太原理工机械系统设计实验报告资料

太原理工机械系统设计实验报告资料（通用3篇）

太原理工机械系统设计实验报告资料 篇1

《机械系统设计》

实验报告

姓名：马睿聪 班级：机械Z1317 学号：2013000384

机械系统设计实验报告

实验一：采煤机的主功能及辅助功能

采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失.采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备之一.机械化采煤可以减轻体力劳动、提高安全性,达到高产量、高效率、低消耗的目的.采煤机分锯削式、刨削式、钻削式和铣削式四种：采煤机是一个集机械、电气和液压为一体的大型复杂系统,工作环境恶劣,如果出现故障将会导致整个采煤工作的中断,造成巨大的经济损失.随着煤炭工业的发展,采煤机的功能越来越多,其自身的结构、组成愈加复杂,因而发生故障的原因也随之复杂.双滚筒采煤机综合了国内外薄煤层采煤机的成功经验,是针对我国具体国情而设计的新型大功率薄煤层采煤机.采煤机的主要组成部分：

采煤机的类型很多，但基本上以双滚筒采煤机为主，其基本组成部分也大体相同。各种类型的采煤机一般都由下列部分组成。

（1）截割部

截割部的主要功能是完成采煤工作面的截煤和装煤，由左、右截割电机，左、右摇臂减速箱，左、右滚筒，冷却系统，内喷雾系统和弧形挡板等组成。截割部耗能占采煤机装机总功率的80%-90%，第1页

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因此，研制生产效率高和比能耗低的采煤机主要体现在截割部。

传动装置：

截割部传动装置的作用是将采煤机电动机的动力传递到滚筒上，以满足滚筒转速及转矩的要求；同时，还应具有调高功能，以适应不同煤层厚度的变化。

截割部的传动方式主要有一下几种：

a）、电动机-摇臂减速箱-行星齿轮减速箱-滚筒 b）、电动机-固定减速箱-摇臂减速箱-滚筒

c）、电动机-固定减速箱-摇臂减速箱-行星齿轮减速箱-滚筒 d）、电动机-摇臂减速箱-滚筒

螺旋滚筒：

螺旋滚筒是采煤机落煤和装煤的工作机构，对采煤机工作起决定性作用，消耗总装功机率的80%-90%。早期的螺旋滚筒为鼓型滚筒，现代采煤机都采用螺旋滚筒。螺旋滚筒能适应煤层的地质条件和先进的采煤方法及采煤工艺的要求，具有落煤、装煤、自开切口的功能。近些年来出现了一些新的截割滚筒，诸如滚刀式滚筒、直

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线截割式三角形滚筒、截楔盘式滚筒等。

滚筒由螺旋叶片由螺旋叶片、端盘、齿座、喷嘴、筒毂及截齿组成。

（2）牵引部

采煤机的牵引部是采煤机的重要组成部分，它不但负担采煤机工作时的移动和非工作时的调动，而且牵引速度的大小直接影响工作机构的效率和质量，并对整机的生产能力和工作性能产生很大的影响。

牵引部由牵引传动装置和牵引机构两大部分组成。传动装置的重要功能是进行能量转换，即将电动机的电能转换为传动主链轮或者驱动轮的机械能。牵引机构是协助采煤机沿采煤工作面行走的装置。传动装置装于采煤机本身为内牵引，装在采煤机工作面两端的为外牵引。绝大部分的采煤机采用内牵引，仅在薄煤层中为了缩短机身长度才采用外牵引。随着高产高效工作面的出现以及采煤机功率和牵引力的增大，为了工作面更加安全可靠，无链牵引机构逐渐取代了有链牵引。（3）电气系统

电气系统包括电动机及其箱体和装有各种电气元件的中间箱（连接筒）。该系统的主要作用是为采煤机提供动力，并对采煤机进行过载保护及控制其动作。（4）辅助（附属）装置

辅助装置包括挡煤板、底托架、电缆拖曳装置、供水喷雾冷却装

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置，以及调高、调斜等装置。该装置的主要作用是同各主要部件一起构成完整的采煤机功能体系，以满足高效、安全采煤的要求，改善采煤机的工作性能。

