太原理工大學繼續教育學院畢業設計指導書礦山機電專業前言畢業設計是完成教學計劃達到培養目標的重要環節，是學生綜合素質與培養效果的全面檢驗，是學生畢業及學位資格認證的重要依據，是學生教育質量的綜合反映，是對學生所學的專業知識的總結，是對學生綜合運用所學理論知識與技能解決一定復雜程度的工程問題的綜合性實際訓練，搞好畢業設計工作，對促進學校各項教學改革，全面提高教學質量具有十分重要的意義。畢業設計是學生學習期間的最后一個教學內容，這個教學內容與普通的課堂教學又有一定的區別，它要充分的發揮學生的主觀能動性，在指導教師的引導下，建立工程意識，將課堂所學的理論知識應用到實踐中，為工程服務，將學生培養成為合格的社會主義的建設者。太原理工大學繼續教育學院編寫了畢業設計指導書，以供各位指導教師和畢業學生參考。本書第一章對礦山機電專業作了介紹，使學生更加了解本專業的特點，系統地回顧總結在校學習期間所學的各門課程，并對畢業設計環節的教學目標和程序有一定的思想準備。第二章介紹了如何進行畢業實習以及對畢業實習的要求。第三章介紹畢業設計的目的和要求，畢業設計說明書的編寫規范，畢業設計的編寫程序。第四章為畢業答辯的程序和評分標準。第五章給出兩個范例，以供學生參考。本書參閱了大量的資料，力求體系合理，文字流暢，通俗易懂，有不足之處敬請各位老師和同學指正。第一章 礦山機電專業簡介1.1培養目標礦山機電專業培養掌握礦山機械工程及電氣化工程基本理論和方法，培養能從事煤礦機械與電氣設備設計、選型、安裝、運行、維護、檢修及管理工作的高級技術應用性人才。要求學生掌握礦山機械、電氣工程基本理論和方法，具備礦山機電工程師的基本能力。從事礦山機電系統和設備的科學研究、工程設計、系統維護和管理的高級技術人才。本專業的畢業生應獲得以下幾方面的素質、知識和能力：1.具備煤礦機械與電氣設備的結構設計與選型、生產運行管理、安裝調試及維修、科技開發與應用研究的能力。2.具有本專業所必須的專業知識，制圖、運算、實驗、設計、測試，使用計算機的技能，解決本專業一般工程實際問題的能力。3.掌握一門外語，能夠閱讀本專業的科技外文資料。4.具有較高的道德水平和文化修養。1.2 課程設置主要課程有工程制圖、高等數學、機械制圖、工程力學、現代工程材料、流體力學、機械原理與設計、機械制造工藝學、液壓氣壓傳動、采掘機械、運輸與提升、流體機械、機械設備安裝維修、電機學、電子技術、礦山固定設備及控制、電力拖動、供電技術、微機原理及應用等。1.3實踐環節金工實習、煤礦認識實習、專業生產實習、畢業實習，課程設計和畢業設計等。第二章 畢業實習2.1畢業實習的目的礦山機電專業是為企業培養高級科技人才不可缺少的專業，它的理論性和技術性比較強，尤其是在進行完系統的理論教學環節后，必須再進一步加強實踐性環節，這就要求學生應該能把已學到的理論知識與生產實際聯系起來，才能更進一步地豐富和鞏固所學知識。通過畢業實習或現場實地參觀，能了解本專業的生產實踐知識，針對畢業設計的內容，根據畢業實習任務書的要求，認真地調研，收集有關的技術資料，以便更好地完成畢業設計任務。2.2畢業實習的任務書畢業設計題目選定后，由指導教師根據畢業設計的內容向學生下達畢業實習任務書，使學生在實習過程中，有明確的針對性與目的性，畢業實習任務書應包括如下內容： 1畢業實習的任務和具體要求。 2畢業實習的進度安排。 3. 畢業實習應完成內容與提交的材料2.3畢業實習要求1畢業實習的內容進度應按照指導教師下達的實習任務書要求進行。2一切實習活動應在指導教師的領導、函授站的配合下進行。學生有事要請假，不準擅自離開實習廠礦，學生不參加實習不準參加畢業設計。3實習完畢，每個學生要提交實習報告，并要有實習點接待人員的簽名，并加蓋公章。無實習報告，不準參加畢業答辯。4嚴格遵守實習廠礦的有關制度，保守國家機密，妥善保存和愛護一切技術資料，損壞和丟失責任由損壞和丟失者自負。5尊重工程技術人員和工人師傅，虛心請教，認真做好筆記力求現場弄懂。6學生在實習廠礦應注意安全，聽從有關人員的安排和指揮。沒有得到有關人員的允許，不準擅自動手操作，以免引起危險事故發生。 2.4畢業實習報告畢業實習報告應包括畢業實習報告題目、實習目的、作者及單位、實習時間、實習內容、實習心得和收獲，要求附必要得表格、圖等。內容條理清楚、論據準確、言簡意概。實習報告為畢業設計評分內容之一，應在畢業答辯之前完成，并且加蓋實習單位公章確認。實習報告內容主要包括礦山機械與礦山供電的兩個專業方向，具體的內容與寫法在后續章節中有詳細論述。2.5 參考選題及范例 范例: 煤礦地面變電所畢業實習任務書 一、實習地點 可在技術條件好，設備較先進，管理水平較高的煤礦進行畢業實習，也可去有關的電器生產廠家或電器修造廠實習。 二、實習內容 1收集必要的原始資料。收集資料包括煤礦負荷情況、電源系統情況、地質水文氣象等情況。 2參觀該礦地面變電所，對該礦變電所要有全面詳細的了解。