履带式掘进机的行走装置及液压系统设计（全套含CAD图纸）
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外文翻译资料 1 机电一体化技术及其应用研究 1 机电一体化技术发展 机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。 数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 能化 即要求机电产品有一定的智能 ,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在 控机床上增加人机对话功能，设置智能 I/O 接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 块化 由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而 有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化 方向发展。 性化 机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在外文翻译资料 2 色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。 型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(称 指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制 电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自 1986 年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针， 1988 年美国加州大学 校研制出第一个微电机以来，国内外在艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种 件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。 成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程 中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 源化 是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 色化 技术的发展给人们的生活 带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。 2 机电一体化技术在钢铁中应用 在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数外文翻译资料 3 据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面： 能化控制技术 (由于钢铁具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经等，智能控制技术广泛于钢铁的产品设计、生产、控制、设备与产品质量 诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢 连铸 轧钢综合调度系统、冷连轧等。 布式控制系统 ( 分布式控制系统采用一台中央机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。 有特 点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。 监视集中控制分散，故障面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 放式控制系统 (开放控制系统 (计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家 产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 算机集成制造系统 (钢铁企业的 将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控外文翻译资料 4 制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应钢铁生产的要求。 未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在 20 世纪 80 年代已广泛实现 。 场总线技术 ( 现场总线技术 ( 连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术 (如 4 20 C 直 流传输 )就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去 66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化 现场就地控制站等的发展。 流传动技术 传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于 交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。 外文资料翻译 1 n is on of of of a of a of of as NC of as of a of it is to in NC / O of as of up a As of of a is a If is to of 文资料翻译 2 as in we As of of is of to AN a to a as of so in be of of be no 1.5 of is to of is in to it so on of or a to as is of 1.6 is a in to to be by is of or 986 1988 at at of as . 