横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计（全套含CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共81页)
编号：1073732
类型：共享资源
大小：6.08MB
格式：RAR
上传时间：2017-03-18
上传人：机****料
认证信息
个人认证
高**（实名认证）
河南
IP属地：河南
50
积分
- 关 键 词：
-
横轴
掘进机
总体
整体
方案设计
液压
系统
设计
全套
cad
图纸
- 资源描述：
-
- 内容简介：
-
1 摘 要 掘进机在当今的社会生产中，无论是在矿物开采，还是在巷道的开掘都是有着重要的地位。 悬臂式掘进机，它是一种能够实现连续切割，装载 ,运输的掘进设备。其特点是截割头可以伸缩达到 500 有提高机器稳定性的后支撑装置；刮板运输机和铲板部均采用低速大扭矩液压马达直接驱动，减少故障环节；行走部采用液压马达驱动；履带采用油缸张紧装置；刮板链的涨紧均采用弹簧与油缸组合的涨紧装置；截割电机为水冷电机，有热敏保护；在液压系统为液压锚杆钻机留有液压接口。该机截割效率高，机器稳定性好，操作与维护 方便，运行安全可靠。 本论文主要对掘进机的整机部件，总体结构，液压系统，进行了具体的说明、分析、计算、设计和校核；其中对液压系统进行了详细的设计。 关键词：掘进机；横轴式；总体设计；液压系统 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 2 in in or in it is to a of be 00 of of by by of in up of in a of to s on on to 3 目 录 1 述 1 载部 1 板输送机 1 架和回转台 2 走部 2 压系统 2 缸回路 2 走回路 3 载回路 3 输、紧链、锚杆回路 3 、外喷雾冷却系统 4 2 主要技术参数 5 机参数 5 体参数 5 割范围 5 割部 5 板部 5 板输送机 6 走部 6 压系统 6 却喷雾系统 7 气部分 7 割电机 8 泵电机 8 控箱 8 作箱 8 停按钮 8 鸣器 9 明灯 9 3 横轴式掘进机工作机构得运动学和动力学参数计算 10 轴式掘进机的工作机构运动学参数计算 10 割头向工作面内部切进时运动学参数分析和计算 10 割头摆动截割时运动学参数计算 10 轴式掘进机工作机构的截割参数与动力学参数计算 11 要截割 参数 的确定和 计 算 11 齿 的截割阻力 计 算 12 割 头 旋 转轴 截割阻力矩 计 算 12 4 横轴式掘进机工作机构设计 14 作机构设计 14 割速度 14 产率 14 割力 15 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 4 5 工作机构传动设计 16 作机构传动的特点及动力组件的选择 16 作机构电动机要求 16 速设计应注意的问题 17 6 悬臂支撑设计 19 转装置 19 直回转 19 平回转 20 转装置的布置形式 22 7 总体设计 23 体结构方案设计 23 体布置的内容 23 体布置的内容 23 体布置的原则 23 体要求 24 动型式及动力组件的选择 24 体参数的确定 25 器外型尺寸 25 进机断面近似计算 25 产率 27 割生产率 27 载生产率 29 间输送机生产率 29 载机生产率 29 进机的通过性 30 8 掘进机的稳定性分析于计算 31 态稳定性 31 割时的静态稳定性计算 32 态稳定性 34 9 液压系统设计 35 计依据 35 压系统的基本要求 35 压系统的外形尺寸要求 35 况分析及载荷计算 36 行元件上的负载 36 定液压系统 36 