對該礦變電所內各電器元件及整體布局要了如指掌。 3調研的內容（1）全面細致調研地面變電所有關情況（包括井下）供電情況。 主回路情況： a）變電所的性質、規模、電源系統及整個變電所的負荷分布情況，變電所的容量（注：要具體了解各負荷距變電所的供電距離）。 b)變電所一次設備。如變壓器、斷路器、隔離開關、開關柜、母線、電力電纜、架空線、以及電壓互感器、電流互感器、所用變、避雷器、補償電容器（柜）、穿墻套管、支柱絕緣子，熔斷器等選擇使用、運行維護和以上各種設備的型號。c)變電所采用的主結線形式，最大、最小和正常運行方式。d)變電所各電器設備屋內外布置情況。e)變電所防雷布置情況（避雷針、避雷線、避雷器）。f)井下供電系統。二次回路a) 變電所二次設備如測量計量表計、控制及信號裝置、繼電保護裝置、遠動裝置等。b) 變電所二次接線如測量計量控制和聲光信號等使用維護情況。c) 控制室內的控制屏、繼電器屏、信號屏、和所用電屏等的選擇、使用維護情況。 其它 a)電源系統正常運行方式，最大、最小運行方式的短路數據及有關參數。b)電力部門對繼電保護的要求或上級變電所對本所的要求，其中包括變電所受電端的繼電保護方式，有無自動重合閘裝置及備用電源自動投入裝置等，對繼電保護時限配合要求。c)電力部門對電費的收取方法。(2)請實習點提供以下圖紙及數據。 電源系統圖，電源與企業間的地理接線圖。 礦井地面變電所與地面用戶的地理接線圖。 變電所各負荷參數：容量、距離等。 變電所的圖紙（一次、二次，安裝圖等）。 4.有關電器廠家參觀實習內容 了解各類電器的工作原理、結構，掌握各電器生產動態，收集有關電器文字性資料及有關技術參數。第三章 畢業設計3.1畢業設計的目的和要求 畢業設計是培養工科學生的最后一個教學環節。它在學完所有必修課和選修課、并已做過課程設計之后進行。畢業設計的主要目的是要培養學生綜合運用所學的基本理論、基本知識和基本技能分析解決本專業范圍內的一般工程技術問題，建立正確的設計思想，掌握工程設計的一般程序和方法，完成自動化工程技術人員必須具備的基本能力訓練。 畢業設計必須達到如下基本要求:1鞏固和加深并擴大專業知識面，提高學生綜合及靈活運用專業所學知識的能力。2培養學生針對課題，選擇和查閱有關技術資料，技術手冊、圖表及文獻資料的自學能力。3通過方案選擇、電氣系統的性能分析以及參數計算，元件或設備選擇等，掌握工程設計的方法。4盡力做到設計思想、設計方案正確，技術上先進、經濟上合理，有實用價值。5熟悉與本專業有關的工程設計的技術規范、規程，能正確編寫工程設計說明書，能正確繪制電氣圖紙。6培養嚴謹的工作作風和認真的科學態度，在工程設計中樹立正確的生產觀點、經濟觀點和全局觀點。3.2畢業設計的主要工作內容及其要求作為礦山機電專業的畢業設計，其主要工作包括：確定選題和分析任務書，調研，收集資料，畢業實習，開題，技術設計與分析，繪制圖樣，編寫畢業設計說明書，答辯與成績評定。3.2.1畢業選題1.畢業設計選題的原則：選好畢業設計題目是做好畢業設計的關鍵，對充分發揮學生的主觀能動性與創造性有著非常重要的作用。（1） 設計題目的選取一般由指導教師根據專業教學計劃、教學大綱和專業培養目標確定，從工程設計，科學研究或者產品設計改造中選出符合條件的題目。（2） 教師征求學生意見，根據學生的工作實際情況，學生對于本專業范圍內的某些問題，有一定的工作理論與實踐經驗，學生自選題目，由老師根據大綱要求，來判定是否滿足本專業畢業設計要求。如滿足要求，則確定設計題目，下達任務書。畢業設計的選題，應符合教學大綱的要求，盡量考慮學生的特點，應該有益于學生綜合運用多學科的理論知識與技能，便于結合工作實際，充分發揮學生的主觀能動作用。課題的設計與選擇應該難易適中，符合學生的學習工作的實際情況， 使學生能夠在規定時間內，在教師指導下能夠完成，工作量不宜過大。2題目類型根據課題性質不同，礦山機電類的畢業設計的選題大致可歸納為以下幾種類型：（1）工程設計類： 工程設計是工程設計人員，根據給定的約束條件，實現工程預訂功能，進行構思，策劃和表達。工程設計類繪圖量不少于折合圖幅A0圖紙2張，通常要求采用計算機進行設計，計算與繪圖。需要設計說明書一本，要求查閱參考文獻15篇以上。 （2）工程技術選型類工程技術選型類主要內容包括現場調研，方案比較，設備選型、施工計劃，設備安裝調試，運行，最終結論等。工程技術選型類繪圖量不少于折合圖幅A0圖紙2張，通常要求采用計算機進行設計，計算與繪圖，要求學生必須畫出系統安裝圖，系統設備配套圖，設備裝配圖等，需要設計說明書一本，要求查閱參考文獻15篇。（3）應用型課題該類課題對于本專業的培養方向而言，主要涉及到軟硬件結合類的設計應用，任務布置需要明確而具體，軟件設計部分應該包括流程圖，源程序；硬件類設計部分應包括技術指標，設計方案，系統硬件組成圖，電路系統工作原理圖等相關圖樣，實驗過程與調試報告也應包括在畢業設計中。