郭海明 鄭曉東

（北方重工集團有限公司煤礦機械分公司，遼寧 沈陽 110141）

我國應(yīng)用采煤機械始于50年代，當(dāng)時是仿制蘇聯(lián)生產(chǎn)的鏈?zhǔn)浇孛簷C。我國采煤機技術(shù)發(fā)展迅速，到70年代初我國采煤機已經(jīng)進入能自行設(shè)計和生產(chǎn)，適合各煤層的賦存條件的螺旋滾筒采煤機。80代后期出現(xiàn)了交流電牽引采煤機。

電牽引采煤機的主要特點：采煤機的總體傳動采用多部電機橫向布置形式，各部件的傳動分別獨立，各部件之間縱向沒有直接的動力傳動，完全取消螺旋傘齒傳動及通軸結(jié)構(gòu)等縱向布置傳動環(huán)節(jié)，大大地提高了機械傳動效率，降低了機體發(fā)熱程度。整機由左、右牽引部、左、右行走部、左、右截割部、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、噴霧冷卻系統(tǒng)、支撐滑靴組、配套滾筒及拖纜架等組成。

圖1 行走部三維圖

圖2 行走輪三維圖

圖3 驅(qū)動輪三維圖

表2 行走部軸材料選取

表1 行走輪、驅(qū)動輪材料

行走部是電牽引采煤機的重要組成部分。行走部由行走機構(gòu)和行走驅(qū)動裝置組成。行走機構(gòu)由殼體、驅(qū)動輪、行走輪、花鍵軸、心軸和滑靴等主要構(gòu)件組成。行走部為左、右對稱結(jié)構(gòu)，除殼體外，其余零件均可互換。零件的可互換性極大提高了采煤機的工作效率。這在電牽引采煤機的發(fā)展史上是一次技術(shù)上的跨越。

電牽引采煤機行走機構(gòu)的驅(qū)動裝置采用的是電牽引，和以往的牽引方式相比，具有很多優(yōu)勢：安全系數(shù)更高；率也更高；牽引機構(gòu)簡單，機構(gòu)小巧，重量輕。

行走機構(gòu)的主要零件設(shè)計：

一、行走部殼體與滑靴的加工與機構(gòu)設(shè)計

行走部殼體與滑靴整體采用鑄造工藝，要求不應(yīng)有裂紋、冷隔、未融合、氣孔、縮松、縮孔、夾砂、夾渣等現(xiàn)象。鑄造工藝制造周期比較焊接等其他工藝更短，制造難度更低，制造質(zhì)量更容易保證。批量生產(chǎn)制造成本低于其他工藝方法。所以對于行走箱殼體及滑靴采用鑄造工藝。在實際生產(chǎn)過程中鑄造工藝被大量采用。電牽引采煤機工作環(huán)境惡劣，機器振動比較大，導(dǎo)致行走箱殼體與其內(nèi)部零部件及牽引部的鏈接不穩(wěn)固。在行走箱殼體上應(yīng)用穩(wěn)釘和液壓螺母。穩(wěn)釘是為了更穩(wěn)固的鏈接行走殼體與殼體內(nèi)部零件，液壓螺母更好的鏈接行走殼體與牽引部。此結(jié)構(gòu)的改良對電牽引采煤機行走過程中行走機構(gòu)殼體與牽引部鏈接易松動的問題給予很好的解決。穩(wěn)釘和液壓螺母初步應(yīng)用在電牽引采煤機上，設(shè)計完成的電牽引采煤行走部通過了工業(yè)性實驗，應(yīng)用在實踐中，反應(yīng)良好。行走部結(jié)構(gòu)如圖1所示：

二、齒輪材料選取與結(jié)構(gòu)設(shè)計

齒輪傳動的主要尺寸可按下述方法確定：

（1）根據(jù)具體工作條件、結(jié)構(gòu)、安裝及其他要求確定。

按齒面接觸強度的計算公式確定中心距a或者小齒輪的直徑d，根據(jù)彎曲強度計算確定模數(shù)m。主要尺寸初步確定后，應(yīng)進行強度校核，并根據(jù)校核計算的結(jié)果酌情調(diào)整初定尺寸。行走輪、驅(qū)動輪材料見表1。行走輪驅(qū)動輪如圖2、圖3所示。

行走機構(gòu)的行走輪和驅(qū)動輪比較重要、要求比較精細，綜合上述方法對齒輪主要尺寸進行初步確定并進行調(diào)整得出最終尺寸，對于公式及其計算過程在這里就不一一敘述。應(yīng)用Creo Parametric軟件對齒輪繪制三維圖。行走輪的損壞，基本都是先因內(nèi)部缺油，導(dǎo)致潤滑效果喪失，軸承組件間摩擦增大，溫度過高燒壞軸承組件?；蛘咄舛松w因無油潤滑摩擦力過大而外竄，使行走輪散架。所以解決行走輪潤滑問題成了重中之重。行走輪潤滑由行走軸上的注油孔決定。

三、軸材料選取與結(jié)構(gòu)設(shè)計

驅(qū)動花鍵軸和行走軸依據(jù)以往成功案例進行設(shè)計，針對以往驅(qū)動花鍵軸安裝和拆卸不方便的問題，此次設(shè)計在驅(qū)動花鍵軸軸端兩側(cè)開C型M16中心孔，這一設(shè)計提高了安裝工人的安裝效率，節(jié)約了工時。

行走軸的注油孔在原有基礎(chǔ)上擴大油道的進油面積，既不破壞行走軸的強度，又能保證行走軸即使竄動都能讓所注進的油能順利進入行走輪內(nèi)部，使其行走輪有充足的潤滑油從而改變因缺油所導(dǎo)致的一系列問題。這是行走軸設(shè)計的一顯著特點。行走部軸材料選取表2所示。

結(jié)語

采煤機行走部是采煤機的移動機構(gòu)，同時起著驅(qū)動牽引部的作用。行走部結(jié)構(gòu)設(shè)計合理運行良好有著很積極的意義。

[1]成大先.機械設(shè)計手冊.化學(xué)工業(yè)出版社（第五版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007（11）.

[2]高志明，張世洪.現(xiàn)代采煤機的設(shè)計方法和思考[J].煤礦機電，2008（05）.