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含CAD图纸、说明书 EBZ200掘进机截割部设计 EBZ200掘进机截割部图纸 EBZ200掘进机截割部 EBZ200 掘进机截割部 掘进机截割部设计 EBZ200 掘进机截割部 掘进机截割部设计【

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优秀本科毕业设计（论文）摘 要悬臂式掘进机是为煤矿综采及高档普采工作面采掘巷道的机械设备，它结构紧凑、适应性好、机身矮、重心低、操作简单、检修方便。本次设计主要是悬臂式掘进机的截割机构，悬臂式掘进机的截割机构是有伸缩式和固定式两种，按照它的截割头的分布可以分为横轴式和纵轴式两种。我所设计的掘进机截割部是纵轴式带伸缩的形式。纵轴式与横轴式相比，主要有结构简单，设计方便，便于安装和调试。在截割过程中，横轴式可以进行上下左右摆动截割，方便灵活。带伸缩的截割臂，在解决掘进机掘进面窄的问题上发挥了很大作用，掘进机截割部带伸缩，加大了截割部的长度，从而加大了截割头所经过的截割面，提高了掘进效率。我的设计中动力源是电动机，通过联轴器传动，由减速器进行减速，最后输出转速为40r/min。本设计中主要的传动结构为三级行星齿轮减速器，它包含了一级直齿轮传动和两级行星齿轮传动，输入和输出都采用花键联结。本设计中介绍了EBZ200型掘进机的检修及维护保养。关键词：掘进机 ；截割部 ；齿轮减速器 ；带伸缩Abstract The cantilever mechanical boring machine is picks and upscale Pu for the coal mine synthesis picks the working surface to excavate the tunnel the mechanical device, its structure compact, the compatibility good, the fuselage short, the center of gravity low, the operation simple, the overhaul is convenient. This design mainly is the cantilever mechanical boring machine cutting organization, the cantilever mechanical boring machine cutting organization has extension and the stationary two kinds, may divide into the abscissa axis type and the ordinate axis type two kinds according to its cutting head distribution. I design mechanical boring machine cutting department is the form which the ordinate axis type belt expands and contracts. The ordinate axis type and the abscissa axis type compare, mainly has the structure to be simple, the design is convenient, is advantageous for the installment and the debugging. About the cutting process, the abscissa axis type may carry on about swings cutting, facilitates nimbly. The belt expands and contracts the cutting arm, played the very major role in the solution mechanical boring machine tunneling surface narrow question, the mechanical boring machine cutting department belt expanded and contracted, has increased the cutting department length, thus has enlarged the cutting surface which a cutting institute passed through, enhanced the tunneling efficiency. In my design the power supply is an electric motor, through the shaft coupling transmission, carries on by the reduction gear decelerates, the final output rotational speed is 40r/min. The design of the three-tier structure as the main transmission planetary gear reducer, which includes level straight gear transmission planetary gear transmission and levels, import and export are used spline up. The design introduced EBZ200 type boring machine overhaul and maintenance.Key word: Mechanical boring machine; Cutting department; Speed reducer gear; Belt expansion and contraction.目录1. 掘进机的概述11.1 悬臂式掘进机简介11.2 国外掘进设备及综掘技术发展现状11.3 我国悬臂式掘进机的发展历史和现状21.4 现代掘进机发展的趋势21.5 我国内掘进设备的发展及存在的问题51.5.1 我国悬臂式掘进机的科研成果51.5.2 我国悬臂式掘进机技术发展展望51.5.3 我国掘进机目前存在的问题61.6 悬臂式掘进机新技术的发展61.6.1 新的主机技术61.6.2 新的配套技术71.6.3 新的元部件技术82.EBZ200掘进机总体方案设计92.1 任务说明92.1.1 题目92.1.2 课题概况92.1.3具体要求92.1.4 毕业设计工作量92.1.5 完成时间92.1.6 提交内容92.2 主要性能92.3 主要特点102.4 主要技术参数102.5方案的确定112.5.1 工作机构的型式选择112.5.2装载机构的型式选择122.6工作机构的型式选择132.7除尘装置的型式选择142.8高压水细射流辅助切割技术143. 截割部的设计及计算173.1行星传动概述173.2 传动原理图173.3 第一级直齿轮传动设计计算183.3.1.总传动比计算183.3.2选择电动机183.3.3根据齿面接触疲劳强度设计计算183.3.4齿根弯曲疲劳强度校核213.4高速级行星齿轮的设计计算223.4.1传动比分配223.4.2选择材料233.4.3转距计算233.4.4参数的选取和计算233.4.5初步计算齿轮模数m和中心距a253.4.6变位系数的计算263.4.7齿轮几何尺寸的计算273.4.8行星齿轮啮合要素的计算283.4.9行星齿轮装配条件的验算293.4.10行星齿轮传动效率计算303.4.11行星齿轮强度的计算303.5高速级行星齿轮设计及校核353.5.1配齿计算353.5.2初步计算齿轮模数m和中心距a363.5.3变位系数的计算373.5.4齿轮几何尺寸的计算383.5.5行星齿轮啮合要素的计算393.5.6行星齿轮装配条件的验算403.5.7行星齿轮传动效率计算413.5.8行星齿轮强度的计算413.6轴的计算校核453.6.1主要已知参数453.6.2轴上力的计算453.6.3计算轴的最小直径463.6.4 花键联轴器的选择463.6.5花键联结强度校核463.6.6轴的强度校核473.6.7轴承寿命计算484. 检修及维护保养504.1机器的检修504.2机器维护和保养534.2.1机器的日常维护保养544.2.2机器的定期维护保养554.2.3润滑564.2.4电气604.3机器常见故障的原因及处理方法61总结67参考文献68英文翻译68致 谢76精品优秀毕业设计，助答辩无忧！优秀本科毕业设计（论文）1. 