煤巷和半煤岩掘进机设计（SM—90型巷道掘进机）（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 1 页 共 53 页 1 煤巷和半煤岩掘进机设计任务书 品设计的依据 随着我国煤炭事业的发展 要求有于之相适应巷道掘进速度 人海战术和小型机械化装备 ,还是不能满足需要 . 巷道掘进机是一种能够实现截割、装载运转、转载煤岩 ,并可调动行走喷雾、除尘的联合机组 快速掘进有利于及时查明采区地质条件 ,以便正确部署采煤工作面的准备和接替 有利于安全生产和减少巷道超挖 ,减少不必要的工作量 ,减轻掘工的体力劳动 用巷道掘进机具有重大的技术经济意义 . 目前 ,国内外研制和使用巷道掘进机种类繁多 全断面巷道掘进机和部分断面掘进机 . 全断面巷道掘进机主要用于掘进岩石巷道，这类掘进机功率大，结构复杂，巷道断面形状单一。在煤炭工业中没有得到广泛应用。部分断面掘进机，其工作机构仅能同时截割工作面煤岩断面的一部分。为截割破落整个工作面的煤岩必须在断面内多次连续地移动工作机构的截割头。故此它能实际掘出所需巷道断面形状。它主要用于掘进煤或半煤岩巷道。 近年研制的掘进机有以下趋势：广泛采用悬臂式可伸缩的工作机构，改善起 截割性能和使用范围。采用横轴式截割头，以减少机器振动，增加机器稳定性。广泛采用触爪式装载机构和履带式行走机构。加大掘进机的总功率和提高液压系统的工作压力。改进喷雾除主装置，支护设备和配套转载设备。 90 巷道掘进机是为了满足我国煤炭工业发展的需要，采用国内外新技术，先进经验，由我国自行设计的中型半煤岩巷道掘进机。它采用可伸缩纵轴式工作机构，以提高生产效率及挖掘能力，它采用内外喷雾相结合的方式，有效地降低了粉尘，减小了工作面污染。 此外它还是具有稳定性的，切割力较大等优点。它的产生标志着我国掘进机的研制已 发展到了一个新的水平。 品的 适用范围、工作原理与主要技术特征 品的适用范围 90 巷道掘进机可掘煤岩度 f 6； 可掘巷道最大宽度 、最大高度 3 76；使用净断面 814 米平方；适用巷道坡度 10 度。该机在长度大于 600米的半煤岩巷道中使用经济效果最佳。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 页 共 53 页 原配套转载运输设备采用桥式胶带转载机和可伸缩胶带输送机等连续运输设备将更有利于发挥该机的效能。 作原理 90 型巷道掘进机是悬臂纵轴式部分断面掘进机。外形结构见下图，它由切割机构 1、装运机构 2、液压 机构 3、行走机构 4、电气机构 5、和供水系统等部分组成。 掘进机沿巷道中线由履带行走到掘进迎头，切割头旋转。切割头上的截齿，沿悬臂轴线垂面作圆周切割运动，破落煤岩。切割头在悬臂伸缩油缸的作用下实现钻进开切，在悬臂水平和垂直摆动油缸的作用下，实现 上、 下 、左 、 右的牵引运动，从而掘出所需大小和形状断面的巷道。履面向前推进，装载 铲板上下摆动，沿巷道底版铲取被切割头破落下来的煤岩，触爪将铲板铲取的煤岩，装入刮板转入运机，转入掘进机后的桥式胶带转载机，卸入后面的运转设备中。 1、 主要技术性能 1） 总体 外形尺寸 长 8670（包括转载机为 32000）毫米 宽（履带外宽为 2400）毫米 高 2000 毫米 总重 括转载机为 总功率 括转载机为 瓦 可切岩石硬度 f 6 技术生产能力 35125 立方米 /小时 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 页 共 53 页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 页 共 53 页 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 页 共 53 页 适用巷道净断面 814平方米 最大切割宽度 6230毫米 最大切割高度 3760毫米 最大卧底深度 355毫米 适用巷道坡度 10度 可通过最小弯道 半径 10 米 地隙 234毫米 接地比压 1. 26 公斤 /平方厘米 2） 切割机构 纵轴式 、 外伸式 电动机 型号 （外水冷） 功率 90瓦 转速 985转 /分 切割头 尺寸 直径（ 650 900） 750 毫米 转速 21 3转分；切煤 60 3转分 平均切割速度 切岩 0 865 米 秒 切煤 2 5米秒 截齿 强力截齿 48个；锥盘截齿 5个； 中心钻 1个。 3） 行走机构 履带 电动机 型号 11 4 2台（ 15千瓦） 功率 2 11 4千瓦 2 15 千瓦 转速 1450 转分 行走速度 2 2米转分 设 计牵引力 2 18 3吨 履带板节距 175毫米 板宽 450 毫米 履带接地长 3480毫米 履带接地比压 1 26 履带 外宽 2400毫米 4 ） 装运机构 耙爪 单链刮板集中驱动 电机 型号 2 4 2 台 功率 2 10千瓦 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 页 共 53 页 转速 1470 转 /分 装载铲板宽度 2800毫米 耙爪扒集次数 分 槽宽 560 毫米 龙门宽 360 毫米 链速 /分 节距 米 破断拉力 30吨力 5） 液压系统 系统工作压力 140公斤 /平方 厘米 额定流量 分 电动机 型号 2/率 13千瓦 转速 1470 转 /分 齿轮泵 型号 定压力 200公斤 /平方 厘米 额定流量 45毫升 /转 油箱容积 362 升 油缸数量 7 个 6） 电气系统 供电电压 660v(75% 110%) 50动机总容量 153千瓦 动力载泼装置 1路载坡 7） 供水系统 系统工作压力 内喷雾 40公斤 /平方厘米 冷却及外喷雾 10 公斤 /平方厘米 泵 站 型号 定压力 55公斤 /平方 厘米 额定流量 160升 /分 电动机 型号 4 功率 22千瓦 转速 1470转 /分 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 页 共 53 页 8） 桥式胶带转载机 650型 传动型式 双电动滚筒 电动滚筒功率 2 4 千瓦 带速 直径 320 毫米 胶带规格： 普通型 尾滚动直径 180 毫米 输送长度 2 机总体设计 掘 要技术参数确定、原则和依据 可掘进断面尺寸：一般巷道断面的高和宽与煤层的厚度，设备要求的最小宽度、高度和断面 规格等因素有关。 