毕业设计论文掘进机设计

毕业设计论文掘进机设计内容摘要：

机座 5一也控 箱。 6一 液 压 装 j曰。 7一履带 行 走 机 构 : 8一装载铲板。 9一稳定俗 (四 )为保证作业的稳定 性 ， 履带位于机器的下部中间，前有落地铲板，后有稳定器支 撑，整个机器的童心在履带接地面积的形心面积范围内 (五 )为了保护司机安 全 ， 同时又便于观察、操 作 ， 将司机位置在机器后部左侧或右 侧 ， 这与地面挖掘明显不 同。 (六 )由于掘进机是地下巷道作业，所以整个机器呈长条 形 ， 而 且机身越矮越稳定。 3. 总体参数确定 悬臂式掘进 机 主 要参数的确 定 ， 应根据已经公 布 的技术标准 MT2389 u悬臂式掘进机通 用技术条件 和 u MT13894 悬臂式掘进机型式与参 数 ， 使掘进机产品标准化、系列化。 一、 机型与可切割性能指标 机 型分为四类 (特轻、轻 、 中 、 重 )， 还有横轴式和纵轴式两种切割方 式 ， 以 及与机型相 对应的其它参 数 ， 如 生产能力、切割机构功率、最大工作坡度、机 高 、 可掘巷道断 面 、 机 重 等，在 MT138标准中有明 确的数量级规定，这是新产品设计时芮先要考虑和遵循的标准规范。 关 于 掘进机可切割煤岩性能指 标 ， 这是一个正在研究的难题。 目前，世界上还没有公认 12 华北科技学院毕业技计 (论文 ) 3 的 、 适用掘进机的破碎煤岩理论，但各生产煤大国都有自己的设计和试验标准。 德国矿山技 术研究院对德国各地煤矿巷道围岩进行采集、分类、试 验 ， 在大量试验研究和分析的基础上 提出悬臂式掘进机经济切割界限。 在 我 国，由于对岩石可切割性能研究还 不 够， 没 有 对 我国煤矿巷道 围 岩作大量试验分析， 所以至今无法提出一个我国岩石分类方法。 过 去 ， 长 期沿用苏联的普氏系数 (即坚固性系数 f)。 岩石 的 坚固性是岩石抵抗开 采 工 艺破坏的特 性 ， 该系数近似地与岩石抗压强度极限成比 例 (该方法的试 验 原 理 :岩石破碎功与最小颗粒破碎所得到的体积成比例 )。 由于坚固性系数只考虑岩石的抗压强 度 ， 在生产实际中误差较 大 ， 其 可 靠 性和 计 算精度 较低。 因为岩石的破坏还常常利用拉力和剪力。 因 此 ， 在 MT138 标准中提出 用 三 项指标 (坚 固 性系数 、 单向抗压强度 )， 综合评价岩石的可切割性能。 二 、 机器可掘巷道断面 可掘 巷道断 面 由 掘 进机 的 主要尺寸参数确定。 尺寸参数包 括 :工 作尺 寸 、 机器外形尺 寸 、 工 作 机构尺 寸 等。 可掘断 面 的下 限 ， 由 机 器作业最小尺寸决定 ， 上限是机器位于巷道中部位 置不 动 ， 切割头可掘出的最大断面。 例如 AM50 型掘 进 机的可切割断面范围 为 o 三、 技术生产能力 机器的技术生 产能力 Q 用下式计算 Q= m / min (31) A=(d) +d2 )h/2 (32) 式中 A 一 切割头轴截面 积 ， m 2。 d)一切割头 小 端和大端直 径 ， m。 h 一切 深 ， m。 V 一 牵引速 度 ， m/min。 K 一煤岩松散系数 ， 一 般取。 四、 机重和重心 机 重是指整机质量。 机重应与 机 型 一 致 ， 与切割功率匹 配 ， 它直接影响机 器 的 工 作稳定 性。 13 华北科技学院毕业技计 (论文 ) 14 mm ， 机器 重 心 位 置有 重 心 高度 、 纵向距 离 、 横向偏 移 三 个 参数确定。 从 机 器工作稳性出 发 ， 重 心 高度越低 越 好 : 纵向距离应在履带中心偏前范围 内 : 横向偏移值尽量 减 小。 总体设计时 用 下式 估 算童心的纵向坐 标 x 值 式中 G。 一 各部件 重 量。 x 一 各 部件童心 x 坐 标 值。 五 、 机器稳定性 x= 三 生 L LG。 (33) 机 器稳定性是指掘进机 作 业 时的动态稳定 性 ， 由于机器受力复 杂 ， 很难精确计 算 ， 故目 前 仍 以 静态稳 定 性 估 算。 