ebh-90型掘进机截割部设计毕业设计说明书(编辑修改稿)

ebh-90型掘进机截割部设计毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

重（ t）： 26 总功率（ k w）： 165 地隙（ mm）： 340 卧地深度（ mm）： 310 (2) 工作机构 截割方式： 横轴式截割 功率（ k w）： 90 截割头转速（ r/min）： 平均截割速度 (m/s)： 最大截割速度 (m/s)： 进给速度 (m/min)： ~ 进给牵引力 (KN)： 水平 30~43 垂直 36~60 截齿型式： 镐形 截齿数量（个）： 2179。 46 (3)装运机构 装运型式： 星轮，边双链刮板机 驱动方式： 液压 内蒙古科技大学毕业设计说明书 13 13 最大功率 (k w)： 2179。 装载宽度（ m）： ， （副铲板） 运输链速（ m/s）： 装运能力（ m3/h）： 岩 15~20 煤 80~100 (4)行走机构 行走型式： 履带 驱动方式： 液压 最大功率（ k w）： 2179。 35 行走速度（ m/min）： ~ 调运速度（ m/min）： 6～ 7 履带板宽度（ mm）： 400 接地长度（ mm）： 2400 接地公称比压（ M Pa）： (5)液压系统： 泵站驱动功率（ k w）： 75 油泵型号： CBZ2050/050 CBZ2080/032 总流量（ L/min）： 290 系统工作压力（ M Pa）： 16， 马达型号及数量： 2179。 A2F107W2S2 2179。 NHM11900B NHM11700I 油缸数量（个）： 9 (6)水系统 喷雾及冷却水压力（ M Pa）： 喷雾耗水量（ L/min）： 45 喷雾喷嘴数量（个）： 9 (7)电气系统 防爆型式： 隔爆型 供电电压（ V）： 660 控制电压（ V）： AC: 36 、 24 、 18 DC: 24 内蒙古科技大学毕业设计说明书 14 14 EBH90 型 悬臂式掘进机主要由截割、行走、装运、 转 载四大机构和液压、 喷雾 、电气三大系统组成。 ，并通过主体部将各执行机构有机的组合于一体。 见图 1。 C 图 1 EBH90 型掘进机 截 割部又称工作机构，结构如图 2所示，主要由截割电机、叉形架、三级圆锥圆柱齿轮传动减速器、回转台和回转机构、截割头、喷雾降尘装置组成。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 15 15 图 4 工 作 机 构 图 2 工作机构 截割部为三级圆锥圆柱齿轮传动减速器，输入轴经弹性联轴器与电动机输出轴连接，电动机输出轴通过联轴器与左右截割头连接。 掘进机截割减速器如图 3所示。 图 3 三级圆锥圆柱齿轮减速器 整个截割部通过一个叉形框架、两个销轴铰接于 回转台上。 借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装 在 回转台与机架之间的两个回转油缸，来实现整个内蒙古科技大学毕业设计说明书 16 16 截割部的升、降和回转运动，由此截割出任意形状的断 面。 装载部 装载部结构如图 4 所示，主要由铲板及左右对称的驱动装置组成，通过低速大扭矩液压马达直接驱动三爪转盘向内转动，从而达到装载煤岩的目的。 装载部安装于机器的前端。 通过一对销轴和铲板左 、 右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上、下摆动 ,可向上抬起 340mm，向下卧底 310mm。 当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以 增加机器的截割稳定性。 图 4 装载部 1 铲板 2刮板输送机改向链轮组 3三爪转盘 4驱动装置 刮板输送机结构如图 5所示，主要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等（改向轮组装在装载部上）组成。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 17 17 图 5 刮板输送机 1机前部 2机后部 3边双链刮板 4张紧装置 5驱动装置 6液压马达 刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。 机架在该处设有可拆装的垫块，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机 的卸载高度。 刮板输送机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过在输送机尾部的张紧油缸来实现的。 本次设计的 掘进机采用履带式行走机构。 左、右履带行走机构对称布置，分别驱动。 各由 10 个高强度螺栓（ M30179。 2 、 级）与机架相联。 左、右履带行走机构各由液压马达经三级 圆 柱齿轮和二级行星齿轮传动减速后，将动力传给主动链轮，驱动履带运动。 现以左行走机构为例，说明其结构组成及传动系统。 如图 图 7 所示，左行走机构主要由导向张紧装置、左履带架、履带链、左行走减速器、液压马达、摩擦 片式制动器等组成。 摩擦片式制动器为弹簧常闭式，当机器行走时，泵站向行走液压马达供油的同时，向摩擦片式制动器提供压力油推动活塞，压缩弹簧，使摩擦片式制动器解除制动。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 18 18 图 6 左履带行走机构 1导向张紧装置 2履带架 3履带链 4行走减速器 5行走液压马达 6摩擦片式制动器 本机工作行走速度为 ，调动行走速度为。 