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摘 要：我国是一个产煤大国，煤炭也是我国最主要的能源，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。随着采煤机械化的发展，采煤机成为现在最主要的采煤机械。在我国，中、厚煤层资源分布广泛，煤质好。但机械化开采技术发展速度相对缓慢，随着大批煤矿中、厚煤层的资源开采增多，提高采煤机的工作效率也越来越重要。而采煤机截割部对于整台采煤机非常重要，因为截割机构是采煤机实现落煤、装煤的主要部件。
关键词：采煤机；截割机构；截割部；行星机构
以下主要论述了采煤机截割部机械主传动结构的设计与计算。截割部传动设计采用的是电动机输出动力经由三级直齿圆柱齿轮和行星机构减速，最后带动螺旋滚筒，实现采煤。在设计过程中，对截割部机械主传动结构中的齿轮、轴和轴承进行了设计计算、强度校核和选用，使采煤机的截割部机械主传动结构设计最终满足需要。
随着我国经济的迅速发展，对能源的需求量将会日益增加。而作为我国传统能源的煤炭是推动我国经济持续健康发展的重要能源保障。我国目前煤矿对于一些中、厚煤层，由于技术的原因开采不到位，因此对中、厚煤层采煤机的需求量很大。所以说研制开发中、厚煤层采煤机有着长远的社会效益。而目前我国的中、厚煤层采煤机并不能满足实际工况的需要，其中一个主要的原因是由于其截割部的设计并不是很完善，而该设计正是在这样一个背景下进行的，对中、厚煤层采煤机截割部的设计就是为了满足实际工况的需求，使其发挥更大的作用。
对MG300/700-WD型采煤机截割部的结构进行设计，通过几种设计方案的比较分析，选择最优方案，使其结构更紧凑，更合理。在煤层开采时，能够使采煤机安全、可靠、高效生产。
设计目标：采高H=1.8m；截深J=0.8m；滚筒直径=φ1800；适应倾角≤45°；滚筒转速n=39.67r/min；年生产量达到500万吨。
1 采煤机截割部的方案设计
综合参考国内外各种采煤机的结构方案，同时类比相似型号的采煤机的截割部传动方案，初步定出滚筒式采煤机截割部若干传动方案如下：
特点是：采用独立摇臂，其本身就是个单独的减速箱，进出油口都密封。截割电机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消了螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴，传动简单，调高范围大，结构紧凑，较为适合。
2 截割部主传动参数确定
截割部装机功率的计算
设计目标：（1）采高H=1.8m（约等于滚筒直接D）；
（2）截深J=0.8m；
（3）采煤機机宽小于B=1.5m；
（4）设计年产量M=500万吨；
（5）滚筒转数n小于40r/min。
采煤机的设计生产力Q=M/365×16=856.2t/h
由文献[1]知， Q=60·J·H·Vq·V（t/h）
式中：J-滚筒有效截深，m；H-采煤机的平均采高，m；Vq-采煤机的最大工作牵引速度，m/min；v-块煤的比重率（t/m3），v=1.35t/m3。
Q=60·0.8·1.8·Vq·1.35=856.2t/h
算得Vq=7.44m/min≈7.5m/min
螺旋滚筒的截割功率采用单位生产力所消耗的能量的方法来计算，即
式中：Nj-采煤机截割总功率，kW；
Q-采煤机设计生产率， ；
Hwx-截割比能耗，（kW·h）/m3
K1-功率利用系数，单机驱动时取1，分别驱动时取0.8；
K2-功率水平系数，自动调速时取0.95，手动调速时取0.85；
K3-后滚筒的工作条件系数，一般取0.8；
如果每层截割阻抗不同于基煤层，则：
式中 Hw-截割比能耗， ；
Ax-不同截割阻抗，取值范围为240～360N/mm，则取值300；
A-相同截割阻抗，取值范围为180～240N/mm，则取值 210。
式中 ？浊j-截割部的总传动效率。
3 结论
MG300/700-WD采煤机截割部主要由电动机带动通过四级直齿轮减速和一级行星减速进行传动。本次设计目的在于通过设计熟悉采煤机的截割部机械主传动的结构，来了解整个采煤机截割部的结构、装配和工作原理。
本次对采煤机截割部的结构进行设计，通过方案比较确定所设计方案，并对主要零部件的设计与强度校核。本次设计的MG300/700-WD型采煤机截割部传动机构，采用了NGW型行星机构进行减速，使采煤机的截割部结构更加紧凑，传动比更大，减小了采煤机截割部的体积和重量，使采煤机的工作空间得到了扩展，并且使采煤机工作的效率得到了提高、降低了成本。在直齿圆柱齿轮中采用了惰轮，避免了电动机尺寸与行星机构在装配时产生干涉现象，说明书还对采煤机截割部机械主传动结构中的轴、齿轮和轴承等部件进行了设计计算，强度校核和选用，并且都满足设计要求。
参考文献
[1]刘春生.滚筒式采煤机理论设计基础[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.