MG500/1130-WD 型电牵引采煤机，属多部电机横向布置形式。整机由左、右牵引部，左、右截割部，左、右行走部及电控箱组成，电气控制系统、液压传动系统及喷雾冷却系统组成机器的控制保护系统。

左、右牵引部、电控箱通过一组连接丝杠，形成刚性联接，左、右牵引部分别与电控部的左、右端面干式对接。两行走部分别固定在左、右牵引部的箱体上。牵引部与电控部对接面用圆柱销定位，高强度T形螺栓和螺母联接。

截割部为整体弯摇臂结构，即截割电机、减速器均设在截割机构减速箱上，与牵引部铰接和调高油缸铰接，油缸的另一端铰接在牵引部上，当油缸伸缩时，实现摇臂升降。支承组件固定在左、右牵引部上，与行走箱上的导向滑靴一起承担整机重量。采煤机的工作原理

单滚筒采煤机的滚筒一般位于采煤机下端，以使滚筒割落下的煤不经机身下部运走，从而可降低采煤机机面（由底板到电动机上表面）高度。单滚筒采煤机上行工作时，如图2-2（a）所示，滚筒割顶部煤并把落下的煤装入刮板输送机，同时跟机悬挂铰接顶梁，割完工作面全长后，将弧形挡煤板翻转180°；接着，机器下行工作，如图2-2（b）所示，滚筒割底部煤及装煤，并随之推移工作面输送

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机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的采煤法叫单向采煤法。双滚筒采煤机工作时，如图2-2（c）所示，前滚筒割顶部煤，后滚筒割底部煤。因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一刀；返回时又可以进一刀，即采煤机往返一次进二刀，这种采煤法称为双向采煤法。

滚筒的旋转方向：

采煤机滚筒的旋转方向的确定原则是有利于装煤和机器的稳定性。为了输送机推运煤，滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋线方向一致。对逆时针（站在采空区侧看滚筒）旋转的滚筒，叶片应为左旋；顺时针旋转的滚筒，叶片应为右旋。即符合“左转左旋，右转右旋”的规律。

对于单滚筒采煤机，使用在左工作面的滚筒，应顺时针旋转，使用右旋滚筒，如图2-3（a）所示（图中B表示煤流方向）。使用在右工

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作面的滚筒，应逆时针旋转，使用左旋滚筒，如图2-3（b）所示。

对于双滚筒采煤机，为了保证采煤机的工作稳定性，双滚筒采煤机两个滚筒的旋转方向应相反，以使两个滚筒受的截割阻力相互抵消，因此，两个滚筒必须具有不同的螺旋方向。两个转向相反的滚筒有两种布置方式：一是前顺后逆，如图2-4（a）所示。采用这种方式，采煤机的工作稳定性较好，但滚筒易将煤甩出打伤司机，且煤尘较大，影响司机正常操作。二是前逆后顺，如图2-4（b）所示。采用这种方式，采煤机的工作稳定性较差，易振动，但装煤效果好，煤尘少。对机身较重的采煤机，机器振动影响不大。因此，大部分采煤机都采用“前逆后顺”的方式，即左滚筒为左旋叶片，逆时针旋转；右滚筒为右旋叶片，顺时针旋转。

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实验一：采煤机的主功能及辅助功能

掘进机主要部件结构及工作原理

1截割部结构

截割部主要由截割头组件

1、悬臂段

2、截割减速器

3、截割电机7组成，如图1所示。截割减速器3两端的法兰盘分别与电动机7和悬臂段2连接成一体，悬臂段2中的传动轴通过花键及螺钉与截割头组件1相连接。电动机7经截割减速器

3、悬臂段2中的传动轴驱动截割头组件1旋转截割煤、岩。截割部靠销轴4与截割头升降油缸相连接，靠销轴8与截割头回转台相连接。在截割头升降油缸推动下，可绕销轴8上下摆动；在截割头回转油缸推动下，可随截割头回转台左、右摆动

