煤矿内减速机的模块化设计
摘 要：现如今，煤矿技术发展快速，对于煤矿中的机械化中的科学技术方面的要求越来越高。在这样的要求下，机械设备更新速度也相当的快、市场在该领域的竞争也日益激烈。为符合机械产品的多样化生产，现代煤矿产业中的技术在结构上具有一定的柔性化，传统的的机械产品已经不能满足当今的市场要求。在本文中我们就煤矿内减速机的模块化设计进行探讨和研究。
关键词：减速机；模块化设计；超性能设计；传动
在机械工业市场中，新的一批机械设备和技术呈现出的特点是方法独特、工艺先进、操作简单。这相较于以往的技术有了很大的改进，而模块化设计思想就是为了适应这样的要求而产生的。
1.模块化设计的介绍
煤矿内减速机的模块设计是一项新型的技术。具体解释为模块设计在一定要求之下，多种模式可以在相同的使用环境下共同起到作用，也可以在多种模式下，各个零件上可以表现出不同的特性。借用这样的新兴模式，在设计出的机械产品更具有选择性。再在这些不同规格、不同性能的产品中分析相关的技术指标。用一个生动的例子就是儿童常玩的积木为例，在每个积木的形状固定，积木的数量一定的情况下，最终拼出来的形状各个不同，改变形状的方式可以通过加减积木的数量、改变积木的颜色、可以改变积木使用的方向、可以改变积木的纵向高度和横向宽度，也可以改变积木放置的位置来觉得构造物的具体形状。但是无论怎样改变状态，初始条件都不会有任何的改变，这样的理念也就用于模块化设计之中。随着科学技术的发展迅速，模块化设计的思想概念用在了很多的建设领域。这也使得模块化设计的发展变得更加快捷。煤矿中的减速机的应用也是得益于模块化的设计。
在模块化设计中，在满足基本的要求之外，还要尽可能的降低设计制造的成本，在供货方面也要顺应市场的需求，保持一种供需平衡。此外对于模块化的设计还要及时对模块的参数进行实时更新，提高使用模块化的产品在使用中的操作能力，最大程度的达到设计的精度要求。在保障模块的基本体系的同时，构建整体的特征时，要利用模块的扩展功能，将产品的可逆转性提升一个高度，对于机械生产中的突变情况，模块化设计也能在最短的时间内做出相应的改变。
2.煤矿内减速机的模块化设计
在煤矿生产内，减速机的使用较为广泛，如何让减速机发挥最大的性能，就是我们要研究的问题。通过模块化设计，可以加强对减速机的使用效率。简单来说就是将不同种的产品在特定的情况下，在减速机的作用下表现出不同种的功能，用这样的方式来满足我们在煤矿生产中的一些特定要求。在煤矿的减速机中，通过模块化的设计，可以将系统表现出多种形态，利用不同的构造方式，把组合好的模块发挥出基本效应。通过一些基本的设定，对有些功能加强方面模块进行重新选择，并以新的组合来构造不同类型的减速机。这里所说的一些功能是在系统中自定义、设有权限的体系，往往变现为不可重复性，在特定的范围内，减速器的缺陷会通过模块化设计进行弥补。
在一些基本功能之外还有辅助功能，这些功能在减速机中也有重要的变现。它可以实现模块之间的自动对接和安装，将单一的模块通过物理的方法联接在一起，使前后的模块能够相互的联系在一起，共同辅助减速机的工作。扩展临界面也需要一些特殊模块进行改变性能。
在整个模块中，构造形态清晰（如上图所示）。设计中的降速矩阵在简化比的作用下，计算出数值的共轭值，数据再通过调制解调器进行输入。模块式的设计还有一部分是用来传动的，将化学能转成动能，将转换来的能量带动机械的转动，其中最为关键的因素就是润滑的作用。如果一旦缺失润滑，整个系统将不能发生可逆，对于模块式的系统也起不到保护的作用。另外，支承中也需要有一定的润滑效果。将电机在一个密闭的环境下，通过改变压强的方式，做有用功，保障模块连接的顺畅。
3.煤矿内减速机的模块化设计的参数指标
上面我们就一些煤矿内减速机的模块化设计中的构造进行了简要的讨论。但是在整体的架构下，减速机还有很多细小的参数指标，它不仅受到尺寸的限制，还受到模块化的影响，下面我们就设计中的一些技术指标进行讨论。
1） 单片模块设计
在设计不同模块时，都不是存在固定的尺寸，我们在选取一块母块后，其他的子模块都是在原有的基础上衍生开来。在模块的设计中将一单片对齿轮传动作为一个模块， 通过各个齿轮模块的随机组合就可以得出多种的中心距，这种组合是单一尺寸的模块所不能达到的，在这里我们用中心距分别为80、90、100、112、125、140、160、180、200、224、250、280、315、355、400、450、500、560、630、710这20种尺寸的模块尺寸对机械进行生产和加工，也可以等到一些常见并且十分通用多片模块来获得单级（ 13种） 、二级（ 17种） 、三级（ 14种） 共44种中心距的传动方式。通过单片模块设计衍生出来的多种形式安全符合设计的要求，并且满足GB10090300—88中的一系列要求。