选系统压力 36 行组件的选择 37 速方式 37 泵型式的选择 38 路循环方式的选择 38 纵控制回路的拟定 38 压系统设计 44 载机构液压系统 44 5 走机构 45 臂升降，回转及推进油缸 45 重油缸 45 雾泵油马达的控制 45 统的压力调节 46 尘系统 47 致 谢 48 参考文献 49 附录 A 50 附录 B 64 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 6 1 述 本掘进机主要由截割部、装载部、刮板输送机、机架、行走部、液压系统、电气系统等组成。 截割部又称工作机构 ,主要由电动机、叉形架、行 星减速器、伸缩部、伸缩油缸、截割头组成。 截割部是由一台 160/80电动机输入动力经二级行星减速器、伸缩部，将动力传递给截割头，从而达到破碎煤岩的目的。 整个截割部通过一个叉型框架，两个支承轴铰接于回转台上，借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装于回转台与机架之间的两个回转油缸，实现整个截割部的升、降和回转运动。 截割头为半球形截割头，一种截割头最大外径为 500另一种截在其圆周分布 36把镐形截齿，截割头通过花键套和 2 个 高强度螺栓与截割头轴相联。 伸缩部位于截割头和截割减速 机中间，通过伸缩油缸致使截割头具有 500伸缩行程。 截割减速机是两级行星齿轮传动，它和伸缩部用 17 个 高强度螺栓相联。 载部 装载部是由铲板本体、侧铲板、铲板驱动装置、从动轮装置等组成。通过两个液压马达带动星轮，把截割下来的物料装到刮板运输机内的装置。 装载部是用两个液压马达驱动星轮实现耙装运动，通过多路手动换向阀分别向两个排量为 400ml/保星轮工作基本上平稳一致。 铲板宽度有 3m ，由侧铲板 ,铲板本体组成，用 强度螺栓连结，铲板在油缸作用下 可向上抬起 340 向下卧底 300 板输送机 刮板输送机位于机器中部，前端铰接于铲板上，后部托在机架上，刮板输送机为双边链刮板式。由液压马达驱动，主要由机前部、机后部、驱动装置、脱链器等组成。链条张 7 紧装置采用油缸张紧方式。 架和回转台 机架是整个机器的基础，在机器的组成中起着相当重要的作用，也就是说机架是整个机器的骨架，同时它亦承受着来自截割头的各种负载力及其它的作用力。机器中的各部件均用螺栓或销轴与机架相联，机架为铸焊结合件。 回转台主要用于支承、联接并实现切割机构的 升降和回转运动。回转台座在机架上，与机架用 1100止口， 36 个高强度螺栓相联。工作时，在油缸的作用下，带动切割机构水平摆动，切割机构的升降是通过回转台支座上左、右耳轴铰接相连的两个升降油缸实现的。 走部 本机采用履带式行走机构，左右两部分对称布置，各由 10 个螺栓与机架相联，左右行走机构由 2 台液压马达分别驱动，经四级圆柱齿轮传动和二级行星齿轮传动，将动力传给主动链轮。现以左行走机构为例说明其组成部分及传动系统。左行走机构主要由导向张紧装置、左履带架、履带链、左行走减速器等组成。 行走部工作速度为 0 m/带链采用液压油缸张紧装置，采用油管向油缸注油，对履带链进行张紧，再装入锁板，泄掉油缸内压力。 压系统 本机除截割头的旋转运动外，其余各部分的动作均采用液压传动，由一台 110电动机驱动一台 30数轴向柱塞泵分别向油缸回路、行走回路、装载回路、运输回路供压力油 。 缸回路 油缸回路采用 30量轴向柱塞泵的其中一泵，通过多联多路换向阀分别向 7 组油缸即：截割升降、回转、伸缩，铲板升降、后支撑油缸、紧履带链油缸 、运输涨紧油缸供压力油，并由这 7 组油缸来完掘进机所需要的各种动作，该泵的排量为 140 ml/r，系统工作压力为 18防止截割头铲板下降过速，使其运动平稳，为使截割头 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 8 支撑油缸能在任何位置上定位，不致因换向阀的漏损而改变其位置或因油管破裂造成事故，故在截割升降回路中有平衡阀，在铲板升降回路、回转油缸回路、后支撑回路装有平衡阀以避免爆管子事故的发生。