纵轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计（全套含CAD图纸）
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纵轴
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1 本科毕业设计 (论文 )开题报告 题 目 纵轴式掘进机 总体方案设计与 液压系统设计 指 导 教 师 院 （ 系、部 ） 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 2 一、 选题的目的、意义和研究现状 煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。近年来，我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展，装备水平也有很大的提高，在自主创新能力上也有长足的进步。煤炭工业作为我国国民经济的主要支柱产业，在未来 50 年内，煤炭仍是主要的能源和战略物质，具有不可替 代性，是国民经济和社会发展的保证。随着国民经济的快速发展，以及中国加入 炭工业现代化的步伐也在加快。 选题目的： 液压系统 设计 。 锻炼自己收集和运用各种资料的能力 ,为以后的科研和工作打下一个良好的基础。 选题意义： 更加深入研究了 掘进机 及液压 系统 的设计、合理运用大学四年所学的专业知识，培养自己的自学和设计能力。 研究现状： 目前，国内掘进机发展水平相对落后，巷道掘进成为煤矿发展的一 个瓶颈，制约着煤炭工业的高产与发展。目前我国掘进机机型很多，其中以中小型和重型机型占多数， 是中小型机的代表， 型机的代表，其中中小型机的市场占有率较高。由于多年来一直没有进行大的、突破性的改进，已不能很好地满足高效掘进的要求。而以 代表的重型掘进机，由于体积和重量偏大，存在工作时调车困难等不利因素，该机型对地质条件及煤层要求又高，因此其市场空间越来越小。而以 过多年使用，用户反映良好，但不能完全适应煤矿生产高 产高效的需要。因此，研制一种具有一定先进性、可靠性、适应性和高效性，截割功率介于100间的中型掘进机已成为煤机市场的一种需求。 各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤炭为作业对象，机重在 13之间、切割功率在 30右的轻型机，代表机型是前苏联的 掘进机。中期产品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机，机重在 25 吨左右、切割功率 50切岩石硬度系数 英国的 、奥地利的 、日本的 等。近期产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石 为作业对象的重型机，一般机重 40、切割功率 3 150切岩石硬度系数 英国的 、奥地利的 、日本的掘进机等。 我国的掘进机技术开发工作始于 1965 年，最初仿前苏联的 掘进机， 1979 年后，先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机，通过引进日本 、奥地利 型掘进机的制造技术和先进加工设备，并进行技术转化，到 1989 年底，我国已自行研制成功了 5100等 6 种 8 个型号的掘进机，使我国中小型掘进机不再依赖进口。此后，我国又开始了重型掘进机技术开发和研制工作， 1999 年，煤科总院太原分院开发出了 掘进机， 2001年，佳木斯煤机厂又完成了从日本引进 掘进机的消化吸收、国产化任务。经过几代人的不懈努力，截止到目前为止，我国掘进机的开发研究在轻型及中重型上己其本达到国际先进水平，但在重型掘进机的研究上，与一些发达国家的产品还存在着一定的差距。 4 二、研究方案及预期结果 一技术 路线，设计方案： 1)根据 给定 的参数对 纵轴式掘进机 进行总体的 方案 设计。确定各主要零部件的结构形式 、连接方式及驱动方式。在此基础上确定掘进机的各运动参数。 掌握 掘进 机各主要元件之间的装配关系以工作原理。 2)进行液压系统设计。 拟定系统压力的开始，根据各部件的工作要求和运动参数，拟定液压系统原理图。由此 确定各以液压 驱动作为动力的部件的工作回路，确定液压系统的工作原。在载荷分析的基础上，取定各液压马达的参数， 并在此基础上，确定泵 及泵 站的 总功率、额定流量等 基本参数。 最后还要进行液压系统的计算，评估系统的性能。 3)进 行 重要的 液压缸设计。 在分析液压系统的基础上，对掘进机的重要液压缸进行设计， 进行主要参数的设计计算。对要设计液压主缸的各零部件的选型设计。根据工作压力，来计算基本顶出缸系统元件要求规格和型号等，并确定出各个参数。 3)对所设计的液压 系统下的重要液压缸 进行校核，通过已知的数据进行系统分析。 4)辅助元件各部分部件设计。 包括油箱参数，阀的确定等。 5)进行掘进机的通过性和稳定性分析。保证掘进机的工作安全与稳定，进行掘进机的通过性和稳定性分析。 