掘进机的概述1.1 悬臂式掘进机简介悬臂式掘进机是煤矿井下巷道综掘法的主要设备，它集开挖、装碴和自动行走于一体，操纵方便，对复杂地质适应性强，便于支护，用于煤和半煤岩层的掘进因此在采矿工程中得到了越来越广泛的应用。悬臂式掘进机主要有横轴式掘进机和纵轴式掘进机。它们的主要组成部件相同，只是截割头的布置不同。悬臂式掘进机由切割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电气系统、除尘喷雾系统等组成。1.2 国外掘进设备及综掘技术发展现状1949年第一台悬臂式掘进机在匈牙利问世，经过几十年不断改进、发展的历程。现在世界上掘进机使用已超过几千台。有10多个国家、20多家公司和厂商从事悬臂式掘进机设计研究和制造。主要国家是：奥地利、英国德国、日本、前苏联等。(1)半煤岩巷道掘进机普遍推广随着开采深度的加大及薄煤层开采的需要，切割煤岩的硬度及半煤岩巷道的掘进量增长，已研制的EBJ-132, EBH-132, EBJ-160等几种掘进机能够胜任半煤岩巷道掘进。半煤岩巷道掘进机适用机型重量约45-90 t.切割岩石抗压强度不大于80MPa为宜。EBJ-160在切割局部硬岩时，出现强烈振动，应以60-70t重的机型为主，可以使机器的振动减轻，机器零件寿命延长，总体经济效果好。(2)机器的可靠性高以先进的制造技术为基础，从原材料质量到零部件的加工精度都能严格控制，又有优越的国际协作条件，选购外购外协件的范围宽广。有效的保证了主机的质量水平。此外，今年来广泛的采用了可靠性技术，其突出表现为简化机械结构、采用将额设计。在齿轮传动、机械联接及液压传动方面尽量减少串联系统，有的地方以嵌装式结构代替螺栓组结构。既简化了结构，又大大提高了可靠性。(3)采用机电一体化技术国外新型掘进机均配各有完善的工况监测和故障诊断系统。从而可早期发现故障，快速排出故障，大大减少停机时间。有些重型掘进机还可配置自动控制系统，可以使机器的生产率提高30%左右，还可以保证切割机构的负载平稳，避免由于人工操作不当引起的尖峰负荷，从而延长机器的使用寿命约20%。1.3 我国悬臂式掘进机的发展历史和现状我国悬臂式掘进机研制，从1965年对HK3仿制开始，之后经过设计、制造、使用三个单位结合进行多种小型掘进机研制。并定型生产了几种掘进机。1975年第一台液压传动煤巷掘进机ELMA通过技鉴定并小批量生产。1979年开始,我国从英国、奥地利、日本、前苏联、德国、美国等国家大规模的引进设备，据不完全统计，截至1985年共引进16个品种188台，对我国煤矿掘进煤和半煤岩巷道起到重要作用。特别是通过AM50和S100的技术引进、国内外合作生产、消化吸收等方式，提高了设计、工艺制造水平。“八五”后期，我国又研制4050吨级重型掘进机。但是，这些自行研制的掘进机与国外观代掘进机产品相比，缺乏竞争力，在性能、效率、可靠性等方面存在较大差距。其主要原因是我国基础研究不够；设计水平不高；缺少创新意识；没有掌握现代掘进机设计理论与方法。因此，我国的产品不能满足现代掘进机切割硬度高、效率高、可靠性高、自动化程度高的要求。当前，我国掘进机的设计研究工作，面临三项任务：一是深入消化吸收引进产品技术，产品的国产化不仅仅是图纸的转化，制造工艺的工厂化，更重要的是对引进产品在设计思想、设计方法、设计技术的消化；二是加强基础研究工作，主要指岩石可切割性和分类研究，整机和主要关键部件的设计理论与方法研究；三是对现有国产化机型进行设计改进，提高使用可靠性和开机率。1.4 现代掘进机发展的趋势分析国内外悬臂式掘进机近期产品，可知现代掘进机技术发展趋势是；改善切割技术、提高对硬岩切割能力、采用现代控制技术、实现远程控制和遥控操作、研制掘锚机组，是巷道快速掘进的发展方向。一、提高对硬岩切割能力从国内外悬臂式掘进机产品发展过程可以看出，早期产品是适应切割煤和软岩的轻型设备。70年代后期、人们在机械和液压两方面做了大量研究工作，出现了切割半煤岩的中重型设备，近期多数掘进机可切割岩石强度达70100MPa，德国普拉待公司研制的E200型重型掘进机。机重达110吨，可切割岩石强度为70124MPa，最大达206MPa。可见增加机重、加大切割功率，改进切割技术，是提高硬岩切割能力的必然发展趋势。目前重型掘进机的切割功率多为13200KW。超重型机都在200KW以上。为了是适应切割硬岩，在增加机器自重的同时，新机型都实行紧凑化设计，努力降低机器高度，减少机器振动，提高工作稳定性。如奥地利AM65型和德国ET110型，机高都低于1.5m，并采用宽履带，减少对地比压，增强爬坡能力。在机身前、后部位装设油缸式稳定器，使机器切割硬岩时牢固定位，减轻振动。机器重型化并不是唯一提高切割硬岩途径，研究新的切割技术，不断完善和提高已有技术，使之达到最佳切割水平，也是重要内容。高压术射流破岩是一项新的切割技术，早在70年代，就由美国人移植到悬臂式掘进机上作为辅助切割，利用高压水射流的冲击、侵蚀效应、水楔劈裂作用。达到提高破岩能力之目的。1983年英国采矿研究院与美国能源部合作，用70 MPa水压作井下试验，证明在提高切割岩石能力、降低刀具损耗、减少粉尘生成量、消灭切割火花等方面有明显的效果。据英国、德国、美国等大量实验研究。一般认为当切割头上用1020 MPa 高压水射流可显著减低粉尘、抑制火花，用3570 MPa水射流可以提高切割效率、降低截齿消耗，用150180 MPa时才有助切效果，200 MPa以上的水射流可以在硬岩中高效钻孔。这也就形成现今高压水射流助切和切割的基本概念。但是，采用高压水射流技术，待别是水压在100 MPa以上，其元件和系统研制难度极大，能量消耗大、结构复杂、费用十分昂贵。德国试验室试验表明，在乎均切割功率120 KW时，加上200 MPa水射流，可切割抗拉强度8。3Nmm2、耐磨系数达2。2Nmm的岩石，而高压水的动力需要350 KW。因此简化结构、实现助切和经济效果的统一，是学者和专家门研究的重要课题，也是高压水射流在掘进机上应用的难题。二、发展自动控制技术悬臂式掘进机自动控制技术是国外80年代以来重点主攻目标之一。包含以下内容：推进方向控制；断面轮廓尺寸控制；切割功率自动调节控制；机器运行状况监测和故障诊断；离机遥控操作技术。德国艾柯夫公司研制的微机轮廓和导向及机器运行状况监测系统，其持点是用激光导向。由掘进机后面巷道顶部悬挂一个激光发生器，用棱柱水晶体将激光束分裂为两个互相垂直面，激光接收器有三条摄像晶体管线，可在600 mm宽的激光束面上捕捉激射光，井将信号输入计算机进行处理，控制掘进机标准位置的平行偏差和推进方向上的角度偏差。这套系统于1983年开始在ET160和ET110掘进机上使用。断面控制是采用微机技术，精确控制掘进断面轮廓尺才。避免超挖，减少充填量。提高巷道质量。基本原理是利用切割臂位置传感器，取得信号输入计算机处理，然后发出指令，控制切割臂液压回转、升降油缸，将切割断面轮廓和切割头位置同时显示在屏幕上，然后打印出数据。这种程序可实现自动操作和半自动操作。奥地利阿尔卑尼公司的AMCS断面轮廓与方向控制不用计算机。采用光电传感器和逻辑电路，利用三维比例显示器，显示切割头在巷道中位置，相应同步跟踪动作，当切割头截齿接触巷道断面边缘时，即发出声响信号，然后由人工操作控制，这是一种比较简单实用，没有反馈功能的非闭环控制系统。已在AM75、AM65掘进机上使用。日本三并三他公司研制了切割功率自动调节系统，美国矿业局移植机器人技术，研制具有视觉和某些智力功能的导向系统等。机器正常运行监控和故障诊断系统是任何掘进机都需要的，对重型机更是必需的。掘进机的监控程序，可早期鉴别技术故障，必要时发出指令停止运转。主要功能是对各电机负荷电流和温升的显示检测及示警保护；液压系统的油压、油温、泊位、污染及过滤装置工况检测及保护；高压水和冷却水系统的检测与保护等。这些保护系统只要有足够的传感器和传感装置。需要监测那个部位时，只需提供可安装的位置就可实现。重要的是从必要性和可靠性角度设计选取。总之，控制技术发展日新月异，为实现并下悬臂式掘进机自动控制、遥控开辟广阔前景。三、发展掘进机组，实现巷道快速掘进80年代以来，综采机械化装备发展很快，单产效率迅速提高，美国、英国、德国等先进产煤国家，不断涌现日产万吨、2万吨甚至3万吨高产高效工作面。要求采区巷道快速掘进，保持后退开采正常接续，目前悬臂式掘进机效率不能满足快速掘进要求，必需研制一种新型高效快速掘进设备。用连续采煤机开掘煤巷，由于它具有横向长滚筒、全宽巷道上下摆动割煤、装运能力大、结构牢固、稳定性好等优点，生产能力比一般悬臂式掘进机要高。但由于没有解决顶板支护机械化问题，仍需掘进几米。停下来用其它方式支护顶板，因而并没有真正“连续”。用连续采煤机开掘巷道的作业方式，其效率还不能满足日产几万吨综采工作面快速回采要求。