部分，可见采煤机截割部对于采煤机来说是至关重要的一部分，采煤机截割部设计的是否合理，是否达到相应的要求，直接影响整个采煤机的利用价值。所以采煤机截割部的设计要符合综采工作面的要求，而且还要适合采煤机本身的性能要求。而且各个尺寸还要符合整机的美观大方。采煤机的作用就是把煤层中大块大块的煤从煤壁上分离下来，然后运到输送的机器上。随着对截割部设计的完善，采煤机才能更好的符合要求，才能根据我国的实际情况发挥更大的作用，但是截割部的设计不是一件简单的事。所以更需要我们结合经验和行业标准，认真的去设计、校核和计算[2]。大功率采煤机应该有足够的强度和刚度，保证工作面的安全性，并且要求操作简单灵活。在设计摇臂时不仅要考虑他所能完成的目的还要考虑他的结构和强度是否符合要求。因为滚筒受到冲击载荷，所以采煤机减速机构要考虑到冲击载荷以及震动等特殊要求。采煤机截割部的功率大，消耗能量多，并伴随着发热等一系列问题。为了适应采煤工况的要求，截割部采用防爆型电动机，运用减速箱减速，减速箱中使用直齿圆柱齿轮，可以增加强度，符合设计要求。减速箱分为四级，其中有一级是行星系统。电动机把动力传给减速箱，经过减速箱减速，得到一个适合的速度，然后传给滚筒，滚筒在减速箱的驱动下进行旋转，然后采煤落煤，这套系统看似简单，但是让你真正的设计出来是一件非常困难的事，需要几百个零部件的选择和设计，还必须考虑实际和组装要求。因此这个工程的任务量是非常大的，自从我拿到题目就开始查资料，进行设计。他的形状和结构如图1-1所示。

图1-1采煤机形状结构图

1.2国内外采煤机的发展历史

1.2.1国内外采煤机的技术特点

由于采煤机的引入，煤炭行业在近半个世纪中得到快速发展，大多数都是以电牵引采煤机为主，我国至于发展大功率高性能智能化的大型采煤设备，已经成为国内研究的重点。为了提高采煤机的效率，不断增加装机功率，在目前来看最大的采煤机功率已经突破一千了，牵引电动机的功率也达到了几十[11]。牵引速度更加快速，牵引力越来越大。经过电机总体布置的反复讨论推敲，最后发现电机横向更符合要求，所以后面研发的采煤机大多都用这种结构。滚筒的直径和截割深度不断增大。采煤机的可靠性将成为国产采煤机越来越重要的性能指标。

1.2.2国内外采煤机的研究现状

采煤机是采煤的一种大型机器，使用采煤机采煤可以大大提高生产效率，增加利润，安全性比较高，产量高，消耗低。采煤机一般情况下有四种类型,分别是锯削式、刨削式、钻削式和铣削式。采煤机零件结构多，系统复杂，所以设计起来比较困难，而且采煤机在采煤的过程中发挥及其重要的作用。一旦出现故障，采煤系统将出现瘫痪。可能会造成巨大的损失，所以对采煤机的可靠性要求也很高。随着我国经济的发展，随着煤炭行业的发展，各种各样的的采煤机被设计出来，适合不同的环境，符合不同煤矿的要求，所以采煤机的竞争也很激烈。主要的发展趋势是向大功率采煤机进发，采煤机的功能越来越多，但是设计和制造越来越复杂。根据我国煤炭行业的状况，针对我国的具体国情，机械工程人员不断努力着，目的是可以设计出适合薄煤层采煤的大功率采煤机[12]。所以，我国工程师一直努力奋斗着。 (1)国内采煤机的发展情况

从上世纪开始，我国煤炭行业迅速发展，采煤机越来越多得到人们的重视，众所周知采煤机代表一个国家煤炭行业的发展水平，在借鉴和吸收国外先进技术后，我国机械工程师致力于技术研究，先后解决众多困难，攻破各种技术难关，在失败中成长，随着一次又一次的失败，我国的采煤机技术也越来越高，但是采煤机的研究和开发是没有停止的，我国形成了集研发，制造，销售为一体的众多大型采煤机公司。采煤机的使用范围不断扩大，最早采用无链牵引[13]，无链牵引