据 调查，巷道最宽为 4 66米 ，最高为 2 7米；另外考虑有些矿选用拱型断面较高特点，确定最宽为 5 29 米，最高为 2 77米。 切割机构功率的确定： 利用经验公式 N 式中 V 切割 头平均直径圆周速度，米 /秒，取 度，米 /分，取 1； 割头截面积，平方米。取 选用电动机容量为 90千瓦 切割头上平均扭距不小于： M 切割头上牵引力为： 据类比法，定牵引 力为 10吨力 电压等级的选择： 据我国煤矿现形情况，主回路等级 选 660伏，控制回路电压永 36伏。 液压系统压力选择： 据牵引力及 结构允许的有缸直径，结合我国用液压 元件的压力等级，选用额定压力为 140公斤 /平方厘米 履带接地比压： 据 英国煤炭工程公司推荐，涌水不大，且迂水不软化底版， 一般接地比购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 页 共 53 页 压 平方厘米可满足使用要求。 进机的主要结构和系统 割机构 K H 行星减速器；变速方式采用滑动齿轮二级变速机构。 切割机构由于传动功率及传动比均较大，而体积和重量又受到一定限制，故选用 两级 2K 了满足切割煤和岩石两种不同硬度的需要，减速箱后设有变速箱， 可以通过变速手柄，更换切割头地切割速度，高速 61 分切煤；慢速切岩 /分。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 页 共 53 页 结构如 上 图所 示 该组件由锥形 切割头悬臂筒，二级行星减速器，变速器、外冷电机和滑架组成。 锥形切割头由前 锥盘 和切割体两部分组成。 前锥盘上装一个三翼中心钻和五把端头截齿，担负钻进破碎 功能。 切割体为一圆柱、截锥组合体，在其表面的双头螺旋叶片上安装截线间距 T=30用单线双刀排列的恶 48把强力截齿， 担负钻进径向切割功能。 滑架由框架和左右夹板组成。由电动机、变速器、减速器、悬臂筒和锥形切割头组成的悬臂，在推进油缸的作用下， 沿着燕尾槽形滑道作直线往返运动，实现切割头的钻进。框架上的销轴与回转机构中的耳架交接，构成悬臂上下摆动的中心，再升降油缸作用下悬臂上下摆动，实现切割头的升降。 转机构 该件由回转台，推力球轴承、回转上盖和耳架组成。在带有滑动轴颈 的回转台上整装有耳架构成悬臂左右摆动中心，在回转油缸作用下实现切割头左右摆动。 作原理 1） 速器、减速器传来得，切割头自身绕轴线回转切割运动。根据围岩硬度变化，搬动变速手柄，使切割头获得两种转速。 2） 是由油缸传来的切割头轴向进给和上下升降，左右摆动的牵引运动，购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 10 页 共 53 页 以实现任意形状巷道断面的切割。切割巷道断面的正确原则是：先软后 硬，由下而上。在岩石硬度相近的断面中正常切割程序是：首先在断面的右下角钻进开切 ,当达到预定的进给深度后，沿底板横扫掏槽 b,开出一个下方自由面，接着上挑一个截深 c,横扫切割第二条带 d,重复、 ;自下而上一条带一条带的切割。直到巷道顶部。最后刷顶，刷帮 ,清底 g 和挖柱窝 h,完成所需巷道断面的切割。 e d b c f f a g h 有触耙式装载机，刮板运载机等部分组成装运机构传动系统 的动力，由装在铲板后端两个 10 千瓦电动机 载出，经湿式摩擦片联轴节圆柱齿轮减速箱带动耙爪机构，再由链轮带动刮板运载机。这种传动方式减少了链条全段的张力，减轻了耙爪突然卡住对链条带来的冲击力；此时，摩擦片联轴节发生过载大滑，不会使电动机发生过载堵转现象。 圆柱齿轮减速器由模数 m=8 毫米，螺旋升角 5的三个螺旋齿轮组成。其中大伞齿轮与主动伞齿轮的轴间 角为 90，而与另一个伞齿轮的轴间角为 94 08 装载机的耙爪，转盘，导向轴构 成了一个四连杆机构。其简化如右图的购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 11 页 共 53 页 原理结构形成，当曲柄等速运动时，耙爪尖的轨迹为一封闭的腰形曲线。 中间刮板运载机 由溜槽、机尾部、刮板链和装载部铲板及链轮组成。铲板可由油缸带动上下摆动，以适应底版起伏。 走机构及中央基架 行走机构传动系统 特点是传动比大，齿轮负荷大，要求具有一定的防滑性能，而减速器外形尺寸又受空间的限制，故选用一级圆弧窝轮窝杆传动和二级圆柱齿轮传动。 采用履带式行走机构，稳定性好，转向灵活，操纵方便，维修容易。每条履带分别有各自的动力驱动，从而简化了机械传动结构。行走动力型：鉴于我国制造的液压马达质量寿命 和可靠性差，现场对其维修管理的技术水平有限。所以，当前选用电动机传动型式较符合我国的实际情况。 行走机构减速器由圆柱齿轮减速器和窝轮减速器，电动机、联轴节、主动链轮组成。，主动链轮具有十个互相交错 的槽齿。传动时，槽齿与履带板上凸台齿合，实现绿带前进或后退。 履带链由履带板，销轴和插销等组成。 履带架的结构由架体 ，支重轮及张紧装置组 成。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 12 页 共 53 页 由后架、前架、铲板摆动油缸支承架 和前回转台组成。是整个机器的基础。其它各部都直接或间接地困联在中央机架上。 压系统 液压系统选用 开式回路系统。系统中仅有直径 100、直径 200 两种规格的油缸 7个，无液压马达，故选用多路换向伐集中控制。切割机构和铲板 的升降油缸均设计成背压平衡回路以控制下降速度。 13千瓦电动机驱动流量为 66。 1升 /分的齿轮油泵，它驱动： 两个内径 100毫米的切割机 构推进油缸 两个内径 200毫米的切割机构 回转油缸 两个内径 200毫米的切割机构回转油缸 一个内径 200毫米的装载部升降油缸 控制系统压力是由多路换向伐 中的溢流伐来实现的。在调试时，借助于压力表的指示，调节溢流伐调节 杆，将系统压力调整至 140 公斤 /平方厘米。安装在操纵台上的压力表，随时指出系统的压力变化情况。可以以此决定调整钻进牵引速度。当系统中压力超限时， 溢流伐打开，向邮箱排油，实现系统过载自动保护。