設計說明書字數應在2萬字以上，要求查閱文獻15篇以上。3推薦選題方向礦山機械工程方向：（1）MG400920-WD采煤機的截割部設計（2）ZFS100002545中位放頂煤液壓支架設計（3）縱軸式掘進機總體方案設計與液壓系統設計（4）DT-（）膠帶輸送機設計（減速器部分）（5）JHB-8型回柱絞車設計（6）帶式輸送機自動張緊絞車設計（7）礦用頂板離層監測儀（8）基于PLC自動控制風門系統設計（9）隔爆兼本質安全型控制箱及水壓試驗機的設計（10）減速器測試系統設計（軟件部分）（11）機械電子式軟起動傳動系統的設計（12）機械電子式軟起動控制系統的設計（13）采煤機牽引部傳動系統的設計（14）支護設備與采煤機的選型設計（15）C6163型車床的經濟型數控改造設計（16）機械電子式軟起動傳動系統的優化設計（17）煤礦雙立井固定機械設備選型設計（18）軸瓦體傳送機械手液壓系統及可編程控制系統的設計（19）JK-2/11.5提升機制動系統監測診斷系統的設計（20）乳化液泵站設計礦山電氣工程方向：（1）煤礦地面變電所設計；（2）采區供電系統設計；（3）采煤機直流調速系統設計；（4）采煤機交流調速系統設計；（5）刮板輸送機選型及其電氣控制；（6）順槽可伸縮膠帶輸送機選型及其電氣控制；（7）上山膠帶輸送機選型及其電氣控制；（8）下山膠帶輸送機選型及其電氣控制；（9）主斜井膠帶輸送機選型及其電氣控制；（10）礦井中央泵房水泵選型及其電氣控制；（11）礦井通風機選型及其電氣控制；（12）礦井壓氣機選型及其電氣控制；（13）立井箕斗提升設備選型及其電氣控制；（14）立井罐籠提升設備選型及其電氣控制；（15）斜井箕斗提升機選型及其電氣控制；（16）斜井平車場串車提升選型及其電氣控制；（17）斜井甩車場串車提升選型及其電氣控制。32.2 設計階段1.草稿學生應根據任務書要求的內容，提出設計方案，通過分析比較最后確定最佳方案。確定方案的同時對設計每一個步驟詳細計算或選型等。并按規定繪制出符合要求的有關圖紙（草圖）。2.編寫設計說明書 編寫設計說明書能訓練學生編制技術資料的能力，同時也能使設計深化，從理論上進一步總結提高。說明書必須獨立完成，要求方案論證正確、論據充分、闡述清楚、文字簡潔，書寫工整，公式引用正確，概念清楚、計算條理分明，要有必要的插圖、表格、曲線等，并裝訂成冊。3.圖紙繪制圖紙是工程語言，是綜合訓練的重要組成部分，圖紙應清晰、工整，符合設計要求，并附有主要元、器件明細表。圖紙中的各種圖形和文字符號及規格型號，均應符合國家最新標準和部頒標準。 3.2.4 畢業設計評閱與答辯1學生完成設計任務后，將畢業設計說明書和圖紙交有關教師評閱后，上交答辯委員會準備答辯。2.答辯委員會組織答辯委員對每個學生進行答辯。3.3 太原理工大學繼續教育學院畢業設計（論文）撰寫規范為了保證我校本專科生畢業設計（論文）質量，特制定太原理工大學繼續教育學院畢業設計（論文）撰寫規范。3.3.1論文結構及要求畢業設計（論文）說明書結構：1太原理工大學繼續教育學院畢業設計（論文）統一封面（統一發放，學生自己填寫）；2畢業設計任務書: 任務書由指導老師填寫，內容、時間與工作日志中任務書相符，經指導老師、答辯負責人簽字后生效。3畢業設計（論文）摘要、關鍵詞(摘要300字左右，關鍵詞3-5個）。4目錄目錄按三級標題編寫，要求層次清晰，且要與正文標題一致，主要包括摘要、正文主要層次標題、致謝、參考文獻等。5論文或工程設計正文論文正文部分包括：緒論（前言或概述等），論文主體，結論。緒論應是綜合評述前人工作，說明論文工作的選題目的和意義，國內外文獻綜述，以及論文所要研究的內容；論文主體是畢業論文的主要部分，要求文字簡練、通順、層次清楚，重點突出。6參考文獻論文中引用的文獻應盡可能引用近期發表的與論文工作直接有關的文獻。7致謝3.3.2 畢業論文排版要求畢業論文用太原理工大學繼續教育學院畢業設計（論文）統一封面（統一發放，學生自己填寫）；論文寫作要用我校統一的太原理工大學繼續教育學院畢業設計（論文）用紙（印刷廠可提供），并用計算機打印。排版用word文件，版面上空3.3cm，下空2.3cm，左空2.8cm(用于裝訂)，右空2.3cm。打印正文用宋體或楷體小四號字（英語用Times New Roman 12），單倍行距（英語用1.5倍行距），頁碼用小五號字底端居中。具體要求如下：1引用文獻號用方括號“”括起來置于引用名詞的右上角，按上標排版。2 .結論（或結束語）作為單獨一章排列，但標題前面不加“第章”字樣。結論是整個論文的總結，應以簡練的文字說明論文所做的工作，一般不超過兩頁。3 .通行的題序層次大致有以下五種格式（實際使用可能有些小異）第一種第二種第三種第四種第五種一、第一章第一章第一篇1（一）一、第一節第一章111（一）一、第一節111（1）1（一）一、1（一）1撰寫畢業論文可任選其中的一種格式，但所采用的格式必須符合表規定并前后統一，不得混雜使用。