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大断面硬煤岩掘进机总体结构及装运机构设计说明书[带图纸].doc

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大断面硬煤岩掘进机总体结构及装运机构设计说明书[带图纸].doc

辽宁工程技术大学毕业设计(论文)1目录ABSTRACT3前言41掘进机总体设计511使用条件612结构设计7121工作机构的型式选择7122装载机构的型式选择8123输送机构的型式选择9124转载机构的型式选择10125行走机构的型式选择10126除尘装置的型式选择1113对上述个部分进行选用11131运用黑箱法11132技术经济评价12133绘制强度图13134绘制断面图1314总体参数的确定14141机型大小14142总体布置14143掘进机的通过性152装运机构设计1621设计要求1622铲板组成1723星轮结构尺寸确定1824运输机设计193铲板升降油缸的设计2031铲板升降液压缸类型的选择2032基本参数的确定20321工作负载的确定20322工作压力的确定21323工作速度和速比的确定21324液压缸内径确定22325最大工作行程和最小导向长度的确定23326活塞宽度(B)和隔离套的选用24327液压缸的推力和拉力2433缸底厚度的计算24331缸筒壁厚24332缸筒壁厚的强度验算2534外径的选择254液压缸稳定性和活塞杆强度验算2641、液压缸稳定性验算26411、活塞杆的计算简图26高威;大断面硬煤岩掘进机总体方案及装运机构设计2412柔度计算26413活塞杆强度验算27414液压缸连接零件的强度计算283、缸盖卡环连接的强度计算29415密封、导向和防尘装置的选择29结论31摘要研究目的掘进机有传统的钻暴法相比,具有以下优点能够保证巷道的稳定性。掘进速度快。减少巷道的超控量和不必要的工程量。减少岩石冒落及瓦斯的突然涌出,利与安全生产和通风管理。改善劳动条件,减少笨重的体力劳动,效率提高。使用掘进机不但可以提高巷道的掘进速度,而且还可以研究巷道掘进技术,改善工艺和劳动组织,逐步实现巷道掘进过程的综合机械化。改善劳动条件,减少笨重的体力劳动,效率提高设计方法;首先进行总体设计,部分端面掘进机主要由截割机构,行走机构,装载机构,液压系统,操纵控制系统。各个机构提供两套方案,针对用户的提供的使用条件,经济性,从中选一套好的掘进机设计要遵循如下原则,1工作机构的运动学参数,动力学参数,结构形状以及掘进机的其他组成部分的结构形状和技术参数等,均随着煤岩的不同特点而异。必须量体裁衣。2从截齿到动力机,从截齿开始计算掘进机所需要的各种动力源的能力,并运用到设计时间中。3动态设计原则。将运用优化设计方法,有限元设计方法,摸台分析设计方法,试验设计方法。悬臂式巷道掘进机具有掘进速度快,巷道成形好,便于与其它设备配套组成综掘作业线以及成本较为合理等优点,因而应用广泛。近年来掘进机不仅广泛用于煤及软岩巷道的掘进,在中等硬度的半煤岩巷道掘进中获得良好的技术经济效果。我国掘进机研制工作起步并不晚,“七五”期间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设计中是通过绘制整机布置草图来控制各部分的主要尺寸和相互位置,原则如下;保证各部件,零件间协调工作,运行可靠,有足够的强度和刚度,结构紧凑,外型美观,整体稳定性好,生产效率高,传动损失小,便于操作和维修,工作安全可靠结果;掘进机是一种综合掘进设备,集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体,包含多种机构,具有多重功能。悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成。主机把岩石切割破落下来,转运机构把破碎的岩渣转运至机器尾部卸下,由后配套转载机、运输机运走。悬臂式掘进机的切割臂可以上下、左右自由摆动,能切割任意形状的巷道断面,切割出的表面精确、平整,便于支护。履带式行走机构使机器调动灵活,便于转弯、爬坡,对复杂辽宁工程技术大学毕业设计(论文)3地质条件适应性强。该系列掘进机主要用于采煤准备巷道的掘进,适用于掘进破碎煤岩硬度F6,断面1024M2的煤或半煤岩巷道。关键词掘进机;目的;方法ABSTRACTTHERESEARCHGOALMECHANICALBORINGMACHINEHASTHETRADITIONTODRILLTHESTORMLAWTOCOMPARE,HASTHEFOLLOWINGMERITCANGUARANTEETUNNELSSTABILITYTHETUNNELINGSPEEDISQUICKREDUCESTHETUNNELULTRATOCONTROLTHEQUANTITYANDTHENONESSENTIALRESILIENCETHEREDUCEDROCKBRAVESTOFALLANDGASSUDDENGUSHINGOUT,FAVORABLEANDTHESAFETYINPRODUCTIONANDVENTILATESTHEMANAGEMENTTHEIMPROVEMENTWORKCONDITION,REDUCESTHEUNWIELDYPHYSICALLABOR,THEEFFICIENCYENHANCEMENTNOTONLYUSESTHEMECHANICALBORINGMACHINETOBEPOSSIBLETORAISETUNNELSTUNNELINGSPEED,MOREOVERMAYALSOSTUDYTHEDRIFTDRIVINGTECHNOLOGY,THEIMPROVEMENTCRAFTANDTHELABORORGANIZATION,REALIZESTHEDRIFTDRIVINGPROCESSSYNTHESISMECHANIZATIONGRADUALLYTHEIMPROVEMENTWORKCONDITION,REDUCESTHEUNWIELDYPHYSICALLABOR,THEEFFICIENCYENHANCEMENTDESIGNMETHOD;FIRSTCARRIESONTHESYSTEMDESIGN,PARTIALENDSURFACEMECHANICALBORINGMACHINEMAINLYBYCUTTINGORGANIZATION,RUNNINGGEAR,CHARGINGGEAR,HYDRAULICSYSTEM,OPERATIONCONTROLSYSTEMEACHORGANIZATIONPROVIDESTWOSETSOFPLANS,PROVIDESTHEEXPLOITATIONCONDITIONSINVIEWOFTHEUSER,THEEFFICIENCY,CHOOSESASETOFGOODMECHANICALBORINGMACHINEDESIGNTOFOLLOWTHEFOLLOWINGPRINCIPLE,1OPERATINGMECHANISMKINEMATICSPARAMETER,DYNAMICSPARAMETER,STRUCTURESHAPEASWELLASWELLASMECHANICALBORINGMACHINESOTHERCONSTITUENTSTRUCTURESHAPEANDTECHNICALPARAMETERANDSOON,ALONGWITHCOALCRAGDIFFERENTCHARACTERISTIC,BUTDIFFERENTMUSTACTACCORDINGTOCIRCUMSTANCES2FROMTHETRUNCATIONTOOTHTOTHEENGINE,STARTEACHKINDOFPOWERSUPPLYABILITYWHICHFROMTHETRUNCATIONTOOTHCALCULATESTHEMECHANICALBORINGMACHINETONEED,ANDUSINGDESIGNTIME3DYNAMICDESIGNPRINCIPLESUSINGTHEOPTIMIZATIONDESIGNMETHOD,THEFINITEELEMENTDESIGNMETHOD,WILLTRACETHETAIWANANALYSISDESIGNMETHOD,THEEXPERIMENTALDESIGNMETHODTHECANTILEVERTUNNELMECHANICALBORINGMACHINEHASTHETUNNELINGSPEEDTOBEQUICK,THETUNNELFORMS,ISADVANTAGEOUSDIGSTHEPRODUCTIONLINEASWELLASTHECOSTWITHOTHEREQUIPMENTNECESSARYCOMPOSITIONSYNTHESISISMOREREASONABLEANDSOONMERITS,THUSAPPLIESWIDELYINRECENTYEARSTHEMECHANICALBORINGMACHINENOTONLYWIDELYUSEDINTHECOALANDTHESOFTROCKTUNNELSTUNNELING,OBTAINEDTHEGOODTECHNICALECONOMYEFFECTINTHEMEDIUMDEGREEOFHARDNESSSHALFCOALCRAGDRIFTDRIVINGOURCOUNTRYMECHANICALBORING高威;大断面硬煤岩掘进机总体方案及装运机构设计4MACHINEDEVELOPMENTWORKSTARTISNOTLATE,“75”PERIODONCEHADMADETHEGOODPROGRESS,BUTINTHEDEVELOPINGPROCESS,THEEXISTINGPRODUCTANDINTERNATIONALCOMPAREDSHANGINYOUTHEVERYBIGDISPARITYDESIGNISCONTROLSVARIOUSPARTOFMAINDIMENSIONSANDTHEMUTUALPOSITIONTHROUGHTHEPLANCOMPLETEMACHINEARRANGEMENTSCHEMATICDIAGRAM,THEPRINCIPLEWASASFOLLOWS;GUARANTEESVARIOUSPARTS,BETWEENTHECOMPONENTSISCOORDINATEDTHEWORK,THEMOVEMENTISRELIABLE,HASTHEENOUGHINTENSITYANDTHERIGIDITY,THESTRUCTUREISCOMPACT,THEOUTLOOKISARTISTIC,THEOVERALLSTABILITYISGOOD,THEPRODUCTIONEFFICIENCYISHIGH,THETRANSMISSIONLOSSISSMALL,ISADVANTAGEOUSFORTHEOPERATIONANDTHESERVICE,THEJOBSAFETYRELIABLERESULT;THEMECHANICALBORINGMACHINEISONEKINDOFCOMPREHENSIVETUNNELINGEQUIPMENT,COLLECTIONCUTTING,WALKS,SHIPPING,THEATOMIZATIONTOLAYTHEDUSTINABODY,CONTAINSMANYKINDSOFORGANIZATIONS,HASTHEMULTIPLEFUNCTIONSTHECANTILEVERMECHANICALBORINGMACHINEPRODUCTIONLINEISMAINLYCOMPOSEDOFTHEMAINENGINEWITHTHELATTERSUPPLEMENTARYEQUIPMENTTHEMAINENGINEDECLINESDOWNROCKCUTTING,THETRANSSHIPMENTACTIVITYUNLOADSTHESTAVECRAGDREGSTRANSPORTATIONTOTHEMACHINEREARPART,AFTERTHENECESSARYEXTENSIONCARRIERVEHICLE,THETRANSPORTAIRCRAFTMOVESAWAYTHECANTILEVERMECHANICALBORINGMACHINESCUTTINGARMMAY,ABOUTTHEFREEOSCILLATION,BEABLETOCUTTHEARBITRARYSHAPEUPANDDOWNTHETUNNELCROSSSECTION,CUTSTHESURFACEISPRECISE,ISSMOOTH,ISADVANTAGEOUSFORTHESUPPORTSANDPROTECTIONSTHEMARCHINGRUNNINGGEARENABLESTHEMACHINETOTRANSFERNIMBLY,ISADVANTAGEOUSFORTHECURVE,THEHILLCLIMBING,TOCOMPLEXGEOLOGYCOMPATIBLETHISSERIESMECHANICALBORINGMACHINEMAINLYUSESINMININGCOALPREPARESTUNNELSTUNNELING,ISSUITABLEINTUNNELINGBROKENPULVERIZEDCOALCRAGDEGREEOFHARDNESSF6,THECROSSSECTION1024M2COALORHALFCOALCRAGTUNNELKEYWORDMECHANICALBORINGMACHINE;GOAL;METHOD前言目的意义掘进机有传统的钻暴法相比,具有以下优点;能够保证巷道的稳定性。掘进速度快。减少巷道的超控量和不必要的工程量。减少岩石冒落及瓦斯的突然涌出,利与安全生产和通风管理。改善劳动条件,减少笨重的体力劳动,效率提高。使用掘进机不但可以提高巷道的掘进速度,而且还可以研究巷道掘进技术,改善工艺和劳动组织,逐步实辽宁工程技术大学毕业设计(论文)5现巷道掘进过程的综合机械化。在设计中主要研究掘进机的装载机构。这里我主要对掘进机装载机构进行研究和分析。利用所学的机械设计知识简单设计机构,对重要的元件机构进行选用和设计,说明其优、缺点,以及对整个系统的影响。研究方案,首先进行总体设计,部分端面掘进机主要由截割机构,行走机构,装载机构,液压系统,操纵控制系统。各个机构提供两套方案,针对用户的提供的使用条件,经济性,从中选一套好的。在接着进行专题设计,这部分应做的比较细,包括强度计算,装载机构的组成部分,耙爪,各种减速器,滚筒,耙板。在设计工作开始,设计师应该认真研究和分析用户提出的技术要求和机器的工作条件,以便在总体设计中能恰当的确定出机型,技术参数,总体结构,保证设计质量。装载机构总体设计主要依据,巷道的端面尺寸,物料的物理性能,巷道和底版情况,行走方式和原动机的类型。总体布置包括机器各部分间性能协调和他们的位置正确,设计中是通过绘制整机布置草图来控制各部分的主要尺寸和相互位置,原则如下;保证各部件,零件间协调工作,运行可靠,有足够的强度和刚度,结构紧凑,外型美观,整体稳定性好,生产效率高,传动损失小,便于操作和维修,工作安全可靠。装运机构工作部分的设计要先对耙爪的运动轨迹分析,在集合尺寸的确定,运动学和动力学的分析,强度计算。掘进机设计要遵循如下原则,1工作机构的运动学参数,动力学参数,结构形状以及掘进机的其他组成部分的结构形状和技术参数等,均随着煤岩的不同特点而异。必须量体裁衣。2从截齿到动力机,从截齿开始计算掘进机所需要的各种动力源的能力,并运用到设计时间中。3动态设计原则。将运用优化设计方法,有限元设计方法,摸台分析设计方法,试验设计方法。1掘进机总体设计掘进机是一种能够实现截割,装运,运输,装载煤岩和调动行走,喷雾除尘的联合机组。与传统的爆破法相比,使用掘进机有以下优点;1能够保证巷道的稳定性。2掘进速度快。3减少巷道的超控量和不必要的工程量。4减少岩石的冒落和及瓦斯的突然涌出,有利与安全和通风管理。5改善劳动条件,减少笨重的体力劳动它既可用于煤矿井下,也可用于金属矿山以及其他隧道施工。

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