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，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KB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46mh，每天掘进80120 m。真正实现了快速掘进。1.5 我国内掘进设备的发展及存在的问题1.5.1 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EBZ-75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。1.5.2 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。1.5.3 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。1.6 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。1.6.1 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，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。1.6.2 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“CSHY4.0型悬臂式掘进机机载捕尘装置”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。1.6.3 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。2.EBZ200掘进机总体方案设计2.1 任务说明2.1.1 题目EBZ200型掘进机截割机构的研制2.1.2 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。2.1.3具体要求1.截割机构具有可伸缩性，伸缩量550mm；2.截割减速器采用一级直齿轮和两级行星减速形式；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1.75计算；4.输入、输出联轴节采用花键联接；2.1.4 毕业设计工作量1.截割机构总图；2.截割减速器结构图；3.设计的理论基础。2.1.5 完成时间2009年3月2009年6月2.1.6 提交内容1.截割机构总图；2.截割减速器结构图及主要零件的图纸；3.设计计算说明书；4.毕业设计论文一份。2.2 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。2.3 主要特点1、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；2、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；3、具有内外喷雾功能，有效抑制粉尘；4、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；5、采用双边链输送机，有利于大块煤的输送，传动平稳可靠；6、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。7、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；8、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。2.4 主要技术参数项目技术参数项目技术参数最大掘进高度5.1 m行走速度（高/低）（m/min）6.1/3.1最大掘进宽度（m）6.5履带宽度（mm）600爬坡能力16对地压强（MPa）0.14最大截割硬度（MPa）80油泵电机功率（KW）90卧底深度（mm）300外喷雾水压（MPa）1.5截割电机功率（KW）200内喷雾水压（MPa）4.0截割头转速（rpm）46/23水量（L/min）100装载形式六齿星轮式供电电压（V）1140输送机形式双边链刮板式总功率（KW）305(不含二运)运输机链速（m/min）54最大外形尺寸（长X宽X高）（m）10.5X3.6X1.8溜槽断面尺寸（宽X高）（m）0.65X0.35整机重量（t）562.5方案的确定掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此，根据掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。2.5.1 工作机构的型式选择 部分断面掘进机的工作机构有截链式、圆盘铣削式和悬臂截割式等。因悬臂截割式掘进机机体灵活、体积较小，可截出各种形状和断面的巷道，并能实现选择性截割，而且截割效果好，掘进速度较高；所以，现在主要采用悬臂截割式，并已成为当前掘进机工作机构的一种基本型式。 按截割头的布置方式，分为纵轴和横轴式两种。纵轴式截割头传动方便、结构紧凑，能截出任意形状的断面，易于获得较为平整的断面，有利于采用内伸缩悬臂，可挖柱窝或水沟。截割头的形状有圆柱形、圆锥形和圆锥加圆柱形，由于后两种截割头利于钻进，并使截割表面较平整，故使用较多。缺点是由于纵轴式截割头在横向摆动截割时的反作用力不通过机器中心，与悬臂形成的力矩使掘进机产生较大的振动，故稳定性较差。因此，在煤巷掘进时，需加大机身重量或装设辅助支撑装置。 横轴式截割头分滚筒形、圆盘形、抛物线形和半球形几种。这种掘进机截齿的截割方向比较合理，破落煤岩较省力，排屑较方便。由于截深较小，截割与装载情况较好。纵向截割时，稳定性较好。缺点是传动装置较复杂，在切入工作面时需左右摆动，不如纵轴式工作机构使用方便；因为截割头较长对掘进断面形状有限制，难以获得较平整的侧壁。这种掘进机多使用抛物线或半球形截割头。 由于工作机构的载荷变化范围大、驱动功率大、过坚硬岩石时短期过载运转、有冲击载荷、振动较大，要求其传动装置体积小，最好能调速。考虑掘进机工作时，截割头不仅要具有一定的转矩和转速以截割煤岩，而且要能上下左右摆动，以掘出整个断面，掘进机工作机构一般都采用单机驱动。虽然液压传动具有体积小、调速方便等优点，但由于对冲击载荷很敏感，元件不能承受较大的短时过载，一般选择过载能力较大的电动机驱动。2.5.2装载机构的型式选择 部分断面掘进机的装载机构有4种： (1)单双环形刮板链式。单环形是利用一组环形刮板链直接将煤岩装到机体后面的转载机上。双环形是由两排并列、转向相反的刮板链组成。若刮板链能左右张开或收拢，就能调节装载宽度，但结构复杂。环形刮板链式装载机构制造筒单，但由于单向装载，在装载边易形成煤岩堆积，从而会造成卡链和断链。同时，由于刮板链易磨损，功率消耗大，使用效果较差。 (2)螺旋式。是横轴式掘进机上使用的一种装载机构，它利用左右两个截割头上旋向相反的螺旋叶片将煤岩向中间推入输送机构。由于头体形状的缺点，这种机构目前使用很少。 (3)耙爪式。是利用一对交替动作的耙爪来不断地耙取物料并装入转载运输机构。这种方式结构简单、工作可靠、外形尺寸小、装载效果好，目前应用很普遍。但这种装载机构宽度受限制，为扩大装载宽度，可使铲板连同整个耙爪机构一起水平摆动，或设计成双耙爪机构，以扩大装载范围。 (4)星轮式。该种机构比耙爪式简单、强度高、工作可靠，但装大块物料的能力较差。 通常，应选择耙爪式装载机构，但考虑装载宽度问题，可选择双耙爪机构，也可设计成耙爪与星轮可互换的装载机构。 装载机构可以采用电动机驱动，也可用液压马达驱动。但考虑工作环境潮湿、有泥水，选用液压马达驱动为好。 2.4.3输送机构的型式选择 部分断面掘进机多采用刮板链式输送机构。输送机构可采用联合驱动方式，即将电动机或液压马达和减速器布置在刮板输送机靠近机身一侧，在驱动装载机构同时，间接地以输送机构机尾为主动轴带动刮板输送机构工作。这样传动系统中元件少、机构比较简单，但装载与输送机构二者运动相牵连，相互影响大。由于该位置空间较小布置较困难。 输送机构采用独立的驱动方式，即将电动机或液压马达布置在远离机器的一端，通过减速装置驱动输送机构。这种驱动方式的传动系统布置简单，和装载机构的运动互不影响。但由于传动装置和动力元件较多，故障点有所增加。 目前，这两种输送机构均有采用，设计时应酌情确定。一般常采用与装载机构相同的驱动方式。 2.4.4转载机构的型式选择 该掘进机的转载机构有两种布置方式：作为机器的一部分；为机器的配套设备。目前，多采用胶带输送机。 胶带转载机构传动方式有3种：用液压马达直接或通过减速器驱动机尾主动卷筒；由电动卷筒驱动主动卷筒；利用电动机通过减速器驱动主动卷筒。 为使卸载端作上下、左右摆动，一般将转载机构机尾安装在掘进机尾部的回转台托架上，可用人力或液压缸使其绕回转台中心摆动，达到摆角要求；同时，通过升降液压缸使其绕机尾铰接中心作升降动作，以达到卸载的调高范围。 