静 态 稳 定性 是指 抵 抗 倾 翻和在 坡 道上滑 移 的能 力。 机器的 极限倾翻角和下滑临界坡度均大于设计坡度。 极 限 倾 翻 角 α 上坡 αI =arc tg x， /H ， 度 : 下坡 α39。 2 = arc tg X 2 / H ， 度 : 横向 α2 = arc tg [( B + b)/ 2 C]， 度。 (34 ) 式中 xl 一 重心至后支重轮 轴 心线 距 离 : X 2 一 重 心 至 前 支重轮 轴 心 线距 离 : H一 重 心 离 地 高 度 : B 一两 条 履带中心 距 : C 一 重心横 向 偏心 距 离。 b一 履 带 板 宽 度。 履带在坡道上不自滑的坡 角 为 α = arc tg jl m。 \， X 度 (35) 式中 μmax 一最大 附 着 系 数 ， 一 般 取 μml\X =1 MRHS5013 型掘进机概述 华北科技学院毕业技计 (论文 ) 15 3. MRHS5013 型掘进机适用范围 日本三井三油机械制造公司从 1967 年研制出 第 一 台 掘 进机以来，相继 制 造出 M阳 S45， MRHS90， MRHS125 三 种型号的掘进 机。 MRHS5013 型掘进机 ， 是 按照我 国 要 求在 MRHS4513 型掘进机的基础上 改制而成的，这种掘进机是一种悬臂纵轴式径向切 割 的部分断面掘进机。 我国在 1979 年 前 后 引进了 M阳 S5013 型掘 进 机 49 台 ， 现正在开、跺、 西 LLI、 阳 泉 、 徐 州 等 多 个矿 务 局 使 用。 该 机适合在中小断面煤岩抗压强度 39. 239。 39。 39。 44. 1 MPa 的巷道中使 用 . 符合我国现阶段的生产条件，因此进尺和效率都达到了较高的水平。 MRHS6013 型掘 进 机，是煤矿掘进综合机械化的 主 要设备 之 一 ， 其 主 要任务是掘进 来准巷道。 该祝的切割范围 为 :高 约 . 1m ， 底宽约 2. 24. 5m。 当机体固定不 动时，最大掘进断面可达 17 m2。 该机的主要特点为 : 一 、整机外形尺寸小 ， 高 m ， 宽 ， 重量较轻 06. 5t)， 行驶速度快，并 可无级调 速。 二 、切割机构的悬臂采用伸缩机构，使切割机构更加灵活。 三 、 FL密封困难的部位均采用浮动式机械密 封 : 四 、 除切割机 沟 、 桥式转载机用电动机驱动外，来巴爪式装载机 构 、 中间输送 机 、 行 走 机 构均采用齿轮油马达驱 功。 另外 该 机还 有 一 些 不 足 ， 存在的主要问题 是 : 一 、 伸缩机构的花键联接强度不够，易受冲击裁荷破坏。 二 、 行走部减 速箱注油 困 难 ， 往往因缺油使元件过早破坏。 三 、伸缩机构的油缸 布 置在切 割 机构的右 侧 ， 司机操作时看不清，容易碰坏。 3. 2. 2 结构特点及主要技术特征 NmHS5013 型 掘 进机如图 32 所示，主要由切割机构、转载机构、行走机构、中问 输送机、转载机、啧雾降尘系 统 、 液压系统、电气系统组成。 阳 HS5013 型掘进机 的 主要技术特 征 : 一 、 监 机 外形 尺 寸 (长 宽 高 )(m) x x 原动机 油 压 马达 1 台 四、 运转机构 华北科技学院毕业技计 (论文 ) 16 中问运输机 切 割 断 面 ( m2 ) 817 型 式 中 心 单 链刮板式 总 功 率 ( KW ) 83 槽 宽 ( m ) 总 重 ( t ) f连速 ( mlmin ) 31 切 割 底 宽 度 ( m ) 运输能力 ( m3 I min ) 切 割 高度 ( m ) 原 动 机 油 马 达 1 台 切 割 硬 度 ( MPa) ::。 44. 