：73吨力/米2（0.73 M Pa）。1.3单体液压支柱工作高度，支护强度与型式的选择1.3.1支柱最大工作高度H max与最小工作高度H min的计算H maxh maxcH minh minsca式中: H max支柱最大工作高度，m， H min支柱最小工作高度，m， h max，h min煤层最大最小采高，分别为2.9

3、m，2.4m， c顶梁高度，96mm， s最大控顶距处顶板顶板下沉量，160mm， a支柱卸载高度，80mm。H max2.90.096=2.804（m） H min2.40.160.0960.08=2.064（m）1.3.2单体液压支柱的工作阻力与支护密度单体液压支柱的工作阻力选取DZ-25型，即工作阻力为25kN。单体液压支柱的支护密度确定如下：由于工作面最大采高为2.9m，选型时按照3m采高进行选取支护强度为：1.635=56（吨/米2）即0.56MPa。支护密度：5625=2.24（根/m2）1.3.3单体液压支柱型式与铰接顶梁的选择单体液压支柱的型式分为注式与外注式。根据注式和外注式

4、的使用条件，本设计选用外注式单体液压支柱。外注式单体液压支柱重量相对较小，制造成本低，伸缩比大，适用于中厚煤层之中。铰接顶梁的选择：根据采煤机截深，取0.6m，铰接顶梁的长度取截深的整数倍。1.4滚筒采煤机的选择1.4.1采煤机性能参数的计算与决定1.4.1.1滚筒直径的选择根据目前我煤机生产现状与使用情况，设计选用双滚筒采煤机。双滚筒采煤机滚筒直径应大于最大采高h max的一半，一般可按D=（0.520.6）h max选取，采高大时取小值，采高小时取大值。目前双滚筒采煤机的滚筒直径也已经系列化，所以滚筒直径的选取选取和标准直径相近的数值。D=0.522.9=1.508（m）根据计算，设计取1

5、.6m。1.4.1.2截深的选择截深的选择，受煤层厚度、倾角、顶板稳定性、截割阻抗、与液压支架的推移步距影响。中厚煤层一般选取0.6m0.8m，同时考虑到我国生产的采煤机大部分截深在0.6m左右，设计选取截深为0.6m。1.4.1.3滚筒转速与截割速度滚筒转速的选择，直接影响截煤比能耗、装载效果、粉尘大小等。转速过高，不仅煤尘产生量大，且循环煤增多，效率降低，截煤比能耗降低。根据实践经验，一般认为采煤机滚筒的转速应控制在3050转/分较为适宜。设计取45转/分。滚筒直径为1.6m，转速为45转/分，则可计算出截割速度为3.768米/秒。1.4.1.4采煤机最小设计生产率采煤机最小设计生产率与采

6、煤机有效开动率有关。虽然综合机械化开采在我国中厚煤层一次采全高工作面的应用已经成熟，机械设备的生产加工技术也比较完善，设备可靠性也大大提高，但采煤工作面煤层潜在的变数与机械设备的检修等的各种因素均影响采煤机有效开动率，我国平均水平在40左右。设计取正常开动率为40。采煤机最小设计生产率由下式计算： Q min采煤机最小设计生产率，t/h， W采煤工作面的日平均产量，750000300=2500（t） 0.4采煤机有效开动率。1.4.1.5采煤机在截割时的牵引速度与生产率采煤机截割时牵引速度的高低，直接决定采煤机的生产效率与所需电机功率，由于滚筒装煤能力，运输机生产效率，支护设备推移速度等因素的

7、影响，采煤机在截割时的牵引速度比空调时低得多，采煤机牵引速度在零到某个值围变化，选择截煤机时的牵引速度，要根据下述几个方面因素，综合考虑。1、根据采煤机最小设计生产率Q min决定的牵引速度V1, m/minQ min采煤机最小设计生产率，260.4t/h， H采煤机平均采高，2.65m， B采煤机截深，0.6m煤的容重，1.35t/m32、根据截齿最大切削厚度决定的牵引速度V2，采煤机截割过程中，是滚筒以一定的转速n，同时又以一定的牵引速度V2沿工作面移动，切削厚度呈月牙规律变化，如果滚筒一条截线上安装的截齿数为m，则截齿最大的切削厚度h max在月牙中部，可用下式求出。 mm上式中，m一般

8、取3，n根据上面的计算取45转/分。一般来说，h max应小于截齿伸出齿座长度的70，根据国产采煤机的实际情况，取45mm。hmax截齿在齿座上伸出长度的70，取45mm。3、按液压支架的推移速度决定牵引速度V3一般讲支架的推移速度应大于采煤机的牵引速度较好，这样可保证采煤机安全生产。截割时牵引速度V应根据上述三方面情况综合分析后确定，其最大值应等于或大于V1，但应小于V2，并与V3协调，使采煤机既能满足工作面生产能力的要求，又可避免齿座或叶片参与截割，并能保证采煤机安全生产。综上所述，采煤机的牵引速度取V4m/min采煤机的牵引速度确定后，则采煤机的生产率Q为Q60BV t/h将上述确定的直