采煤机具有众多优点，但是也存在不足，效率比较低，为了提高效率，渐渐地采用电牵引技术，为了完善采煤机的布局，也开始采用电机横向布置，这种类型的采煤机成为了重点研究的对象。为了提高了生产效率。随着研究的不断进行，技术难题不断被攻克，采煤机技术越来越成熟了，不断开发新的产品，适应煤炭行业的快速发展，我国机械工程师致力于开发高产高效矿井综合配套设备。大功率的采煤机不断被研究开发出来，迅速投入到生产中。提高了采煤效率，增加煤炭行业效益。煤炭行业因此也迅速发展，达到了一个高峰期。一些世界前沿的高端技术也被引进或者被突破，迅速应用到采煤机中，采煤机的功能越来越多，安全性越来越高，速度更快，效率更高。已经实现了变频调速技术，远程无线操作，故障诊断和记忆功能，设计更加完美[14]。但是这远远达不到世界先进水平，我国还将致力于大功率、大截割电牵引采煤机的进一步研究，争取实现更大的突破，对于大功率采煤机的工况监视，还大力研究开发故障诊断系统，目的为了更加快速的进行故障诊断和处理，力争实现故障自动排除或者处理，为最大限度的利用我国能源，着力研制发展薄煤层采掘机械，使我国煤炭行业再创辉煌，以便更好地服务我国煤炭行业。我国在采煤机的研究领域，虽然取得了一些成果，有的技术也达到世界先进水平。但是和其他发达国家还存在很大差距。因此我们还要不断努力研究开发关键技术，力争达到世界先进水平。 (2）国外采煤机的发展情况

按照采煤机的机构来划分，采煤机的发展历史大体经历三个阶段：第一阶段，20世纪40年代中期，出现了截链式采煤机，这是采煤机的初级阶段，主要用于开采煤炭，矿石等。这种采煤机技术落后，生产效率低，只是把人从劳动力中解放出来，而且结构非常复杂，操作不够智能化，装煤效果也不理想。但是他为后面采煤机的研发奠定了基础。为后续的研究发展提供了一个参考。第二阶段，50年代，出现了摆动式截割头采煤机，这种采煤机比之前的先进了许多，生产能力有所提高，功能增加了，采煤效果也非常好，效率也提高了，结构简单，操作系统也比较简单，但是机器在运行的过程中振动比较大，噪声也比较大，而且维护的费用也高。第三阶段就是60年代初到现在，滚筒式采煤机的出现，由无链牵引发展到电牵引，效率，功率，截割深度和速度不断被突破[15]。采煤机也形成了一系列的产品，采煤机技术也日趋成熟。使采煤机适应不同的煤矿，操作也越来

越简单方便，安全性也越来越高。滚筒采煤机配合液压支架，刮板输送机等配套设施效率越来越高，逐渐达到了一个很高的水平。随着计算机的发展，更多控制系统，电子产品也被应用到采煤机中。计算机智能化操作，便于信息管理和储存，人机关系更加合理更加简单方便。性能越来越好，可靠性安全性越来越高。自动化程度也越来越高，灵敏度和故障诊查和处理功能越来越强大。

1.3采煤机总体方案的确定

1.3.1采煤机的类型

采煤机的类型多种多样，可以按不同的要求来进行划分。其中最普遍的划分方式就是按采煤机的滚筒数目划分，有单滚筒采煤机，还有双滚筒采煤机，双滚筒采煤机比单滚筒采煤机多了一个滚筒，当然也多了一个摇臂。但是开采效率增加了一倍。还可以按行走机构划分，有链式牵引和电牵引，现在基本上都采用电牵引。电牵引有很多优点，可以进行速度控制。还根据采煤机的特征，性能以及功率，适用不同的环境。采煤机划分不同的系列，采煤机由于效率高，所以大量的被投入煤炭的开采工作中。所以现在制造生产出来的采煤机大多数采用横向布置，分为几个模块，便于安装和维修。还有不同的划分方法这里就不一一例举出来了。

1.3.2采煤机的组成

采煤机主要由电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成如图1-2所示。

1-电动机；2-牵引部；3-牵引链；4-截割部减速箱；5-摇臂；6-滚筒；7-弧形挡

煤板；

8-底托架；9-滑靴；10-调高油缸；11-调斜油缸；12-拖缆装置；13-电气控制箱。

图1-2 双滚筒采煤机结构图