1 转载 机 : 卧底 深 度 (m ) 型 式 胶 带 二 、切割机构 胶 带 宽度 ( m ) 切割滚筒转速 ( rI min ) 46 胶 带 速 度 ( mlmin ) 悬 臂伸缩量 ( m ) 回 转 角度 左 右 各 400 电 动 机 功 率 (KW ) 50 原 动 机 3盯扩 电 动滚筒 工 、 装载机构 装载 方 式 双粗 爪 式 五 、 行 走 机构 装 载 宽 度 ( m ) 履 带 板 宽度 ( m ) 接地比压 ( MPa) 57 号 透 平油 行 走 速 度 ( mlmin ) 电 动 机 功率 (盯， y ) 30 原 动 机 油 马 达 2台 七、外 喷 雾 降 尘 系统 六、 液压 系统 供水系 统 压 力 ( MPa) O. 二 联 齿 轮 泵 1 201。 i39。 八 、 电 气 系统 r， r， r 电 压 等 级 ( V ) 660 单 联 齿 轮 泵 40 mEI r 1 台 电 磁 开关型式 隔爆 齿 轮 油 马 达 mElr4 台 控 制 开 关 箱 型 式 隔 爆 油 箱 容 积 ( L ) 约 300 Jff、i明灯 额 定 电 压 ( v ) 24 液 压 油 抗磨 50号 液 压 油 或 46 号 、 照明灯 额 定 功 率 ( W ) 60 图 32 MRHS5013 型 掘进机 !tJJ割 头 : 2一 伸缩 悬 臂。 3一 升 降汕 缸 :4一 中间输 送 机 5一 转载 机 : 6一 转 载 书 D+I降汕 缸 : 7一 转载 L回转油 华北科技学院毕业技计 (论文 ) 17 缸 : 8一 装 载 机 于 1 降 汕 缸 :9一 行 走 机 构 10一装 载 机 构 :11一 伸 缩 汕 205。 lI: 12一 回 转 油 缸 : 13一 液 压 系 统 14一 外 喷 雾降 尘 系 统 : 15一 电 气 系统 Mf252。 lS5013 型 掘进机的传动系 统 如 图 33 所示，由切割机 构 、 装载机构 、 中间输送 机 、转裁机 、 行走机构的传动系统组合而成。 切割机构的传动系 统 :由 功 率 50盯歹， 转 速 1450 r / rnin的 MIE70XF]D2型 电动 机 ， 经联轴器、减速器、伸缩机构驱动切割头旋转。 切割头转速为 46 r / rnin。 减速器 为 二 级 圆柱齿轮传动，总传动比为 ，伸缩机构中的传动件为花 键 套 和花键 轴。 装载机构的粗 爪 ， 由转速为 1650 / 1980 r /rnin的 M342FS140型齿轮油马 达 ， 分别 经 左 右减速器驱动。 两减速器均 为 三 级 困 锥 圆 柱 齿 轮传动，总传动比为 50。 两个减速器 之间用万向轴将两个轴锥齿轮相 连。 祀爪转速为 33/中间输送机的传动系 统 : 由转 速 948/1147r/mjn的 M342FSl40型齿轮油马达，经 减速器和主动链轮驱动刮板 链。 减速器 为 二 级圆柱齿轮传 动 ， 总 传动比为 ， 链速为 31 m/m204。 n 0 转载机的传动系 统 :胶带输送机由电动滚筒驱 动 ， 其内部有电动机和减速器两部 分 组 成。 电动机 功 率 为 3KW 、转速 1000 r / rnin。 减速器 为 三 级圆柱齿轮传动 ， ， 总传功比 为 ， 胶带传动速度为 m/ s。 行 走机构的传动系 统 : 两履带分 别 由 转速为 1564/ 1877 r / mil1 的 M342FSl40 型 齿轮油马 达 ， 经减速器和主动链 轮 驱 动。 两 减速器均 为四级圆柱齿轮传动，总传动比为 328，主 ?9J链轮转速。 轴承是掘进机 的 主 要 外 购 件 之 一 ， 必 须要搞好维护检修和及时更换。 3. 主要组成及其使用情 况 一 、 t刀割机构 M阳 S5013型 掘进机的切割机构包 括 : 电动机、减速 器 、 伸缩机构、切割头 、 回 转 台以及伸缩、回 转 、 升 降油缸。 电动 机 、 减速器、伸缩机构和切割头，构 成 一 个刚性体， 用销 轴 与 回 转 台 饺 接 ， 回 转台固 定 在 履带架 上。 各 主 要部件的结构分述如下。