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采煤机低速重载行星齿轮减速器设计 第六图书馆 采煤机 低速 行星齿轮 减速器 设计煤矿机电江耕华不详1989第六图书馆 第六图书馆 采煤机低速重载行星齿轮减速器设计 煤炭 科 学总 院上海分 院 江 耕华 1 9 8 4 年煤科院上海分院先后承接了原煤 炭 部 下达 的MG1 5 0 和MG 2 0 o 型系 列 采 煤机 的研制课题 。该系列 采煤机 的 采 高 范 围为 1 ． 1 ～1 ． 3 m，根 据 总体 设计要求 ，截割部行 星齿轮 城速器 的最大 径 向尺寸 应 限制 在5 5 0 mm，在装入小直径 I ． 1 m 滚谴割煤时，应 有较 好的装 煤效果 } 另外 ， 在 装入大直 径 1 ． 6 m 滚筒 割煤时，为 了获得较 佳的灭 尘 效 果 和增大块煤率，要求滚筒线速度约 为 3 m／ s 左右 ，此 时 滚筒 行 星架 转速 为3 4 r ／ ml n ， 而 承受 的输出转矩 为3 7 o 9 0 N m。显然 ， 必须 设计 一种低 速 、小直 径 、大 转矩 的行 星齿轮 减 速器 ， 以满 足MG系 列 采煤机 的要 求。为 此，原煤 炭 部技术 发展 司下达 了攻 关任务 ， 减速 器由无锡采煤 机械厂制 造 。根据 “ MT8 1 8 4 滚筒式采 煤机型 式试验规 范 的要求 ， 通 过试验 室l o 0 0 h 耐久性试验 后 ，装入MG1 5 0 一 W 型 采煤 机，子1 9 8 8 年 1 月 ～ 7月在 太屯 煤 电公司张 双楼 煤矿 进行 工业 性试 验，采煤 约l 2 万吨，其中连续 3 个月每月产量超过 3 万吨，并 经历过断 层 、铡底 、割矸等恶 劣地 质 条件 的考验 ， 于1 9 8 8 年 9月 通 过 部 级 鉴 定 。 一、 减速嚣 的参敏 与结构 图 1所 示为i 5 8 渗碳淬火 齿 轮 的 接触疲劳 极 限 H 2 3 HRC2 36 01 3 8 0 MP a ． 行 星轮 弯曲计算 应力 与许 用虚力 也 十 分 接 近 2 k h 型行 星传 动中行星齿 轮内的轴承 是重载零件，是强度 的薄弱环节之一，对小 直径 、大转矩 的行 星机 构尤甚 。轴承寿 命计 算 结果见表 3。试验 结果 表明，采 用国产 普 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 表 2 参数 代 号 I 计 算 装配条件 一 { z a z ／ n ； 2 5 符台 l 一一 一 行 星 轮 数 i n l z ， ； 。。 ．s ，取 z z。 变位系数 X x ax g0 ． 5 ，x bO ． 8 9 1 4 省 台 角 a ， a 2 6 。 0 9 “ I b 一 2 2 a 8 啮 合 中心 距 【 l 3 5 - 5 6 2 顶圜 直径 节 圆直 径 da 全 齿 高h l 重台 度 l ～ 通跫 达 到质 量标 准 的 3 6 1 0 轴 承，再考 虑到 轴承离 散性因素 ，轴 承使 用寿命 能超过2 0 0 0 h }若采 用国产 加强型5 3 6 1 0 轴承 ， 则 使用 寿命能超 过4 0 0 0 h 。 三 、主 要零 件 的设计 特点 减速 器的主要零件 为太 阳轮 、行星轮 、 内 齿圈和 行星 架 。如 图 2所示，太 阳轮为 空 心轴齿轮 ，可 以装内喷雾 管道 。行 星轮为 柔 性轮缘灼光孔齿圈。由于这对外啮合传动副 名称 1 太阳轮 袁 行 星轮 彳 亍 星 架 接触应 力 计 算 l 3 7 1 ． 6 6 6 5 ． 6 MPa 许 用 1 4 3 1 ． 9 1 4 3 1 ． 9 弯 曲应 力 计算 3 0 9 3 0 6 MP 8 许用 4 2 3 3 l 7 刚 度 r a d 计算1 许用l 花 键 强 摩 安 全 系 数 l z ．z l j ．a。 太 阳轮 浮动 量 ， mm 。 ． o B l ， 袖承寿命 3 6 l O 1 3 0 3 - h 53 6 r 0 2 8 2 0 受 载较大 ，故采 用 高强度优质 低碳合金结 构 钢 ，渗 碳深度1 ． 