2．装运部结构

装运部的作用是将截割头破碎下来的煤和岩石装运到配套的转运设备上去。它由装载部（铲板部）和运输部（第一运输机）两部分组

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成。装载部（铲板部）的结构如图2所示，它由主铲板

2、侧铲板

1、星轮驱动装置

4、弧形三齿星轮5等组成，两台低速大转矩马达直接驱动两个弧形三齿星轮5旋转，将截割头破碎下来的煤和岩石装运到运输部（第一运输机）的机尾溜槽8中。铲板通过耳座6与铲板升降油缸连接，通过支点耳座7与本体部连接；铲板升降油缸推动铲板绕支点耳座7可上下摆动。

星轮驱动装置结构如图3所示，弧形三齿星轮1通过定位销2和螺钉4与旋转盘3连接，液压马达6的输出轴插入旋转盘3的花键孔，带动旋转盘3及弧形三齿星轮1旋转。

第一运输机位于机体中部，是中双链刮板式运输机，其结构如图4。运输机分前溜槽1和后溜槽3，前、后溜槽用高强度螺栓2联接，运输机前端通过插口插入铲板部和本体部连接的销轴上，后端通过高强度螺栓固定在本体上。运输机采用二个液压马达5直接驱动链轮，带动刮板链实现物料运输。紧链装置4采用丝杠螺母机构对刮板链的松紧程度进行调整，弹簧座起缓冲的作用。

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3本体部（机架）

本体部由回转台、回转轴承、本体架等组成，本体架采用整体箱形焊接结构，主要结构件为加厚钢板，其结构如图5所示。

本体的右侧上部（即图纸后方）通过高强度螺栓连接液压系统的泵站，左侧上部（即图纸前方）装有液压系统的操纵台。前面上部

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3处通过回转台4和截割部升降油缸与截割部连接，回转台4在安装于6、10之间的截割回转油缸推动下，可绕回转轴承7摆动。前面下部1、5处通过铲板升降油缸和销轴1连接铲板部及第一运输机机尾，第一运输机从本体部中间穿过。本体部左、右侧下部8处通过高强度螺栓分别与左、右行走部履带架连接，后部11处通过高强度螺栓连接后支承部。4行走机构

行走机构结构如图6所示。主要由定量液压马达

12、行星减速器

16、驱动轮

9、履带

6、张紧轮

1、张紧油缸

4、履带架5等组成。定量液压马达12通过行星减速器16及驱动轮9带动履带6实现行走。履带6的松紧程度是靠张紧油缸4推动张紧轮托架11前后 移动来进行调节的。张紧油缸为单作用形式，张紧轮伸出后靠卡板10锁定，卡板的厚度分别为50mm、20mm、10mm、6mm，可随意组合使用。张紧油缸、卡板均安装在履带外侧，方便实用，并均配有盖板以保证外形的美观。液压马达、行星减速器均用高强度螺栓13、15与履带架联接。左右履带架各采用12颗M30的高强度螺栓3、8紧固在本体架的两侧。

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5后支承

后支承的作用是减少截割时机体的振动，提高工作稳定性并防止机体横向滑动，其结构如图7。在后支承架2两边分别装有升降支承器3，利用油缸实现支承。后支承架用键和M24的高强度螺栓1与本体部相联，后支承的后支架4与第二运输机回转台5联接。电控箱、泵站都固定在后支承支架上。

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6.液压系统

液压系统。由油缸（包括：截割头升降油缸、截割头回转油缸、铲板升降油缸、后支撑器升降油缸、履带张紧油缸）、马达（包括：行走马达、第一运输机马达、星轮马达、喷雾泵驱动马达）、泵站、操纵阀及相互连接的管道等组成。可以驱动机器的截割头上下左右摆动、铲板升降、后支撑器升降、履带张紧、行走轮转动、第一运输机运转、星轮转动、喷雾水泵运转等。另外还为锚杆钻机提供了两个备用接口。

