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EBJ-120TP型掘进机设计说明书.doc

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EBJ-120TP型掘进机设计说明书.doc

中国矿业大学2007届本科生毕业设计第1页目录第一章概述部分.....................................11.1掘进机的发展现状与前景展望.......................................................................11.1.1国内外掘进机的发展现状....................................................................11.1.2掘进机发展前景展望...........................................................................21.2悬臂式掘进机的主要组成部分.......................................................................31.3EBJ─120TP型掘进机简介............................................................................41.3.1EBJ─120TP概述................................................................................51.3.2EBJ─120TP主要技术参数..................................................................71.4履带式掘进机在半煤岩工作条件下应用设计要求...........................................9第二章总体方案设计................................102.1掘进机总体结构布置...................................................................................102.2掘进机各组成部分基本结构设计..................................................................112.2.1截割部..............................................................................................112.2.2装载部..............................................................................................122.2.3刮板输送机.......................................................................................122.2.4行走部..............................................................................................132.2.5机架和回转台....................................................................................132.2.6液压系统...........................................................................................142.2.7电气系统...........................................................................................15第三章行走部设计..................................153.1行走部设计要求..........................................................................................153.2设计布置传动方案.......................................................................................163.3行走部各部分的具体设计............................................................................173.3.1履带的设计.......................................................................................173.3.2液压马达及电机选择.........................................................................183.3.3链轮的设计.......................................................................................203.3.4履带架及导向轮和张紧装置...............................................................21第四章减速器设计..................................234.1减速机构传动方案设计及传动比分配...........................................................234.2一级圆柱直齿轮的设计................................................................................254.2.1各齿数选择.......................................................................................254.2.2模数选择...........................................................................................254.2.3几何尺寸计算....................................................................................274.2.4啮合要素的验算................................................................................27中国矿业大学2007届本科生毕业设计第2页4.2.5齿轮弯曲强度校核.............................................................................274.3第二级3KⅡ型行星齿轮减速器的设计.......................................................314.3.1配齿计算部分....................................................................................324.3.2初步计算齿轮的主要参数..................................................................344.3.3啮合参数计算....................................................................................354.3.4几何尺寸计算....................................................................................374.3.5装配条件的验算................