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毕业设计 (论文 ) 开 题 报 告 学生姓名 学 号 专 业 班 级 指导教师 课题题目及来源： 题目： 耙斗式装载机绞车设计 题目来源： 自拟 课题研究的意义和国内外研究现状： 题研究的意义： 耙斗式装载机主要用在采矿工业中，过去在掘进工作进程中唯一的装载机械就是铲斗式装岩机，否则便是进行人工装。随着采矿工业的发展，耙斗式装岩机得到了很好的发展，耙斗式装岩机在我国 岩巷掘进中使用量已达到了 70%这是因为它所具有的结构更为简单、更加牢固可靠、而且操作和维修方便、具有价格便宜等级适中的优秀特点。 在对耙斗装岩机的推广过程中，人们逐渐发现，这种类型的装岩机还拥有一个十分重要的自有的独特优点，即在排岩系统时矿车不能及时为材械供应的情况下，并不妨碍其进行对岩石材料等的装载及运输，开掘主要的岩石区域，即使是很多服役了二十几年的耙斗式装岩机并没有出现破损、老化的危险。 装岩机的装备水平是煤矿技术发展水平的重要标志 之一。 采矿机械的选用取决于岩层的富余 条件采集工艺和采矿方法，而装岩机械的技术发展又大大增加并促进了采矿方法和采煤等的工艺更新。 我所设计的耙斗式装岩机就是采矿工业过程中的 重要设备之一。其主要目的是提高岩体掘进过程中运输装载的效率，降低设备使用和开采工程所消耗的多余费用，减少矿业运输的人力资源，提高我国在各类矿区开采方面的国际地位和相对竞争能力。 斗式装载机的主要的类型： 1、 P 系列耙斗装岩机： P 系列耙斗装岩机适用于各种金属矿、非金属矿、煤矿、铁路涵洞、水利等建设工程在巷道掘进中配备矿车或箕斗进行装岩作业。它不仅可以在 平巷中使用，而且可以在倾角小于 30度的斜巷或拐弯及拐弯角度达到 90度的巷道中使用，并且还能同时进行掘进工序的平行作业，提高掘进速度。电气设备具有防爆性能，可用于有煤尘及瓦斯的矿井中。 斗装岩机适用于净高 2 米以上 (方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机适用于净高 2 米以上 (净断面 6平方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机适用于净高 以上 (净断面 8 平方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机适用于净高 3 米以上 (净断面 12 平方米以上 )的巷道选用。 斗装岩机可适用 于净高 3 米以上 (净断面 16 平方米以上 )的巷道选用。 2、桥式耙斗装岩机： 桥式耙斗装岩机，是通过绞车的两个滚筒分别牵引主绳、绳尾使耙斗作往复运动把岩石扒进料槽，自料槽卸料口卸入矿车或箕斗而实现装岩作业。 桥式耙斗装岩机的工作原理是在耙斗装岩机的基础上加以改进，适用于各种、 、 、 、 胶带输送机。把耙斗机骑在皮带输送机上，耙斗机漏斗安装在皮带机机尾处，这样使装岩机能够连续运输，大大提高了工作效率。是原用矿车、箕斗输送的 4，减轻了工人的劳 动强度。 内外研究现状： 随着采石工作面综合机械化程度的提高，为保证采掘比例的协调和矿井的高产的稳步的生产。所以要求巷道的掘进速度要求大大的加快。 目前国内平巷掘进广泛采用钻眼爆破的方法掘进巷道。为了提高掘进机械化水平除选用适用、可靠性高的单项设备外，还必须要考虑设备的配套，以形成机械化作业线。其主要形势之一就是以耙斗装岩机为主的机械化作业线。气腿式凿岩机钻凿炮孔，放炮后耙斗式装岩机把岩石爬入转矿车或载机中，巷道支护可采用锚杆安装和混凝土喷射机。该作业线实现了凿孔和装载平行作业。爆 破后先把迎头的岩石迅速扒出，这样即能进行凿岩作业，与此同时可将尾轮悬挂在左、右护帮壁上进行装载左右，这样可以缩短了掘进循环时间。现在国内煤矿区正在广泛使用。 国外发展比较早，种类也很多，大概有 17 种基本类型，近 5000 多种型号及规格。现在广泛使用的有 15 种形式，大致有蟹爪式、耙头式、铲斗式、滚筒式、星轮式等等。近年来大都集中在发展铲斗后卸式、耙斗式、侧卸式及星轮式。 德国是生产装载机械的主要国家。 有 16 种，有气动系列、 动伸缩系列、 动系列 ，方米 1，最大卸载高度为 2m，该公司还生产 7 种规格的 列的铲斗式装载机。 日本也生产铲斗式装岩机较多，有 13 个系列 45 种规格。太空机械株式会社生产的太空型装岩机有 950、 800、 700、 600、 500 系列 14 个规格。 英国以生产扒爪式装载机最多，共计 39 种规格， 司生产的 9 种规格， 司生产的 12计 20 多种蟹爪式装岩机。 法国是制造和使用耙斗式装岩机最多的国家之一， 司生产 ，司生产 ， 司生产 。 瑞典是生产立爪式装岩机的主要国家，赫格隆德公司生产的 7型号的立爪式装岩机。 俄罗斯生产的装载机械较多，亚斯诺格尔斯基机械制造厂生产的 扒式装岩机，苏联矿山机械学设计所研究的铲运机耙斗装岩机、铲斗装岩机、震动装岩机等。 