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 13 页 共 53 页 制 仅对直径 100 的推进油缸实行节流调整。 各油缸的换向是通过操纵四联多路换向伐来实现的。 当切割机构由上而下运动时，由于其自重较大， 因而切割机构升降油缸内产生较大负荷，使切割头加速向下动。为此在回路中加上单向节流伐，给以背压，构成单向节流控制回路，使切割机构运动平稳可靠。 为使切割机构升降油缸能在任何位置上定位，不致因换向筏的漏损而改变其位置或因油管破裂造成事故。因此在回路中接人液控单向伐构成销紧回路。 紧及液压保护的综合回 路 当装载部升降油缸定位在某一位置时，要求销紧。 故在回路中接人一对液购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 14 页 共 53 页 控单向伐。但当其从上而下运动时，由于自重使其加速向下运动，在油缸小腔内产生负电荷。因此，油缸大腔相联的液控单向伐关闭，一旦负负荷消失，单向伐就打开。因此在系统内形成冲击，故需在系统中加单向节流伐，消除此冲击；另外，当切割机构向上乱岩时，装载部前端作为机体的支点而受力，因而装载部升降油缸小腔内的压力，随外负荷的增大而增到 200 公斤 /平方厘米以上，为保护液压元件不致损失，故在回路中设一高压溢流伐，调定压力 140公斤 /平方厘米。当油缸小腔内压 超限，溢流伐打开，接通油箱。 本系统的管路除了部分采用无缝钢管外，其余为直径 19毫米的高压胶管。 接头的形成有快速接头与螺纹连接两种。快速接头是用“ o”型密封圈颈向密封。螺纹连接是端面密封。接头与胶管的连接，采用特殊工具压制成扣压式不可拆卸 胶管接头。所有管件的耐压不小于 180 公斤 /平方厘米。 油 箱 有效溶剂为 362 升，设有加油器和吸油管，吸油管端装有 2 100网式回油过滤器和油标。 水系统 为消除机组工作时产生的粉尘，保证安全和工人健康， 本机构采用内、外喷雾除尘。同时为提高切割电机的出力，减小外形尺寸。电机采用外水冷式机构。因此本机设有供水系统。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 15 页 共 53 页 系统的水源部分为 5 型喷雾泵站供水。内喷雾的压力为 40 巴。外喷雾的压力为 10 巴。由于外喷雾水路和水冷电动机串联。因此，机组开启，水冷电机供水，即外喷雾供水，但当工作面水量过大时，可停内喷雾。一旦机组停车，即可关闭球伐，安全伐自动打开。水经巷道排水沟流人水池。 喷嘴有 径 前者共 28个用于内喷雾，后者 12个用于外喷雾。 电器系统 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 16 页 共 53 页 该系统对机组各个部分的电动机进行控制和保护。系统中有五种规格的电机 八台除切割机构和电动滚筒的两种电机为非标准型外，其他均为标准型号，对交流接触器的选用，考虑到装在隔煤箱中散热条件差，工作条件与地面情况差别大，为了安全可靠起见，降低容易使用。为确保切割电机的可靠运转，采用了电子式反时限过流继电器 进机稳定性计算 考虑机器在行走，工作过程中是否会翻倒，特作以下稳定性计算 机器重心如图所示 机器有绕 1. 行走的静态稳定： 如图 a 所示 1 78 =63 63是机器爬坡时有可能绕 有余 63设计角度（ 10）。故本机器在上坡时无绕 机器有绕 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 17 页 共 53 页 如图 机器有绕 2 =77 =63 当机器在坡度为 63的陡坡上下时，有绕 b 点倾倒的危险。而设计角度10 63，故此，本机器在按规定行进中无饶 所示 21 2400=1200毫米 X 0 03 103 （设计角度） 本机在这种工况下无绕 4设履带与地板的摩擦系数 =1，为下降临界角 =45 10（设计角度） 在正常情况下，本机不会在坡道上下降 P 842014021 =30085(公斤 ) P 372002 公斤 S 厘米1801 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 18 页 共 53 页 S 厘米 S S=216厘米 部抬起的可能性 S)=37200（ 16） =146382 公斤 米 P 1803008511 S =54153 公斤 米 P 112 P ）（自 所以机器的切割头由下而上纵向切割时，机器稳定 向下切割机器有绕 部抬起的可能性仅画出切割头受力方向 P 自 =66402 公斤米 P 公斤米2 2 6 2 3 9) 0 0 8 5)( 3211 3 由此可见，机器的切割头由 上而下进行纵向切割较硬物料时，机器不稳定 所以本机器应避免由上而下的工作方式 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 19 页 共 53 页 2横向稳定 P 吨力102 P 吨力自 h X P （吨米自 ) P 吨米）(h P 223X h 在这种工况下，机器不可能绕 定 进机生产能力的计算 由经验公式 Q=60式中： 截割头的牵引速度，对煤 米 岩石 1 分米 = 小时）（米煤 / Q 小时）（米岩 / 3 部件设计 动比和各轴转矩的计算 定总传动比 因为电机转速 985转 /分，而切割速度要求切割煤是 3米 /秒 切割岩石是 1 米 /秒，所以确定总传动比是 i 2总 = 确定各级传动比 如 下 图所示 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 20 页 共 53 页 第一级采用一对斜齿轮，取 二级为速度箱 快速 i=1/速 i=三级， 行星减速箱级 i=i 0 0 i 定各级传动效率和总效率 已知：每对轴承（滑动） =对轴承（滚动） =轮联轴器 =柱齿轮传动 =一级 9 6 5 承轮 第二级 承轮 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 21 页 共 53 页 第三级 21 =体传动效率 总 = 0 5 = 确定各轴转距 N=90瓦 n=985 转 /分 M=95500 厘米）公斤 (8 7 25985909 5 50 0N=90 （瓦） 分转快 /985 分转）（慢 /3 4 6 5 89 8 5 M 厘米）公斤快 (8049985 0/955 0 0 N M 厘米）（公斤慢 5 0 0 N / N=90 厘米）（公斤厘米）（公斤分）（转）（分）（转快慢快快慢快 8 . 