二 论文目录 前言 1 设计要求及目的 2 总体方案设计 型的选定及主要部件的结构形式的确定 型的选定 部件的结构型式的确定 体参数确定 器外形尺寸 量估算 器可掘断面 割机构技术参数的初步确定 5 运机构参数确定 走履带技术参数的确定与连接 雾系统的参数 产率 进机的传动系统 体布置图 体参数总结 3 液压系统设计 本要求 况分析及载荷计算公式 割部的工况分析、工作负载计算 定液压系统 选系统压力 定主回路 机构液压回路的设计 压系统图 液压系统的执行元件设计 转液压缸的设计计算 降液压缸的设计计算 缩液压缸的设计计算 板升降液压缸的设计计算 轮机构马达功率的设计计算 间输送机构的液压回路的设计计算 运机与水泵选择 26 走机构的功率确定与张紧油缸的设计计算 缩液压缸的结构设计 压缸进出油口尺寸的确定 压缸工作行程的确定 盖厚度的确定 6 小导向长度的确定 体长度的确定 缸强度计算 压系统参数计算 回路泵的确定与功率计算 站电动机的确定 箱容积确定 压系统性能验算 压油缸工作速度核算 压系统各元件汇总 4 掘进机的通过性与稳定性分析 进机的通过性 进机的稳定性分析与计算 5 总结 致谢 参考文献 附录 A 附录 B 7 三、解决的问题 根据 井下工作 的 环境 特点 ,结合 纵轴式掘进机 的工作原理以及液压传动的工作特性对 掘进机进行总体的方案设计与液压系统设计。根据给定的工作要求， 设计计算出 纵轴式掘进机的总体尺寸、运动参数等，并进行液压系统设计计算 。合理装配 掘进机 各部件使之 掘进机符合工作要求，而且力求高效、 稳定、性 能优越，在液压系统上，保证工作的顺利进行，效率高，操作方便，管路少 。 三预期结果 能够顺利的进行 纵轴式掘进机的总体方案设计、液压系统 设计、各部件设计等，并且能够成功的应用于实际工作当中，在确定 掘进机 的总体设计后， 完成液压系统设计，通过校核后的尺寸参数确定出 重要 液压缸的结构形式及相关零部件的安装形式，能够成功的应用于实际工作当中， 在相关的结构设计的配合下， 保证 纵轴式掘进 机的工作效率、确保系统的安全可靠、造价合理。 三、研究进度 第 1 4 周 实习 及资料的搜集 。 丁老师安排到辽源煤机厂实习。 第 5 7 周 总体设计。 做掘进机的总体方案设计。 第 8 10 周 部件设计。 进行液压系统设计。 第 11 13 周 绘图。 绘制掘进机总体配置图、液压系统图、液压缸零部件图 第 13 15 周 完成说明书。 第 16 周 答辩 。 8 四、主要参考文献 1 曹拓 132 型掘进机电液控制系统的研究 D济南：山东科技大学机械工程系 ， 2005 2 王金喜国外掘进机设计概述 J 山西煤炭管理干部学院学报 ， 2007(02) 3 胡超，王廷进 国内首台 巷掘进机的的使用与改进 J煤矿机械， 2007， 28(7)： 129131 4 刘建平我国煤炭行业掘进机标准现状与展望 A见： 中国煤炭学会短壁机械化开采专业委员会 编写高效、安全、洁净、结构优化，实现煤炭工业的可持续发展 C太原：山系经济出版社，2005 350356 5 李贵轩等 掘进机械设计 M 阜新：阜新矿业学院， 1992 年 6 臂式掘进机 |第 3 部分 |通用技术条件 7 煤炭工业部生产司开拓处 M 煤炭工业出版社 ， 1989 年 8 李晓豁 基于模块化系列化的掘进机的设计 J 煤矿机电， 2003， 5 9 刘进志，汪西应，赖涤泉 掘进机的总体设计 J 工程机械 ， 2004 8： 17 21 10 李晓豁 部分断面掘进机的总体方案设计及选型 J 建井技术 ， 1998， 19(3)： 3942 11 赵国栋 悬臂纵轴式掘进机的总体设计 J 山西煤炭管理干部学院学报 ， 2006， 4： 94 97 12 行业标准 臂式掘进机通用技术条件 13 列掘进机用隔爆型三相异步电动机 14 佳木斯煤矿机械有限公司 传图册 15 577臂式掘进机履带机构型式与参数 16 谢锡纯，李晓豁 矿山机械与设备 M 徐州：中国矿业大学 出版社 2000 年 17 10臂式掘进机履带行走机构设计导则 18 常琏 煤矿采掘机械行走履带的技术设计 J 采掘机械化， 1999(2) 19 赵建军 ， 常琏 试谈悬臂式掘进机的总体设计 J 采掘机械化 ， 2006 3 20 常琏等 半煤岩巷掘进机初步设计及主要参数计算 J 煤矿机械 ， 1982 1 21 郝建生 掘进机纵轴式截割头截割效率的优化设计 J 2007， 2(2) 22 ,. of a a of at 003， (4) 23 高飞 掘进机的液压系统设计 J 煤矿机械， 2006， 27(8) 9 24 宋学义 袖珍液压气动手册 M 北京 ： 机械工业出版社， 1994 25 张军 几种掘进机液压系统分析 J 煤矿机电， 2006， 6 26 毛君，李申岩，毛丽丽 行走机构及其液压系统设计 J 煤矿机械， 2007， 28(9) 27 王喜胜 悬臂式掘进机截割回路主要液压参数的确定 J煤矿机械， 1999(10) 28 中国机械工程学会 ， 中国机械设计大典编委会 机械设计大典 (5)M 南昌 :江西科学技术出版社 ， 2001， 11 29 李辉杰 ， 巴麟 ， 方臻 悬臂式掘进机回转支承设计计算 J 煤矿机电， 1999， 4 30 臂式掘进机回转支承型式基本参数和技术要求 31 王韶蓓 掘进机中间刮板输送机槽失效分析及改进方案 J 山西机械， 1997， 1： 1638 32 张国栋 星轮装载机构技术参数的确定 J 煤矿机械， 2006， 27(3)： 379381 33 王韶
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