转载机构应采用单机驱动，可选用电动机或液压马达。2.6工作机构的型式选择该种掘进机的行走机构有迈步式、导轨式和履带式几种。 (1)迈步式。该种行走机构是利用液压迈步装置来工作的。采用框架结构，使人员能自由进出工作面，并可越过装载机构到达机器的后面。使用支撑装置可起到掩护顶板、临时支护的作用。但由于向前推进时，支架反复交替地作用于顶板，掘进机对顶板的稳定性要求较高，局限性较大，所以这种行走机构主要用于岩巷掘进机，在煤巷、半煤岩巷中也有应用。 (2)导轨式。将掘进机用导轨吊在巷道顶板上，躲开底板，达到冲击破碎岩石的目的。这就要求导轨具有较高的强度。这种行走机构主要用于冲击式掘进机。 (3)履带式。适用于底板不平或松软的条件，不需修路铺轨。具有牵引能力大，机动性能好、工作可靠、调动灵活和对底板适应性好等优点。但其结构复杂、零部件磨损较严重。 目前，部分断面掘进机通常采用履带式行走机构。由于其工作环境差，用电动机驱动易受潮烧毁，最好选用液压马达驱动。 2.7除尘装置的型式选择 掘进机的除尘方式有喷雾式和抽出式两种。 (1)喷雾式。用喷嘴把具有一定压力的水高度扩散、雾化，使粉尘附在雾状水珠表面沉降下来，达到灭尘效果。这种除尘方式有以下两种：外喷雾降尘。是在工作机构的悬臂上装设喷嘴，向截割头喷射压力水，将截割头包围。这种方式结构简单、工作可靠、使用寿命长。由于喷嘴距粉尘源较远，粉尘容易扩散，除尘效果较差；内喷雾降尘。喷嘴在截割头上按螺旋线布置，压力水对着截齿喷射。由于喷嘴距截齿近，除尘效果好，耗水量少，冲淡瓦斯、冷却截齿和扑灭火花的效果也较好。但喷嘴容易堵塞和损坏，供水管路复杂，活动联接处密封较困难。为提高除尘效果，一般采用内外喷雾相结合的办法，并且和截割电机、液压系统的冷却要求结合起来考虑，将冷却水由喷嘴喷出降尘。 (2)抽出式。常用的吸尘装置是集尘器。设计掘进机时，应根据掘进机的技术条件来选集尘器。为提高除尘效果，可采用两级净化除尘。由于集尘器跟随掘进机移动，风机的噪音很大，应安装消音装置。抽出式除尘装置灭尘效果好，但因设备增多，使工作面空间减小。近年来，除尘设备有向抽出式和喷雾式联合并用方向发展的趋势。 2.8高压水细射流辅助切割技术 对于全煤巷或很软的岩巷，利用掘进机掘进，效率高、成本低。但对于岩巷掘进和隧道掘进，一般其岩体f8(抗压强度在80100MPa以上)，掘进机效率明显降低，截齿消耗量大增，导致生产成本显著提高。这时，应考虑采用高压水细射流辅助切割技术。 该技术为利用20MPa以上、流量为4L/min左右的压力水，自孔径为0.41.0mm的喷嘴射出，对截齿的机械破碎起辅助作用。 掘进机截割头上喷出的压力水按压力高低分级： 辅助切割压力水分级（MPa） 项目 低压 中压 中高压 高压 超高压 水压 0.5 0.520 20140 140400 400 经验表明，对煤辅助切割作用的最低压力约40MPa，对岩石的最低水压为70MPa左右。在掘进机上安装的高压水细射流系统为：外来水经过控制阀、滤水器进入增压器，压力增高后的高压水进入悬臂端的旋转密封，由截割头上安装的数个喷嘴喷射出去。 器由液压油驱动，可提供70MPa以上的压力水，旋转密封装置装在截割头转轴处，保证截割头处的水压和水量，喷嘴的直径根据水压和流量选取。 在掘进机的截割头上，喷嘴安装位置有3种：装设在截齿前方。优点是截齿和齿座为通常型，成本低；喷嘴安装位置不受限制，可选用标准喷嘴；更换截齿或喷嘴互不影响，便于维修；不存在岩粒回弹损坏喷嘴问题；但喷嘴因水束流程远，打击岩石的力较小，能耗高、水耗大，破岩效率不佳。安装在截齿上靠近齿尖处。优点是冷水通过齿座和齿身对截齿的冷却效果好，可延长截齿寿命；喷嘴靠近煤岩体，破岩效果好；除尘和扑灭火的效果也很好。缺点是需用专用的截齿和齿座，其结构复杂，制造成本高；喷嘴离煤岩体近，回弹的岩粒会加速喷嘴的损坏。喷嘴装在齿座上。当截齿与煤岩体接触才喷水的方式，齿不工作时不喷射，可节省水；除尘和扑灭火花的效果好。缺点是在截割软煤时不射流；水射流破岩作用滞后于齿尖的切割作用；齿和齿座结构复杂，制造成本高，事故多，维修量大。应用高压水细射流辅助切割技术，是扩大掘进机的使用范围、提高掘进速度的最佳途径，但其系统形式、水压和流量，及其零件的结构尺寸要根据煤岩体性质合理地确定。下图为EBZ200型掘进机的总体结构简图。图2.13. 截割部的设计及计算3.1行星传动概述行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有结构紧凑、质量小、体积小、噪声小、传动比大、寿命长、承载能力大、传动平稳、传动效率高、 运动平稳、抗冲击和振动的能力强、工作可靠性高以及实现各种变速的复杂的运动等优点。由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效地利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合，才使得其具有了上述的许多独特的优点。行星齿轮传动不仅适用于高速、大功率，而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其特殊的应用中，这些功用对于现代机械传动的发展有着较重要的意义。因此，行星齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门均获得了日益广泛的应用。将普通传动改为行星传动，可保证使重量降低，有可能利用普通传动所不宜于采用或不能采用的设计(因齿轮尺寸较大)来提高承载能力。 我所设计的EBZ200型掘进机截割部分的减速装置上采用的是行星减速系统。3.2 传动原理图图3.1 a代表太阳轮，b代表内齿轮，c代表行星轮3.3 第一级直齿轮传动设计计算3.3.1.总传动比计算根据齿面硬度要求预选材料18CrNi4WA渗碳淬火3.3.2选择电动机EBZ200型掘进机是工作在矿井下用于中型断面煤及半煤岩巷的掘进，故选取YB系列隔爆型三相异步电动机。电动机型号YB315L2-4主要技术参数：额定功率200KW 同步转速1500 r/min 额定电压380V 满载转速1475 r/min 输出效率94.5%3.3.3根据齿面接触疲劳强度设计计算确定齿轮传动精度等级：按估取圆周速度根据圆周速度取精度等级为组6级精度小轮分度圆直径选取齿宽系数小齿轮齿数选取为：大齿轮齿数选取为：传动比齿轮齿数比小齿轮转距载荷系数使用系数预取动载荷系数齿向载荷分布系数齿间载荷分配系数根据来确定。查相关资料得则动载荷系数K的初值弹性系数预取模数m6预取啮合角可得传动中心距变位系数初算中心距 实际中心距 实际变位系数计算 计算实际变位角 得计算传动变位系数：查相关资料得：由于都是正变位，变位系数在综合性能较好段，所以变位系数合理。圆周速度 m/s修正节点影响系数重合度系数根据来选取许用接触应力接触疲劳极限应力 应力循环次数 根据应力循环次数查得寿命系数 取硬化系数 则许用接触应力齿轮分度圆直径的计算 齿轮模数的计算 小于6，则取m6可行实际分度圆直径的计算中心距的计算 齿宽b的计算 按小齿轮齿宽比大齿轮齿宽大5mm的原则得：3.3.4齿根弯曲疲劳强度校核根据公式 计算：查得：齿形系数 应力修正系数 重合度系数 许用弯曲应力 查得：弯曲寿命系数 尺寸系数 安全系数 则故 所以合格3.4高速级行星齿轮的设计计算3.4.1传动比分配（1）行星齿轮的总传动比式中 高速级直齿轮传动传动比总传动比行星齿轮总传动比根据值，考虑实际情况和查表采用NGW型二级行星减速器。（2）传动比的分配选取高低速两级的齿轮材料相同，齿面硬度相同，则齿宽系数比 由以上参数得A2，,B=1得E2查得，3.4.2选择材料选择太阳轮和行星轮的材料为18CrNi4WA，渗碳淬火，齿面硬度为5862HRC查表取试验齿轮齿面接触疲劳极限太阳轮 100 MPa1300 N/行星轮 1300 MPa1300 N/查表取试验齿轮根弯曲疲劳极限太阳轮 400 N/ 行星轮 4000.7 MPa280 N/（载荷对称）齿形为渐开线直齿，最终加工为磨齿，精度为6级选择内齿圈材料为38CrMoAL，调质处理，硬度为262-302HBC查表取试验齿轮的接触疲劳极限 查表试取试验齿轮的弯曲疲劳极限齿形的终加工为插齿，精度为7级3.4.3转距计算高速级输出转矩 （Nm） 低速级输出转矩（Nm）式中 高速级传动效率，取=98%式中 低速级传动效率 取=98%代入数据 =根据传动比值的大小查表取：高速级 低速级 3.4.4参数的选取和计算1.载荷不均匀系数的选取低速级采用太阳轮浮动的均载机构，故，查表取 高速级采用太阳轮和行星架同时浮动的均载机构，故，查表取 2.确定齿数（1）太阳轮齿数的确定根据经验和设备能力及相关资料初取 （2）内齿轮齿数的确定根据2K-H(NGW)型行星齿轮传动的传动比公式 （3-1） （3-2）式中行星齿轮传动的特性参数。特性参数与给定的传动比 有关。值必须合理地选取。值太大或太小都是不合理的。