中 国 矿 业 大 学本 科 生 毕 业 设 计姓 名： 学 号： 学 院： 专 业： 设计题目： ML280 螺旋钻采煤机推进机构的设计 专 题： 螺旋钻头的研究 指导教师： 职 称： 20*年 6 月 19 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院 专业年级 学生姓名 任 务 下 达 日 期 ： 20* 年 1 月 20 日毕业设计日期： 20*年 2 月 28 日至 20* 年 6 月 19 日毕业设计题目：ML280 螺旋钻采煤机工作机构的设计毕业设计专题题目：螺旋钻头的研究毕业设计主要内容和要求：内容：螺旋钻采煤机总体方案的设计工作机构的优化设计螺旋钻头专题研究要求：4 张零号图纸设计说明书一份英文翻译不少于 3000 字设计参数为：截割阻力 2132KW，钻头转速 5560r/min推进速度 020m/min,后退速度 03.5m/min推进力 390KN，拉力 290KN，钻头直径为625mm，725mm,825mm 三种型号。院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：螺旋钻采煤机是近年引进的用于极薄煤层，实现工作面无人开采的新装备，该项技术在我们还是空白。螺旋钻采煤机的关键技术是工作机构的设计，曾新海同学选择的“ML280 型螺旋钻采煤机工作机构的设计”作为毕业设计的课题，对螺旋钻采煤机进行了系统的设计研究，在对总体方案进行了论证的基础上，对其工作机构进行了优化设计，并编制了相应的优化设计程序，且取得良好的效果。在完成毕业设计任务书要求的同时，对工作机构的螺旋钻头进行了专题研究，首次建立了螺旋钻头的运动学和力学模型，并实现了螺旋钻头实际工况的三维计算机动态模拟，其结果已用于指导生产实际，且研究有深度。学术水平高，此外，该生基础理论扎实，知识面广，建模能力、计算机和应用能力及解决实际问题的能力均很强，且工作量大，建议申请优秀毕业设计。成 绩： 优 指导教师签字：20* 年 6 月 20 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：该课题主要针对极薄煤层实现工作面无人开采而设计，目前国内未解决此技术难题。该同学基础理论扎实，在毕业设计过程中对课题的工作机构建立了相关的运动学和动力学模型，进行了优化设计，并实现了螺旋钻头实际工况的三维计算机动态仿真，防止了三螺旋钻头在工作过程出现干涉现象，该生具有较强的解决实际问题的能力，工作量大。论文的创新点在于优化设计模型的建立及动态仿真，为实现螺旋钻采煤机的国产化奠定了理论基础。论文写作规范，是一篇难得的优秀毕业设计。建设在理论仿真基础上进行部分实验室试验，为今后研制该装备提供相关试验数据。同意进行毕业答辩。建议成绩优秀。成 绩： 优秀 评阅教师签字：朱真才2005 年 6 月 23 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：本课题研究方法科学，技术路线先进，在薄煤层采用螺旋钻无人工作面开采技术填补了国内空白，具有广泛的发展前景。在本毕业设计中，该生能够运用数学知识和本专业知识，以计算机为工具，对采煤机工作机构进行了优化设计，建立了钻头的力学模型和运动方程，并给出了截齿的布置方案，本论文工作量大，质量高，思路新颖，体现了该学生具有较高的学术水平和扎实的数理功底，同时该生在国际和国家大学生数学建模中获均得过一、二等奖，在毕业设计中该学生能够把数学建模灵活运用机械设计中去，体现了该生具有较强的解决实际问题能力和工程应用能力，更体现其创新能力和严谨的科学研究思维。同意进行毕业答辩，建议成绩优秀。成 绩： 优秀 评阅教师签字：黄加兴2005 年 6 月 24 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况回 答 问 题提 出 问 题 正 确基 本正 确有 一般 性错 误有 原则 性错 误没 有回 答1、钻杆螺旋扭转刚度如何保证？2、工作当中镐型截齿损坏如何检测、更换？3、如何检测分辨煤层、岩石？4、工作中如果出现火花，如何解决？5、工作中螺旋钻杆若被矸石夹住，如何解决？6、采深确定的依据是什么？7、整机的刚度如何保证？8、液压缸的波动精度如何保证？9、说明书 P39 分析弯矩图？10、设计油箱时，油箱容积波动 50L 波动是如何含义？答辩委员会评语及建议成绩：该课题主要是针对极薄煤层工作面实现无人开采提出的新型采煤机械。毕业设计对工作机构建立了相应的运动学和动力学模型，进行了优化设计，实现了钻头工况的计算机模拟。工作量饱满图纸及说明书质量高。反映该生基础理论扎实，具有解决实际工程问题的能力，报告清晰，回答问题准确。建议成绩优秀答辩委员会主任签字： 王启广 2005 年 6 月 26 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本毕业设计由一般设计和专题设计两大部分组成，主要设计思想是以本机械专业知识为基础的最优化设计。一般设计部分主要是对螺旋钻采煤机的工作机构进行的优化设计，本文所设计的 ML280 螺旋钻采煤机，首先通过对螺旋叶片的受力分析和钻杆的输送能力进行的设计，建立了以螺旋钻杆输送能力最佳为目标函数的优化模型，对螺旋钻的参数化进行的设计，并且取得了非常好的效果，同时本文结合本机械专业知识和参考机械设计手册，对钻头的转动齿轮和推进液压缸进行了设计。专题部分的设计着眼于对螺旋钻头的设计，通过对煤层性质的分析，以截煤理论和力学知识为基础，建立了钻头的运动学模型和动力学模型，本专题主要是对截齿的干涉和螺旋钻头的截煤能力进行研究，并建立以截割能耗最底为目标函数的优化模型，对截齿的布置进行最优化设计，通过计算机 MATLAB 和 LINGO编程求得截齿的布置参数；同时在 PRO/E 软件下对模型进行了模拟，以观察钻头的干涉情况。关键词： 螺旋钻采煤机；螺旋钻头；干涉；优化设计ABSTRACTThis diploma winning design is contained two parts, one part is general designs and the other part is dissertation. The thought of my paper is optimum design what base on my major profession.The general part is optimum design on the mainly work organization which drive the twist drills to cutting the coal, the shearder designed in this paper ML280. First through analysis the stress of the screw blade and the capability of the auger stem, setting up optimum model which objective is making the transportation capability maximizing, then can gained the parameter of the auger stem. This model has achieved excellent effect. This text combines the professional knowledge of mechanical engineering and the enchiridion of mechanical engineering designed drive wheel gear and the hydraulic pressure system.The dissertation is focus on the auger bit studying, through analysis the character of coal seam, and base on the theory of excavate coal and dynamics, then establish the model which objective is making the cutting power cost minimizing, then compile the MATLAB and LINGO programs the resolve this problem, and get the parameter of the way of auger bits collocation. At the same time check the validity of by PRO/E software, in order to observed the auger bit interference status.Keyword: shearder; auger bits; interference; optimum design目 录1 绪论 .111.1 采煤机的发展史 .111.2 我国采煤机的发展展望 .121.2.1 大功率、大截深电牵引采煤机的进一步研究 .121.2.2 大功率采煤机的工况监测、故障诊断与控制系统的研究 .121.2.3 应用高新技术，严格管理，提高可靠性 .121.3 螺旋钻采煤机的概述 .141.4 螺旋钻采煤机的市场价值 .