锚杆钻回路解决了井下单独设锚杆钻泵站的问题，提高了工作效率，减轻了劳动强度。 走回路 行走回路由主泵向两个排量为 107ml/r 的液压马达供油，驱动机 器左右行走，行走速度为 滑制动由行走减速器上的磨擦片制动，制动安全可靠。 注意：机器行走时，必须同时操作两片换向阀。 载回路 装载回路由主泵通过手动换向阀分别向 2 个排量为 1400ml/r 的液压马达供油，系统工作压力为 16主泵输出的油液经手动换向阀的动作，来控制马达的正反转。 输、紧链、锚杆回路 运输回路由主泵向两个排量为 400ml/r 的液压马达供油，输出油液经一个手动换向阀控制马达的正反转。 紧链回路是张紧运输机刮板链张紧度的油缸回路。锚杆回路是锚杆钻界面 回路。几种主要的液压组件： 1） 吸油过滤器 为了保护油泵及其它液压组件，避免吸入污染杂质，有效地控制液压系统污染，提高液压系统的清洁度，在油泵的吸油口设置了吸油过滤器，当更换清洁滤芯或维修系统时，只需旋开滤油器端盖（清洗盖），此时自封阀就会自动关闭，隔绝油箱油路，使油箱内油液不会向外流出，这样使清洗、更换滤芯及维修系统变得非常方便。另外，当滤芯被污染物堵塞时，设在滤芯上部的油路旁通阀就自动开启，以避免油泵出现吸空等故障，提高液压系统 的可靠性。 2） 回油过滤器 为了使流回油箱的油液保持清洁，在液压系统中设置 了回油过滤器，当滤芯被污染物 9 堵塞或系统液温过低，流量脉动等因素造成进出口压差为 ，应及时更换滤芯或提高油液温度。更换滤芯时，只需旋开滤油器滤盖（清洗盖）即可更换滤芯或向油箱加油。若不能停机处理以上故障时，设在滤芯下部的旁通阀就会自动开启工作（旁通阀开启压力为 以保护滤油器及液压系统正常工作。 3） 多联比例换向阀 多联比例换向阀，通过摆动手柄的角度控制流量大小实现油缸及液压马达的动作，并可实现无级调速。 4） 油缸 本机共有七种油缸，截割机构升降油缸，回转油缸，伸缩油缸，铲板升降油缸 ，支撑油缸，紧履带链油缸，紧运输机油缸。结构形式除伸缩油缸，升降油缸，紧履带链油缸，紧运输机油缸外均相同。 5） 油箱 本液压系统采用封闭式油箱。油箱采用二级过滤，吸油粗滤器，回油精过滤器，这样有效地控制了油液的污染，提高了油液的清洁度，减少了故障。油箱上还配有液位液温计和温度保护装置，当液位低于工作油位应停机加油，油温超过规定值时会自动报警，应停机降温，油箱冷却器采用了热交换量较大的板翅式散热器，总热交换量达 40000h，以保障系统正常油温和粘度的要求。 、外喷雾冷却系统 本系统主要用 于灭尘，冷却掘进机油箱及切割电机，泵站电机，截齿，提高工作面能见度进而改善工作环境，喷雾冷却系统。水从井下输水管通过总进液球阀进入过滤器进行粗过滤，然后分两路进入机组，一路经减压器减压后进入切割水冷电机；另一路经减压器减压后进入油箱冷却器，泵站水冷电机到前后喷嘴架冷却截齿，压力为 后一路直接进入内喷雾到切割头，冷却截齿。本机装有 0 雾状喷嘴 63 个。 