机械毕业设计（论文）开题报告-纵轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计.doc

辽宁工程技术大学本科毕业设计(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 丁飞 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 机械04-2 班 学 号 0407100212 姓 名 林紫雄 日 期 2008年3月18日 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WTO后，煤炭工业现代化的步伐也在加快。选题目的：1.通过毕业设计锻炼自己的创新意识。2.合理运用所学知识进行掘进机的总体方案设计与液压系统设计。3.熟悉和实践一次设计工作的流程,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，S100型和AM50型是中小型机的代表，S200, EBJ160和LH-1300重型机的代表，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S200为代表的重型掘进机，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S100为代表的中机型掘进机，通过多年使用，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100-150KW之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13-17吨之间、切割功率在30KW左右的轻型机，代表机型是前苏联的-3型掘进机。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50-100KW,可切岩石硬度系数f6，如英国的MKA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型等。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40-80吨、切割功率150-20OKW、可切岩石硬度系数f8，如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。我国的掘进机技术开发工作始于1965年，最初仿前苏联的-3型掘进机，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MRH-5100-41型、奥地利AM-50等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AM50, ELM-55, EMIA-30, EL-90, 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EBJ-160型掘进机，2001年，佳木斯煤机厂又完成了从日本引进S200M型掘进机的消化吸收、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。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2.1机型的选定及主要部件的结构形式的确定2.1.1机型的选定2.1.2各部件的结构型式的确定2.2总体参数确定2.2.1机器外形尺寸2.2.2重量估算2.2.3机器可掘断面2.2.4截割机构技术参数的初步确定2.2.5装运机构参数确定2.2.6行走履带技术参数的确定与连接2.2.7喷雾系统的参数2.2.8生产率2.3掘进机的传动系统2.4总体布置图2.5总体参数总结3液压系统设计3.1基本要求3.2工况分析及载荷计算公式3.3切割部的工况分析、工作负载计算3.4拟定液压系统3.4.1初选系统压力3.4.2拟定主回路3.4.3各机构液压回路的设计3.5液压系统图3.6各液压系统的执行元件设计3.6.1回转液压缸的设计计算3.6.2升降液压缸的设计计算3.6.3伸缩液压缸的设计计算3.6.4铲板升降液压缸的设计计算3.6.5星轮机构马达功率的设计计算3.6.6中间输送机构的液压回路的设计计算3.6.7转运机与水泵选择263.6.8行走机构的功率确定与张紧油缸的设计计算3.7伸缩液压缸的结构设计3.7.2液压缸进出油口尺寸的确定3.7.3液压缸工作行程的确定3.7.4缸盖厚度的确定3.7.5 最小导向长度的确定3.7.6缸体长度的确定3.7.7油缸强度计算3.8液压系统参数计算3.8.1各回路泵的确定与功率计算3.8.2泵站电动机的确定3.8.3油箱容积确定3.8.4液压系统性能验算3.8.5液压油缸工作速度核算3.9液压系统各元件汇总4掘进机的通过性与稳定性分析4.1掘进机的通过性4.2掘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14周 实习及资料的搜集。丁老师安排到辽源煤机厂实习。第57周 总体设计。做掘进机的总体方案设计。第810周 部件设计。进行液压系统设计。第1113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1315周 完成说明书。第16周 答辩。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，20052 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MK3岩巷掘进机的的使用与改进J煤矿机械，2007，28(7)：1291314 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，20053503565 李贵轩等掘进机械设计M阜新：阜新矿业学院，1992年6 MT238.3-2006悬臂式掘进机|第3部分|通用技术条件7 煤炭工业部生产司开拓处.掘进机选型手册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，2003，59 刘进志，汪西应，赖涤泉JSBZ132型掘进机的总体设计J工程机械，20048：172110 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)：394211 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，2006，4：949712 行业标准MT238-91悬臂式掘进机通用技术条件13 MT477-1996YBU系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EBZ100E宣传图册15 MT/T577-1996悬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 MT-T 910-2002悬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，2006320 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，1982121 郝建生掘进机纵轴式截割头截割效率的优化设计J.煤炭科学技术，2007，2(2)22 Tao A lvarez J,Menendez M,Rodriguez Diez R. Experimental results of a low-power roadheader driving a gallery with different types of rock at the faceJTunnelling and Underground Space Technoby，2003，(4)23 高飞掘进机的液压系统设计J煤矿机械，2006，27(8)24 宋学义袖珍液压气动手册M北京：机械工业出版社，199425 张军几种掘进机液压系统分析J煤矿机电，2006，626 毛君，李申岩，毛丽丽EBZ-132SH的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，2001，1129 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，1999，430 MT475-1996悬臂式掘进机回转支承型式基本参数和技术要求31 王韶蓓EBJ-160型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，1997，1：163832 张国栋星轮装载机构技术参数的确定J煤矿机械，2006，27(3)：37938133 王韶蓓掘进机星轮装载机构参数的试验研究J煤矿科学技术，2005，33(9)：464834 侯波，杨奇顺悬臂式掘进