格式除題序層次外，還應包括分段、行距、字體和字號等。畢業論文標題及第一層次（章）題序和標題居中放置，其余各層次（節、條、款、項）一律沿版心左側邊線頂格安排。文章標題及第一層次（章）題序和標題距下文雙倍行距。段落開始后縮兩個字，行與行之間、段落和層次標題以及各段落之間均為單倍行距。4. 畢業論文規定打印一律用宋體或楷體字，論文正文用小四號字。題目層次不宜太多。不論幾級標題都不能單獨置于頁面的最后一行，即標題排版中不能出現孤行。正文的排版中各段也盡可能不出現孤行。5 .論文題目用小二號黑體字，標題不宜太長，一般不超過25字，如題目過長超過兩行，可改用小一號黑體字。第一層次（章）題序和標題用小二號黑體字。題序和標題之間空兩個字，不加標點，下同。第二層次（節）題序和標題用小三號黑體字。第三層次（條）題序和標題用四號黑體字。第四層次（款）題序和標題用小四號黑體字。第五層次（項）以下題序和標題與第四層次同。6. 論文的摘要屬二次文獻置于目錄前，并編入目錄，按第一層次（章）的編輯要求處理，另起新頁，用小寫羅馬數字編頁并列入目錄。致謝、參考文獻、同樣按第一層次（章）的編輯要求處理，另起新頁，與正文一起順序用阿拉伯數字編頁。7.公式的規范：公式應另起一行寫在稿紙中央。一行寫不完的長公式，最好在等號處或數學符號（如“+”、“-”號）處轉行，而下一行開頭不應重復這一記號。公式的編號用圓括號括起來放在公式右邊行末，在公式和編號之間不加虛線。公式可按全文統編序號，也可按章單獨立序號，如：（49）、（7.11），采用哪一種序號應和稿中的圖序、表序編法一致。不得有的章里公式編序號，有的則不編序號。子公式可不編序號，需要引用時可加編a、b、c、等，重復引用的公式不得另編新序號。公式序號必須連續，不得重復或跳缺。文中引用某一公式時，寫成“由式（16.20）可見”，而不寫成“16.20可見”，或“16.20式可見”等等。公式中分數的橫分數線要寫清楚，特別是連分數（即分子、分母也出現分數時）更要注意分數線的長短，并把主要分數線和等號對齊。8. 表格的規范：表格必須同方案敘述有直接聯系，不得有同方案敘述脫節的表格。表格中的內容在技術上不得與正文矛盾。每個表格都應有自己的表題和表序。論文中的表一律不畫左右端線。全文的表格可以統一編序，也可以逐章單獨編序。采用哪一種方式應和插圖的編序方式統一。表序必須連續，不得跳缺。正文中引用時“表”字在前，序號在后，如寫“表2”，而不寫“第2表”或“2表”。表格應寫在離正文首次出現處最近的地方，不應超前和過分拖后。9 .圖的規范:畢業論文的插圖必須精心制作，線條要勻潔美觀。插圖應與正文呼應，不得與正文脫節。圖的內容安排要適當，不要過于密實。內容的多少和圖的大小應符合這樣一條原則；當把插圖放在桌上，你站著看時能方便地看清楚圖上的每一條線和每一個符號。每幅插圖應有圖題和圖序，全文的插圖可以統一編序，也可以逐章單獨編序，公式的編序方式統一。圖序必須連續，不能重復，不得跳缺。由若干分圖組成的插圖，分圖用a、b、c、標序。分圖的圖名以及圖中各種代號的意義，以圖注形式寫在圖的下文，先寫分圖名，另起行后寫代號的意義。各類線條圖應在描圖紙或潔白圖紙上用黑線繪成，黑色要濃，線條要滑。一般不要用方格坐標紙或有色紙畫圖。機械圖、電氣圖和土建圖均應符合各自相應的國家標準的要求。（寫作中還應注意的：如標點符號、名詞、量和單位、數字等應符合相應的國家標準的要求）3.4畢業設計的答辯及成績評定1.學生畢業設計應該提交的材料 （1）學生的畢業實習介紹信，必須有實習單位的蓋章（2）學生的畢業實習報告，用繼續教育學院指定的封皮封裝。（3）畢業設計說明書一本。 （4）畢業設計任務書規定的圖紙若干張。2.畢業設計答辯程序（1）參加答辯的學生提交已初審的設計資料；（2）答辯學生報告設計內容，時間控制在5-10分鐘左右；（3）教師審閱設計文件；（4）教師對畢業設計的內容提出問題，學生進行答辯；（5）每個學生答辯總時間控制在30分鐘左右。3.畢業設計的答辯 （1）每位參加畢業設計的學生必須參加畢業設計的答辯考核，無故不答辯者，按不及格處理。 （2）根據答辯安排，成立答辯委員會，答辯委員會由答辯組負責人和答辯老師組成，答辯委員會負責指導答辯工作，檢查學生的畢業設計材料是否齊全，討論評分標準，解決答辯過程中的問題，負責提交答辯成績給上級部門。 （3）畢業設計的評閱由評閱教師完成，評閱成績由評閱教師答辯前交給主任委員，此成績占總成績的30%；設計成績，設計成績由指導教師答辯前交給主任委員，此成績占總成績的20%；答辯成績由參加答辯教師無記名給出，此成績占總成績的50%。（4）以上成績之和為總成績（百分制）；（5）以成績為基礎，按學校規定的各檔成績比例，劃分為優秀、良好、中等、及格和不及格五檔。4.評分標準具體要求（1）優秀能按時完成畢業設計（論文）所規定的任務，具有較強的分析問題和解決問題的能力。