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 10 2 主要技术参数 机参数 体参数 总体长度： m 总体宽度： 体高度： 1.8 m 总重 ： 58 t 卧底深度： 250 坡能力： 16 截割硬度： 80 截割范围 高度： .5 m 宽度： m 面积： 割部 截割头形状： 半球形 截割头转数： 割头伸缩量： 500 爆型三相电动机： 0 隔爆，水冷方式， 1 台 喷雾： 内、外喷雾方式 板部 装载形式：三齿星轮式 11 装载宽 度： m， 星轮转数： 34 r/载能力： 260h 铲板卧底： 300 板抬起： 340 刮板输送机 运输形式：双边链刮板式 溜槽宽度： 540 速： m/s 龙门高度： 420 紧形式：油缸、弹簧张紧 走部 形式：履带式 履带宽度： 600 动方式：摩擦离合器制动 接地比压： 行走速度： 地长度： 2.8 m 张紧形式：油缸张紧 压系统 液压 系统总流量： 414 l/变数轴向柱塞泵：型号 301 台 排量 140ml/r 额定压力 ： 32缸：数量 14 件 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 12 油箱容量： 600 L 装载马达：型号 2 台 额定压力 14 量 1.3 l/r 运输机马达：型号 2 台 额定压力 16 量 400 ml/r 行走马达：型号 2 台 额定压力 16 量 107ml/r 液压锚杆机界面：界面数量 2 组 额定压力 12 14 箱冷却器： 板翅式 1 台 蛇形管式 1 台 却喷雾系统 灭尘形式：内外喷雾 外来水量： 100 l /喷雾水压力 ： 喷雾水压力 ： 3 气部分 额定电压：主回路 制回路：电控箱 作箱 定电流： 171A 额定频率： 50 出分路数： 4 路 额定功率： 270/190 13 割电机 型式：隔爆、水冷、三相异步电动机 规格型号： 0 H 级绝缘，连续工作制。 额定电压： 1140 V 额定电流： 101A 泵电机 型式：隔爆、 水冷、三相异步电机 规格型号： H 级绝缘，连续工作制。 额定电压： 1140 V 额定电流： 69A 控箱 型式：矿用隔爆兼本质安全型 规格型号： 140E 主回路电压： 制回路电压： 出分路数： 4 路 作箱 型式：矿用隔爆兼本质安全型 规格型号： 140制回路电压： 安回路最大短路电流： 1 A 停按钮 型式 ：矿用隔爆型控制按钮 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 14 规格型号： 定电压： 250 V 额定电流： 5 A 用途：用于紧急停机 鸣器 型式：矿用隔爆型 规格型号： 36） /150 额定电压： 途：开机信号，启动报警 明灯 照明灯 ： 3 盏 型式： 矿用隔爆型防震 规格型号： 27W 额定电压： 36V 15 3 横轴式掘进机工作机构得运动学和动力学参数计算 轴式掘进机的工作机构运动学参数计算 割头向工作面内部 切进时运动学参数分析和计算 图 3半径相同的圆周处的速度分布 截割头相工作面的推进速度 ： 10cm/s； 2： 自转的角速度 ： 第 i 个齿的绝对速度 ： s； 截割速度 ： s； 割头摆动截割时运动学参数计算 iV=bV+OM+23 = =s 其中： 1： 悬臂摆动角速度 s ； M 点到悬臂旋转中心的距离 ： 第 i 个齿轮所处位置对水平面的仰角 0； 当悬臂 =0 时 M 点的摆动速度 y z (b) o 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 16 bV=bV （ 3 其中： 长度 R ： 截割头转轴到 O 点的距离 轴向工作面一侧的截齿的最大摆动速度 （ 3 =5； =s ； 其中： r=截割头最大半径 250远离工作面一侧截齿的最小摆动速度 （ 3 =5； ; =s ； 合成角速度： =2 （ 3 =； =m/s ； 轴式掘进机工作机构的截割参数与动力学参数计算 要截割参数的确定和 计算 e:截割深度 ； a:截割厚度 ； 第 i 个截齿的横向摆动速度为一条截线仅安装一个截齿时，在截割头回转一周后，该齿横向的距离为 （ 3 17 = = ； 其中： n: 截割头转速 ； 该齿的实际切削厚度 = ； （ 3 = 齿的截割阻力计算 z=A K K K K ) ； (3=8 0 * 0 . 