硕士开题报告剖析.doc

西安科技大学 硕士生学位论文开题报告 研 究 生 学 号: ******** 研 究 生 姓 名: *** 导 师 姓 名 : *** 学 科 专 业 : 机械工程 年 级: 研2013级 院 系 （部） 机械工程学院 西安科技大学研究生部制 2015年3月13日填写  目录 1选题背景及目的 1 1.1选题背景及意义 1 1.2选题目的 3 2滚筒采煤机滚筒的发展情况及振动截割技术在煤矿机械中的研究动态 4 2.1 滚筒采煤机滚筒的发展情况 4 2.2振动截割技术在煤矿机械上的研究动态 4 3采煤机振动截割滚筒的研究方案 8 3.1本课题拟研究内容及研究方法 8 3.2本课题拟采取的研究技术路线 9 3.3本课题预期达到的目标 9 4课题研究过程中可能遇会到的难题 10 5本课题的进度安排 10 参考文献 11 采煤机振动截割滚筒研究 1选题背景及目的 1.1选题背景及意义 现代机械化长壁采煤工作面中，滚筒式采煤机在所有机械化采煤设备中的使用量占到 90﹪以上，直接影响着采煤效率和成本。滚筒式采煤机功能强大种类繁多。根据滚筒数量，可将滚筒采煤机分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机，双滚筒采煤机可免开缺口，能适应较复杂的顶、底板条件，采高范围大能，能截割硬煤，调高方便，而单滚筒采煤机只用在薄煤层中，如今很少使用[1]；根据牵引方式，滚筒采煤机又可分为有链牵引滚筒采煤机和无链牵引滚筒采煤机，其中无链牵引滚筒采煤机移动平稳、振动小、故障率低、寿命长、可适应大倾角（最大达54°）条件工作、可实现工作面多台同时工作，提高了工作效率，并且可避免断链事故[2]。随着技术的发展和对大倾角煤层的开采需求，有链牵引滚筒采煤机逐渐被无链牵引滚筒采煤机取代。因此本文所阐述的滚筒采煤机主要指无链牵引双滚筒采煤机。 现有的滚筒采煤机切削煤层的机理实质是借助采煤机牵引力使滚筒造成对煤壁的挤压力[3]，再使滚筒旋转以实现落煤，与平铣刀铣削工件类似，采用了滚筒平稳铣削煤层的方法。滚筒采煤机切削煤层的这个过程，可总结为：平稳落煤、装煤、摇臂摆动——反向——推进——平稳落煤、装煤、摇臂摆动。 近几年来，虽然国内能源资源状况略有调整，许多新型能源不断开发利用，加上金融危机的影响，整个煤炭行业处于低迷状态，但煤炭资源作为主体能源的地位将在很长一段时间内不会改变。滚筒采煤机作为高产高效综合机械化采煤的关键设备，理所当然会随着采煤技术及当代社会对低能耗、高效率、高产量的需求而不断革新和发展。 滚筒是采煤机截割部的关键部件，其承担着落煤、装煤及喷雾降尘等任务，消耗的功率占约整个采煤机功率的80﹪～90﹪[4]。其结构性能的优劣与采煤机的生产能力、比能耗、工作时的负载状况、截齿的受力情况、块煤率、粉尘量等重要性能指标密切相关。 通过查阅文献可见，前人在采煤机截割滚筒的研究方面已经取得了许多成果[5-14]，这为寻求滚筒零部件更适合实际工况的结构尺寸、材料类型、零部件加工工艺及改善采煤机截割部的截割性能起到了关键作用。然而，纵观国内外的研究会发现，尽管许多科研人员为提高采煤机截割性能和寿命做了诸多研究，但现代机械化连续采煤中还是存在许多不足之处，特别是针对较难开采的煤层（如薄煤层、大倾角煤层、夹矸煤层、小断煤层、极硬质煤层），这些缺陷越发明显。具体表现如下： 1）截齿的磨损严重。在实际采煤工作中，特别是在开采硬质煤层或夹矸煤层时，截齿切削煤层过程中，由于截齿与煤岩的摩擦，其局部温度上升很快，使其极易磨损（尽管截齿可以在齿座中旋转而自锐）失效。虽然研究人员不断地设计新型高耐磨性截齿，但采掘那些难开采煤层时，改善效果依然不明显。 2）截齿受载荷较大。现在的采煤机理，大多都是依靠滚筒上截齿对煤岩的挤压，使煤层局部崩裂而落，在煤层产生裂纹之前，截齿上的载荷会急剧增加（经磨钝了的截齿表现尤为明显），而一旦裂纹产生，煤层会迅速崩溃，截齿上的载荷又会突然降低，这相当于对截齿施加了周期性的阶跃载荷，很容易引起截齿的疲劳断裂和磨损。 3）能耗比高。近年来，国内外的采煤机都在向大机型大功率方向发展，虽然实践证明，机重和功率越大，生产效率可相对提高，但能耗比也在不断增大。 4）煤块率低。现有滚筒式采煤机利用平稳切削方式落煤，此方法很好地发挥了截齿剪切力作用，利用了煤抗剪切力低，易于剪切破碎的特点，但是，当单个截齿与煤壁作用时，由于截齿切入煤壁深度浅，同时截齿速度方向始终与新切削煤壁相切，所以