外文资料翻译 3 a of of of in at In to of a be to of at be to 1.8 to as As on be to a of of in s in at of of in of is of In of be in of is to of is at of of 2 in of in In of at of as by of a 文资料翻译 4 in in in As a of it is to in as a of a be or to on of be of be as a of be is of is to a of Is of 外文资料翻译 5 is of by a of in be of so to to to is be to of to of of of of of is of of of In to of is to to of of in 980s is in of in to 0 C 外文资料翻译 6 it in in on be 6% or to of CS of as C in a of C C to of in C C of to AC C or be to or AC in of as a to 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 目录 目录 . 1 摘要 . 2 . 3 第一章 概述 . 4 . 6 . 9 120掘进机简介 . 11 . 16 第二章 总体方案设计 . 19 . 19 . 19 第三章 行走部设计 . 24 . 24 . 24 . 25 第四章 液压系统设计 . 32 . 76 . 79 喷雾冷却除尘系统 . 81 . 82 第五章 装机事项与检修及检修 . 83 装和调整 . 83 . 84 结论 . 90 参考文献 . 91 致谢 . 92 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 摘要 本次设计参照了太原煤科院研制生产的 掘进机，这是一种中型悬臂式掘进机，主要用于中型煤巷及半煤岩巷的掘进作业。它结构紧凑、适应性好、机身矮、重心低、操作简单、检修方便。我的设计主要针对掘 进机 的行走部进行结构及 液夜系统 相关设计。设计中采用履带式行走部，驱动动力由液压马达提供，利用液压马达转动方向变化实现行走部前进、后退和转向。在行走部传动设计中，采用高速直联液压马达接一级圆柱直齿轮传动再接 3K( )型行星传动的设计方案，通过制动器并将它和液压马达联结，制 动器内圈悬浮 ,既起到制动功能又起联轴器作用，源头制动使制动性能更可靠。本设计的创新点：用制动器替代了联轴器。减速器安装时左右两侧的减速器对调 180 度错开布置。充分利用空间，使结构紧凑。 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。 关键词 ： 悬臂式掘进机 ；行走部 ；行星减速器 ；制动器 ； 行星齿轮 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 is It is of is in of is My at s I to on of by of s to In of to a of a 3 K (to of in of is at of 80 of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 第一章 概述 进机 的发展 现状与前景展望 一、 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 100408重 24 160t，平均日掘进进尺 7 8大掘进能力达 20 30m d目前，国内煤矿用机型，中型机以 50、 截割功率为 100重 25t；重型机以 割功率 132重 36t)、 割功率 160重 50t)为代购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 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 5 3 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 M， 1型煤巷掘进机开始的，之后又应用并仿制了 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 “反修型”和“开马”型掘进机，机重大都在 10用于 f4的断面为 4 9 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 80年代中期 ，我国分别从英国、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 0、日本三井三池公司的41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，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 “十五”期间进入快速发展阶段。目前有轻、中、重机型 0、 H、 中 2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 年，联合研制的 3年 (2)性能、规格相近的机型与国外相比晚 8 20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。 二、 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： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 (1)重型掘进机。如 $220、 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。 在掘进机上搭载湿式除尘系统或其它除尘方式。这是改善作业环境，清除肺矽病途径之一。 掘进机具有锚杆支护机等功能，若该项技术成熟，必将受到高度重视和开发研制。 遥控技术、截割轨迹显示与红外线定位系统结合，实现机组远程遥控 。 故障自诊断功能更完备，并能实现辅助作业。 连掘机组。实现房柱式采掘。 臂式 掘进机 的 主要组成部分 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 。 