2 5 * ( 1 * 0 . 8 * 1 0 . 3 * 0 . 5 ) ； =19 其中： A： 煤岩抗截强度， KN/m； 最大切削厚度平均值； 截割头旋转轴心摆动速度，平均横向摆动速度， m/ :截齿形状系数，径向齿为 1，切向齿为 2； 齿共同作用系数， 岩应力状态系数， 1； ： 煤岩对截齿摩擦系数， 齿对径向力影响系数， 割头旋转轴截割阻力矩计算 SM q z r ； (3=20*19* =95 N M ； 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 18 其中： z=作用在截齿上的截割阻力， N； q=截割头上的截入岩体的齿数 ； ； (3= 100 * =20 ； 其中：割头在横向摆动截割时有可能参加截割的总齿数； 割头平均直径； 均半径，2 m; 截割头拖动电动机功率计算 ； (3= 19 * =11291 其中： Z： 单齿截割阻力， 平均截割速度， m/s； ： 机械传动效率， 动机负载荷系数， 19 4 横轴式掘进机工作机构设计 作机构设计 截齿的磨损是截齿在截割矿岩体过程中的主要失效形式。这磨损 是截齿与矿岩体之间发生机械作用时其表层的破坏过程。磨损的程度与截割力，截割路程，截齿的材料和岩体的物理机械性质，截割速度有关。截割速度越大，磨损越快，当超过经济截割速极限时，磨损加倍。 割速度 222()r V ； (4= 22( 0 . 2 5 * 6 2 . 5 ) ( 4 2 . 6 6 ) ； =s ； 其中 ： r ：截割头半径 250； 2：截割头转速 ； 动速度 产率 T r v； (4= =； 其中 ：割头的有效截割面积 rS=ae ； (4= =m ； 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 20 其中： e： 截割时的截割深度； a： 截割厚度； 割时摆动平均速度； 割力 2 ； （ 4 横轴式截割头落煤岩体的条件是截割力大于煤岩体对截齿的截割阻力。在工作机构功率和截割速度不变的条件下，截割头上的截齿一定，随着截割头直径的增加，单齿截割力的减小。截割头在某直径处的截割力可由上式所确定 。 其中：作机构在 i 处的直径； 齿在直径； 21 5 工作机构传动设计 工作机构传动系统的拟定是动作机构设计的重要阶段。 传动系统的类型首先取决于工作机构的类型，工作机构要完成的运动特性，驱动装置输入与输出轴的传动比，所选原动机的可调节能力，起动特性和功率，机械外形尺寸及其使用范围。 作机构传动的特点及动力组件的选择 工作机构传动有以下特点：驱动功率大，载荷变化范围大，过坚硬岩石时短期超载运转；且有冲击载荷；振动较严重；要求传动装置体积小，最好能调速。 悬臂式掘进机在掘进工作中，不仅要求工作机构的截割头具 有一定的扭矩和转速以截割煤岩，而且要求工作机构的悬臂能够上下和左右摆动。以掘出整个巷道断面，所以工作机构一般都采用单机驱动，传动装置具有单独的传动系统。 截割头的动力型式有电动机驱动和液压马达驱动两种。电动机具有较好的短期超载性能，超载系统一般可达 本能适应截割头载荷变化的需要。其缺点是体积大，调速不便且需加设电气保护。采用液压马达驱动，体积小，调速方便。但液压马达对冲击载荷很敏感，液压组件经常发生故障不能承受较大的短时超载。因此，目前掘进机截割头一般多为电动机驱动。 作机构电 动机要求 掘进机特殊的工作条件，对选用工作机构的电动机有一定要求： 1） 为了兼顾喷雾灰尘，宜采用水冷电动机，以改善散热条件。在体积相同的条件下，采用水冷电动机可提高功率 25%左右。 2） 功率较大的部分断面巷道掘进机宜采用外水冷同轴双电动机，以充分利用悬臂长度，缩小电动机横向尺寸，适应悬臂的外形使结构紧张。 