ebz200掘进机论文

ebz200掘进机论文内容摘要：

回采要求。 原因就是不连续的间断作业影响巷道掘进速度。 多年来人们一直希望有一种真正连续掘进的机器 ， 既能快速掘进割煤 ， 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 5 页 又能同时支护顶板和侧 板， 掘进与文护平行作业 ， 一次成巷。 于是出现了“掘锚机组”的新机型 ， 作为与高产高效工作面的配套设备 ， 是一种理想作业方式 ， 具有很好的发展前景 ， 令人瞩 目。 目前这种“掘 进 机组”已有几个国家研制成功 、 并投入使用。 如美国 JOY公司的 12CM30 和 12CM20B；奥地利 Vost A1Pine 公司的 ABM20 型；英国AnJerson GrouP 公司的 KBⅡ 型。 这些机器在一般中等地质条件下 ， 沿煤层单巷掘进速度可达 4～ 6m／ h， 每天掘进 80～ 120 m。 真正实现了快速掘进。 我国内掘进设备的发展及存在的问题 我国悬臂式掘进机的科研成果 目前， 我国 悬臂式掘进机技术已跃上了一个新的台阶，总体水平已接近国外同行。 在产品的开发方面，掘进机的切割功率从 30kW 提高到 160kW，机重从 13t 上升到 53t，切割对象从煤扩展到半煤岩，并逐步形成了煤及半煤岩掘进两大系列、十多个品种。 尤其是在“八五”后期至“九五”初期研制成功的 EBJ 系列半煤岩掘进机，其技术性能达到并部分超过了某些进口的同类产品，具有良好的性能价格比。 代表我国煤巷掘进机设计水平的主要机型有 :上海分院研制的 ELMA 一 40 型、 ELMB 一 55 型、 ELMS 一 75 型系列、 EBJ一 100 型等掘进机，太原分院研制的 EMA 一 30M、 EL 一 90 型、 EBJ 一 110型、 EBJ 一 65/48 型等掘进机和唐山分院研制的 EBZ75型掘进机。 其中上海分院研制的 ELMB 一 75 型系列掘进机与引进技术生产的 AM 一 50 型 ,5100 型掘进机已逐渐成为我国煤巷掘进设备的主力机型。 我国悬臂式掘进机技术发展展望 (1)产品开发的适用性 我国地域辽阔，地质条件差异显著，井型类别众多，开采工艺不一。 因此，综掘设备的研制也可以从三个方面着手。 （ 一 ） 是在现有悬臂式掘进机的基础上进行变异设计或二次开发，使其在适应性、功能性上得到延展。 （ 二 ） 是开发满足高产高效矿井发展要求的快速综合掘进设备。 （ 三 ） 是开发能满足特殊地质条件要求的综合机械化掘进 设备。 (2)产品使用的可靠性 煤矿生产对机械设备的可靠性要求很高。 高可靠性的具体体现是设备的高开机率。 影响高开机率的重要因素之一就是设备的可靠性。 因此，不管是旧机型的完善还是新机型的开发都要以可靠性为前提。 作为设计者应从设计 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 6 页 选型可靠性出发进行设计，如容量裕度、等效寿命、元件通用等。 作为制造者应从加工工艺的可靠性出发进行制造，如材料选择、工艺措施等。 作为使用者则应从生产系统的可靠性出发指导生产，如合理配置、完善系统、文明生产等。 通过三个环节的互相支撑达到提高整体可靠性的目的。 (3)产品与生产系统的配套性 巷道的综合机械化掘进是一项系统工程。 只有生产、运输等配套环境都正常运转才能保证掘进作业的正常进行。 根据不同的资料统计，掘进机在井下作业时正常掘进、停机支护和运输系统影响所占的时间约各占总循环时间的 30%。 如果我们在综掘系统配套方面进一步开展一些有效的、合乎生产特点的研究工作，当会对综掘生产有所裨益。 因此，我们的开发工作还应根据矿井掘进工作面的工艺条件和工作对象，对适用不同综掘设备的开拓掘进系统进行分类，找出典型，提出范例，供生产选择。 我国掘进机目前存在的问题 (1)目前我国研制的 产品主要适用于 煤巷掘进，对于硬煤及半煤岩巷道适应性差，机器振动过大，故障率高。 (2)国内应用最多的几种机型，除切割硬度偏低之外，内喷雾系统及防碰撞装置实际上不起作用，许多电气保护工作不可靠，普遍存在用户甩保护现象，电控系统抗振性差。 (3)技术引进缺少创新我国引进技术生产的机型生产多年改进不大，尤其是不能结合我国制造，使用水平进行改进，逐渐暴露出许多缺点。 悬臂式掘进机新技术的发展 悬臂式掘进机技术的发展除取决于实际生产需要外，还受基础工业发展水平及技术可行性的影响。 随着工业技术水平的提高和在悬臂式掘进机技术开 发方面经验的积累，我们正在尝试将一些新的技术成果应用于悬臂式掘进机的设计上。 新的主机技术 (1)掘锚联合机组 掘锚联合机组是集切割、装载、行走、锚杆支护、机载除尘等功能为一体的综合掘进装备，它具有先进的遥控操作系统和高效的除尘装置，不仅可用于高效集约化矿井的煤巷快速掘进，而且也可通过开采方式的变化用于回采“三下”压煤和“井田边角煤”，最大限度地回收煤炭资源，是煤巷掘进最理想的机型。 但由于其新技术的含量较大，如何立足于现有设备和技术， 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 7 页 尽快地开发出适合我国煤矿实际工况条件的掘锚联合机组，解决采掘工 作面接替紧张、采掘失调等难题，满足国内的迫切需求，填补我国在这方面的研究空白，是实现“十五”悬臂式掘机主机技术飞跃的首要任务。 (2)盘形滚刀悬臂式掘进机 利用滚压破岩原理设计的全断面岩巷掘进机，能有效截割硬岩，具有掘进速度快、效率高、巷道断面尺寸精确、工程质量好、超挖量少、巷道光滑等优点，但由于全断面岩巷掘进机体积大、重量重、能耗高、适应性差、投资巨大等弱点，无法广泛代替传统的钻爆法应用于岩巷或隧道的建设。 盘形滚刀悬臂式掘进机是一崭新的设计思路，它将盘形滚刀破岩技术巧妙地移植在悬臂式掘进机上，一方面保留 了悬臂式掘进机轻便、高效、能切割任意形状断面的优点，另一方面弥补了传统的镐形截齿截割方式无法截割硬岩的缺憾，使悬臂式掘进机的切割破岩能力有质的变化。 而且，与全断面掘进机相比，可大大降低初期投资。 (3)冲击振动掘进机 冲击振动掘进机是一种利用惯性原理，通过在普通的悬臂式掘进机截割机构部分增加一激振部件，利用一定频率和振幅的冲击来改善截割效果，以提高掘进机的切割硬度的新技术。 新的配套技术 (1)配套自移式转载机 运输技术的落后是制约掘进技术发展的重要因素之一。 自移式转载机作为联接掘进机和带式输送 机或矿车的桥梁，是掘进机械化作业线的重要一环。 由于其自带动力，具有自行牵引、灵活移动的特点。 可 满足不同的运输要求，实现运输设备的配套使用，是实现“十五”悬臂式掘进机配套运输技术高效的主要任务。 (2)配套机载锚杆支护技术 支护作业与掘进作业的不同步是影响掘进技术发展的又一关键。 锚杆支护技术，作为先进的支护技术，具有工艺简单、工效高、巷道断面利用率大、材料消耗低、支护速度快、支护成本低等优势，机载锚杆技术还有功率大、钻孔能力强、功能齐全、适用范围广、可自带动力、操作安全等优点，但存在操作复杂、维护成本高、一次 投资大等不利因素。 机载 锚杆支护技术能从根本上解决掘进、支护不同步问题，提高掘进生产率。 (3)配套机载除尘技术 机载除尘技术是悬臂式掘进机配套技术的重要一环，成为掘进机技术发展的另一关键。 由于工作环境恶劣，机载除尘技术必须做到除尘效果好、设 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 8 页 备体积小、功耗低、耗水量少、使用维护简单的特点。 传统的内、外喷雾除尘技术因效果差、成本高而一直无法推广，因而影响掘进工作面的作业安全。 而采用体积庞大的巷道除尘风机又因其不适合国情而难以推广。 具有环保价值的机载除尘产品 “ ”是专门为悬臂式掘进机配套设计，实现除尘、掘进同步作的国内外唯一采用液压驱动的机载除尘设备。 配套机载除尘技术的进一步研究，是实现悬臂式掘进机配套除尘技术突破的重要课题。 新的元部件技术 (1)履带内藏式行星减速器 悬臂式掘进机的行走机构是主机很重要的一大部件，它承担着主机在作业过程中的行走、调动任务，影响主机的灵活性。 传统的履带驱动装置体积大，占用空间多，效率低。 尤其对煤矿井下而言，利用的有效空间不足，给结构设计和设备性能带来一定的影响。 