在方案設計、數據處理和設計計算等方面有獨立的見解或有所創新；圖樣（視圖表達、尺寸標注、技術條件及材料選擇等）、說明書（論文）質量高，考慮問題全面、結論正確、語句通順、書寫端正；實驗操作技能好，方案正確，數據可靠、動手能力強，能完成指定的文獻資料翻譯，質量較好；工作中的工作主動性和責任心強，出勤率在95%以上。在答辯中報告和回答正確。（2）良好能完成畢業設計（論文）所規定的任務，能綜合利用所學的知識分析問題和解決問題，具有一定的獨立工作能力；圖樣、說明書質量較好，論文觀點、結論正確，論據比較充分，方案可行，結構設計及主要參數選擇、計算和論述正確，文理通順、書寫端正；實驗操作技能較好，方案正確、數據比較可靠，能完成指定的文獻資料翻譯；工作中的工作主動性和責任心較好，出勤率在90%以上。在答辯中對問題報告和回答正確。（3）中等基本理論，專業知識扎實，基本技能運用一般，基本能獨立工作，能查閱和利用技術資料。能完成畢業設計的任務，基本能利用所學的知識分析問題和解決一般問題。工作中有一定的工作主動性和責任心，出勤率在85%以上。設計方案合理、計算正確、論證較充分，數據較正確。設計說明書文字較通順，條理較清楚，用語基本符合技術規范，圖表較正確。圖紙完整。（4）及格基本理論，專業知識扎實，基本技能運用能力差，尚能獨立工作和查閱利用技術資料。基本能完成畢業設計的任務，對所學的理論知識能基本掌握，分析問題和解決問題的能力一般。設計方案無原則性錯誤、計算基本正確、論證不太充分，數據基本正確。設計說明書文字欠通順，條理欠清楚，用語欠符合技術規范，圖表較正確。圖紙較完整。工作中積極性和責任心差，出勤率在80%以上。（5）不及格沒有完成畢業設計（論文）所規定的任務；畢業設計（方案、結構設計及主要參數選擇、計算）或論文，有嚴重錯誤或實驗操作技能差，答辯中基本概念不清，主要問題回答有原則性錯誤；對在畢業設計（論文）工作中，嚴重違反紀律，不服從教師指導和安排的學生，不予答辯并以答辯成績不及格論處。第四章 畢業設計樣例4.1 概述在本章的中，將以具體的畢業設計題目MG400920-WD采煤機的截割部設計和煤礦礦井地面35/10（6）kV變電所設計為例，詳細而全面的介紹畢業設計的全部過程，畢業設計的寫法與規范，畢業設計過程中應該提交的材料，通過這樣的一個樣例，幫助大家了解畢業設計的具體的完整過程，對從事相關的畢業設計有一定的指導作用。4.2 畢業設計樣例1.范例一：MG400/920-WD采煤機截割部的設計太 原 理 工 大 學畢 業 設 計（論 文）任 務 書畢業設計（論文）題目：MG400/920-WD采煤機截割部的設計畢業設計（論文）要求及原始數據： 1、畢業設計（論文）要求1、完成采煤機總體方案設計。2、對截割部的傳動及結構進行設計。3、設計完成截割部的組件、零件工作圖設計。2、給定原始數據與參數（論文）設計參數：總裝機功率：920 KW 適應煤質硬度：f4截割部功率：400 KW 采高范圍：2.04.2m滾筒截深：800 mm 滾筒轉速：31.6 r/min電機轉速：1472 r/min 額定電壓：1140 V3、畢業設計（論文）主要內容：1、國內外電牽引采煤機的技術特點2、采煤機的截割部總體設計方案的確定3、截割部傳動系統的設計，分析與設計計算4、對滾筒的配置進行分析與選型5、對截割部的關鍵零部件進行設計與校核6、對截割部液壓系統進行分析7、對自己所做的畢業設計進行匯總，寫出畢業論文。4、學生應交出的設計文件（論文）：1、采煤機總裝圖（0號圖紙）；2、采煤機左、右截割部部件圖任選一（0號圖紙）；3、行星傳動機構組件圖（1號圖紙）；4、采煤機截割部彈性扭矩軸（2號圖紙）；5、采煤機截割部關鍵零件圖（不少于三張）；6、開題報告及相關外文資料翻譯，至少5000字；7、設計論文1本，至少20000字。5、主要參考文獻（資料）：1程志紅.機械設計.徐州：中國礦業大學出版社，20062唐大放等.機械設計工程學.徐州：中國礦業大學出版社，20013許洪基.現代機械傳動手冊.北京：機械工業出版社，19954卜炎.機械傳動裝置設計手冊下.機械工業出版社，19985饒振綱.行星齒輪傳動設計.化學工業出版社,19966戴紹誠等.高產高效綜合機械化采煤技術與裝備.煤炭工業出版社.19977王啟廣、李炳文、黃嘉興.采掘機械與支護設備. 徐州：中國礦業大學出版社,20068朱真才，韓振鐸.采掘機械與液壓傳動.徐州：中國礦業大學出版社，20059程居山礦山機械徐州：中國礦業大學出版社，2000. 15338210成大先機械設計手冊北京：化學工業出版社，2004. 