在设计的诸多标准种存在有第一梯度的要求， 用组合的方式实现了多种中心距离的模块化，有着更强的适应能力，每个阶段的模块在减速机中的组合对于机器的运行都起到了积极的作用。各级齿轮传动比以单级2. 8、3. 15、3. 55、4、4. 5、5、5. 6为标准， 多级传动的每一级模块的运行仍采用单级的参数而不增加其他方面规格， 使模块在跨系列互换的条件下可以进行级间等强度优化。比如总传输比为35.5的五级减速机的各级传输比可分别由3. 55×3. 15×3. 15、3. 15×3. 15×3. 55、2. 8×3. 55×3. 55、2. 8×3. 15×4、……等多种方案组成， 从中选择各级强度最接近、最为实用的方案，这样既实现了参数优化目的又达到了传输比的模块化设计，为煤矿内减速机的优化打下了基础。对于由这样的方法设计出的不同模块进行多次的参数优化， 将优化产生的结果进行标准化的常态处理，不仅可以起到优化的作用，还能为了减少模块实用的消耗提供数据上的指导， 对相同数值中心距的多片模块的块数系数、螺旋角系数、同位素系数均取为相同值， 由此可以判定设计出的减速机模块设计是符合用户要求和强度要求的单片和多片模块。
2） 固定式模块设计
在通过组合再次重组等一系列方法得到的不同中心距离的单片和多片模块设计值，我们还要利用这些减速机中的模块进行分析。当中心距相同而传输比不同（其中包括 一、二、三级模块传动） 时采用一种固定式的模块设计， 由于减速机终端的中心距决定了整个固定模式的大小和使用寿命，在结构设计上以减速机终端到中心轴的距离为准，把基础前多种组合再次确定其它各功能的模块。固定式模块在已知的数据上作出相应的改变，这样有利于多种模块的安装，在贴合性能上也有了很大的提升。在与侧面相垂直的相应端面上有端盖和输出轴的边缘， 用在必要时安装锥齿旋转轮。如果在不装模块的地方要有的相应的孔洞设计，这里就不需要有上文提到的密封结构，在没有模块的结构上，我们多选用立方体的结构，一来保证减速机的稳定性能，再就是可以有小的通过减少模块的数量来降低构造成本。为满足不同的安装条件， 箱体还存在有平卧式和立卧式两种的安装方式。这些都是煤矿内减速机的模块设计的优化形式。
4.煤矿内减速机的模块化设计的前景
煤矿企业在现行的操作中多采用模块化设计，这一技术也沿用于减速机的设计和使用中。对于煤矿内减速机的模块化设计的可行性研究，专家也做过大量的分析，得出的数据可以很好的支持该技术为何使用如此广泛的原因。煤矿内减速机的模块化设计可以再很大程度上缩短产品在设计中和试验取材中的周期时间，有效的提高了煤矿中产品的性能和质量， 对于煤矿的生产效率有不可估量的作用。此外，模块设计可以加速响应市场的变化， 使产品更具有市场竞争力， 产品品种具有更大的适应性， 以满足用户的不同使用特性和企业的生产批量要求。同时在维修养护方面，模块化设计也能方便的使用，如在减速机中出现了机械故障，可以随时的更换模块，在特定的情况下，模块还能够根据要求进行数据的更新和数据的复制利用，通过减少使用元件的方法减低了施工成本，进而提高了产品的综合经济效益。
煤矿内减速机模块化设计的主要缺点是超性能设计，例如在进行轴和箱体的设计时， 不能因为较少的差异就另行设计， 而应尽可能采用较少种类的模块。这样，在结构设计上出现了超性能设计，而且随着生产批量的增大，这种超性能设计所带来的经济损失也越大， 即使对某些零件采用分段设计也难以避免这一问题的存在。 所以在设计时要认真权衡由模块化设计所带来的经济效益与由此而造成的经济损失这两者之间的利弊。
5.结束语
煤矿企业在生产过程中，对机械的要求与日俱增，如何合理的改善机械的运行环境就是一个很大的问题。在本文中详细的介绍了煤矿内减速机的模块化设计，着重描述了模块化设计的构造理念和实际用途，就减速机的模块化设计之中的弊端也做出了解释，在今后的煤矿生产中必须充分的发挥模块化设计，尽量避免在未能充分考虑在使用减速机模块化设计中的弊端而引起的事故。模块化设计也一直都是一个反复试验的模式，通过多种样式的试验，得出相关数据进行分析，得出较为实用的参数指标，最终达到满足煤矿生产需求和市场的需求的产品。
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