[2]成大先.机械设计手册[M].第四版.北京：化学工业出版社，2002.
[3]门艳忠.机械设计[M].北京：北京大学出版社，2010.
[4]饶振刚.行星齿轮传动设计[M].北京：化学工业出版社，2003.
[5]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.
[6]刘品，李哲.机械精度设计与检测基础[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.
[7]刘鸿文.材料力学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2004.
[8]刘鹏，赵友军.薄煤层电牵引采煤机的设计研究[J].陕西煤炭，2008，30（1）：22-24.
[9]叶俊之.滚筒式采煤机的最佳截割原理[J].煤炭科学技术，1981，12.
[10]范瑞民，刘春辉.MG300/700-WD型采煤机摇臂行星机构的改进[J].矿山机电，2011，1（4）：124-125.
[11]王启广.电牵引采煤机的现状与发展[J].矿山机械，2004，10（9）：9-11.
[12]谢贵君.电牵引采煤机的现状与发展趋势[J].矿山机械，2009，30（2）：1-3.
[13]王翠芬.MG300/711-WD交流电牵引采煤机的研制[J].煤炭技术，2010，29（11）：20-22.
[14]陈晓明.行星齿轮传动在采掘运机械中的应用[J].河北能源职业技术学院学报，2006，（1）：51-53.
关键词：采煤机；截割机构；截割部；行星机构
以下主要论述了采煤机截割部机械主传动结构的设计与计算。截割部传动设计采用的是电动机输出动力经由三级直齿圆柱齿轮和行星机构减速，最后带动螺旋滚筒，实现采煤。在设计过程中，对截割部机械主传动结构中的齿轮、轴和轴承进行了设计计算、强度校核和选用，使采煤机的截割部机械主传动结构设计最终满足需要。
随着我国经济的迅速发展，对能源的需求量将会日益增加。而作为我国传统能源的煤炭是推动我国经济持续健康发展的重要能源保障。我国目前煤矿对于一些中、厚煤层，由于技术的原因开采不到位，因此对中、厚煤层采煤机的需求量很大。所以说研制开发中、厚煤层采煤机有着长远的社会效益。而目前我国的中、厚煤层采煤机并不能满足实际工况的需要，其中一个主要的原因是由于其截割部的设计并不是很完善，而该设计正是在这样一个背景下进行的，对中、厚煤层采煤机截割部的设计就是为了满足实际工况的需求，使其发挥更大的作用。
对MG300/700-WD型采煤机截割部的结构进行设计，通过几种设计方案的比较分析，选择最优方案，使其结构更紧凑，更合理。在煤层开采时，能够使采煤机安全、可靠、高效生产。
设计目标：采高H=1.8m；截深J=0.8m；滚筒直径=φ1800；适应倾角≤45°；滚筒转速n=39.67r/min；年生产量达到500万吨。
1 采煤机截割部的方案设计
综合参考国内外各种采煤机的结构方案，同时类比相似型号的采煤机的截割部传动方案，初步定出滚筒式采煤机截割部若干传动方案如下：
特点是：采用独立摇臂，其本身就是个单独的减速箱，进出油口都密封。截割电机横向布置在摇臂上，摇臂和机身连接没有动力传递，取消了螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴，传动简单，调高范围大，结构紧凑，较为适合。
2 截割部主传动参数确定
截割部装机功率的计算
设计目标：（1）采高H=1.8m（约等于滚筒直接D）；
（2）截深J=0.8m；
（3）采煤機机宽小于B=1.5m；