126專業班級 形式 層次 學生姓名 要求設計（論文）工作起止日期 指導教師簽名 日期 主任委員簽名 日期 目 錄摘 要IAbstract II第一章 緒論11.1項目研究意義11.2國內電牽引采煤機的技術特點及發展趨勢51.3總體方案確定61.4截割部結構的技術特征8第二章 截割部減速部分的設計與計算132.1 各級傳動轉速、功率、轉矩132.2截割部齒輪設計計算162.3截割部行星機構的設計計算30第三章軸的設計及校核403.1 軸的設計與校核403.2行星齒輪軸的設計與校核45第四章 軸承和鍵的設計計算和校核474.1對截軸的軸承2219c和Nj322進行壽命計算474.2花鍵聯接強度校核49第五章 滾筒截齒的配置505.1滾筒的截齒排列配置515.2滾筒寬度555.3螺旋葉片參數確定565.3滾筒截齒的選擇58第六章 彈性轉矩軸的設計及校核596.1 彈性轉矩軸的性能及作用596.2結構和參數設計與校核59第七章 截割部液壓系統647.1截割部液壓系統647.2液壓系統的安裝及故障667.3截割部的潤滑及密封68參考文獻70翻譯部分英文原文71中文譯文77致謝83第一章 緒論1.1項目設計研究的意義為了提高工作面的生產效益, 世界主要采煤國均紛紛致力于發展大型先進的綜采設備, 取得了顯著的效果, 綜采工作面的生產能力和效益均大幅度提高。我國經濟的快速發展對煤炭需求大幅度增加,年產超600萬t高產高效工作面得到快速發展,大功率采煤機的市場需求日益增加。電力電子技術、微電子技術、計算機計術的飛速發展,為開發集電力電子、信息采集、微機控制及智能監測系統于一身的大采高重型電牽引采煤機創造了條件。我國在90 年代初致力發展高產高效工作面,開發了日產7000t 綜采成套設備, 但能真正實現高產高效的工作面依然較少, 主要原因是受采煤機生產能力的限制, 高產高效工作面要求采煤機具有高可靠性、大截割功率、大牽引力、大牽引速度, 并能較快發現故障和處理故障。當時國產采煤機難以滿足高產高效工作面的使用要求。為此“九五”期間立題研制“MG400/ 920 - WD 型采煤機”(項目編號:96 - 03) ,并被列為原煤炭部重點項目。大功率采煤機應有足夠的強度和良好的散熱條件,并具有靈活的操作性。設計搖臂要充分考慮結構強度,滾筒要針對采煤工作面地質條件進行設計,具有很強的過斷層能力,電氣設計必須考慮過斷層強烈沖擊的影響。采煤機要有適當的重量抗沖擊;同時要有足夠的牽引力過斷層。采煤機功率大,發熱量大,必須充分考慮各部件的散熱問題。為了適應采煤工況要求,必須實現機載交流變頻,“一拖一”方式平衡牽引,并開發保護、監測功能齊全、運行可靠的程序。為使采煤機可靠運行,必須解決機器聯結的松動問題,除部件間用螺栓緊固外,采用多個高強度長螺桿和液壓螺母組合將機身三大段聯結起來形成一個剛性整體。根據國內外大功率大采高電牽引采煤機的主要技術參數和性能指標以及我國厚煤層的開采情況,分析大采高綜采工作面的生產能力和煤質硬度與所需的采煤機截割功率、滾筒直徑、滾筒轉速、牽引速度、牽引功率、調高油缸推拉力等采煤機主要性能參數的關系,在可行性、可靠性、先進性和經濟性等方面進行比較,并考慮與已有采煤機部分元部件的互換,最后確定設計MG400 /920-WD型電牽引采煤機。總體結構如(圖1) 。1.1.1采煤機的歷史 20世紀50年代初，英國和德國研制出了滾筒式采煤機，這種采煤機上安裝有截煤滾筒，這是一種圓筒形部件，其上安裝有截齒，用截煤滾筒實現落煤和裝煤。這種采煤機與可彎曲輸送機配套，奠定了煤炭開采機械化的基礎。這種采煤機的主要缺點有二：其一是截煤滾筒的高度不能在使用中調整，對煤層厚度及其變化適應性差；其二是截煤滾筒的裝煤效果不佳，限制了采煤機生產率的提高。進入60年代，英國、德國、法國和前蘇聯先后對采煤機的截割滾筒做出革命性改進。截煤滾筒可以在使用中調整其高度，完全解決對煤層賦存條件的適應性；把圓筒形截割滾筒改進成螺旋葉片截煤滾筒，即螺旋滾筒，極大地提高了裝煤效果。這兩項關鍵的改進是滾筒式采煤機稱為現代化采煤機械的基礎。 我國采煤機發展始于20世紀70年代初期，煤炭科學研究總院上海分院集中主要科技骨干，研制出綜采面配套的MD-150型雙滾筒采煤機。70年代中后期，又制造出MLS3-170型雙滾筒采煤機。那時我國采煤機的發展有以下特點： 裝機功率小； 有鏈牽引，輸出牽引力小； 牽引速度低； 自開切口差； 工作可靠性較差。 到了20世紀80年代是我國采煤機發展的興旺時期，當時世界主要采煤機生產國如英國、德國、法國、波蘭、日本等都進入了中國市場，為我們深入了解外國技術和掌握這些技術創造了條件，同時通過20世紀70年代自行研制采煤機的實踐，獲得了成功和失敗的經驗與教訓，確立了我國采煤機的發展方向，即仿制和自行研制并舉。據初步統計，20世紀80年代我國自行開發和研制的采煤機品種有50余種，是我國采煤機收獲的年代，基本滿足我國各種煤層開采的需要，大量依靠進口的年代已一去不復返了。20世紀80年代采煤機的發展有如下特點：1.重視采煤機系列的開發，擴大使用范圍20世紀70年代開發的采煤機，一種類型只有一個品種，十分單一，覆蓋面小，很難滿足不同煤層開采需要。