一、 切割机构 切割机构由切割头、齿轮箱、电动机、回转台等组成，具有破碎煤岩功能的机构。 二、装运机构 装运机构由装载部和刮板输送机组成。 悬臂式掘进机装载机构形式较多。如星轮式、链轮链条式、购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 蟹爪式等，过去比较多的是运用蟹爪 式，现在随着液压的广泛运用，开始大规模运用液压马达直接带动转盘的机构了。 三、行走机构 掘进机的行走机构主要由履带部分、减速器和动力输入装置（液压马达或电动机）。 四、液压系统 液压系统由统一的泵站给分布在各个地方的液压缸，液压泵供液压油，设计中要照顾不同液压部件的压力。 五、电气系统 电器系统是电动机和控制掘进机的运动的电信号控制器等电器元件，在井下工作的时候要注意它的防爆处理，选用的电动机、电器元件必须符合井下的防爆标准。 六、除尘喷雾系统 除尘喷雾系统内喷雾回路、外喷雾回路及冷却水回路组成。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 120掘进机 简介 图 1一、 120品特点 120机为悬臂式部分断面掘进机，适应巷道断面 9 18度 16。、可经济切割单向抗压强度 60于中型悬臂式掘进机。该机的主要特点是结构紧凑、适应性好、机身矮、重心低、操作简单、检修方便。 二、 120要用途、适应范围 120要适用于煤及 半煤岩巷的掘进，也适用于条件类似的其它矿山及工程巷道的掘进。该机可购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 经济切割高度 掘任意断面形状的巷道，适应巷道 16。 。该机后配套转载运输设备可采用桥式胶带转载机和可伸缩式带式输送机，实现连续运输，以利于机器效能的发挥。 三、 120品型号、名称及外型 产品型号、名称为 120悬臂式掘进机外型参见图 1、型号的组成及其代表的意义 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 图 1购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 五 、 120要技术参数 1、总体参数 机 长 宽 2 高 隙 250割卧底深度 240地比压 重 35t 总 功 率 190经济截割煤岩单向抗压强度 60掘巷道断面 9 18大可掘高度 大可掘宽度 应巷道坡度 16。 机器供电电压 660/1140V 2、截割部 电动机 型 号 120 功 率 120 速 1470r/割头 转 速 55r/ 齿 镐形 最大摆动角 上 42。 下 31。 左右各 39。 3、装载部 装载形式 三爪转盘 装运能力 180m3/h 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 铲板宽度 板卧底深度 250板抬起 360盘转速 30r/、刮板输送机 运输形式 边双链刮板 槽 宽 510门宽度 350 速 s 锚链规格 18 64紧形式 黄油缸张紧 5、行走部 行走形式 履带式 (液压马达分别驱动 ) 行走速度 工作 3m/动 6m/地长度 动形式 摩擦离合器 履带板宽度 500紧形式 黄油缸张紧 6、液压系统 系统额定压力： 油缸回路 16走回路 16载回路 14送机回路 14载机回路 14杆钻机回路 10统总流量 450L/站电动机： 型 号 4 功 率 55买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 转 速 1470r/站三联齿轮泵流量 63/50/40ml/r 泵站双联齿轮泵流量 63/40ml/r 锚杆泵站电动机： 型 号 4 功 率 15 速 1470r/杆泵站双联齿轮泵流量 32/32ml/r 油箱： 有效容积 610L 冷却方式 板翅式水冷却器 油缸数量： 8 个 7、喷雾冷却系统 灭尘形式 内喷雾、外喷雾 供水压力 3喷雾压力 量 63L/却部件 切割电动机、油箱 8、电器系统 供电电压 660/1140V 总 功 率 190爆形式 隔爆兼本质安全型 控 制 箱 本质安全型 带式掘进机在半煤岩工作条件下应用 设计要求 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。其基本结构形式为：切割机构分为纵轴式和横轴式；行走机构为履带式；装运机构为耙爪式接中间刮板输送机。掘进机应设有支护用的托梁装置，行走机构和装运机构均能正、反向转动，液压系统和除尘系统的管件、阀类等布置合理，安装可靠，整机各部件皮符合解体拆装下井运购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 输要求。 设计、试验要求：切割机构、装 运机构、行走机构齿轮箱的传动零件，其强度安全系数不小于 2。刮板链的静强度安全系数的选择不应小于 环链的拉伸强度指标为 C 级。齿轮箱的耐久性试验，在额定载荷和转速下连续运转切割和装运齿轮箱不少于 1000 h，行走齿轮稻正、反向运转不得少于 400 h。受动载荷大的联接螺拴，应有可靠的防松装置。履带接地长度相中心距之比一般不大于 1 6，履带公称接地比压不大于 软底板要有适应性，履带上如果有支重轮每个支重轮应能承受50的整机重量。内喷雾系统额定压力不低于 3喷雾系统额定压力不低于 1 5求掘进机实测重心与设计重心在纵、横两方向上的误差不大于 25测重量误差不大于设计重量的5。 在安全保护方面要求：掘进机电气设备的设计、制造和使用，应符合含有瓦斯、煤尘或其他爆炸性混合气体中作业要求、符合煤矿安全规程以及煤矿井下 1140 v 电气设备安全技术和运行的暂行规定。所有电气设备均应取得防爆检验合格证，掘进机设有启动报警装置，启动前必须发出警报，掘进机必须装有前后照明灯。掘进机行走机构中应设有制动系统和必要的防滑保护装置，切割机构和装运机构传统系统中应设有过载保护装置，还应有切割臂与铲板的防干涉装置。油泵和切割机构之间、转载机和装运机构之间的开、停顺序，在电控系统中应设有闭锁装置。液压系统应设有过滤装置，还应设压力、油温、油位显示或保护装置。电控系统应设紧急切断和闭钡装置，在司机座另一侧，还应装有紧急停止按钮。内外喷雾系统中要装设过滤保护装置。 使用性能要求：掘进机各部件运转乎稳，恳臂摆动灵活，在规定煤岩特性条件下进行切割时，截齿损耗宰正常，切割头上裁齿排列合理、更换方便，同一类截齿应具有互换性。