如果值太大，或许可能使得内齿轮值很大；或使得中心轮 值很小。通常，内齿轮的尺寸是受到减速器总体尺寸的限制。为了不过分地增大其外形尺寸，故值不能很大。另外，值接近于1也是不允许的，因为这样会使得行星轮的尺寸太小。一般应选取=38。由式（3-2）得出内齿轮齿数 对内齿轮齿数进行圆整取 （3）行星轮齿数的确定行星传动装置的特点为输入轴与输出轴是同轴线的，即各中心论的轴线与行星架的轴线是重合。为保证中心论与行星架轴线重合条件下的正确啮合，由中心轮和行星轮组成的各啮合副的实际中心距必须相等，即同心条件。设a-g啮合副实际中心距，g-b啮合副实际中心距，依据同心条件，各对相啮合的齿轮的中心距相等。即： = （3-3）对于非变位、高度变位、等啮合角度变位中心距 （3-4）式中“+”用于外啮合，“-”用于内啮合由式（3-3）和（3-4）得 （3-5）如果为偶数，则可按公式（3-5）计算即： （3-6）由上面的式子所求得的值只适合用于非变位或高度变位的行星传动。如果为奇数，即在采用角度变位的传动中，则可按下面的公式计算 （3-7）将数据代入公式（3-6）得 取 3.4.5初步计算齿轮模数m和中心距a1.齿轮模数的确定EBJ-120TP型掘进机是工作在矿井下用于中型断面煤及半煤岩巷的掘进。减速器装配在掘进机的截割部。根据实际工况，该减速器是在重载、低速的情况进行工作。依据设计手册及相关资料，行星齿轮传动为闭式硬齿面齿轮传动，主要失效形式为齿轮折断，按照齿根弯曲疲劳强度公式计算齿轮的模数m 。按照齿根弯曲强度条件的设计公式确定起模数 （3-8）式中 算式系数，对于直齿轮传动为12.1对于斜齿轮传动为11.5 小齿轮承受的扭矩（Nmm)综合系数；弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数； 齿轮宽度系数； 齿轮副中小齿轮齿数；试验齿轮的弯曲疲劳极限（N/mm2）计算弯曲强度的使用系数；载荷作用于齿顶时的小齿轮齿形系数；2K-H型传动有两个啮合齿轮副：，。减速器传动的转矩主要由中心轮与行星轮啮合传递。因此，我们在这里先按照齿轮副进行模数的初算。 Nm（1） 选择齿宽系数为 查相关的数据，可以得到；=400N/mm2；齿形系数=2.39；=2.0；取接触强度计算的行星轮间载荷分布不均匀系数=1.15，由于，所；齿宽系数选0.5；将上面得到的数据代入公式（3-8）得：取模数为102. 齿轮副啮合中心距的确定 所以未变位前中心距 mm预取变位角实际中心距 3.4.6变位系数的计算（1）a-g传动根据中心距的实际情况，采用角度变位啮合角 变位系数和中心距变动系数y分配变位系数查表取 （2）g-b传动啮合角 （3-9）式中 mm所以未变位前中心距 mm预取变位角实际中心距 把数据代入式（3-9）得变位系数和根据中心距的实际情况=0.41分配变位系数由a-g变位系数分配可知根据经验选取0.58中心距变动系数y=0.43.4.7齿轮几何尺寸的计算分度圆直径 （3-10）齿顶圆直径 （3-11）齿根圆直径 （3-12）基圆直径 （3-13）式中“+”用于外啮合，“-”用于内啮合齿高系数：太阳轮、行星轮齿高系数内齿轮齿高系数顶隙系数内齿轮顶隙系数将数据代入公式（3-10）、(3-11)、（3-12）、（3-13）(1)中心轮的几何尺寸分度圆直径 mm齿顶圆直径 mm 齿根圆直径 mm 基圆直径 mm(2)行星轮的几何尺寸分度圆直径 mm 齿顶圆直径 mm 齿根圆直径 mm 基圆直径 mm (3)内齿轮的几何尺寸分度圆直径 mm 齿顶圆直径 mm 齿根圆直径 mm 基圆直径 mm3.4.8行星齿轮啮合要素的计算(1)a-g传动端面重合度的计算顶圆齿形曲率半径 （3-14）将数据代入公式（3-14）得 中心轮 行星轮 端面啮合长度 （3-15）式中：端面节圆啮合角，直齿圆柱齿轮=22“+”用于外啮合，“-”用于内啮合将数据代入公式（3-15）得 =45.29mm端面重合度式中：螺旋角，直齿圆柱齿轮=0端面压力角，=0代入数据=1.44 1 符合要求（2）g-b传动端面重合度的计算顶圆齿形曲率半径将数据代入公式（3-14）内齿轮顶圆齿形曲率半径=135端面啮合长度 （3-16）式中：端面节圆啮合角，直齿圆柱齿轮=22“+”用于外啮合，“-”用于内啮合将数据代入公式（3-15）得 =37.26端面重合度 （3-17）式中：螺旋角，直齿圆柱齿轮=0端面压力角，=0代入数据 =1.181 符合要求3.4.9行星齿轮装配条件的验算（1）传动比条件： 配齿利用此公式，故满足要求（2）邻接条件： 上式转换为：代入数据 ,满足要求（3）同心条件： = 配齿利用此公式，故满足要求（4）装配条件：为整数 满足要求3.4.10行星齿轮传动效率计算由NGW型行星齿轮传动原理可以知道，中心轮为主动件，行星架为从动件，故低速级行星齿轮传动效率可采用下面的公式计算 （3-18）啮合损失系数为 （3-19）式中： 各啮合齿轮副的损失系数轴承的损失系数若行星轮数，在计算时，只需考虑行星轮轴承的损失。当重合度时，则有 （3-20）式中啮合摩擦系数，一般取；如果齿面经过跑合，可取；按照公式（3-20）代入数据 得=0.02轴承的损失系数可忽略不计。将数据代入公式（3-18）得 3.4.11行星齿轮强度的计算行星齿轮传动的转矩主要由中心轮和行星轮的啮合传动，齿轮的实效主要发生在中心轮和行星轮上。因此，在此仅对a-g传动进行强度校核。若,中心轮和行星轮传动满足强度要求，则行星轮与内齿轮传动也满足要求。(一)中心轮强度的校核(1)确定计算负荷名义转矩T（Nm）T=名义圆周力（N）(2)应力循环次数 （3-21） （3-22） （3-23）式中 中心轮相对与行星架的转速（r/min）t寿命周期内要求传动的总运转时间（h）在我所设计的EWB200型掘进机中齿轮的寿命周期为10000小时代入数据 得=次(3)确定强度计算中的各系数1）使用系数根据掘进机使用负荷的实测和分析使用系数按严重冲击取2）动负荷系数可根据圆周速度根据圆周速度选取精度等级，从而求得： 根据公式得3）齿向载荷分布系数、根据设计手册的公式计算接触强度时运转初期（未经跑合）的齿向载荷分布系数查表得 =1.11计算接触强度时的跑合影响系数查表得 =0.64计算弯曲强度时运转初期（未经跑合）的齿向载荷分布系数查表得 =1.15计算接触强度时的跑合影响系数查表得 =0.85与均载有关的系数，=0.7与均载有关的系数，=0.854）齿间载荷分布系数、及因 ，精度9级，硬齿面直齿查表得 =1.35）结点区域系数式中：直齿轮，端面节圆啮合角，直齿6）弹性系数查表得 （钢）7）载荷作用齿顶时的齿形修正系数查表可得， 8）载荷作用齿顶时的应力修正系数查表可得9）重合度系数、 10）螺旋角系数、 得 =1 得 =1(4)计算齿数比(5)计算接触应力的基本值 (6)接触应力 (7)弯曲应力的基本值 (8)齿根弯曲应力(9)确定计算许用接触应力的各种系数（查表）1）寿命系数=12）润滑系数=0.9553）速度系数=14）粗糙度系数=0.95）工作硬化系数=16）尺寸系数0.96(10)许用接触应力（12）接触强度安全系数符合强度要求(11)确定计算许用弯曲应力的各种系数（查表）1）试验齿轮的应力修正系数=22）寿命系数=0.983）相对齿根圆角敏感系数=14）相对齿根表面状况系数=0.95）尺寸系数(12)许用弯曲应力 (13)弯曲强度安全系数符合强度要求3.5高速级行星齿轮设计及校核 3.5.1配齿计算（1）太阳轮齿数的确定根据经验和设备能力及相关资料初取 （2）内齿轮齿数的确定根据2K-H(NGW)型行星齿轮传动的传动比公式 （3-24） （3-25）式中行星齿轮传动的特性参数。特性参数与给定的传动比 有关。值必须合理地选取。值太大或太小都是不合理的。如果值太大，或许可能使得内齿轮值很大；或使得中心轮 值很小。通常，内齿轮的尺寸是受到减速器总体尺寸的限制。为了不过分地增大其外形尺寸，故值不能很大。另外，值接近于1也是不允许的，因为这样会使得行星轮的尺寸太小。一般应选取=38。由式（3-2）得出内齿轮齿数 对内齿轮齿数进行圆整取 （3）行星轮齿数的确定行星传动装置的特点为输入轴与输出轴是同轴线的，即各中心论的轴线与行星架的轴线是重合。为保证中心论与行星架轴线重合条件下的正确啮合，由中心轮和行星轮组成的各啮合副的实际中心距必须相等，即同心条件。设a-g啮合副实际中心距，g-b啮合副实际中心距，依据同心条件，各对相啮合的齿轮的中心距相等。即： = （3-26）对于非变位、高度变位、等啮合角度变位中心距 （3-27）式中“+”用于外啮合，“-”用于内啮合由式（3-3）和（3-4）得 （3-28）如果为偶数，则可按公式（3-5）计算即： （3-29）由上面的式子所求得的值只适合用于非变位或高度变位的行星传动。如果为奇数，即在采用角度变位的传动中，则可按下面的公式计算 （3-30）将数据代入公式（3-29）得 取 3.5.2初步计算齿轮模数m和中心距a(1)齿轮模数的确定EBZ200型掘进机是工作在矿井下用于中型断面煤及半煤岩巷的掘进。