3） 为了调节截割头转速以适应煤岩机械的变化，可选用双速电机（如 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 22 速设计应注意的问题 对于掘进机的工作机构而言，减速器是最复杂，制造精度要求最高的部件。除一般对减速器的 要求之外，在选择确定减速器的结构时，值得注意的问题有以下几点： 1） 纵轴式截割头的转速一般为 20横轴式的在 45截割电动机的转速约为 1470此传动比进行传动系统设计，通常采用 2减速。传动系统的设计应使靠近输出轴的传动级具有较大的传动比，这样可以降低传动装置的其余高速级的平均载荷。 2） 外伸缩悬臂的纵轴式工作机构，由于减速器与电动机，联轴器一起整体装入伸缩滑架中，这就要求传动装置体积小，结构紧凑，并满足一定的强度要求。且因 2传动的构件数量少，速比变化 范围大，传动设计较容易，所以应用较广。 3） 外伸缩悬臂的纵轴式工作机构，可采用圆柱齿轮传动或行星齿轮传动。若为两级行星齿轮传动，可将其设计成完全相同的结构，只需要校核第二级，设计计算量小，减少了不同零件的数目，制造成本低，现场使用维护方便。采用行星齿轮传动的另一个优点是减速器输入，输出轴同轴线，有利于掘进机的总体布置。 4） 由于截割电动机轴线与截割头轴线垂直，横轴式掘进机工作机构一般采用圆锥圆柱齿轮传动。为了更加紧凑，截割头内也可设一周转毂。一些小功率掘进机采用传动链减速。与纵轴式相比，横轴式较难达到大的传 动比，布置也不如行星轮系紧凑。对于能力相同的掘进机，横轴式截割头直径比纵轴式的大。由于截割头两部分在悬臂两侧分别驱动，中间要布置减速器，因此两截割头之间通常有一定的间隙。 5） 选用行星齿轮传动应设均载机构。对于采用三个行星齿轮的机构，中心轮浮动均载较好。即中心轮在三个行星轮间可自由地调节径向位移，使几个行星轮的载荷趋于均匀。 6） 对于半煤岩巷道掘进机，为使工作机构的截割头有不同的转速，以适应截割煤或岩石时的不同转速要求，一般采用变速箱结构。可通过手把变速。如 （双速），英国 （三速），匈 牙利 （四速）。 7） 在工作机构截割过程中，电动机超载以致堵转现象是经常发生的。这将式减速器造成严重的机械故障。为此，减速器的设计应从以下两个方面考虑来解决这一问题： 使减速器的强度能够满足电动机的最大转矩和动载荷，即使电动机超载以致堵转，减速器也不至于出现机械故障。保证减速器无故障工作，给使用带来很大的方便。为克服冲击载荷，在减速器的输入轴装弹性联轴器是有益的； 23 若减速器的强度不能满足电动机的最大转矩，必须设超载保护装置，如安全销，压紧弹簧，液压或摩擦联轴器等。采用压紧弹簧不仅能保护超载，而且还使截 割头卸除方便，其结构如图所示。旋紧螺栓，便可使轴与截割头轮毂相连。若采用安全销，更换必须方便。 部分断面掘进机工作机构常见的传动型式如图所示。 图 5作机构传动型式 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 24 6 悬臂支撑设计 图 6直回转示意图 转装置 直回转 悬臂垂直回转时截割头由下向上摆动的进给力和摆动速度为： 1212 c o s c o G lP l ； （ 6 1 1b ； （ 6 其中：割头纵向上摆进给力，或升力； 1P：回转油缸推力； R ： 垂直回转油缸对回转中心的作用半径，即摆臂的长度； G ：悬臂的重力； n l2 a1 1 1 25 2l：悬臂中心至垂直回转中心的距离； 1l：悬臂垂直回转半径，可取为截割头中部至垂直回转中心的距离； ：悬臂回转装置和水平线的夹角，向上时 = = 1V:摇臂与油缸活塞杆铰接点的线速度，近似活塞杆的伸出速度 ； 悬臂向下回转时，截割头的横向 进给力和摆动速度。 