................................................................404.3.6传动效率的计算(附整体减速器效率计算)......................................414.3.7结构设计...........................................................................................424.3.8齿轮强度验算....................................................................................454.4减速器其它零件校核...................................................................................514.4.1减速器轴校核。................................................................................514.4.2减速器轴承校核。.............................................................................614.4.3减速器键校核....................................................................................62第五章装机事项与检修及检修.........................655.1搬运、安装和调整.......................................................................................655.1.1机器的拆卸和搬运............................................................................655.1.2机器组装及注意事项.........................................................................665.1.3机器的调整.......................................................................................665.2机器检修.....................................................................................................67结论............................................71参考文献...........................................72致谢............................................90第一章概述部分1.1掘进机的发展现状与前景展望1.1.1国内外掘进机的发展现状我们把全断面掘进机和自由断面掘进机统称为巷道掘进机。前者主要用中国矿业大学2007届本科生毕业设计第3页于岩巷的全断面钻削式一次成巷掘进自由断面掘进机则由于其工作臂可以上下左右移动而能自由改变掘进断面的形状和大小。自由断面掘进机常用于煤巷掘进.既可以用于综合机械化工作面进行全断面巷道掘进.也可应用于打眼放炮工艺进行机械化掘进。19世纪70年代,英国为修建海底隧道,生产制造了第一台掘进机,美国在20世纪30年代开发了悬臂式掘进机,并把此项技术应用于采矿业,此后英、德、日等十几个国家相继投入了大量的人力、物力、财力用于掘进机技术的开发和研制,经过多年的不懈努力,现有20多家公司,先后研制了近百种机型。目前,掘进机技术在如下几个方面有长足进步1适用范围在扩大2掘进断面在增加3适应坡度在提升4截割能力在加强5多功能性在显现6自控技术在提高其中自由断面的悬臂式巷道掘进机从上世纪四十年代产生至今,已有五十多年的发展历史,目前掘进机的截割功率为100408kw,机重24160t,平均日掘进进尺78nl,最大掘进能力达2030m/d.目前,国内煤矿用机型,中型机以AM一50、SIO0为代表,其截割功率为100kw,机重25t重型机以EBH132截割功率132kw、机重36t、EBJ160截割功率160kw、机重50t为代表。掘进机的截割头有横轴式和纵轴式两种形式,横轴式截割头一般用于软岩掘进,纵轴式截割头则多用于硬岩掘进。截齿的选择原来虽主要依靠经验,但目前已可以通过试验台测试来准确选择。截齿在掘进过程中破碎煤岩时,其上受到的应力会部分转化为能量,故研制新的刀头合金材料一直是截齿的发展方向。截割速度是影响掘进机掘进能力和截齿寿命的重要参数。纵轴式截割头的截割速度低于横轴式截割头的截割速度,目前掘进机的截割速度多为2.53.5m/s。实践证明,低速截割具有截深大、岩屑粗、粉尘生成量少、齿尖温度低、磨损量小、装机功率利用率高等优点但同时,低速截割也相应降低了掘进机的掘进能力。国外已有公司进行台架试验,以确定截割速度与掘进能力的关系。水力掘进的出现开辟了掘进机掘进技术发展的新天地,它具有诸多其他机械掘进所不及的优点。这项技术正在研发,一旦成熟,市场广阔。追溯我国使用巷道掘进机的历史,是从上世纪50年代初使用前苏联生产的J_IK一2M,J_IK21型煤巷掘进机开始的,之后又应用并仿制了J1K一3型掘进机60年代我国开始自行研制巷道掘进机,相继研制出了反修I型,反修Ⅱ型和开马型掘进机,机重大都在10t左右,适用于f4的断面为49.6的煤巷掘进。从1972年一1985年间,我国煤炭科研院所与煤机厂和矿务局共同设计开发研制了EMS30以及EMS55等机型。到80年代中期,我中国矿业大学2007届本科生毕业设计第4页国分别从英国、奥地利、日本、前苏联、美国、德国、匈牙利等国家引进了16种、近200台掘进设备,对我国煤矿使用掘进机起到了推动作用。七五期间,在煤矿采掘设备一条龙项目引进中,又引进了奥地利阿尔卑尼公司的Anll一50、日本三井三池公司的s10041型掘进机制造技术和先进的加工设备,使我国形成了批量生产掘进机的能力,基本上结束了中、小型掘进机依赖进口的局面。八五、九五期间,我国开始重型掘进机的研制工作,十五期间进入快速发展阶段。目前有轻、中、重机型EBE55、EBE75、EBE90、S100、AM一50、EBE110、EBEl20、EBE132、S150J/H、S200M、EBE160等,其中EBE160型是国内研制的重型掘进机,S2OOM是引进日本,进而国产化的重型机。近几年,随着煤炭工业的发展,国内掘进机呈快速增长。2000年市场投入总量为51台、2001年103台、2002年126台、2003年236台,到2004年将超过400台。佳木斯煤机公司处于行业领先地位,淮南煤机厂、南京晨光机器厂等均为我国掘进机的研制生产和不断发展作出了贡献。尽管我国掘进机研制工作起步并不晚,七五期间也曾取得过较好的成果,可是在发展过程中,现有产品与国际相比尚有很大差距。1从产品生产和使用方面看,国产的s100比日本晚6年,联合研制的EBE160比英国LH130晚13年2性能、规格相近的机型与国外相比晚820年。3从制造总数上看,截止2005年2月我国制造的掘进机近1150台,仅相当英国、德国、奥地利上世纪80年代的生产水平。4从机掘巷道比重看,与前苏联、英国、德国平均相差近20年。5从装机综合技术水平看,我国仅相当于国外20世纪80年代初期水平。为此,我国要提高制造厂及配套厂的设备精度和加工能力、原材料质量、加工技术及管理水平,适时引进先进技术,调整产品结构,加强自主开发能力,尽快缩短我国与先进掘进机生产国家的技术差距,并使我国煤矿掘进机械化装备提高到一个新的水平。1.1.2掘进机发展前景展望从目前国内掘进机发展趋势来看,具有广阔的发展前景,在我国除用于煤矿巷道掘进外,掘进机正进入铁路、城市地铁隧道的掘进以及公路建设等行业。其发展趋势有如下3项1重型掘进机。如220、AM75等机型,随着高产高效矿井建设需要,必然成为矿山的主力机型。另外,随着环保意识的强化,劳动力成本的提高,机械化掘进是一种必然发展趋势,市场前景更为看好。2矮机身中型掘进机。随着我国煤炭采掘业的不断发展,中厚煤层将逐步减少,煤矿巷道必然趋于薄煤层、半煤岩巷道,如山东、贵州等地。因此,有一定的破岩能力,机身矮、功率大的机型会成为今后市场的抢手机型。3辅助功能多的机型。

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