9、带入公式求得采煤机的生产率为Q602.650.641.35515.16（t/h）1.4.1.6采煤机所需电机功率由于采煤机在截割和装载过程中，受到很多因素的影响，所需电机功率大小，很难用理论方法精确计算，常采用类比法或比能耗法来估算。采用比能耗法估算电机功率，是根据采煤机生产率和比能耗（截割单位体积煤所消耗电功率）试验资料来确定。如果比能耗确定适当，计算值就比较合理。 本设计煤层截割阻抗为AX375N/mm，根据下述公式可求得采煤机截割时的比能耗HXHX煤层截割比能耗，kWh/t， AX煤层截割阻抗，375 N/mm， A基准煤截割阻抗，取190 N/mm， HB基准煤比能耗，通过插入法计算知

10、，当牵引速度为5.5m/min时，基准煤比能耗为0.39 kWh/t。由于本设计采煤机为双滚筒采煤机，所以后滚筒的截割比能耗可由下式求得。K3后滚筒工作条件系数，根据采煤机割煤方式，取0.8。采煤机所需电机功率为：K1功率利用系数，采煤机用一台电机驱动，取1， K2功率水平系数，查表取0.95（牵引速度调节方式为自动调节，电机最大转矩和额定转矩的比值取2.22.4）由于煤机的功率均以系列化，根据计算数值就近选取，设计选采煤机的功率为300kW。1.4.1.7采煤机牵引力根据采煤机电动机的功率，可直接查表求得采煤机的牵引力。查表：采煤机牵引力250300kN。1.4.2初选采煤机与其配套设备根据

11、采高，滚筒直径，截深，生产率，电机功率，牵引力与牵引速度，初步选择采煤机型号为MLS3H-340，查阅煤炭科学院等编制的采煤机械化成套设备参考资料一览表，确定选用ZC5-ZY35成套设备。但其刮板机的运输能力偏小，设计选取电机功率为320kW。且其机电设备选型大部分为国家淘汰产品，本次设计根据实际进行了适当调整。设备选型配套情况见下表141：表141 ZC5ZY35成套设备表 型号规格单位数 量工作面液压支架ZY-35架100采煤机MLS3H-340台1刮板输送机SGZ-764/320单体液压支柱DZ25根20顺槽机SZB730/110带式输送机DSP1080/1000破碎机PCM110乳化液

12、泵XRB2B80/2002乳化液泵箱XRXTA喷雾泵站XPB250/55液压安全绞车YAJ13端头端头液压支架D1ZY35组40金属铰接顶梁HDJA50电器设备移动变电站KSGZY630/1.14KSGZY315/0.69高压电缆连接器AGKB30200/6000个8馈电开关BKD9-400/1140FBKD9-200/690F磁力启动器QJZ-2120/1140型BQD1080ZD1140型BQD10200ZND1140型200/1140型BQD10120ZD1140型BQD1080ZND660型BQD1080ZD660型煤电钻变压器综合装置BZ802.5KSGZ4/0.66矿用照明灯具KB

13、Y62 26W套KBY15W电缆UYPJ-3.6/6-325+316m2800UYP-0.38/0.66-335+11015095+12555025+1300180UYP-0.66/1.14-370+1420UCP-0.66/1.14-316+36121YC500/3414（mm2）2501016（mm2）1000采煤机主要技术参数见表1-4-2。表1-4-2 采煤机主要技术参数表型号高度（m）质量（kg）电机高度（m）减速箱高度（m）摇臂长度（m）摆角围（）23.2300000.61.1965171.4.3初选采煤机主要技术参数的校核1.4.3.1最大采高的校核本设计最大采高h max为2.

14、9m，滚筒直径D为1.6m，采煤机高度A与所需底托架高度B可由下式计算：Ah maxBh maxA采煤机高度，m h max工作面最大采高，2.9m H采煤机截割部减速箱高度，一般等于电机高度，0.6m L摇臂长度，1.19mmax摇臂向上摆动最大角度60， D滚筒直径，1.6m S运输机槽帮高度，0.220mA2.91.37（m） B2.91.4.3.2最小采高的校核采煤工作面最小采高h min应大于采煤机高度A，支架顶梁高度h1，过机高度h2，（顶梁与采煤机机身上平面之间的距离）三项之和，即采煤机与支护设备应能通过煤层变薄带，滚筒不割岩石。h minAh1h2h1支架顶梁高度，0.33mh

15、2过机高度，不应小于0.10.25m，取0.15m，h min1.370.0330.15=1.533m工作面最小采高2.4m，选型满足最小采高的要求。1.4.3.4采煤机最大截割速度的校核运输机、采煤机、液压支架在结构性能之间有相应的配套要求。运输机的生产能力一般应略大于采煤机的生产率，以便把煤与时运走，不出现堆煤现象。根据此原则，可把运输机的运输能力看成采煤机的最大生产率，此时采煤机截割的最大牵引速度为：运输机的运输能力，800t/h H平均采高，2.65m煤的实体容重，1.35t/m3设计选取得截割牵引速度为4m/min，计算值大于选取值，满足要求。1.5采煤机、支护设备、输送机配套关系图