9985/购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 22 页 共 53 页 公斤厘米厘米公斤分）（转）（分）（转）（ 5 8985/ 行星减速器设计计算 一级行星减速器计算 转入轴传递功率分）（转）（转速（瓦）齿轮承/985 5 222定行星传动的结构形式及传动比 采用单级 2传动比 i=据给定的 2定该行星传动的9.3轮齿数 1(203取行星轮数目由 给定的传动比 9.3i （设计结果为 参照同类产品最后确定该 29,58,20 用类比法选取各齿轮的模版位 m=7 毫米 3计算几何尺寸 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 23 页 共 53 页 该 2个齿 各组齿的标准中心距为： 毫米）毫米）(958(721)(21A(920(721)(2/1内度圆直径 毫米）毫米）(133197(1402072010)(o o s(o o sc o 毫米）毫米(133)(140齿顶圆直径 （毫米）（毫米）1471721332毫米）毫米）( 3)(2D( 2)21 4 0)(2)(2002分度圆直径 毫米毫米4 0 65871 3 319702010购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 24 页 共 53 页 毫米毫米5 1 120c o 69 7 420c o 3c o 节圆直径 毫米毫米4 0 61 3 320110（毫米）（毫米）39217240621471721332202210011（毫米）（毫米）2406)(21332200220011毫米）(叠系数验算 a- 由式 2221112211a r c c o s,a r c c o 式中购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 25 页 共 53 页 19,20,207 6 4ar c c o s,3 2 45 5 1ar c c o 由式 20,58,1921212211r c c o s,r c c o 满足要求 ! 5装配尺寸的验算 对于所设计的 2满足如下的装配条件 1)邻接条件 按式 2u180验算 其邻接条件 47, 中心距 A=星轮个数 u=3 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 26 页 共 53 页 147 2 毫米 满足要求邻接条件 ! 2)同心条件 由公式 验算该 2动的同心条 391958 gb 391920 ga 39=39 满足 同心条件 ! 3)安装条件 为使径向力互相抵消，安装行星抡时，应将行星抡匀称的分布 由式 2635820（整数）足同心条件） ! 6行星齿轮传动的强度验算 分别选用各齿轮的材料，热处理及其硬度如下 名称 材料牌号 热处理 硬度 芯部强度限（公斤 /毫米 2 ） 芯部屈服限（公斤 /毫米 2 中心轮 a 20碳 110 85 行星轮 g 20碳 110 85 内齿轮 b 40质 75 0 A、 齿面接触强度计算 a- 由于中心轮浮动，行星轮间载荷分配不均匀的系数 k 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 27 页 共 53 页 厘米公斤厘米公斤3 1 0 68 8 3 619202 9 5 18 3 9 42 9 5 18 3 9 43985k由资料 1的表 1 03.1由资料 1的表 1 8 51 时转当得 的得 1由资料 1的表 1 通过）厘米（公斤齿宽（厘米）取中心距（厘米）取式中：由式厘米公斤i 5 6 8 0562802803223123212B、轮齿弯曲强度的计算 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 28 页 共 53 页 考虑在行星轮间载荷分配不均匀的系数 u 厘米公斤 32478362 的表 1 12112122122222221212222122/(y）厘米公斤）厘米（公斤由式厘米公斤厘米公斤得由图号同前分别齿形系数其中同符摸数（厘米）取式中由式）厘米公斤通过！ = 2 0 01 1 0 0 =3828（ 公斤 /厘米 2 ） 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 29 页 共 53 页 = 007 5 0 =2203（公斤 /厘米 2 ） 由图 1 1 由式 1111 121 / 厘米公斤 通过）厘米公斤）厘米（公斤由式/(y7 传动效率的计算 承考虑轴承的摩擦损失得由式二级行星减速器设计计算 轨入轴承功率 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 30 页 共 53 页 分）转转速瓦齿轮承/(02222211 确定行星轮传动的结构形式及传动比 圆柱直齿 2传动比 i=i=定该行星 传动的各轮齿数： 选取行星轮齿数 u=3 选取 16 由式 Z 1( Z 50 16)11 2 1 2 2 1 25.4设计结果为 后确定该 26,16 类比法选取各齿轮的摸数为 m=9 毫米 3几何尺寸计算 该 2购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 31 页 共 53 页 各组啮合的标准中心距为： 毫米）毫米）(153165092121(144161692121 A=a- 中心距，改善齿轮啮合 中心距，改善齿轮啮合 中心距变动系数 合角 75032520c o so sc o sc o 7 5 0750325(2022162 00 in 反位系数和 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 32 页 共 53 页 0 定 1 分度圆直径 毫米）(1441691010毫米）( 9162 41 d 基圆直径 毫米）毫米）(o