图 P 30B 型耙斗式装岩机结构及工作原理示意图 1234567 89 10111213 141516171819 20212223我国从 1960 年开始研制耙斗装岩机，经历了 40 多年的发展，可分为试验研究、小批试生产、大批量生产、发展创新四个阶段。煤炭部煤炭科学院上海研究所最早开始耙斗装岩机的研究工作，主要由煤炭系统的制造厂生产，因产量小满足不了用户需要。 中国于 50 年代初期使用侧卸式装岩机和扒爪式装岩机， 60 年代开始研制耙斗装岩机， 70 年代初期使用侧卸式装载机构与凿岩台车配套使用。装载机的发展和掘进断面的大小及被装物料的特性密切相关。随着掘进断面的增大，在大断面的巷道中多采用侧卸式铲斗装载机；对于中小断面掘进的装载机，则着眼于提高其机械性能和工作可靠性并使其使用更方便灵活的发展方向。 目前正在探索装载机械向一机多能的方向发展，如：在装载机上增加钻臂，铲斗臂上增设可拆卸的工作台。提高煤矿的机械化程度是首要问题，但煤矿施工中最重要的是安全，但是现在的煤矿作业的特点是多工种战线长，多电作业，没有保护措施是不行， 未来的装岩机械英具有便于维护操作、高可靠性并将各项费用减到最低。 图 耙斗结构 1234567 8近现代国内外的耙斗装岩机正积极采用新技术、新工艺、新材料，向大功率、多用途、“距控”和“自控”发展。最近几年在波兰采矿工业中，特别是在煤矿和金属矿的矿井建设中，在掘进开拓巷道和准备巷道时广泛采用耙斗装岩机。耙矿绞车为耙斗装岩 机的心脏，所以在耙矿绞车发展的同时也推动了耙斗装岩机的发展。 中国矿用绞车产业发展出现的问题中许多情况不容乐观，如产业结构不合理、产业集中于劳动力密集型产品；技术密集型产品明显落后于发达工业国家；生产要素决定性作用正在削弱；产业能源消耗大、产出率低、对自然资源破坏力大；企业总体规模偏小、技术创新能力薄弱、管理水平落后等。 课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法： 本内容： 1、 研究对象：耙斗式装载机绞车 2、 耙斗式装载机概况介绍： 耙斗机全称耙斗装岩机，又叫耙装机，耙岩机。耙斗装岩机主要用于煤矿、冶金矿山、隧道等工程巷道掘进中配以矿车或箕斗进行装载作业，是提高掘进速度，实现掘进机械化的一种重主要设备。 耙斗装岩机的使用范围广、结构简单、便于制造，但体积较大，钢丝绳磨损较快。 3、 耙斗装载机绞车的工作原理 : 斗式装岩机用于小煤矿和大矿采区巷道掘进时配合固定车厢是矿车或箕斗进行装载岩石、半煤岩之用，适用于巷道掘进中配以 或 矿车或箕斗进行装载作业，适用于净高大于 2 米，净断面 6 以上的巷道 。具有生产效率高、结构简单、操作方便等特点。可在半煤岩或岩巷中使用，既可用于平巷也可用于上下山掘进工作面装岩等，如增添尾轮两只，就可在拐弯巷道进行掘进装岩工序间平行作业。 耙斗装岩机（耙岩机）的电气设备（包括电动机）、按钮开关、磁力启动器、照明灯等均可选用隔爆式，才可以在有瓦斯及粉尘爆炸危险的矿井中使用。 耙斗装岩机主要由固定楔、尾轮、耙斗、传动部分（包括操纵机构、台车、绞车）、导向轮、料槽（进料槽、中间槽、卸料槽）以及电气部分等主要部件组成。 耙岩机主要通过绞车的两组滚筒，分别牵引主绳、尾绳，使耙斗做往复联动，耙斗把岩石扒入进料槽，通过中间槽到卸料槽的卸料口卸入矿车，从而实现装岩。 装岩机具有效率高，结构简单，结构紧凑，应用范围广等特点，不仅可以用在平巷装岩，而且可以在 30 度以下上山或下山巷道装岩，以及拐弯或 90 度拐弯的巷道，并且还能进行挖进工序的平行作业，提高掘进速度，是实现巷道掘进机械化的一种主要机械设备。 耙斗的容量为 方米，装载能力为 30方米 /小时，其他的参数需根据前面的已知条件以及工作环境来计算。 究的问题： 1、阐述课题背景，对国内外相关研究现状进行总结和分析； 2、根据主要参数，掌握耙斗式装载机绞车的工作原理，在分析国内外研究现状基础上制定总体设计方案，并阐明方案制定依据； 3、完成耙斗式装载机绞车中的减速器、轴、行星轮的结构设计； 4、对所设计的结构进行校核； 5、得出设计结论。 要解决的问题： 1、减速器传动装置、高速轴传动装置、低速轴传动装置的运动与动力参数的确定。 2、轴、轴承、花键的选择与校核。 3、行星轮各参数的确定。 决办法： 1、了解耙斗装载机绞车的工作原理、特点及发展趋势，为能正确的做出结构设计奠定基础。对耙斗装载机绞车部分进行结构分析，综合考虑它的承载能力，从而拟定合理的耙斗装载机绞车设计方案。 2、 根据所有原始资料数据，搜集与课题相关的各种资料，综合各科专业知识，初步确定设计方案。再根据设计方案逐步进行具体设计。 课题研究所需的参考文献： 1吴宗泽 .机械零件设计手册 2000 2何兆才 用 2003 3濮良贵 七版） M等教育出版社 4闻邦椿 .机械零件设计手册 2010 5曾正明 .机械工程材料手册 2010 6郑文维 M等教育出版社 7耙斗装岩机 J.煤炭科学技术 1) 8曹学堂 . 耙斗装岩机的使用与几点改进 J1974(02) 9姜腾 J2013(20) 10孙中巨 ,程洪飞 J 炭科技 .
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