减速器装配在掘进机的截割部。根据实际工况，该减速器是在重载、低速的情况进行工作。依据设计手册及相关资料，行星齿轮传动为闭式硬齿面齿轮传动，主要失效形式为齿轮折断，按照齿根弯曲疲劳强度公式计算齿轮的模数m 。按照齿根弯曲强度条件的设计公式确定起模数 （3-31）式中 算式系数，对于直齿轮传动为12.1对于斜齿轮传动为11.5 小齿轮承受的扭矩（Nmm)综合系数；弯曲强度的行星轮间载荷分布不均匀系数； 齿轮宽度系数； 齿轮副中小齿轮齿数；试验齿轮的弯曲疲劳极限（N/mm2）计算弯曲强度的使用系数；载荷作用于齿顶时的小齿轮齿形系数；2K-H型传动有两个啮合齿轮副：，。减速器传动的转矩主要由中心轮与行星轮啮合传递。因此，我们在这里先按照齿轮副进行模数的初算。 Nm查相关的数据，可以得到；=400N/mm2；齿形系数=1.1；=1.65；取接触强度计算的行星轮间载荷分布不均匀系数=1.05，由于，所；齿宽系数选0.5；将上面得到的数据代入公式（3-8）得：取模数m=10（2）齿轮副啮合中心距的确定 mm根据实际情况取 mm3.5.3变位系数的计算（1）a-g传动根据中心距的实际情况，采用角度变位啮合角所以 变位系数和中心距变动系数y齿顶降低系数分配变位系数查表取 （2）g-b传动啮合角 （3-33）式中 把数据代入式（3-9）得变位系数和根据中心距的实际情况，采用角度变位 =0.43分配变位系数由a-g变位系数分配可知根据经验选取中心距变动系数y=0.4齿顶降低系数=0.033.5.4齿轮几何尺寸的计算分度圆直径 （3-34）齿顶圆直径 （3-35）齿根圆直径 （3-36）基圆直径 （3-37）式中“+”用于外啮合，“-”用于内啮合齿高系数：太阳轮、行星轮齿高系数内齿轮齿高系数顶隙系数内齿轮顶隙系数将数据代入公式（3-10）、(3-11)、（3-12）、（3-13）(1)中心轮的几何尺寸分度圆直径 mm齿顶圆直径 mm 齿根圆直径 mm 基圆直径 mm(2)行星轮的几何尺寸分度圆直径 mm 齿顶圆直径 mm 齿根圆直径 mm 基圆直径 mm (3)内齿轮的几何尺寸分度圆直径 mm 齿顶圆直径 mm 齿根圆直径 mm 基圆直径 mm3.5.5行星齿轮啮合要素的计算(1)a-g传动端面重合度的计算顶圆齿形曲率半径 （3-38）将数据代入公式（3-14）得 中心轮 行星轮 端面啮合长度 （3-39）式中：端面节圆啮合角，直齿圆柱齿轮=22.44“+”用于外啮合，“-”用于内啮合将数据代入公式（3-15）得 =50.6mm端面重合度式中：螺旋角，直齿圆柱齿轮=0端面压力角，=0代入数据=1.61 1 符合要求（2）g-b传动端面重合度的计算顶圆齿形曲率半径将数据代入公式（3-14）内齿轮顶圆齿形曲率半径=125.1端面啮合长度 （3-40）式中：端面节圆啮合角，直齿圆柱齿轮=22.44“+”用于外啮合，“-”用于内啮合将数据代入公式（3-15）得 =45端面重合度 （3-41）式中：螺旋角，直齿圆柱齿轮=0端面压力角，=0代入数据 =1.431 符合要求3.5.6行星齿轮装配条件的验算（1）传动比条件： 配齿利用此公式，故满足要求（2）邻接条件： 上式转换为：代入数据 ,满足要求（3）同心条件： = 配齿利用此公式，故满足要求（4）装配条件：为整数 满足要求3.5.7行星齿轮传动效率计算由NGW型行星齿轮传动原理可以知道，中心轮为主动件，行星架为从动件，故低速级行星齿轮传动效率可采用下面的公式计算 （3-42）啮合损失系数为 （3-43）式中： 各啮合齿轮副的损失系数轴承的损失系数若行星轮数，在计算时，只需考虑行星轮轴承的损失。当重合度时，则有 （3-44）式中啮合摩擦系数，一般取；如果齿面经过跑合，可取；按照公式（3-18）代入数据 得=0.02我所设计的NGW型行星齿轮传动中采用特殊轴承（短圆柱滚子轴承，无内、外圈，短圆柱滚子与行星齿轮轴直接接触。这样，既可以减小减速箱的体积，又可以增大传动效率。故，轴承的损失系数可忽略不计。将数据代入公式（3-17）得 3.5.8行星齿轮强度的计算行星齿轮传动的转矩主要由中心轮和行星轮的啮合传动，齿轮的实效主要发生在中心轮和行星轮上。因此，在此仅对a-g传动进行强度校核。若,中心轮和行星轮传动满足强度要求，则行星轮与内齿轮传动也满足要求。(一)中心轮强度的校核(1)确定计算负荷名义转矩T（Nm）T=名义圆周力（N）(2)应力循环次数 （3-45） （3-46） （3-47）式中 中心轮相对与行星架的转速（r/min）t寿命周期内要求传动的总运转时间（h）我所设计的EBZ200型掘进机截割部减速器的齿轮的寿命为10000小时代入数据 得=次(3)确定强度计算中的各系数1）使用系数根据掘进机使用负荷的实测和分析使用系数按严重冲击取2）动负荷系数可根据圆周速度根据圆周速度选取精度等级，从而求得： 根据公式得3）齿向载荷分布系数、根据设计手册的公式计算接触强度时运转初期（未经跑合）的齿向载荷分布系数查表得 =1.65计算接触强度时的跑合影响系数查表得 =0.64计算弯曲强度时运转初期（未经跑合）的齿向载荷分布系数查表得 =1.15计算接触强度时的跑合影响系数查表得 =0.85与均载有关的系数，=0.7与均载有关的系数，=0.854）齿间载荷分布系数、及因 ，精度7级，硬齿面直齿查表得 =15）结点区域系数式中：直齿轮，端面节圆啮合角，直齿6）弹性系数查表得 （钢）7）载荷作用齿顶时的齿形修正系数查表可得， 8）载荷作用齿顶时的应力修正系数查表可得9）重合度系数、 10）螺旋角系数、 得 =1 得 =1(4)计算齿数比(5)计算接触应力的基本值 (6)接触应力 (7)弯曲应力的基本值 (8)齿根弯曲应力(9)确定计算许用接触应力的各种系数（查表）1）寿命系数=0.952）润滑系数=0.953）速度系数=0.954）粗糙度系数=0.955）工作硬化系数=16）尺寸系数=0.96(10)许用接触应力（12）接触强度安全系数符合强度要求(11)确定计算许用弯曲应力的各种系数（查表）1）试验齿轮的应力修正系数=4.112）寿命系数=0.953）相对齿根圆角敏感系数=14）相对齿根表面状况系数=0.95）尺寸系数(12)许用弯曲应力 (13)弯曲强度安全系数符合强度要求3.6轴的计算校核3.6.1主要已知参数3.6.2轴上力的计算轴向力3.6.3计算轴的最小直径选择轴的材料为38CrMoAlA调质处理根据公式：求轴的最小直径取A100，得，圆整取d55mm3.6.4 花键联轴器的选择根据d55mm，Tc2267，选联轴器公称转距 轴孔直径系列45，48，50，55，56轴长L=112转动惯量0.083.6.5花键联结强度校核花键联结的受力情况和强度校核计算与平键相近似，对于静联结，其主要失效形式为齿面压溃，偶尔也会发生齿根被折断。对于动联结，其主要失效形式为工作面的过渡磨损。因此，一般只对花键联结进行挤压强度或耐磨性计算。假设压力在齿侧接触面均匀分布，各齿压力的合力作用在平均直径处，则强度条件为：挤压强度（静联结） 耐磨性 （动联结） 式中T传递的转距各齿间载荷分布不均匀因子，其值视加工精度而定，一般为0.7-0.8；Z对矩形花键Z为键数(N),对渐开线花键Z为齿数；h键的工作高度，矩形花键：h0.5（D-d）-2c（D为大径，d为小径，c为键齿顶部倒角），渐开线花键：300压力角hm，37.50压力角h0.9m，450压力角h0.8m；l齿的接触长度；平均直径，矩形花键为0.5（D+d），渐开线花键为D；许用挤压应力；选40许用压力，选40代入数据得 故强度通过，可用。按照轴上零件的装配情况，计算各轴段的长度和直径，参见下图：图3.13.6.6轴的强度校核1）参数计算根据公式 2）画图分析图3.2 3）结论所以，合格3.6.7轴承寿命计算1）轴承型号NU2214E d=70mm,D=125mm,b=31mm,Cr=148,Cor=1902)当量动载荷 3）温度系数ft1，载荷系数fp2因为寿命在允许范围内，所以设计合格。4. 检修及维护保养4.1机器的检修机械部分检修包括检修质量的一般技术要求及各部件的检修质量和检修方法等。一、一般技术要求1.检修原则掘进机各零部件检修后应满足设计及工艺要求，装配应按照装配工艺规程进行；将整机进行解体清洗干净，对零部件进行术鉴定，视各零部件损坏情况确定修复的具体方案；更换的外购件、标准件、备件需有合格证；装修过程中，不得划伤、磕碰零件的结合面、配合面。2.齿轮及传动齿轮箱齿轮任何部位若有裂纹、折断、剥落及严重磨损等现象应更换。齿轮的失效判断应根据MT291.192规定；齿轮齿面需要修刮时，一般只修刮大齿轮齿面；若在齿轮箱内对妍时，应防止磨料甩入轴承内；齿轮箱体与箱盖上销与孔的配合应满足设计要求，齿轮箱体与箱盖的结合面，不应划伤，若有局部划伤，在长度不超过结合面宽的1/3，深度不大于0.30.5mm时，可妍磨修复；齿轮箱体不应有变形、裂纹等，箱体允许补焊修复，但应有防变形消除内应力措施；齿轮箱装配后，转动应灵活无卡阻；齿轮箱装配后，应按设计要求进行空载试验，试验时不应有冲击，其噪声、温度和渗漏不得超过MT291.192规定；齿轮或齿轮齿条副装配后，齿面的接触斑点及侧隙应符合设计要求。