横轴履带式半煤岩掘进机设计【6张图纸】【优秀】

横轴履带式半煤岩掘进机设计

71页 25000字数+说明书+任务书+6张CAD图纸【详情如下】

任务书摘要.doc

减速器.dwg

封面.doc

总装图.dwg

截割部.dwg

斜齿轮.dwg

横轴履带式半煤岩掘进机设计说明书.doc

目录.doc

锥齿轮.dwg

齿轮轴.dwg

目    录

1 前言1

1.1设计背景和目的：1

1.2 掘进机发展概括：1

1.3 掘进机技术发展趋势2

1.4 我国掘进机发展中所要解决的主要问题4

1.5 掘进机主要机构介绍5

1.5.1工作机构的型式选择5

1.5.2 装载机构的型式选择5

1.5.3 输送机构的型式选择6

1.5.4 转载机构的型式选择6

1.5.5 行走机构的型式选择7

1.5.6除尘装置的型式选择7

1.5.7 高压水细射流辅助切割技术8

1.6 本掘进机主要特点：8

2 设计任务及相关参数9

3 总体设计9

3.1 概述9

3.1.1  特点：9

3.1.2主要用途、适用范围：9

3. 2 主要技术参数10

3. 3 主要结构和工作原理12

3.3.1 截割部12

3.3.2  装载部14

3.3.3  刮板输送机14

3.3.4  行走部15

3.3.5 机架和回转台15

3.4  液压系统18

3.4.1  油缸回路18

3.4.2行走回路19

3.4.3装载回路19

3.4.4输送机回路19

3.4.5转载机回路19

3.4.6锚杆钻机回路20

3.4.7油箱补油回路20

3.4.8 几种主要液压元件的选型设计20

3.5内、外喷雾冷却除尘系统22

4 润滑23

5截割部总体结构设计23

5.1电动机的选型24

5.1.1电机参数：24

5.1.2电机外形图：24

5.2截割头的结构设计24

5.3截割部减速器传动机构设计25

5.3.1传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配：25

5.3.2传动系统的运动和动力参数：26

5.3.3第一级锥齿轮传动计算：27

5.3.4第二级斜齿轮传动计算：32

5.3.5第三级齿轮传动计算：36

5.4轴的设计计算：41

5.5轴承的校核：44

5.6键的校核：45

5.7 减速器箱体的设计46

5.8 掘进部后支撑架的设计47

6 电气部分47

6.1、系统的组成47

6.2系统的结构48

6.3电控箱的主要技术参数50

6.4 工作原理51

6.4.1、主回路部分51

6.4.2、电源部分52

6.4.3、控制单元52

6.4.4、保护单元53

7 掘进机的安装和调整53

7.1  机器的拆卸和搬运53

7.2掘进机的井下组装54

7.3机器的井下调试55

7.4机器的调整55

8 掘进机的检修和维护保养57

8.1机器的日常维护和保养57

8.2机器的定期维护和保养58

8.3机器的润滑59

附录：60

总结65

设计任务及相关参数

履带式半煤岩掘进机设计

主要参考参数和要求：

机身长：8~8.5m         宽：2~2.2m

高：1.5~1.55m           卧底深度：245mm

装机功率：250KW       截割功率：160KW

经济截割煤岩硬度：≤60MPa

可掘巷道断面：18~20m2    

最大可掘高度：3.75~4m

最大可掘宽度：5m

龙门高度：350~400mm      刮板速度：0.9~1.0m/s

运输形式：边双链          履带宽度：2×250mm

行走速度：3m/min（工作） 6m/min（调动）

额定电压：1140/660v

1、查阅有关资料、完成履带式半煤岩掘进机总体方案的设计；

2、完成横轴式截割部总体结构设计；

3、截割部减速器三级圆锥圆柱齿轮传动机构设计；

4、主要部件、组件、零件图设计；

5、编写完成整机设计计算说明书,中英文翻译,可有专题论述.