20世紀80年代起重視系列化采煤機的開發工作，一種功率的采煤機可以派生出多種機型，主要元部件在不同功率的采煤機上都能通用，這樣不僅擴大了工作面的適應范圍，而且便于用戶配件的管理。采煤機系列化是20世紀80年代采煤機發展中非常突出的特點。2元部件攻關先行，促使采煤機工作可靠性的提高總結20世紀70年代采煤機開發中的經驗教訓，元部件的可靠性直接決定采煤機開發的成功率，所以功關內容為：主電機的攻關，以解決燒機的現象；齒輪攻關，從選擇材質上，熱處理工藝上著手，學習國內外先進技術成功經驗，以德國齒輪為目標進行攻關，達到預期目的，解決了低速重載齒輪早失效的問題：液壓系統和液壓元部件的攻關，主油泵和油馬達的可靠性直接影響牽引部工作的可靠性，在20世紀80年代中期，把斜軸泵、斜軸馬達、閥組和調速機構等都列入重點攻關內容。3無鏈牽引的推廣使用，使采煤機工作平穩，使用安全在引進大功率采煤機的同時，無鏈牽引技術傳入中國，德國艾柯夫公司的銷軌式無鏈牽引和英國安德森公司的齒軌式無鏈牽引占絕大多數，而且技術成熟。為此，我國研制采煤機的無鏈牽引都向引進機組的結構上靠攏。仿制和引進技術生產的采煤機更是如此。無鏈牽引使采煤機工作平穩，使用安全，承受的牽引力大，因此，得到用戶的廣泛歡迎，大功率采煤機都采用無鏈牽引系統。隨著煤炭生產向集約化方向發展，減員提效，提高工作面單產成為煤炭發展的主流，發展高產高效工作面勢在必行，之后電牽引采煤機則應勢而出。最早的也是世界第一臺直流電牽引（他勵）采煤機是由德國艾柯夫公司1976年研制的EDW-150-2L型采煤機，同年美國久益公司也研制出1LS直流（串勵）電牽引采煤機。近年來電牽引采煤機的使用日趨增多：1991年報導美國電牽引采煤機占采煤機總量的65，德國51，澳大利亞46；1994年美國98.7，只有一臺液壓牽引采煤機。我國也重視電牽引采煤機的發展，1987年從美國久益公司引進了3LS直流電牽引采煤機2臺，在鶴崗礦務局興安煤礦使用；1990年我國雞西煤礦機械廠生產了MG463DW型直流電牽引采煤機：1994年西安煤礦機械廠生產了MXA-380型直流電牽引采煤機，1996年生產了MXB-880型直流電牽引采煤機。目前，我國采煤機也以電牽引為主流，它具有如下優點： 牽引特性較好采煤機牽引負載特性在截割時多為恒轉矩特性，所需動力機械特性為硬特性；調動時是恒功率特性，所需動力機械特性為軟特性。這對于電動機或泵馬達系統只有調速才能滿足這種恒轉矩恒功率的負載特性，這種特性是人為機械特性，即負載的變化按人規定的規律來變化。 機械傳動效率高電牽引沒有能量多次轉換問題，總效率可達0.9以上，而液壓牽引一般在0.650.70。 牽引力大，牽引速度高液壓牽引性能指標的提高，必須采用大功率液壓泵和液壓馬達，其壽命較短，可靠性較差，這也限制了截割功率進一步增大。目前電牽引采煤機的牽引力可達950KN；電牽引采煤機的牽引速度已達到：截割時812m/min，最大可達25 m/min，裝機總功率：電牽引已達到1530KW，而液壓牽引為900KW和1000KW。 工作可靠性提高ELECTRA1000電牽引采煤機在美國、英國、一些礦的可用率為9698；液壓牽引采煤機的可用率一般在5060以下。 易于實現微機自動控制由于微機控制的功能齊全、計算速度極快、與電牽引電控的電參數容易配合，因此，易于實現工況監測、機電保護、故障診斷、數據顯示。特別是動態響應很快，德國EE23電牽引部的自動調整時間只需持30ms；而液壓牽引的自動調整時間一般在1020s。 機械傳動和結構較簡單電牽引采煤機采用了多電機和獨立驅動、模塊式結構設計，使傳動系統和結構簡化。特別是截割電動機橫向布置，取消了壽命較短、傳動效率較低、調整嚙合間隙較復雜圓錐齒輪。 生產率顯著提高由于牽引力大、牽引速度高、截割電動機功率大，尤其是故障率非常低，因而使生產率大大提高。1.2 國內電牽引采煤機的技術特點及發展趨勢1.2.1 采煤機的技術特點 電牽引采煤機已成為國內采煤機的研究重點國內從90年代初已逐步停止研究開發液壓牽引采煤機將研究重點轉向電牽引采煤機;通過交流、直流電牽引采煤機的對比研究，已基本確定以交流變頻調速電牽引采煤機為今后電牽引采煤機的發展方向。電牽引替代液壓牽引，交流調速代替直流調速已成為國內采煤機的發展方向。 裝機功率不斷增加 為了滿足高產高效綜采工作面快速割煤對采煤機的高強度、高性能需要，不論是厚、中厚煤層還是薄煤層采煤機，其裝機功率(包括截割功率和牽引功率)均在不斷加大，最大已達1020kW，其中截割電機功率達450k W，牽引電機功率達250kW。 牽引速度和牽引力不斷增大電牽引采煤機最大牽引速度已達14.5m/min，牽引力已普遍增大到450600kN。 電機橫向布置總體結構發展迅速 近年來，我國基本停止了截割電左尼縱向布置采煤機的研制，新研制的采煤機中已廣泛采用了多電機驅動橫向布置的總體結構。 