s144(o o s2100齿顶圆直径 )(144)(齿根圆直径 )( 全齿高 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 33 页 共 53 页 )(3 8 990 9 中心距变动系数 9m啮合角 32921420c o 91 5 3c o sc o sc o 02 反变位系数 09 3 定 6776,1 分度圆直径 )(1 44169010毫米4 5050902 毫米d 基圆直径 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 34 页 共 53 页 00 c dd 520c o 4c o s 0011dd 220c o 0c o s 0022dd 20 21 4212011 顶圆直径 9 0011 e 7 0202 e 齿根圆直径 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 35 页 共 53 页 毫米1 2 5 . 8 1 2 3 9 6010 最后确定 毫米毫米8 1 50 7 8叠系数计算，齿顶厚度 由式 20,16,o o sc o 齿顶厚： n 重叠系数： 由式 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 36 页 共 53 页 20,50,o o sc o g g 齿顶厚： 00 i n vi n n vi n i n vi n 装配条件的验算 1)邻接条件 由式 80s 算其邻接条件 sD 满足条件 ! 2)同心条件 由式 c o sc o s各组啮合角分别为 9214,0325 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 37 页 共 53 页 16c 4c 满足同心条件 3）安装条件 由式 整数）(223 5016 满足条件 ! 6行星齿轮传动的强度计算 选材如下： 名称 材料牌号 热处理 硬度 芯部强度限（公斤 /毫米2 ） 芯部屈服限（公斤 /毫米 2 中心轮 a 20碳 110 85 行星轮 g 20碳 110 85 内齿轮 b 40质 75 0 A、齿面接触强度计算 太阳轮浮动，行星轮间载荷分配不均匀系数 k 由于两种转速都较低，动载荷差别不大。因此仅取大扭距计算。 公斤厘米）分转瓦(中表 12.1购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 38 页 共 53 页 由资料 1中表 103.112 中表 1 2 5 68 056280/280厘米公斤厘米公斤 1311070式中 1161612 B=A= ）厘米公斤 23 /(2） 合 厘米公斤 31295M 1 由资料 1中表 103.1由资料 1中表 12.1中表 1 2/7 0 02 8 02525 厘米公斤 由式 1311070式中 1 2 ）厘米公斤 23 /(通过 ! 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 39 页 共 53 页 B、齿轮弯曲度的计算 1） u 公斤厘米）(3 2 7 1 2 9 53 1 2 9 5 中表 1 2 0 221/ 0 0 由资料 1中表 1 111 112 K= 2 7 1 81 12/1 92 00 . 30 . 9中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 1 页 共 51 页 1 煤巷和半煤岩掘进机设计任务书 品设计的依据 随着我国煤炭事业的发展 要求有于之相适应巷道掘进速度 人海战术和小型机械化装备 ,还是不能满足需要 . 巷道掘进机是一种能够实现截割、装载运转、转载煤岩 ,并可调动行走喷雾、除尘的联合机组 快速掘进有利于及时查明采区地质条件 ,以便正确部署采煤工作面的准备和接替 有利于安全生产和减少巷道超挖 ,减少不必要的工作量 ,减轻掘工的体力劳动 用巷道掘进机具有重大的技术经济意义 . 目前 ,国内外研制和使用巷道掘进机种类繁多 全断面巷道掘进机和部分断面掘进机 . 全断面巷道掘进机主要用于掘进岩石巷道，这类掘进机功率大，结构复杂，巷道断面形状单一。在煤炭工业中没有得到广泛应用。部分断面掘进机，其工作机构仅能同时截割工作面煤岩断面的一部分。为截割破落整个工作面的煤岩必须在断面内多次连续地移动工作机构的截割头。故此它能实际掘出所需巷道断面形状。它主要用于掘进煤或半煤岩巷道。 近年研制的掘进机有以下趋势：广泛采用悬臂式可伸缩的工作机构，改善起 截割性能和使用范围。采用横轴式截割头，以减少机器振动，增加机器稳定性。广泛采用触爪式装载机构和履带式行走机构。加大掘进机的总功率和提高液压系统的工作压力。改进喷雾除主装置，支护设备和配套转载设备。 90 巷道掘进机是为了满足我国煤炭工业发展的需要，采用国内外新技术，先进经验，由我国自行设计的中型半煤岩巷道掘进机。它采用可伸缩纵轴式工作机构，以提高生产效率及挖掘能力，它采用内外喷雾相结合的方式，有效地降低了粉尘，减小了工作面污染。 此外它还是具有稳定性的，切割力较大等优点。它的产生标志着我国掘进机的研制已 发展到了一个新的水平。 品的 适用范围、工作原理与主要技术特征 品的适用范围 90 巷道掘进机可掘煤岩度 f 6； 可掘巷道最大宽度 、最大高度 3 76；使用净断面 814 米平方；适用巷道坡度 10 度。该机在长度大于 600米的半煤岩巷道中使用经济效果最佳。 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 2 页 共 51 页 原配套转载运输设备采用桥式胶带转载机和可伸缩胶带输送机等连续运输设备将更有利于发挥该机的效能。 作原理 90 型巷道掘进机是悬臂纵轴式部分断面掘进机。外形结构见下图，它由切割机构 1、装运机构 2、液压 机构 3、行走机构 4、电气机构 5、和供水系统等部分组成。 掘进机沿巷道中线由履带行走到掘进迎头，切割头旋转。切割头上的截齿，沿悬臂轴线垂面作圆周切割运动，破落煤岩。切割头在悬臂伸缩油缸的作用下实现钻进开切，在悬臂水平和垂直摆动油缸的作用下，实现 上、 下 、左 、 右的牵引运动，从而掘出所需大小和形状断面的巷道。