2212 c o s c o Q lP l ； （ 6 1 2b ； （ 6 其中： 割头向下摆动截割时的进给力，或降力； 2P=回转油缸的拉力； 截割头向下摆动时 的牵引速度； 2V=摇臂与油缸活塞杆的缩回速度； 平回转 图 6平回转示意图 Pc a 1 2横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 26 悬臂水平回转截割头的横向进给力和摆动速度分别为： 1 1 2 22c o s c o sc o P RP l ； （ 6 c o s ) ； （ 6 其中：割头的横向进给力； 1P：水平回转油缸的推力； 2P：水平回转油缸的拉力； ：水平回转角 ; :垂直回转中心与水平回转中心的水平距离，若两个中心重合， =0 ； 截割头横向摆动速度； 平回转油缸的伸缩速度； 1R:回转台与油缸铰接点的回转半径； 27 转装置的布置形式 图 6回转装置的布置形式 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 28 7 总体设计 体结构方案设计 1） 工作机构方案设计：悬臂式； 2） 截割头的布置形式：横轴式； 3） 截割头形状：半球形； 4） 装载机构型式选择：三齿星轮； 5） 输送机构的选择：刮板输送机； 6） 行走机构的选择：履带式 ； 7） 除尘方式：喷雾式； 8） 除尘系统 体布置的内容 体布置的内容 1） 确定个各部件在整机上面的位置，并对外形尺寸提出要求； 2） 确定各个件，部件与整机之间的连接方式； 3） 估算整机重量及中心的位置，并对各个部件的重量提出要求； 4） 布置各个操纵机构，司机座位； 5） 审核各个运动件的运动空间，排除可能发生的运动干扰； 体布置的原则 1） 保证整机的稳定性； 2） 结构紧凑并有较高的传动效率； 3） 便于操作和维修，工作安全可靠； 4） 外形平整美观； 29 体要 求 1） 工作机构减速器的进、出轴尽量同轴线； 2） 悬臂和铲板的尺寸关系相适应，即有利于装载，又要避免截割头截割铲板； 3） 悬臂的水平和垂直摆动中心位置可以重合，也可不重合； 4） 总体设计时，其重心的位置仅需要估算纵向坐标 x 值； 5） 总体布置应该考虑左右两侧重量对称并照顾工作习惯方便操作。司机座位一般设在机身的左侧、且位于机身的后部，座椅高度应保证司机的视线，使其能够很好的操作机器，截割出规整的轨道； 6） 操纵台的位置应该适当，应保证司机操纵方便、省力。仪表显示设备的位置要便于司机观察，又不分散司机操作的注意力。 动型式及动力组件的选择 1） 传动形式及组件选择应遵循的原则： 技术先进性：能够改善机器性能，提高生产率； 经济合理性：传动系统尽量简单，组件少，易加工，价格低，维修容易，使用寿命长； 工作的可靠性：传动系统的可靠性表现为组件的使用寿命，因此也是对组件质量的要求； 适应性：组件应适应传动系统的载荷，工况及环境等条件的要求； 2） 各机构对传动系统的要求及传动型式的选择 掘进机的截割、装载、运输、行走等机构一般均为分别传动，各部件受力状态及工作条件不同，因而对传动型式有不同的要求。 工作机构要求有 较大的短时超载能力，而油马达对冲击负荷很敏感，过负荷能力低，影响截割头正常连续运转。所以，掘进机的工作机构宜采用采用电动机为动力的机械传动型式。应利用体积小、功率大、过负荷的能力强的专用电机，并配备可靠的电器保护装置。根据工作机构机构紧凑的特点，通常工作机构的减速器设在悬臂内，成为悬臂的组成部分。截割头调速方式一般采用配换挂轮的方法，变速机构力简单。 履带行走机构的驱动方式有电动机驱动和油马达驱动两种方式。分别通过机械减速装置或者季节由油马达带动履带的主动链轮运转。 