通过使用黄油枪向安装在导向张紧装置油缸上的注油嘴注入油脂，来完成履带链的张紧（油缸张紧行程 120mm），调整完毕后，装入适量垫板及一块锁 板，拧松注油嘴螺塞， 卸 除油缸内压力后再拧紧该螺塞，使张紧油缸活塞不承受张紧力。 图 7 左行走减速器 内蒙古科技大学毕业设计说明书 19 19 机架是整个机器的骨架，其结构如图 8 所示。 它承受着来自截割、行走和装载的各种载荷。 机器中的各部件均用螺栓或销轴与机架联接，机架为组焊件。 图 8 掘进机机架 1回转台 2前机架 3后机架 4后支撑腿 5转载机连接板 回转台主要用于 支撑 、联接并实现 截 割机构的升降和回转运动。 结构如图 8 所示。 回转台座在机架上，通过大型回转轴承用止口 36 个高强度螺栓与机架相 连。 工作时，在回转油缸的作用下，带动切割机构水平摆动。 截割机构的升降是通过回转台支座上左、右耳轴铰接相连的两个升降油缸实现的。 左、右后支撑腿是通过后支撑油缸及销轴分别与后机架连接，它的作用有： 切割时使用，以增加机器的稳定性； 窝机时使用，以便履带下垫板自救； 履带链断链及张紧时使用，以便操作； 抬起机器后部，以增加卧底深度。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 20 20 本机除截割头的旋转运动外，其余各部分均采用液压传动。 系统主泵站由一台 75kW的电动机通过同步齿轮箱驱动一台双联齿轮泵和一台三联齿轮泵（转向相反）， 同时分别向油缸回路、行走回路、装载回路、输送机回路、皮带转载机回路供压力油，主系统由五个独立的开式系统组成。 该机还设有液压锚杆钻机泵站，可同时为二台锚杆钻机提供压力油，另外系统还设置了文丘里管补油系统为油箱补油，避免了补油时对油箱的污染。 液压系统原理如图 9 所示。 图 9 液压系统原理图 、外喷雾冷却除尘系统 本系统主要用于灭尘、冷却掘进机 截 割电机及油箱，提高工作面能见度，改善工作环境，内、外喷雾冷却除尘系统如图 12 所示。 水从井下输水管通过粗过滤器过滤后进入总进液球阀，经减压阀减压至 后，内蒙古科技大学毕业设计说明书 21 21 冷却油箱和 截 割电机，再引至前喷嘴架处 雾状 喷出。 另一路不经减压阀的高压水，引至悬臂段上的内喷雾系统的雾状喷嘴喷出，当没有内喷雾时，此路水引至叉形架前方左右两边的加强型外喷雾处的线型喷嘴喷出。 内喷雾配水装置安装在悬臂段内 ， 8 个线型喷嘴分别安装在截割头的齿座之间；外喷雾喷雾架固定在悬臂筒法兰上，安装有 10 个雾状喷嘴 ； 加强型外喷雾的喷雾架固定在叉形架前端，安装有 8 个线型喷嘴。 图 12 水系统原理图 1Y 型过滤器 2球阀 3减压器 4耐震压力表 5油箱冷却器 6球阀 7雾状喷嘴 8线型喷嘴图 内蒙古科技大学毕业设计说明书 22 22 第三章 EBH90型掘进机截割机构设计 截 割机构主要由切割头，水冷电动机，减速器，伸缩机构和回转台等组成，具有破碎煤岩功能的机构。 割头的选择 截 割头装有截齿，用 于 破碎煤岩的部件。 截 割头主要由截割头体、齿座、螺旋叶片、截齿、喷嘴及筋板等构成；螺旋叶片焊在切割头体上，沿螺旋线并按截线间距排列齿座和截齿。 作为新一代的煤巷掘进设备，要求掘进机具有生产效率高、截割块度大、截割比能耗低的特点，因此，截割头的设计尤为关键。 影响截割效果的因素很 多，有运动参数和几何参数两方面。 其中运动参数主要表现在截割头横向摆动速度和转速。 增加横向摆动速度可提高生产率，增大截割块度，降低截割比能耗，但却使截割头载荷加大，所需截割功率增加；而提高转速能降低截割头载荷，但又使粉尘量增加，截割效率降低。 合理确定截割头的工作参数是保证截割头高效工作的关键之一。 经综合考虑，本次设计掘进机截割头的横向摆动速度为 6m/min，截割头转速为。 割电动机 的选择 截 割电机为外水冷式，且机体为焊接结构，前端与减速器相联，后端 连 接回转台。 电机输出力矩，通过花键套 传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花 键 套与内蒙古科技大学毕业设计说明书 23 23 截割头相联，把力矩传递到割头上，截割头进行工作。 截 割电机 应 根据工作条件选取，而且应当符合行业标准 MT4771996《 YBU 系列掘进机用隔爆型三相异步电动机》。 《掘进机截割的关键技术研究》李晓豁著 f7,抗截强度 A=310N/mm 截割头转矩 T=9550P/n 截割头转速 n(r/min) 截割头平均直径 D=500 截齿的截割阻力 Z 截齿切屑平均厚度 h=25 切屑宽度 b=20 Z=A*h*(+) =310*25*(+*20) =56575N D≤ 2T/Z T≥ D*Z/2=178。 M P≥ T*N/9550= 选用 YBU90 型电动机，电机功率 90kw 电机额定频率 50Hz，同步转速 1500r/min，额定转速 1440r/min，额定电压 660V。 电机结构外型图 ： 截割部减速器传动机构设计 传动方案的拟定 根据工作机的要求，传动装置将原动机的动力和运动传递给工作机。 实际表明，内蒙古科技大学毕业设计说明书 24 24 传动装置设计得合理与否，对整部装置的性能，成本以及整体尺寸都有很大影响。 因此，合理地设计传动装置是整部机器设计工作 中的重要环节，即合理地拟定传动方案又是保证传动装置设计质量的基础。 本次设计要求使用三级圆锥圆柱齿轮传动减速器，此减速器的优点：传动比较大，适用 于载荷较平稳的场合，要求轴具有较大的刚度。 圆锥齿轮传动承载能力高、传动平稳、工作 可靠、噪声及振动小。 传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配 通过查阅有关资料，截割头的转速为 ，为了便于计算按以下方法分配传动比： 高速级传动比 i1= 中速级传动比 i2=4 低速级传动中增加一个惰轮，惰轮与主 动轮的传动比： i 惰轮与从动轮的传动比： 。