履面向前推进，装载 铲板上下摆动，沿巷道底版铲取被切割头破落下来的煤岩，触爪将铲板铲取的煤岩，装入刮板转入运机，转入掘进机后的桥式胶带转载机，卸入后面的运转设备中。 1、 主要技术性能 1） 总体 外形尺寸 长 8670（包括转载机为 32000）毫米 宽（履带外宽为 2400）毫米 高 2000 毫米 总重 括转载机为 总功率 括转载机为 瓦 可切岩石硬度 f 6 技术生产能力 35125 立方米 /小时 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 3 页 共 51 页 适用巷道净断面 814平方米 最大切割宽度 6230毫米 最大切割高度 3760毫米 最大卧底深度 355毫米 适用巷道坡度 10度 可通过最小弯道半径 10 米 地隙 234毫米 接地比压 1. 26 公斤 /平方厘米 2） 切割机构 纵轴式 、 外伸式 电动机 型号 （外水冷） 功率 90瓦 转速 985转 /分 切割头 尺寸 直径（ 650 900） 750 毫米 转速 21 3转分；切煤 60 3转分 平均切割速度 切岩 0 865 米 秒 切煤 2 5米秒 截齿 强力截齿 48个；锥盘截齿 5个； 中心钻 1个。 3） 行走机构 履带 电动机 型号 11 4 2台（ 15千瓦） 功率 2 11 4千瓦 2 15 千瓦 转速 1450 转分 行走速度 2 2米转分 设计牵引力 2 18 3吨 履带板节距 175毫米 板宽 450 毫米 履带接地长 3480毫米 履带接地比压 1 26 履带 外宽 2400毫米 4 ） 装运机构 耙爪 单链刮板集中驱动 电机 型号 2 4 2 台 功率 2 10千瓦 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 4 页 共 51 页 转速 1470 转 /分 装载铲板宽度 2800毫米 耙爪扒集次数 分 槽宽 560 毫米 龙门宽 360 毫米 链速 /分 节距 米 破断拉力 30吨力 5） 液压系统 系统工作压力 140公斤 /平方 厘米 额定流量 分 电动机 型号 2/率 13千瓦 转速 1470 转 /分 齿轮泵 型号 定压力 200公斤 /平方 厘米 额定流量 45毫升 /转 油箱容积 362 升 油缸数量 7 个 6） 电气系统 供电电压 660v(75% 110%) 50动机总容量 153千瓦 动力载泼装置 1路载坡 7） 供水系统 系统工作压力 内喷雾 40公斤 /平方厘米 冷却及外喷雾 10 公斤 /平方厘米 泵 站 型号 定压力 55公斤 /平方 厘米 额定流量 160升 /分 电动机 型号 4 功率 22千瓦 转速 1470转 /分 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 5 页 共 51 页 8） 桥式胶带转载机 650型 传动型式 双电动滚筒 电动滚筒功率 2 4 千瓦 带速 直径 320 毫米 胶带规格： 普通型 尾滚动直径 180 毫米 输送长度 2 机总体设计 掘 要技术参数确定、原则和依据 可掘进断面尺寸：一般巷道断面的高和宽与煤层的厚度，设备要求的最小宽度、高度和断面 规格等因素有关。 据 调查，巷道最宽为 4 66米 ，最高为 2 7米；另外考虑有些矿选用拱型断面较高特点，确定最宽为 5 29 米，最高为 2 77米。 切割机构功率的确定： 利用经验公式 N 式中 V 切割头平均直径圆周速 度，米 /秒，取 度，米 /分，取 1； 割头截面积，平方米。取 选用电动机容量为 90千瓦 切割头上平均扭距不小于： M 切割头上牵引力为： 据类比法，定牵引 力为 10吨力 电压等级的选择： 据我国煤矿现形情况，主回路等级 选 660伏，控制回路电压永 36伏。 液压系统压力选择： 据牵引力及结构允许的有缸直 径，结合我国用液压 元件的压力等级，选用额定压力为 140公斤 /平方厘米 履带接地比压： 据 英国煤炭工程公司推荐，涌水不大，且迂水不软化底版， 一般接地比中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 6 页 共 51 页 压 平方厘米可满足使用要求。 进机的主要结构和系统 割机构 K H 行星减速器；变速方式采用滑动齿轮二级变速机构。 切割机构由于传动 功率及传动比均较大，而体积和重量又受到一定限制，故选用 两级 2K 了满足切割煤和岩石两种不同硬度的需要，减速箱后设有变速箱， 可以通过变速手柄，更换切割头地切割速度，高速 61 分切煤；慢速切岩 /分。 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 7 页 共 51 页 结构如 上 图所 示 该组件由锥形 切割头悬臂筒，二级行星减速器，变速器、外冷电机和滑架组成。 锥形切割头由前 锥盘 和切割体两部分组成。 前锥盘上装一个三翼中心钻和五把端头截齿，担负钻进破碎功能。 切割体为一 圆柱、截锥组合体，在其表面的双头螺旋叶片上安装截线间距 T=30用单线双刀排列的恶 48把强力截齿， 担负钻进径向切割功能。 滑架由框架和左右夹板组成。由电动机、变速器、减速器、悬臂筒和锥形切割头组成的悬臂，在推进油缸的作用下， 沿着燕尾槽形滑道作直线往返运动，实现切割头的钻进。框架上的销轴与回转机构中的耳架交接，构成悬臂上下摆动的中心，再升降油缸作用下悬臂上下摆动，实现切割头的升降。 转机构 该件由回转台， 推力球轴承、回转上盖和耳架组成。在带有滑动轴颈 的回转台上整装有耳架构成悬臂左右摆动中心，在回转油缸作用下实现切割头左右摆动。 作原理 1） 速器、减速器传来得，切割头自身绕轴线回转切割运动。根据围岩硬度变化，搬动变速手柄，使切割头获得两种转速。 2） 是由油缸传来的切割头轴向进给和上下升降，左右摆动的牵引运动，中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 8 页 共 51 页 以实现任意形状巷道断面的切割。切割巷道断面的正确原则是：先软后硬，由下而上。在 岩石硬度相近的断面中正常切割程序是：首先在断面的右下角钻进开切 ,当达到预定的进给深度后，沿底板横扫掏槽 b,开出一个下方自由面，接着上挑一个截深 c,横扫切割第二条带 d,重复、 ;自下而上一条带一条带的切割。