1、开 题 报 告 题 目 采煤机滚筒测量装置设计 指 导 教 师 院（系、部） 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 教务处印制一、 选题的目的、意义和研究现状目的：本次毕业设计的目的是培养我综合运用采掘机械、机械设计、机械系统设计学等课程中所学理论知识的能力；强调设计的独创性和实用性，培养和提高设计者独立分析问题和解决实际问题的能力，为今后适应工作岗位和创造性地开展工作打下坚实基础。在设计过程中，通过运用各方面的知识来达到熟悉和掌握知识的目的。意义：通过这次毕业设计来加深我对所学知识的理解，达到能自主设计的目的。同时这也是对学我的一次毕业前的考核，只有通过了这次综合性的毕业设计，才能证明我已
2、经掌握相关的知识能力。这也是学校对社会输送人才的一种负责的态度，只有通过了毕业设计考核才能予以毕业，才能为建设国家做出贡献。研究现状和存在问题：我国的煤炭开采以井工开采为主，约占煤炭总产量的95%，综合机械化采煤是我国煤炭开采技术的主要方向。采煤机作为主要的井下开采设备，它的需求量将会逐年增加。这将导致采煤机的主要消耗部件-螺旋滚筒的需求量也会逐年而增大。在采煤机工作的过程中，截割部所消耗的功率约占采煤机总功率的85%。作为采煤机的工作机构，螺旋滚筒的参数直接影响了煤炭生产的块煤率、装煤效率、粉尘浓度及工作面的温升，从而影响煤矿的经济效益及工作面工人的身体健康、生命安全等。因此，测量采煤机滚筒
3、的装置就十分有必要了。采煤机滚筒测量装置不仅可以帮助滚筒生产厂家测量滚筒的直径、宽度、截齿的位姿，还能在在煤矿在选购采煤机滚筒时作为辅助工具，检测所选滚筒是否合格。根据由国家发展和改革委员会于2004年12月14日发布的中华人民共和国煤炭行业标准MT/T 321-2004（代替MT/T 321-1993）可知，滚筒专用测量装置主要测量滚筒的直径、截割宽度、截线、截线距、齿座定位角、叶片外缘升角及端盘齿落差等参数。采煤机滚筒测量装置的研制在很大程度上提升了我国采煤标准化、规范化水平。滚筒测量装置是由径向直尺、轴向直尺和游标组成的设备，通过对轴向、径向直尺及游标角度尺的搭配运用以达到测量滚筒及截齿
4、参数的目的。实际运用表明滚筒测量装置具有测量准确、结构简单、易于组装、安全稳定的优点。我国虽然在采煤机滚筒测量装置的研究方面取得了一些成绩，但是相对于发达国家而言，还存在不足：第一，我国的综采范围和落后的检测技术与产煤第一大国的地位不对应。第二，我国的采煤机滚筒测量装置的研究力度不足。我国传统材料、工艺、性能与世界发达国家还是存在很大的差距。第三，我国的采煤机滚筒测量装置的控制系统研究比较落后，严重制约了测量装置的精度和效率的提高。现在我国采煤机滚筒测量装置还是基本采用手动控制，人工读数、计算。近年来，计算机辅助设计技术的广泛使用，极大地提高了采煤机滚筒测量装置设计水平，但仍然存在一些突出问题
5、，主要有以下几点：（1）目前广泛使用的位姿求解主要有双四元数法、正交矩阵法和奇异值分解法等，较常用的是奇异值分解法。奇异值分解法法由于建模困难只能对个别部件进行分析，无法对整个滚筒分析。(2)由于缺少对整体强度的分析，导致对不同情况下装置受力趋势分析不明确。(3)在使用接触法计算处理各个组件的连接问题时，往往由于接触面选择困难，使分析效率低下。 二、 研究方案及预期结果本论文主要由实现测量滚筒直径功能结构、实现测量滚筒宽度功能的结构以及实现测量截齿位姿功能的结构的总体方案设计。具体内容包括以下几部分：1滚筒直径测量方案的确定2滚筒宽度测量方案的设计3截齿齿座安装角测量方案的设计4截齿位姿的测量
6、与计算5测量装置的结构设计6测量装置的总体布置三、 研究进度第三四周 任务分析查阅相关资料；第五六周 综合实习，计划设计安排，完成开题报告第七八周 完成绪论与滚筒参数简及影响第九十周 完成滚筒宽度、直径的测量方案第十一十二周 完成滚筒截齿位姿的测量方案第十三十四周 完成各测量装置的结构设计第十五十六周 完成测量装置的总体布置第十七十八周 编写设计说明书并绘制测量装置的图纸四、 主要参考文献1李峰,刘志毅.现代采掘机械.煤炭工业出版社,2007.32中国煤炭教育协会职业教育教材编审委员会.采煤机.煤炭工业出版社，20113李晓豁,沙永东.采掘机械.冶金工业出版社,2011.94朱龙根.机械系统设
7、计.机械工业出版社,2001.55廖林清,王华培,石晓辉,杨翔宇,曹建国,邓国红.机械设计方法学.重庆大学出版社,2003.36孙志礼,冷兴聚,魏延刚,曾海泉.机械设计.东北大学出版社,2000,97中华人民共和国煤炭行业标准MT/T321-2004.采煤机螺旋滚筒，1999，9.7中华人民共和国煤炭行业标准MT/T321-2004.采煤机螺旋滚筒.国家发展和改革委员会,2004.12.148王慧,许琢.掘进机器人的位姿与机体定位.制造业自动化，2013,49罗芳,邹方,周万勇.飞机大部件对接中的位姿计算方法.航空制造技术,2011,310刘继红,庞英仲,邹成.基于关键特征的飞机大部件对接位姿
8、调整技.计算机集成制造系统,2013,511段广洪,张辉,周潜,南仁东,王启明.刚体空间位姿测量装置及其测量方法发明专利申请公开说明书.知识产权出版社,2004,5,1212徐建文,曹伟康,田素川,魏垂胜.采煤机滚筒参数对块煤率的影响.现代矿业,2010,413李永俊,陈双喜.采煤机滚筒参数对出块率的影响.煤矿机械,2005,514赵立均,刘晓龙,赵燕燕.采煤机参数对装煤效果的影响.煤矿机械,2012,10.15李晓豁.采煤机参数对工作面温升的影响.煤炭科学技术，2010.616金全,赵晓斌.采煤机滚筒参数优化设计.煤矿机械，2003.1 17李晓豁.采煤机截齿排列参数对粉尘爆炸率的影响.辽宁工程技术大学学报，2007.1018刘送勇,杜长龙,崔新霞,程雪.采煤机滚筒运动参数的分析研究.煤炭工业出版社，2008.719程雪,杜长龙,李建平.采煤机滚筒与块煤率的关系分析.煤矿机械，2008.1220A.E.Hall.Coal Cutting by Winning Machines - E. Z. Pozin, V.Z. Melamed & V. V. Ton.Taylor & Francis Journal,1990,8 五、指导教师意见 指导教师签字：