7．喷雾冷却系统

该掘进机的喷雾冷却系统如图11所示。外部供水（流量Q =100L/min）经球阀、过滤器后分为两路，一路经球形阀到外喷雾喷嘴喷出，另一路经减压阀进入液压系统的冷却器对液压油进行冷却，然后又分两路，一路经截割电机冷却水管从撒水嘴喷出；另一路经Y型过滤球阀、喷雾水泵、水密封进入截割头，从截割头内喷雾喷嘴喷出。喷雾水泵由液压马达驱动，液压马达则由四联阀中的第四联换向阀控制。内喷雾的水压由压力控制阀调定为3MPa，外喷雾的水压由减压阀限定为1.5 MPa

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太原理工机械系统设计实验报告资料 篇2

这一次下乡支教，一开始，我是抱着学习的态度，但是后来我发现事情开始后就不由自己的意志，到现在我发现我学到的东西并不多。虽然这样，我还是对好多事情有了新的认识和看法。

一．关于支教计划本身：

1．支教的目的地，阳曲县黄寨镇大直峪村，实际上并不是十分贫困，不是那种急需帮助的地方。而且靠近太原市，群众和外界交流紧密，思想开放，技术水平高。教育方面主要问题是生源外流和硬件设备缺乏等。我查了山西国家级贫困县名录，太原市辖下的只有楼烦县。我认为，下乡支教是一项公益活动，要有声有色，就要选择一些急需救助、领导支持、师资较差的地方和人群。

2．支教的机构，太原理工大学三农协会，是一个自发创立、有志向、敢奋斗的组织。这样的组织开办活动的好处是没有官气、大家更加自由、能够放开手脚做事。但是，负面影响也是明显的，如缺乏强有力的领导和支持，缺少经费以及各种物质资源，技术上难以提高。

3．支教的日程安排。这次支教最大的缺陷是没有明确的日程安排，也没有严格执行每日时间表。像每日例会、每日小结，都是必要的，没有这些，活动水平就不能提高，成员能力也不会提高，甚至直接影响最终结果。

4．支教的组织领导。王少帅同学，领导能力一般，好摆架子，不能照顾队友情绪。因此造成队伍思想不活跃，工作不积极等问题十分严重。

二．关于支教工作

1．学生心理。这里的小学生，认为支教队员是玩伴，而不是有威严有知识的教师。这使教学工作难以展开。原因有：前几次工作影响；短期活动无需负责；家长、学校未完全支持等。

这是其一。其二，小学生并不愿意一直呆在教室里学习，三分钟热情。其三，学生对学习没有一个正确、中和的态度。原因是：没有人教给他们；年龄不足难以接受理解。我已经对以上三个问题作力一定努力，但收效甚微，需要继续加倍努力。

2．队员能力。总体上，对员能力偏低，多数准备不充分，组织对队员的能力评判也缺乏客观标准。这支队伍，都没有相关的培训，少数有短期的学习班，家教的经验。这就说明一个问题，不能蛮干，要培养一支有技术有能力的会员、志愿者队伍，这样才能使这项事业持续向前走，真正为农村为农村作些贡献。在上课的过程中，许多队友，包括我自己，不知道讲什么，也没有现成的资料。去之前，队员们对工作情况不了解，也没什么分析和估计。活动开展前两天，大家都是一种束手无策的状态。由于时间紧迫等原因，活动前几天之间，也没有队员能制定出完备的教学计划并付诸实施。组织在活动过程中，常常也不能以客观态度评判个队员成绩，以表象为依据，认识哪些班安静，能按时上下课就行。这不仅是错误的而且是有害的，有的队员因此受到打击，有的虽不对，仍不会改正。

3.课程安排。参加活动前，我已经设想了零散的一些课程，如道德教育，人生观教育、学习观教育、历史故事、数学游戏、智力测试等，但大都没有执行或效果甚微。原因在于:受其它班级或前几次活动的影响，学生不能安心听课，强烈要求上其它课；缺少配套的教学资料，这是计划始终停留在“设想阶段”的主要原因 ；自身问题，在实行过程中不认真就，不能掌握课堂气氛和学生思维。反观其它班级，有的是老师讲半天，学生不听或听不懂。有的一天到晚就只是唱歌；有的责任由学生做作业、出外面玩。这一切造成的后果是：课程单一化，纪律松懈化。最终，支教活动并未能发挥应有的作用。