履带内藏式行星减速器传动是近年来发展起来的新技术，它具有占用空间小、效率 高、机器通过性好等优点，已成功地应用于工程机械如挖掘机等。 将其应用于结构空间受限的悬臂式掘进机是一种新的尝试。 它从性能上具有传动比大、传动效率高、输出转矩大等优点，从结构上具有体积小、重量轻等特点。 (2)工况监控技术 掘进机工况监控技术包括掘进机工况监测、故障诊断两方面。 通过对 供电电压、电动机负荷和温升控制，液压系统油压、油量、污染的监测 、油液污染和轴承温度的监测，最大限度地保证设备在最佳状态下工作。 在设备遇到故障时，及时发现故障原因并予以纠正。 掘进机工况监测技术的研究，是实现“悬臂式掘进机智能化的主要方 面。 (3)负载反馈调速技术 切割牵引速度是悬臂式掘进机的一个重要工 况参数，合理的切割牵引速度不仅与掘进机自身参数有关，还和煤岩硬度、钻人深度和切削厚度有关，负载反馈调速技术就是利用节流调速、变量泵一负反馈无级调速和定量泵一分流合流有级调速等方式，合理调整切割牵引速度。 有效地减少功率损耗，降低液压系统发热，延长液压元部件使用寿命，使掘进机能可靠地工作。 掘进机负载反馈调速技术的研究，是提高悬臂式掘进机可靠性的一条途径。 中国矿业大学 2020 届本科生毕业设计 第 9 页 第二章 .EBZ200掘进机 总体方案设计 任务说明 题目 EBZ200 型掘进机截割机构的研制 课题概况 本课题是 我公司 正在研制的课题之一，主要用于公司的主导产品 EBZ200型掘进机。 截割机构是掘进机重要部件，主要由截割电动机、截割减速器、升降臂、工作臂、截割头、内喷雾送水装置等组成。 具体要求 ，伸缩量 550mm； ； 3 .截割减速器按 200Kw 设计，截割头转速按 40r/min，截割头线速度为3m/s，工况系数按 计算； 、输出联轴节采用花键联接； 毕 业设计工作量 ； ；。 完成时间 2020 年 3月～ 2020 年 6 月 提交内容 ； ； ；。 主要性能 EBZ200掘进机是一种掘进效率高、截割功率适中的中重型掘进设备，该机集截割、装运、行走、操作等功能为一体，适用于任意形状断面的煤巷、半煤岩及软岩巷道掘进，也适用于条件类似的其它矿山巷道及工程隧道中使用；截割岩石最大抗压强度可达 80MPa，可提供锚杆泵站动力接口。 整机充分借鉴国外先进机型的典型结构及采用计算机辅助设计，结构紧凑，稳定性 中国矿业大学 2020届本科生毕业设计 第 10 页 好；关键部件和动密封均采用高质量进口产品，保证整机性能可靠；机器重心前置设计，有利于搭接皮带转载机后机器的平稳作业。 该机内外喷雾齐全，可有效抑制截割产生的粉尘和火花，能有效地满足煤矿安全生产的要求； 故障自诊断液晶显示，手动与遥控两种选择，使该产品设计更具先进性。 主要特点 采用纵轴截割方式，便于打柱窝、修巷，截割功率大、适应能力强、掘进效率高； 采用直径适中的截割头，单刀力大，截齿 布置合理，破岩过断层能力强，截割振动小，工作稳定性好； 具有内外喷雾功能，有效抑制粉尘； 采用俯角铲板，有利于装载和截割头下切；两种宽度的铲板方便选择；星轮马达直接驱动替代机械传动，减少故障的发生； 采用双边链输送机，有利于大块煤的输送，传动平稳可靠； 液压传动系统采用变量泵系统、液控先导操作，工作稳定，关键部件和密封均采用高质量进口产品，保证整机性能可靠。 采用 1140V电压等级，电气系统采用进口专用控制器控制防护等级 IP67，并配有中文液晶显示屏，能实时反映机器工况，各项保护和显示功 能齐全，性能可靠； 行走装置采用流行的整体链板传动，高压油脂缸配垫片式链轮涨紧型式，结构简单，维护操作方便，故障率低；行走采用无极变速方式，实现速度随机性。 有效提高工作效率；行走马达与减速一体化结构，质量更加可靠。 主要技术参数 项目 技术参数 项目 技术参数 最大掘进高度 m 行走速度（高 /低）（ m/min） 最大掘进宽度（ m） 履带宽度（ mm） 600 爬坡能力 177。 16176。 对地压强（ MPa） 中国矿业大学 2020届本科生毕业设计 第 11 页 最大截割硬度（ MPa） ≤80 油泵电机功率（ KW） 90 卧底深度（ mm）。