直到巷道顶部。最后刷顶，刷帮 ,清底 g 和挖柱窝 h,完成所需巷道断面的切割。 e d b c f f a g h 有触耙式装载机，刮板运载机等部分组成装运机构传动系统的动力，由装在铲 板后端两个 10 千瓦电动机 载出，经湿式摩擦片联轴节圆柱齿轮减速箱带动耙爪机构，再由链轮带动刮板运载机。这种传动方式减少了链条全段的张力，减轻了耙爪突然卡住对链条带来的冲击力；此时，摩擦片联轴节发生过载大滑，不会使电动机发生过载堵转现象。 圆柱齿轮减速器由模数 m=8 毫米，螺旋升角 5的三个螺旋齿轮组成。其中大伞齿轮与主动伞齿轮的轴间 角为 90，而与另一个伞齿轮的轴间角为 94 08 装载机的耙爪，转盘，导向轴构成了一个四连杆机 构。其简化如右图的中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 9 页 共 51 页 原理结构形成，当曲柄等速运动时，耙爪尖的轨迹为一封闭的腰形曲线。 中间刮板运载机 由溜槽、机尾部、刮板链和装载部铲板及链轮组成。铲板可由油缸带动上下摆动，以适应底版起伏。 走机构及中央基架 行走机构传动系统 特点是传动比大，齿轮负荷大，要求具有一定的防滑性能，而减速器外形尺寸又受空间的限制，故选用一级圆弧窝轮窝杆传动和二级圆柱齿轮传动。 采用履带式行走机构，稳定性好，转向灵活，操纵方便，维修容易。每条履带分别有各自的动力驱动，从而简化了机械传动结构。行走动力型：鉴于我国制造的液压马达质量寿命 和可靠性差，现场对其维修管理的技术水平有限。所以，当前选用电动机传动型式较符合我国的实际情况。 行走机构减速器由圆柱齿轮减速器和窝轮减速器，电动机、联轴节、主动链轮组成。，主动链轮具有十个互相交错 的槽齿。传动时，槽齿与履带板上凸台齿合，实现绿带前进或后退。 履带链由履带板，销轴和插销等组成。 履带架的结构由架体 ，支重轮及张紧装置组成。 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 10 页 共 51 页 由后架、前架、铲板摆动油缸支承架 和前回转台组成。是整个机器的基础。其它各部都直接或间接地困联在中央机架上。 压系统 液压系统选用 开式回路系统。系统中仅有直径 100、直径 200 两种规格的油缸 7个，无液压马达，故选用多路换向伐集中控制。切割机构和铲板 的升降油缸均设计成背压平衡回路以控制下降速度。 13千瓦电动机驱动流量为 66。 1升 /分的齿轮油泵，它驱动： 两个内径 100毫米的切割机 构推进油缸 两个内径 200毫米的切割机构回转油缸 两个内 径 200毫米的切割机构回转油缸 一个内径 200毫米的装载部升降油缸 控制系统压力是由多路换向伐 中的溢流伐来实现的。在调试时，借助于压力表的指示，调节溢流伐调节 杆，将系统压力调整至 140 公斤 /平方厘米。安装在操纵台上的压力表，随时指出系统的压力变化情况。可以以此决定调整钻进牵引速度。当系统中压力超限时， 溢流伐打开，向邮箱排油，实现系统过载自动保护。 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 11 页 共 51 页 仅对 直径 100 的推进油缸实行节流调整。 各油缸的换向是通过操纵四联多路换向伐来实现的。 当切割机构由上而下运动时，由于其自重较大， 因而切割机构升降油缸内产生较大负荷，使切割头加速向下动。为此在回路中加上单向节流伐，给以背压，构成单向节流控制回路，使切割机构运动平稳可靠。 为使切割机构升降油缸能在任何位置上定位，不致因换向筏的漏损而改变其位置或因油管破裂造成事故。因此在回路中接人液控单向伐构成销紧回路。 紧及液压保护的综合回路 当装载部 升降油缸定位在某一位置时，要求销紧。 故在回路中接人一对液中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 12 页 共 51 页 控单向伐。但当其从上而下运动时，由于自重使其加速向下运动，在油缸小腔内产生负电荷。因此，油缸大腔相联的液控单向伐关闭，一旦负负荷消失，单向伐就打开。因此在系统内形成冲击，故需在系统中加单向节流伐，消除此冲击；另外，当切割机构向上乱岩时，装载部前端作为机体的支点而受力，因而装载部升降油缸小腔内的压力，随外负荷的增大而增到 200 公斤 /平方厘米以上，为保护液压元件不致损失，故在回路中设一高压溢流伐，调定压力 140公斤 /平方厘米。当油缸小腔内压超限，溢流伐打开 ，接通油箱。 本系统的管路除了部分采用无缝钢管外，其余为直径 19毫米的高压胶管。 接头的形成有快速接头与螺纹连接两种。快速接头是用“ o”型密封圈颈向密封。螺纹连接是端面密封。接头与胶管的连接，采用特殊工具压制成扣压式不可拆卸 胶管接头。所有管件的耐压不小于 180 公斤 /平方厘米。 油 箱 有效溶剂为 362 升，设有加油器和吸油管，吸油管端装有 2 100网式回油过滤器和油标。 水系统 为消除机组工作时产生的粉尘，保证安全和工人健康，本机构采用内、外喷雾除尘。同时为提高切割电机的出力，减小外形尺寸。电机采用外水冷式机构。因此本机设有供水系统。 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 13 页 共 51 页 系统的水源部分为 5 型喷雾泵站供水。内喷雾的压力为 40 巴。外喷雾的压力为 10 巴。由于外喷雾水路和水冷电动机串联。因此，机组开启，水冷电机供水，即外喷雾供水，但当工作面水量过大时，可停内喷雾。一旦机组停车，即可关闭球伐，安全伐自动打开。水经巷道排水沟流人水池。 喷嘴有 径 者共 28个用于 内喷雾，后者 12个用于外喷雾。 电器系统 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 14 页 共 51 页 该系统对机组各个部分的电动机进行控制和保护。系统中有五种规格的电机 八台除切割机构和电动滚筒的两种电机为非标准型外，其他均为标准型号，对交流接触器的选用，考虑到装在隔煤箱中散热条件差，工作条件与地面情况差别大，为了安全可靠起见，降低容易使用。为确保切割电机的可靠运转，采用了电子式反时限过流继电器 进机稳定性计算 考虑机器在行走，工作过程中是否会翻倒，特作以下稳定性计算 机器重心如图所示 机器有绕 1. 