装运机构购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 及履带机构的传动部件、齿轮箱必须有可靠性高、寿命长的防水密封。履 带的牵引力应能满足设计坡度上工作和转向要求中间刮板输送机链条应具有可伸缩调整装置，刮板链与链轮正常啮合，不得出现跳链、掉链、卡链现象。装运机构耙爪下平面与铲板之间有间隙，不得接触摩擦。各操作手柄、按钮、族钮、动作灵活、可靠、方便。齿轮箱在运转中各密封端盖、出轴密封、箱体结合面等处均不得有渗漏现象。齿轮箱、液压系统和轴承等必须按设计要求注入规定牌号的润滑油和油脂，不得渗合使用。掘进机作业时，各齿轮箱最高温度不得超过 95，液压油箱中的油温不应超过 70掘进机作业时，司机座位处空气中粉尘浓度应 10机处综合噪声值不大于 90)。掘进机除手柄、按钮、滑道等表面外，均应采取防锈措施。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 第二章 总体方案设计 进机总体结构布置 机器的总体布置关系到整机的性能、质量和整机的合理性。也关系到操作方便、工作安全和工作效率。因此，总体布置是总体设计中极为重要的内容。 (1)切割机构由悬臂和回转台组成，位于机器前上部，悬臂能上下、左右回转； (2)装载铲板是在机器下部前方，后接中间刮板运输机，两者组成装运机构，贯穿掘进机的纵向轴线； (3)考虑掘进机的横向稳定平衡，主要部件按掘进机纵向平面对称 布置，电控箱、液压装置分别装在运输机两侧； (4)为保证作业的稳定性，履带位于机器的下部两侧，前有落地铲板，后有稳定器支撑，整个机器的重心在履带接地面积的形心面积范围内； (5)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右侧； (6)由于掘进机是地下巷道作业，所以整个机器呈长条形，而且机身越矮机器越稳定。 进机各组成部分基本结构设计 一、 截割部 截割部又称工作机构，结构如图 2要又截割电机、叉形架、二级行星减速器、悬臂段、截割头组成。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 图 2截割部为二级行星 齿轮传动。由 120冷电动机输入动力，进齿轮连轴节传至二级行星减速器，经过悬臂段主轴，将动力传给截割头，从而达到破碎煤岩的目的。 二、 装载部 装载部结构如图 2要由铲板及左右对称的驱动装置组成，通过低速大扭矩液压马达直接驱动三爪转盘向内转动，从而达到装载煤岩的目的。本次设计采用的是 的铲板。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 图 2装载部安装于机器的前端。通过一对销轴和铲板的左右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上下摆动。当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的截割稳定行。 三 、 刮板输送机 刮板输送机结构如图 2要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等组成。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 图 2刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。机架在该处设有可拆装的垫片，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。 刮板输送机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过在输送机尾部的张紧脂油缸来实现的。 四、 行走部 行走部的设计见第三章的介绍 五、 机架和回转台 机架是整个机器的骨架，它承受来自截割、行走和装载的各种载荷。机器中的各 个部件均用螺栓、销轴及止口与机架联接，机架为组焊件。 结构如图 2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，通过大型回转轴承用于止口、 36 个高强度螺栓与机架相联。工作时，在回转油缸的作用下，带动切割机构水平摆动。截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。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 1 十字构件； 2 盘形支座； 3 圆盘止推轴承； 4 球面滚子轴承； 5 涨套连轴器； 6 回转齿轮； 7 切割臂基座； 8 升降油缸； 9 支承法兰； 10 水平回转油缸； 11 齿 条； 12 长轴 图 2转台 六、 液压系统 液压系统的介绍详见第 五 章。 七、 电气系统 电气系统由前级馈电开关、 140隔爆兼本质安全型掘进机用电控箱、 型矿用隔爆型掘进机电控箱用操作箱、 36/150 隔爆型蜂鸣器、 60/36 型隔爆照明灯、1 型隔爆急停按钮、 瓦斯断电仪以及驱动掘进机各工作机构的防爆电动机和连接电缆组成。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 第三章 行走部设计 走部设计要求 履带行走部是悬臂式掘进机整机的支承座，用来支承掘进机的自重、承 受切割机构在工作过程中所产生的力，并完成掘进机在切割、装运及调动时的移动。履带行走机构包括左右行走机构、并以掘进机纵向中心线左右对称。履带行走机构包括导向轮、张紧装置、履带架、支重轮、履带链及驱动装置等部件。当驱动轮转动时，与驱动轮相啮合的履带有移动的趋势。但是，因为履带下分支与底板间的附着力大于驱动轮、导向轮和支重轮的滚动阻力，所以履带不产生滑动，而轮子却沿着铺设的滚道滚动，从而驱动整台掘进机行走。掘进机履带行走机构的转弯方式一般有 2种： 一侧履带驱动，另一侧履带制动；两侧履带同时驱动，但方向相反。现 在设计将支重轮作成和机架一体的结构，这样的结构简单，而且在井下的环境中它比支重轮可靠性能更高。由于没有了支重轮，所以履带的磨损比较严重，要采用更好的耐磨合金钢。 掘进机部在掘进作业时。它承受切割机构的反力、倾覆力矩及动载荷。腰带机构的设计对整机正常运行、通过性能和工作稳定性具有重要作用。 