16、采煤机、输送机、支护设备均已系列化，选取设备时，应根据计算参数选择相近参数的设备。本次设计根据计算选择综采成套设备ZC5ZY35,并根据设计的实际情况进行了适当的修改。工作面设备配套关系图见附图。第二章 矿山运输机械选型设计2.1回采工作面运输机械的选择设计2.1.1设计原始资料1、回采工作面生产能力Qc（t/h）Qc60hbVh回采平均高度，2.65m b滚筒截深，0.6m原煤容重，1.35t/m3 V采煤机牵引速度，4m/min1.354=515（t/h）2、刮板输送机的铺设长度L（m）设计工作面长度为110m，刮板铺设长度为110m。3、刮板输送机的铺设倾角（）煤层倾角为6，刮板输送机的

17、铺设倾角最大按6考虑。4、物料的散碎密度（）物料散碎密度为0.9t/m3。2.1.2刮板输送机的验算2.1.2.1验算运输能力刮板输送机的运输能力为Q3.6F（VVc/60）F运行物料的断面积，经过SGZ764-320型刮板的运行物料断面积为0.28m2物料的散碎密度，0.9t/m3 V刮板链速，1.1m/s Vc采煤机牵引速度，4m/min装满系数，查表可知，当为6时，取0.8Q3.60.289000.8（1.14/60）=749t/hQc515 t/h所选刮板输送机适合。2.1.2.2运行阻力计算（1）重段直线段的总阻力Wzh（qq11）Lgcos（qq1）Lsin 118092Nq中部槽

18、单位长度货载质量，kg/m qQc/3.6V749/3.61.1=189kg/m， q1刮板链单位长度质量，18.8kg/m物料在溜槽中运行阻力系数，取0.71刮板链在溜槽移行的阻力系数，取0.3L刮板输送机的铺设长度，110m刮板输送机的铺设倾角，6。（2）空段直线段的总阻力Wkq1Lg（1cossin）上述式中，“”、“”的选取，该段向上运行时去“”，向下运行时 取“”经计算，Wk8331N（3）弯曲段运行阻力工作面刮板输送机在推溜时，机身产生蛇形弯曲，由此产生的附加阻力为重段弯曲段的附加阻力Wzhw0.1Wzh=11809NWzhw重段弯曲段附加阻力，N空段弯曲段附加阻力Wkw0.1Wk

19、=831N刮板链绕经从动链轮处的阻力Wc（0.050.07）Sy=640NSy刮板链在从动链轮处的阻力， 10665N刮板链绕经主动链轮时的阻力Wz（0.030.05）（SySl）656NSy刮板链在主动链轮相遇点的力，10665N S1刮板链在主动链轮分离点的力，11198N。总的牵引力W0可按下式计算W01.21（WzhWk） 1.21（118092+8331） =152971N2.1.2.3刮板链力的计算（1）判断最小力点的位置设计选取双机头驱动，按两端布置传动装置分析，Wk1/2W00，则1点为最小力点。（2）用逐点计算法求各点力通常从最小力点开始计算。计算简图如下：S1=Smin60

20、00NS2=S1Wzh6000118092124092NS3= S2W0124092152971/247606.5NS4= S1+ Wk=6000+8331=14331N2.1.2.4牵引力与电动机功率计算设计为机采工作面，刮板输送机的总牵引力为NmaxNminNd0.6考虑20的备用功率，取电机功率备用系数为k1.2，则：N1.2Nd=159.24kW由计算知，所选刮板输送机的电机功率满足要求。2.1.2.5刮板链的预紧力和紧链力计算（略）刮板链的预紧力和紧链力，以保证链条与链轮的正常啮合平稳运行为宜，一般按20003000N考虑。2.1.2.6验算刮板链的强度刮板输送机刮板链的安全系数为n

21、7.8n刮板链安全系数， Sd一条链的破断力，610000N， Smax刮板链的最大净力，124092N，双链负荷不均匀系数，取0.96。计算出的安全系数必须满足：n3.5经计算，n为7.8,说明链子的强度满足。2.2采区运输顺槽运输机械的选择设计2.2.1机的选择2.2.1.1选择原则1、机的运输能力要稍大于工作面刮板输送机的运输能力；2、顺槽机的机尾与工作面刮板输送机的连接处要配套；3、顺槽机的零部件与工作面的刮板输送机的零部件尽可能通用。2.2.1.2顺槽机的选择根据上述选择原则与工作面刮板输送机的运输能力等，选择机型号为：SZ B730/110型。其技术参数如下表： SZB730/110型刮板机的技术参数标准长度（m）链速（m/s）园链环（mm）输送量（t/h）中部槽规格（mm）1.072286-c70015007302222.2.1带式输送机的选型计算设计原始资料:带式输送机的铺设长度，800m带式输送机的铺设倾角，0顺槽设计运输生产率，Qc 515t/h物料的松散密度，0.9t/m3物料中的最大块度尺寸，300mm物料堆积角，30根据上述资料，初选顺槽带式输送机型号为：DSJ100/80/160型可伸缩带式输送机。其技术参数如下：运量（t/h）运距（m）带速（m/s）电机