（4）设计年产量M=500万吨；
（5）滚筒转数n小于40r/min。
采煤机的设计生产力Q=M/365×16=856.2t/h
由文献[1]知， Q=60·J·H·Vq·V（t/h）
式中：J-滚筒有效截深，m；H-采煤机的平均采高，m；Vq-采煤机的最大工作牵引速度，m/min；v-块煤的比重率（t/m3），v=1.35t/m3。
Q=60·0.8·1.8·Vq·1.35=856.2t/h
算得Vq=7.44m/min≈7.5m/min
螺旋滚筒的截割功率采用单位生产力所消耗的能量的方法来计算，即
式中：Nj-采煤机截割总功率，kW；
Q-采煤机设计生产率， ；
Hwx-截割比能耗，（kW·h）/m3
K1-功率利用系数，单机驱动时取1，分别驱动时取0.8；
K2-功率水平系数，自动调速时取0.95，手动调速时取0.85；
K3-后滚筒的工作条件系数，一般取0.8；
如果每层截割阻抗不同于基煤层，则：
式中 Hw-截割比能耗， ；
Ax-不同截割阻抗，取值范围为240～360N/mm，则取值300；
A-相同截割阻抗，取值范围为180～240N/mm，则取值 210。
式中 ？浊j-截割部的总传动效率。
3 结论
MG300/700-WD采煤机截割部主要由电动机带动通过四级直齿轮减速和一级行星减速进行传动。本次设计目的在于通过设计熟悉采煤机的截割部机械主传动的结构，来了解整个采煤机截割部的结构、装配和工作原理。
本次对采煤机截割部的结构进行设计，通过方案比较确定所设计方案，并对主要零部件的设计与强度校核。本次设计的MG300/700-WD型采煤机截割部传动机构，采用了NGW型行星机构进行减速，使采煤机的截割部结构更加紧凑，传动比更大，减小了采煤机截割部的体积和重量，使采煤机的工作空间得到了扩展，并且使采煤机工作的效率得到了提高、降低了成本。在直齿圆柱齿轮中采用了惰轮，避免了电动机尺寸与行星机构在装配时产生干涉现象，说明书还对采煤机截割部机械主传动结构中的轴、齿轮和轴承等部件进行了设计计算，强度校核和选用，并且都满足设计要求。
参考文献
[1]刘春生.滚筒式采煤机理论设计基础[M].徐州：中国矿业大学出版社，2003.
[2]成大先.机械设计手册[M].第四版.北京：化学工业出版社，2002.
[3]门艳忠.机械设计[M].北京：北京大学出版社，2010.
[4]饶振刚.行星齿轮传动设计[M].北京：化学工业出版社，2003.
[5]孙恒，陈作模，葛文杰.机械原理[M].北京：高等教育出版社，2006.
[6]刘品，李哲.机械精度设计与检测基础[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2009.
[7]刘鸿文.材料力学[M].第四版.北京：高等教育出版社，2004.
[8]刘鹏，赵友军.薄煤层电牵引采煤机的设计研究[J].陕西煤炭，2008，30（1）：22-24.
[9]叶俊之.滚筒式采煤机的最佳截割原理[J].煤炭科学技术，1981，12.
[10]范瑞民，刘春辉.MG300/700-WD型采煤机摇臂行星机构的改进[J].矿山机电，2011，1（4）：124-125.
[11]王启广.电牵引采煤机的现状与发展[J].矿山机械，2004，10（9）：9-11.
[12]谢贵君.电牵引采煤机的现状与发展趋势[J].矿山机械，2009，30（2）：1-3.
[13]王翠芬.MG300/711-WD交流电牵引采煤机的研制[J].煤炭技术，2010，29（11）：20-22.
[14]陈晓明.行星齿轮传动在采掘运机械中的应用[J].河北能源职业技术学院学报，2006，（1）：51-53.