履带机构设计要求：具有良好的爬坡性能和灵活的转向性能； 两条履带分别驱动，其动力可选用液压马达或电动机；履带应有较小的接近角和离去角。以减少其运行阻力；要注意合理设计整机重心位置。使履带不出现零比压现象；履带应有可靠的制动 装置，以保证机器在设计的最大坡度工作不会下滑。 计布置传动方案 参照 掘进机采用履带式行走机构。左、右履带购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 行走机构对称布置，分别驱动。各由 10 个高强螺栓与机架相联。左右履带行走机构由液压马达经一级圆柱齿轮和 3K 行星齿轮传动减速后将动力传给主动链轮，驱动履带运动。 本次的设计采用的是直联高速液压马达驱动，传动比比较大。对减速的设计提出了 更 高的要求。 现在以左行走机构为例说明其结构及传动系统。左行走机构由导向张紧 装置，左履带架，履带链，左行走减速器，液压马达，摩擦片式制动器等组成。摩擦片式 制动器为弹簧常闭式，当机器行走时，泵站向行走液压马达供油的同时，向摩擦片式制动器提供压力油推动活塞，压缩弹簧，使摩擦片式制动 器解除制动。 由于空间和安装方式的限制，本次 减速器的 设计采用一级圆柱直齿轮传动 和 3k（）型行星传动。 走部各部分的具体设计 一、 履带的设计 1）接地长度的计算确定 （ 3 式中 p 掘进机的平均接地比压； / G 掘进机整 机的重力； /N； B 履带板宽度； / L 履带接地长度； /均接地比压主要是根据底板岩石条件选取，对于遇水软化的底板，取较小值，对于底板较硬，遇水不软化的底板取较大值。在设计掘进机时，推荐平均接地比压 p 0 14 掘进机的整机质量为 35吨，履带的宽度选择为 500 根据公式（ 3可以得出： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 图 32） 选取履带板的节距 选取履带板（如图 3节距 p=160 整 体式履带板基本尺寸应符合下表 （ 3的规定。 表（ 3 单位 二、 液压马达 及电机 选择 1） 单侧履带行走机构牵引力的计算确定。 履带行走机构的最小牵引力应满足掘进机在最大设计坡度上作业、爬坡和在水平路面上转弯等工况的要求，最大牵引力应小于在水平路面履带的附着力。一般情况下，履带行走机构转弯不购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 与掘进机作业、爬坡同时进行，而掘进机在水平地面转弯时，单侧履带的牵引力为 最大，故单侧履带行走机构 的牵引力的计算以平地转弯时的牵引力为计算的依据。 22211414 3 其中 1 （ 3 式中 单侧履带行走机构的牵引力， 单侧履带对地面的滚动阻力， f 履带与地面之间滚动阻力因数， 履带与地面之间的转向阻力因数， n 掘进机重心与履带行 走机构接地形心的纵向偏心距离， 单侧履带行走机构承受的掘进机的重力， B 左右两条履带的中心距， f 取 公式（ 3 取 4050入公式（ 3 2321 23 5 1 0 9 . 8 2 5 0 0 0 . 9 4 4 4 01 7 . 1 5 14 1 7 0 2 5 0 0104T k 表 3 附着系数数值 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 根据单侧履带行走机构的牵引力心须大于或等于各阻力之和，但应小于或等于单侧履带与地面之间的附着力。 11 ， 由表（ 3 附着系数值选取 1 符合 11 。 2） 单侧履带行走机构输入功率的计算确定 211 （ 3 式中 P 单侧履带行走机构的输入功率， V 履带行走机构工作时的行走速度， m s； 1 履带链的传动效率。有支重轮时取 0 89 0 92，无支重轮时取 0 71 0 74； 2 驱动装置减速器的传 动效率，。 在最大速度的情况下计算， V=6m/s， 1 取 2 取 据公式（ 3 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 1121 0 4 0 . 10 . 7 4 0 . 7 51 8 . 73） 液压马达选型 基本型号 : 何排量 /(mL/r): 高转速 /(r/ 2400 最低稳定转速 /(r/ 50 最高工作压力 / 大输出转矩 /N m: 178 重量 / 29 4） 泵站电机的功率选择 行走需要电动机的功率为 n=2P/ j （ 3 式中 P 单侧履带行走机构的输入功率， 液压马达的效率， %； 液压泵的效率， %； j 功率传输的损失， %； j 取 据公式（ 3 2 1 8 . 7 / 0 . 9 0 . 9 0 . 9 5 4 8nP k W 电动机型号为 4，功率为 55 动速度为1470r/ 三、 链 轮 的 设计 链轮 的节距已确定。齿数就要决定链轮的直径大小。安装在后驱动架上就会影响到接地角和离去角，把原有设计的 8 个齿改购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 0 成 9 齿，减小了接地角。使行走部前进与后退时的受力不均的确点减轻。 3 a 180540 （ 3 1f （ 3 式中 d 分度圆直径， z 链轮的齿数； 齿顶圆直径， 齿根圆直径， 1d 两个履带的厚度， 将 z=9， p=160 带入（ 3（ 3（ 3个公式： 160 4 6 7 . 8180s i m m1801 6 0 0 . 5 4 c o 4 6 7 . 8 6 0 4 0 7 . 8fd m m 圆整为 468d ， 530ad m m ， 408fd m m 。 四、 履带架及导向轮和张紧装置 1） 履带架的地板长度要能保证 15 16 个履带板和地面接触，在这个设计中履带架是承担了负重轮的功能的。履带架要保证导向轮和传动链轮的安装以及保证履带能在上面运动。履带架见图3 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 图 32） 导向轮是用来保证掘进机转弯的一种装置，张紧装 置是用来调整履带的松紧程度的，其设计如图 3 3向张紧装置 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 第四章 行走部减速器设计 走部减速器总体设计 考虑到该减速器用于行走机构上。由于悬臂式的安装方式，和狭窄的安装空间的限制。在体积上有
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