4 ～ 1 ． 8 ram ，齿面淬 火硬 度 HR C 5 8 6 2 ，非标准挖根圆弧齿 形 ，精度 等 级7 7 6 J B1 7 98 3 ，修 缘 、 磨 齿后强 化 喷丸处理 。内齿圈采用中碳铬钼钢，调质后 氮 化处理 ，氮化有效 深度 0 ． 6 ～O ． 7 ram ， 齿 面硬度 HV6 5 0 ， 内齿圄 粗、精插 齿 后 精 度 为8 7 7 。氮化后 喇定 ，其周节 、 齿 向等偏差 仅变 动0 ． 0 1 ram 左 右。经试验 室试验 测定， 太 阳轮 6 0 0 h 满载试验 后 ，磨 损量为0 ， 0 6 ram 公法 线 ，行星 轮为 0 ， 0 7 mmj l O O O h后 ， 磨 损量分别为 0 ． 1 2 ram或0 ． 1 l mm。 如 果淬 硬层深度以1 ． 1 ram计，则连续满载 1 0 0 0 h 后 的麝损量仅为淬硬层深度的l o ％左右。实践 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆 多绳摩擦提升过卷缓 冲制动方案的探讨 j 上 i 东煤 炭教 育学 院舟秀丽陈维健 国内外在 矿井摩擦提升 道卷缓 冲制 动控 方面 采 的控制方式 ，主要是 机械 控制或 机械 一 电器联控 。这两种过卷缓 冲制动控制 手段 ，虽 然 已在 国内外 生产矿井 安设使 用， 但 在其技术 住、安 全可靠 性等方面 还存在不 少 亟待探 讨解 决 的问题。 一 、图 内多绳麾擦 式提 升过卷缓 冲现状 在国 内， 目前用于 多绳摩擦式提 升过卷 事故制动保护的控制装置，几乎全部主要是 由楔形 木罐道 和防撞粱 日 成 的机械 控制装置 见 图 ] 。其制动机理 为将过卷 时提升容 器 、提升 载荷及系统 中其它运 动部 件的 动能 转化为楔形 罐道与 罐耳相 互作 用产 生的挤压 变形力和摩擦力而做功的一种以有限缓冲为 主 、辅 之 以“ 挡” 的刚性制 动。国 内设 计使 用 的楔 形罐道 形式多 种 ，如有 整体式 、 分俸 式 在材质上 ，有 术质 的 、金属 的 ；在 使 用方法 上，有在井 上井 一 F 都 敷设 的， 岜有仅在井 上 敷设 的。 多年实 际运 行证 H 月，传统 的楔形 罐 道和 防撞裂的过卷缓冲制动装置，当设计、安装 合理时 ，对 减轻 多绳摩擦 提升过卷 事故的严 重程度能够 起 耐一定 的作用 。 由于 我国多年米对摩擦 式提升 过卷缓 冲 制 动的研究 尚欠深入 ，卯 已被 广‘ 泛使 用的楔 形 罐道 及防撞梁 至今 没有统一 没计规范和 质 量标准，符 是 当限速装置失灵、提升容器 夺 夺 守 备 夸 夸 夸 喀 夸 夺 夸 令 夺 夸 审 书 移 夸 审 呤 夸 夸 夺 ◇ 夺 夸 争 夺 夸 夸 夸 证 明，上述 的设计参 数 经采取相应 的工 艺措 施后 ，减速器 的性能及 寿命是可靠 的。 四 、结语 1 ． 行 星传 动的强度 条 件 受 三个元件制 约。太 阳轮 的接触 强度，行 星轮的弯 曲强度 和行星 轮 内装轴承 的寿命。对 小尺 寸 、大转 矩 的传动尤 为苛刻 在研制 中采用硬齿面 、 高 强度台金 锕和 非标 准挖根 圆孤齿形 、齿 颐 修 缘等技术 措 施，表明设计可行 ，工艺水平 较高。 2 ． 采 用磨 齿后 齿形 强亿喷丸， 既有效地 提高轮齿 的弯 曲疲劳强 度， 又显著 地提高 齿 面接触疲劳强度。强亿喷丸工艺费用不高， 效果显著 ， 在重载齿轮传动中很有推广价值。 3 ． 采 用齿顶修 缘，基 本上 消除 了齿顶 、 齿根部因滑动率较大而造成的 齿 面 拉 毛现 象，改善了啮台冲击，可防止齿面出现胶合 损伤 。 4 ． 行星架 转矩 输出端 的渐开 线花键， 由 于转矩大，采煤时振动剧烈，必须作淬硬处 理 ， 以防止 齿面 压溃 及点蚀的发 生。因此， 材 质 应采 用中碳台垒钢 为宜 。 5 ． 行 星 轮内装 轴承应有足 够的计算 寿命 一般不低于2 0 0 o h ，在目前国产普通型轴 承供 货质量不 稳定灼情 况下，拟选 用国产 加 强型 的或选用相应 昀进 口轴 承， 以保证传 动 装置 的可靠性。 维普资讯 第六图书馆 第六图书馆