太原理工机械系统设计实验报告资料 篇3

一实习地点义棠煤矿

实习时间7月10日——7月24日

义棠煤矿位于山西省介休市，已有近几十年的历史，在这个企业养育了几辈拼搏的义煤人，企业也随时代的发展蒸蒸日上，逐渐发展成为一个多元化的集团公司，我本身也是一名普通的义棠煤矿职工，为了工作需要参加太原理工矿山机电函授学习，理论上的知识的确实让我长进不少，进入最后学期的实习阶段，我所接触的主要是综采工作面采用的MG150/375-W型液压牵引采煤机，下面我把在义棠煤矿实习所掌握和了解的本机型知识介绍一下。

二 实习内容

采煤机电气部分介绍

1.概述产品特点

本电气控制系统是为MG150（200）/375（475）-W型液压牵引采煤机配套而专门研制的。它采用了可编程序控制器（以下简称PIC）、液晶显示屏和信号传输技术，是采煤机控制方便。牵引能力强。

整台采煤机的机械动力由两台150KW（200KW）、1140V截割电机和一台75KW、1140V泵箱电机提供。

2.技术特性

（1）主要性能

（1）截割电机

150KW（200KW）截割电机为高电压隔爆型电机，适合煤矿井下使用。该电机为定子强迫水冷，电机绕组端头部埋设一组温度保护装置。保护装置为常闭型温度节点，当截割电机内部温度达到155℃时，控制系统动作，切断主电源。电动机的关键部件轴承，骨架油封等全部由外国进口。

（2）泵箱电机

泵箱电机也为定子强迫水冷，电机绕组与截割电机一样内设一组温度保护装置，其关键部件轴承。骨架油封等，全部由外国进口。

（3）电气控制箱

电器控制箱主要由隔离开关（GM2-400）、真空接触器（CKJ5-250）、电机综

合保护器（ADB8-315）、三菱可编程序控制器(FX2N-32MR)、液晶显示屏（DP210）、变压器（1140/220-36）、开关电源（S-60-12）和交流电量变送器（GAA-015）等组成。主要用于控制采煤机的启动、运行、监测等功能。主要参数

（1）截割电机主要参数

型号YBC-150A(YBC-200C)

额定功率150KW(200KW)

额定电压AC1140V

额定电流98A(123.5A)

额转传速1470r/min

工作制连续

绝缘等级H级

冷却方式定子冷却

冷却水压≤1.5MPa(3MPa)

冷却水量1.2m³/h(1.5m³/h)

防爆型式隔爆型

（2）泵电机主要参数

型号YBC-75

额定功率75KW

额定电压AC1140V

额定电流49A

额定转速1460r/min

工作制连续

绝缘等级F级

冷却方式定子冷却

冷却水压≤3MPa

冷却水量≥1.3m³/h

防爆型式隔爆型

（3)变压器主要参数

额定容量600VA

额定输入电压1140V

额定输出电压220V、36V

（4）三菱可编程序控制器

型号FX2N-32MR

输入/输出点数 16点输入1/6点输出

输出方式继电器输出

RAM容量8K步

基本指令运行时间0.08/指令

应用指令运行时间1.52至几百/指令

3.整机电气系统原理概述

采煤机整机电气系统原理

电器控制的主电源经过一根电缆引入，电缆规格为UCPQ3×95+1×25+4×10。L1，L2，L3为主芯线，PE为先导回路控制线，1.1×1.6和1.1×1.7 为运输机闭锁线。采煤机的主回路线是AC1140V供电系统，控制回路是AC220V、AC56V供电系统。采煤机先导启动回路

