《采煤机全直齿摇臂设计及应用》.pdf

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1、2015年第3期煤矿机电·25·曹红旭，叶世明，曹林．采煤机全直齿摇臂设计及应用[J]．煤矿机电，2015(3)：25—27，30．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2015．03．009采煤机全直齿摇臂设计及应用曹红旭，叶世明，曹林(中传重型装备有限公司，陕西西安710018)摘要：分析了采煤机传统摇臂结构存在的问题，设计研制了一种全直齿采煤机摇臂。该摇臂取消了行星传动结构，采用全直齿传动，结构简单可靠，工作温度低，运行稳定，性价比高。该摇臂经实际应用，取得了良好的效果，可以替代进

2、口采煤机的摇臂。关键词：采煤机；摇臂；直齿传动；有限元分析中图分类号：TD421．61文献标识码：B文章编号：1001—0874(2015)03—0025—04DesignandApplicationofStraightGearRangingAm1forShearerCaoHongxu，YeShiming，CaoLin(ChinaTransmissionHeavyEquipmentCo．，Ltd．，Xi’an710018，China)Abstract：Analyzestheproblemsinthe

3、traditionalshearer’Srangingarmstructure，designsoneallstraightgearrangingarm．Thenewrangingarmabandonstheplanetgearstructureandadoptstheallgeardevice．Thestructureissimpleandreliable．Theworkingtemperatureislowandoperatesstably．ThisrangingarlTlgainsgoodeff

4、ectduringpracticalapplication，whichcanreplacetheimportedranginga／Tn．Keywords：shearer；rangingarm；straightgear；FEA(FiniteElementAnalysis)机整体功能性部件，其外形受总体配套的局限性很0引言大。经多次论证，在满足配套合理的前提下，确立了我国的陕北地区和内蒙古鄂尔多斯地区赋存着“五级直齿减速”的方案，结构如图2所示。电动机大量的6．5～7．5m厚煤层煤炭资源。由于对回收动力

5、由1轴传至7轴，再经过输出轴输出，将截割电率和产量有着较严格的要求，采高在6．5m左右的动机输出的1490r／min的转速降低至输出轴的工作面均采取一次采全高的开采工艺。目前神东煤30．2r／min，传动齿轮参数见表1。五级直齿减速的炭集团公司正在开采厚煤层，而国内厂家进行了多摇臂设计理念，主要是取消了结构复杂的行星减速次大采高摇臂的尝试，效果均不理想，现只有德国进机构，简化了传动链，降低了摇臂的加工制造难度，口EickhoffSL1000型和美国进口JOY7型大采高采提高了摇臂的可靠性。煤机能满足

6、神东公司的要求。如图1所示，由于采煤机行星机构结构复杂，行表1齿轮参数表星头容易损坏，不易更换和维护，维修成本又高，影响了神东公司综采工作面的安全高效生产。为此，神东公司与中传重型装备有限公司合作研制了一种全直齿采煤机摇臂结构，经实际试用取得了良好效果。1传动系统设计采煤机摇臂结构既是减速传动装置，又是采煤2015年第3期煤矿机电·27·摇臂壳体强度和刚性是摇臂可靠性的基础。保3强迫润滑系统设计证每条焊缝的可焊性和焊接质量，并避免主要的工作载荷由焊缝承担，经过多次修改设计，最终确立了采煤机在工作过程

7、中，摇臂一直处于上举或下铸焊结合的壳体方式，即壳体用三条主筋板：筋板探的位置，即摇臂处于任何位置时，要保证齿轮和轴一，筋板二，筋板三贯穿摇臂，搭接主体框架，两段的承都能得到良好的润滑，这是保证摇臂传动链可靠输出筒和电动机筒为ZG30Cr06铸钢结构，其余部工作的关键。通过新型强迫润滑系统设计，实现了分用钢板封堵联接。这样，壳体整体采用框架结构，摇臂在举升或下落工作时经强迫润滑前泵或后泵加在保证壳体强度的同时尽量减轻了壳体重量，如图压，将齿轮箱的齿轮油泵送至冷却器进行油温冷却，3所示。由管路分配至一轴

8、轴承～七轴轴承，实现了对各个轴承的强迫润滑，其原理图如图4所示。强迫润滑系统的主要功能为：1)保证摇臂处于任何位置时，润滑系统都能正常工作，也就是润滑功能不会因油位的变化而失效。2)系统具有双泵的相互补油功能，保障润滑泵不会因吸空而损坏。1一输出筒；2一主筋板一；3～主筋板二；4一主筋板三；5一电动机筒3)系统具有对齿轮油的冷熊却功能。图3摇臂壳体结构图M润滑窗】前泵冷却器传动轴承A●出水El广———-．出油口r_——_：-黜籼蕊吸油口I节流阀2吸油口2后泵lIIll