链齿轮副若损坏，应成对更换，更换锥齿轮别时，应调整间隙相接触区，使其正确啮合。3轴及轴孔轴不允许有影响配合要求和强度要求的伤痕。重要的轴弯曲挠度不大于轴颈公差，否则需配新轴；轴孔磨损后，在整体强度允许的前提下，可以修复。4轴承滑动轴承的磨损间隙，不应超过表65规定，液动轴承径向间隔不应超过表4.1的规定，否则予以更换；滑动轴承应无严重烧伤、点蚀或脱落现象；对于油脂润滑的轴承，装配后应注入符合规定的润滑脂，注油量为空腔体积的1223；波动轴承的内外座因和滚动体不得有裂痕、脱皮、锈蚀。保持架应完整无损，转动应灵活，无异常噪声；交叉轴承按柱磨损不得更换少数按接，应全套更换。更换后应转动灵活，无卡阻现象；组装交叉轴承应防止热处理软带作为承受力带。表4.1 滚动轴承径向间隙 mm轴直径允许间隙30500.050.1350800.060.16801200.070.181201800.100.251802500.120.305链轮链轮齿面无裂纹，无严重咬伤，禁止用补焊修复；主动链轮与从动链轮的轮齿几何中心平面应重台，其偏移量不得超出设计要求，若设计末规定，一般应不大于两轴中心距的千分之二；链轮与链条啮合时，工作边必须拉紧，非工作边的下垂度应符合设计要求。6联接件、紧固件、密封件及油脂损坏键应严格按照装配工艺规定配制，键槽磨损后允许加宽量为原槽宽的5，键与键槽之间不允许加垫，键应重新配制；螺钉、螺栓、螺母的螺纹部分如有损伤应更换，主要承力部位的螺栓、螺母应全部更换。在安装拧紧后，其支承面应贴合完好；检修时。所有橡胶密封圈、橡胶石棉垫及纸垫等密封件应全部更换；传动系统采用的润滑油脂和液压系统采用的液压油，应符合原设计规定；各种联轴器其联接配合面不得严重磨损，否则应更换损坏件。联轴器两抽同轴度、端面间隙度符合设计要求。7液压件、管路及其他液压件及系统管路在装配前必须清洗干净，不得将脏物带入油路中。装配时应注意防尘、防锈；各种管子不得有凹痕、皱褶、压扁、破裂等现象管路弯曲处应圆滑，软管不得有扭转现象；管路排列应整齐，便于液压系统的调整和维修；机器备部位的注油通道修复后应畅通。二、切割机构耐磨板损坏严重应更换，耐磨网磨平应用Hsl01焊丝或高铬铸铁焊丝堆焊修复；截齿座严重磨损，影响其强度时应予以更换。在更换过程中不得损伤切割体的其他部位；更换齿座时应首先保证与原设计的几何位置相同，然后来用于热和保护焊等特殊工艺，保证焊接强度；截齿尖不得损坏，截齿体磨损严重应更换，齿座应具有互换性；同油度要求较严的格体、涨套等应校对角线顺序逐级拧紧螺钉，重要联接螺栓、应按设计要求采用力矩扳手操作；折卸或装配无键过盈连接的齿轮与轴应用专用工具和采取特殊工艺；喷嘴堵塞应修复畅通否则更换新件；托梁器开焊、变形应修复达原设计要求；外喷雾架开焊、变形应修复，修复中应保护水道，防止喷嘴螺孔损伤；内喷雾配水装置中易损件，密封件应更换，两金属零件密封面磨损后应成对更换；安装浮动密封必须按装配工艺操作，对摩擦表面不许有划伤、刻印现象，安装时应抹少量机油并按规定的轴向压力进行调整；切割速度可变的掘进机，变速器应灵活，手把固定应可靠切割皆可伸缩的掘进机，其滑动轨道表面不得锈蚀、损伤，伸缩应灵活，不得有爬行动作。三、装运机构铲板减速器及其他部位的耐磨板磨损严重应更换；安全防担板中耐磨俸磨损后应补焊修复至原设计要求；刮板减速箱中铆接式大链齿轮若更换时，铆接应不损坏链齿轮表面，不得使其变形，修复后刮板输送机体应无变形无开焊及严重损伤，刮板弯曲变形不大于5mm，中板和底板磨损量一般不大子原厚度的35；刮板输送机必须准确地固定在铲板中心线上；减速器紧固螺栓要正确拧紧，以保证调节螺杆不受弯矩，减速器联轴器要调节正确，以保证驱动轴运转平稳；安全摩擦离合器的打滑扭矩值，应据设计要求进行调整，以保证耙爪运转安全可靠；装载部回转机构应灵活，不得有卡阻现象。四、行走机构行走减速箱与机架的结合面应完好，若有划伤、凸边等应修平，履带架若有局部变形应整形；着重要受力部位有裂纹等缺陷修复应慎重，保证其强度及刚度要求；液压张紧装置中张紧柱塞镀铬层若有锈蚀、划伤、剥脱现象应修复或更换；机械张紧装置修复后应灵活可靠；履带板。腰带销轴损坏一般应更换；履带板表面上防滑钉、磨损后其高度不低于原高度的40；履带板的销孔磨损的圆度不大于直径10；链轮齿部严重磨损后，应重新更换链轮，不允许使用补焊修复轮齿；履带支重轮内易损件，密封件应更换；无支重轮的履带滑动耐磨板，磨损后应用耐磨材料补焊。五、回转台回转台及机架转台上切割管支座连接面应完好，螺纹孔完好无损坏，否则应将其面堆焊，重新加工至原设计尺寸；回转台与机架接合面的螺钉损坏应按设计要求的材质强度配制，安装时应交叉对称紧固；回转台回转应灵活，回转的角度应符合设计要求；回转台、机架等大型件若出现裂纹、修复应慎重，保证其强度和刚度符合设计及使用要求；机架与其它零件的接合面若有损伤应修整完好；机架与回转台、铲板连接的孔、螺孔应完好，若变形、损坏应修复至设计要求。六、液压系统1系统要求按系统原理固要求将系统中各回路的溢流阀调至设计要求值，若因溢流阀不清洁或密封件损坏无法调整应检修溢流阀，若主要零件损坏应整体更换，油箱中按油位加入要求牌号的液压油；过滤器若无法清洗、更换过滤网时，应整体更换；检修时高压胶管一般应更换，硬管做耐压试验合格时仍可使用。系统管路应齐全，敷设整齐、固定可靠。2油泵、油马达要求各种油泵和油马达检修后，须经检验合格后方可装机使用；油泵若由于密封件损坏达不到性能要求时、可更换密封件。检修后进行性能测试，压力应达到原油泵指标，流量不低于系统设计要求流量，油泵主要零件损坏，应整体更换；各种油马达若密封件损坏应更换新件，并对其性能进行测试若油马达磨损严重，应更换新马达。3油缸要求油缸活塞杆镀铬层出现轻微锈斑、每处面积小于35mm2、整体上不多于3处，用油石修复至所要求的粗糙度后，方允许使用，否则应重新镀铬，修复后尺寸应符合原设计要求；油缸活塞杆表面粗睡度不大于16，缸体内孔表面粗糙度不大于32；油缸作15倍额定压力试验，5分钟不能有内外渗漏；试验后的油缸密封件一般应更换。4阀件及其它要求各种阀类密封件损坏应更换。主要元件损坏应更换新件。各种阀修复后应能满足液压系统要求；阀体上各种配合孔道表面。阀芯表面以及其它银层表面不得剥落和出现锈蚀；阀用弹簧，不得有锈迹、腐蚀斑点，否则更换；方向控制阀检修后，应保证其动作灵活，作15倍额定压力的耐压试验5分钟不得渗漏；压力表、温度计损坏应更换，若未损坏应对其质量进行校核，保证能正确可靠工作。4.2机器维护和保养减少机器停机时间的最重要因素是及时和规范的维护保养。维护保养好的机器工作可靠性高，使用寿命长，操作也更有效。下列检查是针对一般条件的。恶劣的运行条件会增加需要维护保养的次数。如果需要修理或调整，应即刻进行，否则小问题能导致大的维修和停机。4.2.1机器的日常维护保养1.按照本机的润滑图4.1及润滑表4.4对需要每班润滑的部位加注相应牌号的润滑油。2.检查油箱的油位，油量不足时应该及时补加液压油；油液如严重污染或变质，应该及时更换。3.检查各减速器润滑油池内的润滑油是否充足、污染或变质，不足时应该及时补加液压油，污染或变质的应该及时更换。并检查各减速箱有无异常振动、噪音和温升等现象，找出原因最，及时排除。4.检查液压系统及喷雾冷却系统的工作压力是否正常，并及时调整；5.检查液压系统及喷雾冷却系统的管路、接头、阀和油缸等是否泄露并及时调整；6.检查油泵、油马达等有无异常噪音、温升和泄露等并及时排除；7.检查截割头截齿是否完好，齿座有无脱焊现象，喷雾喷嘴是否堵塞等，并及时更换或疏通；8.检查各重要联结部位的螺栓，若有松动必须拧紧，参照螺栓紧固力矩表5.2；9.检查左右履带链条的松紧程度，并适时调整；10.检查输送机刮板链的松紧程度，并及时调整。表4.2 螺栓紧固力矩表螺栓规格强度等级紧固力矩值M1210.9107 Nm8.876 NmM1610.9265 Nm8.8175 NmM2010.9520 Nm8.8325 NmM2410.9980 Nm8.8600 NmM3010.91670 Nm8.81100 Nm4.2.2机器的定期维护保养参照EBZ200型掘进机减速器的设计寿命，除行走减速箱为2000小时外，截割二级行星减速器和泵站齿轮箱均为5000小时，也就是连续工作一年半进行一次大修，中修一般在转移工作面时进行，小修在每日的维修班进行。机器正常使用过程中，必须严格按照润滑油表的规定注油或更换润滑油。表4.3是机器各部分进行定期检查维修的内容。表4.3 定期检查维修表检修部分检修内容和周期检修内容每月三个月每半年每年截割部1.解体检查整个截割部内部2.截割行星减速器更换润滑油装载部1.检查转盘密封2.检查转盘磨损情况并修补3.检查铲板的磨损程度刮板输送机1.检查主、从动链轮的磨损情况2.