控制系統日趨完善 采煤機電氣控制功能逐步齊全，可靠性不斷提高，在通用性互換性和集成化等方面已有較大進步；開發了可靠的防爆全中文界面的PLC控制系統，實現了運行狀態的監控、監測功能，以及故障記憶和診斷功能;研制成功井下無線電離機控制并得到推廣使用。 滾筒截深不斷增大目前已由630mm增至800mm，預計今后可能增至1000mm。 采煤機的可靠性將成為國產采煤機越來越重要的性能指標 隨著高產高效礦井的建設和發展，要求采煤工作面逐步達到日產7000 10000t水平。采煤機及其系統的可靠性將成為影響礦井原煤產量關鍵因素越來越受到重視，成為中國采煤機越來越重要的綜合性能指標。1.2.2 采煤機的發展趨勢電牽引采煤機經過25年的發展，技術已趨成熟。新一代大功率電牽引采煤機已集中采用了當今世界最先進的科學技術成為具有人工智能的高自動化機電設備代替液壓牽引已成必然。技術發展趨勢可簡要歸結如下: 電牽引系統向交流變頻調速牽引系統發展。 結構形式向多電機驅動橫向布置發展。 監控技術向自動化、智能化、工作面系統控制及遠程監控發展。 性能參數向大功率、高參數發展。 綜合性能向高可靠性和高利用率發展。 國內電牽引采煤機研制方向與國際發展基本一致經過近15年的研究，已取得較大進展但離國際先進水平特別是在監控技術及可靠性方面尚有較大差距，必須進行大量的技術和試驗研究。1.3 總體方案的確定1.3.1 采煤機類型 滾筒采煤機的類型很多，可按滾筒數目、行走機構形式、行走驅動裝置的調速傳動方式、行走部布置位置、機身與工作面輸送乳汁機配合導向方式、總體結構布置方式等分類。按滾筒數目分為單滾筒和雙滾筒采煤機，其中雙滾筒采煤機應用最普遍。按行走機構形式分鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈牽引采煤機。按行走驅動裝置的調速方式分機械調速、液壓調速和電氣調速滾筒采煤機（通常簡稱機械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機）。按行走部布置位置分內牽引和外牽引采煤機。按機身與工作面輸送機的配合導向方式分騎槽式和爬底板式采煤機。按總體結構布置方式分截割（主）電動機縱向布置在搖臂上的采煤機和截割（主）電動機橫向布置在機身上的采煤機、截割電動機橫向布置在搖臂上的采煤機。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機。按適用的煤層傾角分緩斜、大傾角和急斜煤層采煤機。1.3.2 采煤機的組成 采煤機主要由電動機、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成（如圖1.1）。電動機：是滾筒采煤機的動力部分，它通過兩端輸出軸分別驅動兩個截割部和牽引部。采煤機的電動機都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動機的尺寸。牽引部：通過其主動鏈輪與固定在工作面輸送機兩端的牽引鏈3相嚙合，使采煤機沿工作面移動，因此，牽引部是采煤機的行走機構。左、右截割部減速箱：將電動機的動力經齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪，驅動滾筒6旋轉。 如圖1.1 雙滾筒采煤機滾筒：是采煤機落煤和裝煤的工作機構，滾筒上焊有端盤及螺旋葉片，其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側裝有弧形擋煤板7，它可以根據不同的采煤方向來回翻轉180。底托架：是固定和承托整臺采煤機的底架，通過其下部四個滑靴9將采煤機騎在刮板輸送機的槽幫上，其中采空區側兩個滑靴套在輸送機的導向管上，以保證采煤機的可靠導向。調高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調節采煤機的采高。調斜油缸：用于調整采煤機的縱向傾斜度，以適應煤層沿走向起伏不平時的截割要求。電氣控制箱：內部裝有各種電控元件，用于采煤機的各種電氣控制和保護。 此外，為降低電動機和牽引部的溫度并提供內外噴霧降塵用水，采煤機設有專門的供水系統。采煤機的電纜和水管夾持在拖纜裝置內，并由采煤機拉動在工作面輸送機的電纜槽中卷起或展開。 1.4截割部結構及技術特征1.4.1截割部傳動方式確定截割部傳動裝置的功用：是將電動機的動力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒工作的需要。同時，傳動裝置還應適應滾筒調高的要求，使滾筒保持適當的工作高度。由于截割消耗采煤機總功率的8090，因此要求設計出的截割部傳動裝置具有高的強度、剛度和可靠性，良好的潤滑密封、散熱條件和高的傳動效率。采煤機截割部都采用齒輪傳動，常見的傳動方式有以下幾種(圖2.1)： 圖2-1 截割部傳動方式1電動