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 30 体参数的确定 图 7掘进机断面尺寸计算 器外型尺寸 掘进机外型尺寸： 掘进机断面近似计算 1） 最大宽度： 2 ( ) s i a ； （ 7 31 =2*（ = 2） 上部宽度： 112 ( c o s ) s i a； （ 7 =2(4.5* = 3） 下部宽度： 222 ( c o s ) s i a； （ 7 =2(4.5* =； 4） 上摆高度： 11； （ 7 =； = 5） 下摆高度： 22； (7= = 6） 卧底深度： 32( s i n s i n )； (7=100 7） 巷道高度： 12H H H； (7= = 8） 可掘最大断面： m a x 1 1 2 21 ( ) ( ) 2S B B H B B H ； (7 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 32 =(； =m ； 其中： L：截割头前端至悬臂回转中心的距离 ； a ：垂直回转中心 1O 至水平回转中心 2O 的距离； ：水平回转时，悬臂的摆角； 1：垂直回转上摆角； 2：截割到巷道平面时，垂直回转下摆角； 3：卧底时，悬 臂垂直回转的最大下摆角，可根卧底深度来定，一般 h=100300 产率 割生产率 掘进机的理论生产率： 60 V或 (760 V ； =60* =240 3/ 其中：掘进机理论生产率， 3/ 掘进机理论生产率， / ； ： 煤岩松 散系数，取 A ： 截割头的横截面积， 2m ； 截割头横向的摆动速度， / r ： 煤岩的容积， 3/ 技术生产率是指掘进机在给定条件下连续工作一小时获得的最大生产率， 技术生产率： 90tQ a e V K 或 Q 33 若用进尺速度表示： 60 tL a e V S ； (790 tQ a e V K ; =90*中： Q ：技术生产率， 3/ Q ：技术生产率， 3/ 尺速度， / a ：截割头沿工作面移动所破碎煤岩的厚度， m ； e ：截割头截入工作面的深度， m ； S ：巷道的毛断面积， 2m ； 进机工作不连续的系数，即掘进机纯截割时间与总循环时间的比值； 11 6 0 ； (7= 11 6 0 * 4 2 . 6 60 . 9 1 . 9 9 8； =； 其中： T ：因更换截齿或者掘进调动等原因使掘进机停歇的时间， K :可靠性系数，一般取 L ：每个工作循环的工作机构行程， m ； 12( 1 )20 ； (7= 2( 1)20 ； =； 其中：1B:巷道顶宽， m ； 2B:巷道底宽， m； D :接个头直径， m； H :巷道高度， m； 横轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计 34 载生产率 间输送机生产率 中间输送机最大生产力： 60 F ； (7= 6 0 * 0 . 9 5 * 5 7 * 0 . 2 6 8 9 ； =； 其中：产率， 3/ ：转载系数，取 速， s=57m/ F ：运输机断面， 2m ； 214F B h B t g ； (7= 20 . 5 4 * 0 . 4 2 0 . 2 5 * ( 0 . 5 4 ) * 0 . 5 7 7 3 ； =m ； 其中： B ： 输送机宽度， m; h ： 输送机有效高度， m; ： 货载堆积角，即高于槽帮煤岩的安息角； 载机生产率 260 B V C ； (7= 26 0 * 0 . 9 * ( 0 . 5 ) * 2 0 * 1 ； ; =270 3/ 35 其中：带输送能力， 3/ ：断面系数 ； 速， m/ C ：倾角系数 ； B ：带宽， m
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号