检查溜槽底板的磨损情况3.检查链条及刮板的磨损行走部1.检查履带板组件2.检查张紧油缸的动作情况3.检查驱动轮、导向轮并加油4.行走部减速箱更换润滑油液压系统系统1.油泵减速器更换润滑油2.更换液压油3.清洗或更换吸油滤油器和回油滤油器的滤芯元件1.检查油缸密封并更换2.检查油缸体内有无明显的划伤或生锈，并清洗修整供水系统1.调整减压阀的压力2.检查进水过滤器滤芯并更换4.2.3润滑正确的润滑防止磨损、防止生锈和减少发热，如经常检查机器的润滑情况，就可以在机器发生故障之前发现一些问题。比如，水晶状的油表示可能有水，乳状或泡沫状的油表示有空气；黑色的油脂意味着可能已经氧化或出现污染。润滑周期因为使用条件的差异有所不同。始终要使用推荐的润滑油来进行润滑，并且在规定的时间间隔内进行检查和更换，否则，就不法给机器以保障，因而导致过度磨损以及非正常停机检修。润滑油的更换：在最初开始运转的三百小时左右，应更换润滑油。由于在此时间内，齿轮及轴承完成了跑合，随之产生了少量的磨损。初始换油后，相隔1500小时或者6个月内必须更换一次。当更换新润滑油时，清洗掉齿轮箱体底部附着的沉淀物后再加入新油。掘进机润滑部件见图4.1；掘进机润滑加油情况见表4.4；注意事项：1.不要充满，如果充满整个减速箱，将会造成过热和零件损坏；2.不要太少，减速箱的润滑油位太低将会造成过热和零件故障，要周期性检查减速箱是否有泄露；3.不要欠加油，遗漏或延长润滑周期多会造成过度磨损和零件过早出现故障；4.必须使用规定牌号的润滑油脂；5.让所有的通气口和溢流口通畅并能正常起作用。图4.2表4.4 掘进机润滑表序号润滑点名称加油点数量润滑油名称润滑周期润滑目的加油方式1悬臂段13#通用锂基润滑脂(GB732487)2次/周轴承2盘、浮封油杯M1012截割件速器1N320中负荷工业齿轮油(GB590386)更换1次/半年减速器透气塞3所有油缸销轴163#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/日销轴油杯M1014截割升降销轴213#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/日销轴油杯M1015改向链轮组1N68机械油(GB44384)1次/月轴承、浮封螺钉M86装载驱动装置22N68机械油(GB44384)1次/日轴承2盘、浮封油塞M221.57铲板升降销轴213#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/日销轴油杯M1018导向张紧装置22N68机械油(GB44384)1次/月轴承2盘、浮封油塞M1019行走减速器链轮滑动轴承223#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/月链轮铜套油杯M10110行走减速器21N320中负荷工业齿轮油(GB590386)更换1次/半年减速器接头座11后支撑升降腿销轴213#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/日销轴油杯M10112刮板输送机驱动装置23#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/周马达侧2盘、另侧轴承1盘油杯M10113油泵齿轮箱1N1000中负荷工业齿轮油(GB590386)更换1次/三个月减速器透气塞14回转台63#通用锂基润滑脂(GB732487)1次/周回转轴承油杯M1014.2.4电气1.定期清除各处的污染、锈斑。并在各隔爆面及磁路系统接触面上涂上薄薄的一层防锈油脂。隔爆面如有损伤，必须严格按照BB133677防爆电气设备制造检验规程中有关隔爆面修补规定进行；2.进行周期性检查，箱体外壳有无损伤，电缆在进出线装置中固定是否牢靠；3.定期检查各开关手柄、按扭是否灵活、可靠，动静触头是否良好。接触器、中间断电器等电气元件是否正常；在触头损坏污损或接触面产生熔化的金属微粒时，可以用细锉清理，但不准用金刚砂打磨；4.出现故障，依旧显示排除故障。4.3机器常见故障的原因及处理方法机器常见故障的原因及处理方法见表4.5表4.5部件名称故 障原 因处理方法截割部1.截割头堵转或电机温升过高过负荷，截割部减速器或电动机内部损坏减小截割头的切割深度或切厚、检修内部。2.截齿损耗量过大钻入深度过大，截割头移动速度太快，齿座孔变形或齿座开焊脱落降低钻进速度，及时更换补齐截割齿，保持截割齿转动，更换截割头。3.截割振动过大截割岩石硬度60MPa；截割齿磨损严重、缺齿；悬臂油缸铰轴处磨损严重；回转台紧固螺栓松动；降低钻进速度或截割深度；更换补齐截割齿；更换铰轴或加轴套；紧固螺栓；铲板落底，使用后支撑。装载部1.刮板链不动链条太松，两边链条张紧后长短不等、刮板变形造成卡链，或煤岩异物卡链或液压系统故障；调整紧链卡阻，更换变形刮板，检查液压系统及元件2.转盘转速快慢不均匀或不转动分流器故障，液压系统及元件故障；修理或更换液压元件，排除故障3.断链链条节距不等；刮板链条过松或过紧；链轮中卡住岩石或异物，链环过度磨损；拆检更换链条，正确调整张力，排除卡阻行走部1.驱动链轮不转液压系统故障；液压马达损坏；减速器内部损坏；制动器打不开；排除液压系统故障；检查减速器内部；2.履带速度过低液压系统流量不足检查液压油箱油位，油泵、马达及溢流阀。3.驱动链轮转动而履带跳链链条过松调整液压张紧油缸以得到合适的张紧力4.履带断链履带板或销轴损坏更换履带板或销轴液压系统液压系统液压系统液压系统系统1.系统流量不足或系统压力不足油泵内部零件磨损严重，油泵效率下降或内部损坏；溢流阀工作不良；油位过低，油温过高。吸油过滤器或油管堵塞；油管破裂或接头漏油检查泵的性能更换损坏零件，调整溢流阀；油箱加油检查油温过高的原因相应处理；更换过滤器。清洗油箱；检查油管和接头2.系统温升过高，油箱发热冷却供水不足；油箱内部油量不足，油污染严重；溢流阀封闭不严；回油路过滤器脏；油泵有故障；检查冷却器，油箱加油或换油；清洗有关溢流阀及过滤器；检查油泵内部并更换有关零件；3.各执行机构爬行有关部位润滑不良，摩擦阻力增大；空气吸入系统，压力脉动较大或系统压力过低；吸油口密封不严或油箱排气孔堵塞，油缸平衡阀背压过低；改变润滑情况，清洗脏物；检查油箱油位并补加相同牌号的油液；检查溢流阀并调整压力值；排除系统内部空气并更换密封件；检查吸油管及其卡箍元件元件元件元件油泵：1.油泵吸不上油或流量不足油温过低，油泵旋转方向不对；吸油滤油器堵塞；吸油管路进气，油泵损坏提高油温更正油泵旋向；拧紧或更换吸油管卡箍、更换吸油管、清洗或更换吸油滤油器滤网；换泵；2.油泵压力上不去溢流阀调定压力不符合要求；压力表损坏或堵塞，油泵损坏；溢流阀故障调整溢流阀压力；更换或清洗压力表检修油泵；清洗检修溢流阀；3.产生噪音吸油管及吸油滤油器堵塞；油粘度过高；吸油管吸入空气；电动机、齿轮箱、油泵三者安装不当；清洗吸油管及吸油滤油器使吸油畅通，更换吸油管密封圈；更换同牌号的液压油，调整三者之间的安装位置4.严重发热轴向间隙过大或密封环损坏；引起内泄露，压力太高拆检，调整间隙及压力，更换密封环溢流阀：压力上不去或达不到规定值调整弹簧变形，锁紧螺母松动，密封圈损坏；阀内阻尼孔有污物；更换调压弹簧；拧紧锁紧螺母；更换密封圈；清洗有关零件；1.多路换向阀不能复位；定位装置不能复位复位，定位弹簧变形；定位套损坏；阀体与阀杆间隙内有污物；阀杆生锈；阀上操纵机构不灵活，使阀体产生变形更换定位，复位弹簧；清洗阀体内部；调整阀上操纵机构；从新拧紧联接螺栓；更换定位套2.外泄露阀体两端O形密封圈损坏；各阀体接触面间O形密封圈损坏；联结各阀片的螺栓松动；更换O形密封圈；拧紧螺栓；3.滑阀在中立位置时工作机构明显下降阀体与滑阀间磨损间隙增大；滑阀位置不对中；锥形阀处磨损或被污物堵住；油缸活塞密封损坏修复或更换阀芯；使滑阀位置保持中立；更换锥形阀或清除污物；更换油缸；4.执行机构速度过低或压力上不去各阀间的泄露大；滑阀行程不对；安全阀泄漏大或补油阀为复位；拧紧联接螺栓；或更换密封件，检查安全阀油箱发热：溢流阀长时间溢流，油量不足，冷却水未接通；检查溢流阀是否失灵；加油；检查有无冷却水；滤油器不畅：油液污染严重，使用时间过长更换相同牌号的液压油；清洗或更换滤芯；供水系统压力脉动大，管道跳动噪声大；供水系统有残余空气，进液过滤器阻塞引起吸液不足；检查系统；放尽空气；清洗过滤器，清除杂物。总结此次毕业论文从2009年3月份开始，到2009年6月份结束，历经三个月。期间饱含酸甜苦辣，尝过成功的喜悦，体会过失败的悲痛，有过放弃的念头，得到过真诚的鼓励。到今天，我回过头看看三个月的时光真是漫长但富有成就感。刚开始准备设计的时候，简直是一无所知，但是在老师、同学的耐心帮助和讲解下，我开始对我所设计的东西熟悉了，自己尝试着去找一些相关资料，看一些相关的例子，以及翻阅一些前人设计过的相关的东西，从中受到很大的启发。这三个月是收获的三个月