采煤机先导启动回路

先导启动回路：1.1×1.1 →右截割电机温度节点→左截割电机温度节点→泵箱电机温度节点瓦斯断电仪节点隔离开关紧停按钮→启动按钮（PLC自保节点）→二极管D→先导回路地。

采煤机的停止工作可以由隔离开关紧停按钮来实现，左右截割电机可以分别启、停。

3采煤机的控制回路

控制系统的核心是三菱可编程序控制器/PLC来实现整机的控制功能。截割电机的单相电流通过2个开关 传感器 通过ADB8-315的常开节点（20，21）把相应心海送给PLC,PLC依据获取的信号来控制采煤机的运行，并通过液晶显示屏显示截割电机的状况。

采煤机在启动时，按下启动按钮1S1 三至五秒后放手，采煤机运行。

采煤机上只控制运输机的停机，主要从安全角度考虑，采煤机检修时运输机应闭锁，153运输机闭锁按钮装在电控箱上。

采煤机手动控制，可以直接操作手动阀来控制左、右滚筒调高，在泵箱上操纵调速手把可以操纵采煤机左、右牵引速度。

补充说明：依据电机的功率公式，一定的情况下P正比例与I，检测电机的电流，就可以控制电机的负载情况。

4.使用于维护

（1）使用

使用采煤机前，首先要熟悉本电气系统性能和工作原理，不要盲目下手。由长途运输，机内的紧固件和接插件可能送到，试车前要紧固各连接部位，以保持良好的接触，可以按以下步骤试验电气系统

（1）在主电缆和磁力启动器接好后，首先使隔离开关暨于通的位置，并将互锁按钮解锁。

（2)启动采煤机，是它开始运行。

（3）启动后，分别启动左右截割机，观察液晶显示屏，显示是否正常。

（4）左、右牵引采煤机，手动。

（2）维护

采煤机在存放和使用过程中应用期维护，检修员在开盖检修时应严格保护防爆面，盖板扣盖时密封圈一定要镶在槽内，避免出槽压坏，防止井下潮气侵入电控箱内，应保持电控箱内清洁、干燥。采煤机在使用中应定期检查电缆、电机绝缘连接线和紧固件是否松动。

注意：在测量电缆、电机绝缘时，应将电机综合保护器的绝缘检测线摘除。电动机

（1)电动机到货后，如不能立即安装，应储存在干燥处，并冲击伤电动机使用前必须用1000伏兆欧表测量与3M，否则应进行干燥处理。

（2）电动机的下列零件的加工和配合均有防爆要求，在使用维护中应予以特别注意。

①机座②前端盖③后端盖④前内盖⑤后内盖⑥轴⑦接线盒板⑧接线柱⑨控制接线柱等

（3）空载运转应属正常。

（4）在运转中要注意电动机运转是否正常、有无过热现象，若发现异常情况应立即停机，经检查排除故障方可继续运行。

5.故障分析与排除

故障分析与排除部分仅供参考，应坚持根据具体情况具体分析。

故障分析与排除部分采用分项方式，先故障现象，原因分析，后排除方法。故障现象①按下启动按钮后，采煤机不启动。

原因分析：

a.电机的温度节点是否断开。

b.二极管是否损坏。

c.连接线是否松动。

排除方法：

a.若为电机的温度节点自身原因：为了暂时能继续采煤，可摘除电机的温度节点。

b.更换二极管。

c.紧固连接线。

故障现象②采煤机启动不自保。

原因分析：

a.PLC为工作。

b.PLC的继电器输出损坏。

排除方法：

a.检查PLC的供电系统，确保PLC的供电。

b.用编程器更改继电器输出地址，把相应线接到相应位置。

故障想象③采煤机运行后，左（右）截割电机自行停止工作。

原因分析：

a.断相。

b.过载。

排除方法：

a.检查电机的供电系统，排除故障。

b.反向牵引，排除使电机过载的外界条件。

实习总结

以上是我实习工作中对本采煤机的一些认识和了解，通过这次实习确实是让我感觉在以后的工作中会有很大的帮助。做为这次实习报告，希望老师做出指导，谢谢！