行走的静态稳定： 如图 a 所示 1 78 =63 63是机器爬坡时有可能绕 有余 63设计角度（ 10）。故本机器在上坡时无绕 机器有绕 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 15 页 共 51 页 如图 机器 有绕 2 =77 =63 当机器在坡度为 63的陡坡上下时，有绕 b 点倾倒的危险。而设计角度10 63，故此，本机器在按规定行进中无饶 所示 21 2400=1200毫米 X 0 03 103 （设计角度） 本机在这种工况下无绕 4设履带与地板的摩擦系数 =1，为下降临界角 =45 10（设计角度） 在正常情况下，本机不会在坡道上下降 P 842014021 =30085(公斤 ) P 372002 公斤 S 厘米1801 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 16 页 共 51 页 S 厘米 S S=216厘米 机器有绕 部抬起的可能性 S)=37200（ 16） =146382 公斤 米 P 1803008511 S =54153 公斤 米 P 112 P ）（自 所以机器的切割头由下而上纵向切割时，机器稳定 向下切割机器有绕 部抬起的可能性仅画出切割头受力方向 P 自 =66402 公斤米 P 公斤米2 2 6 2 3 9) 0 0 8 5)( 3211 3 由此可见，机器的切割头由上而下进行纵向切 割较硬物料时，机器不稳定 所以本机器应避免由上而下的工作方式 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 17 页 共 51 页 2横向稳定 P 吨力102 P 吨力自 h X P （吨米自 ) P 吨米）(h P 223X h 在这种工况下，机器不可能绕 定 进机生产能力的计算 由经验公式 Q=60式中： 截割头的牵引速度，对煤 米 岩石 1 分米 = 小时）（米煤 / Q 小时）（米岩 / 3 部件设计 动比和各轴转矩的计算 定总传动比 因为电机转速 985转 /分，而切割速度要求切割煤是 3米 /秒 切割岩石是 1 米 /秒，所以确定总传动比是 i 2总 = 确定各级传动比 如 下 图所示 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 18 页 共 51 页 第一级采用一对斜齿轮，取 二级为速度箱 快速 i=1/速 i=三级， 行星减速箱级 i=i 0 0 i 定各级传动效率和总效率 已知：每对轴承（滑动） =对轴承（滚动） =轮联轴器 =柱齿轮传动 =一级 9 6 5 承轮 第二级 承轮 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 19 页 共 51 页 第三级 21 =体传动效率 总 = 0 5 = 确定各轴转距 N=90瓦 n=985 转 /分 M=95500 厘米）公斤 (8 7 25985909 5 50 0N=90 （瓦） 分转快 /985 分转）（慢 /3 4 6 5 89 8 5 M 厘米）公斤快 (8049985 0/955 0 0 N M 厘米）（公斤慢 5 0 0 N / N=90 厘米）（公斤厘米）（公斤分）（转）（分）（转快慢快快慢快 8 . 9985/中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 20 页 共 51 页 公斤厘米厘米公斤分）（转）（分）（转）（ 5 8985/ 行星减速器设计计算 一级行星减速器计算 转入轴传递功率分）（转）（转速（瓦）齿轮承/985 5 222定行星传动的结构形式及传动比 采用单级 2传动比 i=据给定的 2定该行星传动的9.3轮齿数 1(203取行星轮数目由给定的传动比 9.3i （设计结果为 参照同类产品最后确定该 29,58,20 用类比法选取各齿轮的模版位 m=7 毫米 3计算几何尺寸 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 21 页 共 51 页 该 2个齿 各组齿的标准中心距为： 毫米）毫米）(958(721)(21A(920(721)(2/1内度圆直径 毫米）毫米）(133197(1402072010)(o o s(o o sc o 毫米）毫米(133)(140齿顶圆直径 （毫米）（毫米）1471721332毫米）毫米）( 3)(2D( 2)21 4 0)(2)(2002分度圆直径 毫米毫米4 0 65871 3 319702010中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 22 页 共 51 页 毫米毫米5 1 120c o 69 7 420c o 3c o 节圆直径 毫米毫米4 0 61 3 320110（毫米）（毫米）39217240621471721332202210011（毫米）（毫米）2406)(21332200220011毫米）(叠系数验算 a- 由式 2221112211a r c c o s,a r c c o 式中中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 23 页 共 51 页 19,20,207 6 4ar c c o s,3 2 45 5 1ar c c o 由式 20,58,1921212211r c c o s,r c c o 满足要求 ! 5装配尺寸的验算 对于所设计的 2满足如下的装配条件 1)邻接条件 按式 2u180验算其邻接条件 47, 中心距 A=星轮个数 u=3 中国矿业大学成人教育学院 2007 届毕业设计 第 24 页 共 51 页 147 2 毫米 满足要求邻接条件 ! 2)同心条件 由公式 验算该 2动的同心条 391958 gb 391920 ga 39=39 满足同心条件 ! 3)安装条件 为使径向力互相抵消，安装行星抡时，应将行星抡匀称的分布 由式 2635820（整数）足同心条件） ! 6行星齿轮传动的强度验算 分别选用各
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