電牽引采煤機行走部設計

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）

我國應用采煤機械始于50年代，當時是仿制蘇聯生產的鏈式截煤機。我國采煤機技術發展迅速，到70年代初我國采煤機已經進入能自行設計和生產，適合各煤層的賦存條件的螺旋滾筒采煤機。80代后期出現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構等縱向布置傳動環節，大大地提高了機械傳動效率，降低了機體發熱程度。整機由左、右牽引部、左、右行走部、左、右截割部、液壓系統、電控系統、噴霧冷卻系統、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 驅動輪三維圖

表2 行走部軸材料選取

表1 行走輪、驅動輪材料

行走部是電牽引采煤機的重要組成部分。行走部由行走機構和行走驅動裝置組成。行走機構由殼體、驅動輪、行走輪、花鍵軸、心軸和滑靴等主要構件組成。行走部為左、右對稱結構，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展史上是一次技術上的跨越。

電牽引采煤機行走機構的驅動裝置采用的是電牽引，和以往的牽引方式相比，具有很多優勢：安全系數更高；率也更高；牽引機構簡單，機構小巧，重量輕。

行走機構的主要零件設計：

一、行走部殼體與滑靴的加工與機構設計

行走部殼體與滑靴整體采用鑄造工藝，要求不應有裂紋、冷隔、未融合、氣孔、縮松、縮孔、夾砂、夾渣等現象。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，制造質量更容易保證。批量生產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。在實際生產過程中鑄造工藝被大量采用。電牽引采煤機工作環境惡劣，機器振動比較大，導致行走箱殼體與其內部零部件及牽引部的鏈接不穩固。在行走箱殼體上應用穩釘和液壓螺母。穩釘是為了更穩固的鏈接行走殼體與殼體內部零件，液壓螺母更好的鏈接行走殼體與牽引部。此結構的改良對電牽引采煤機行走過程中行走機構殼體與牽引部鏈接易松動的問題給予很好的解決。穩釘和液壓螺母初步應用在電牽引采煤機上，設計完成的電牽引采煤行走部通過了工業性實驗，應用在實踐中，反應良好。行走部結構如圖1所示：

二、齒輪材料選取與結構設計

齒輪傳動的主要尺寸可按下述方法確定：

（1）根據具體工作條件、結構、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，根據彎曲強度計算確定模數m。主要尺寸初步確定后，應進行強度校核，并根據校核計算的結果酌情調整初定尺寸。行走輪、驅動輪材料見表1。行走輪驅動輪如圖2、圖3所示。

行走機構的行走輪和驅動輪比較重要、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，基本都是先因內部缺油，導致潤滑效果喪失，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、軸材料選取與結構設計

驅動花鍵軸和行走軸依據以往成功案例進行設計，針對以往驅動花鍵軸安裝和拆卸不方便的問題，此次設計在驅動花鍵軸軸端兩側開C型M16中心孔，這一設計提高了安裝工人的安裝效率，節約了工時。

行走軸的注油孔在原有基礎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部，使其行走輪有充足的潤滑油從而改變因缺油所導致的一系列問題。這是行走軸設計的一顯著特點。行走部軸材料選取表2所示。

結語

采煤機行走部是采煤機的移動機構，同時起著驅動牽引部的作用。行走部結構設計合理運行良好有著很積極的意義。

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

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