1 前  言

　　　本次毕业设计的掘进机可经济截割的煤岩单向抗压强度60MPa，主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。

1.1设计背景和目的：

　　　当前，我国煤矿由于一井一面采煤方法的普遍采用，其开采速度大大加快，因而带来采掘机械化比例失调的矛盾更加突出。

　　　特别是易采的中厚煤层资源日益减少，而薄煤层的开采比例逐年增加，在全部采准巷道中,半煤岩巷的比例已经达到25%，但这些巷道中的90%仍旧采用着传统的炮掘作业，劳动强度大，安全性差。

目前，我国大部分局、矿使用的几种主要机型多是上世纪六、七十年代设计的，这些老产品设计陈旧过时、元部件可靠性差、开机率低、维护量大，而且机重偏轻、截割功率较小、过断层和截割岩石的能力差，仅适合在煤巷中使用。

   因此急待开发研制综合性能好、适应范围广的新型掘进机，来解决掘进机更新换代的问题，缓解采掘比例失调的紧张局面。

1.2 掘进机发展概括：

　　　悬臂式掘进机发展至今大致经历了以下四个阶段:

第一阶段:40年代末期到60年代中期,悬臂式掘进机从无到有,逐渐发展成能将截割、装运、行走等功能集于一体的联合机组，并在煤巷掘进中应用获得成功。在这个阶段应用的机组为第一代机型，其特点是机器重量在15t左右，截割功率30kw左右，主要用于软煤巷道掘进，代表机型有原苏联的和匈牙利的等。

　　　第二阶段：60年代中期到70年代末期，这个阶段煤巷掘进机发展迅速，机器的性能不断提高，大量掘进机被用于煤巷掘进中。这个阶段的机型为第二代机型，其特点是：煤巷掘进技术性能日趋完善成熟，适用范围扩大，部分截割功率大的机型有过断层和截割夹矸的能力，可截割硬度f<6的煤岩，机重在20~40t左右，截割功率在55~100kw左右，代表型有RH25、AM-50、MRH-S100-41、-2等。

第三阶段：70年代末期到80年代后期，掘进机适用范围进一步扩大，半煤岩重型掘进机不断涌现，技术逐渐成熟。煤巷掘进机的功能齐全，可靠性大幅度提高。这个阶段机型为第三代机型，其特点是：机器重量增大，一般在50t左右，截割功率150~200kw左右，可截割硬度f=8~10的煤岩，代表机型有AM-75、LH-1300、E169、E134、、S125-24等。

    第四阶段：80年代后期到现在，掘进机技术性能仍在继续发展，计算机控制、正常运行监控、故障诊断及其他高新技术逐渐被采用。这个阶段的机型为第四代机型，其特点是机器重量进一步增加，一般在70t左右，截割功率也在增大，一般都在200kw以上，可截割硬度在f>10的煤岩，其代表机型有AM-85、AM-105、E200、E250、S200-50等。

    我国悬臂式掘进机的研制从1965年引进前苏联型掘进机开始并由设计、制造、使用单位共同参与生产了一些小型掘进机，用于煤巷掘进，但发展不快。从1979年开始，我国大量从英国、德国、奥地利、日本、前苏联、匈牙利等国引进掘进机，品种约20多种，数量超过200台，对我国煤矿巷道机械化掘进起到了推动和促进作用。自70年代中期以来，我国先后研制出EL-90、EMS-75、EBJ-110、ELMB-75B、EZ-75、EBJ-132、EBH-132等机型；另外，从引进的掘进机中经过筛选，引进技术，分别生产出AM-50、S-100型掘进机，其中有些机型已批量生产，在煤矿中推广使用。目前，我国已形成了掘进机研究、设计、制造、使用骨干队伍，为掘进机的进一步发展创造了有利条件。

1.3 掘进机技术发展趋势

    悬臂式掘进机工作条件恶劣，工作场地狭窄，外形尺寸受到严格限制，机器结构也比较复杂，涉及机械、电气、液压、材质、工艺、冷却、除尘等一系列技术领域。随着高产高效日产万吨以上综采工作面的出现，要求掘进速度必须大大加快，掘进机的性能更加完善。当前悬臂式部分断面掘进机技术发展有以下一些特点，并面临连续采煤机的挑战。

⑴ 不断扩大适用范围，具有在复杂条件下正常工作的性能。国外新型掘进机的截割功率及重量都在增加，截割能力不断提高，截割硬度可达100MPa以上，不仅可截割硬煤、半煤岩、还可在钾矿、盐矿及隧洞等工程中应用。部分重型掘进机在不移位的情况下，截割断面可达35~42，所掘断面形状除拱形、梯形、矩形外，有的机型配上掩护盾还可掘圆形断面。另外，掘进机的爬坡能力也在提高，多数都在纵向±16°的破上可靠地工作；履带也有加宽趋势，在机器加重后，不会过于增大对巷道底板比压，以扩大适用范围。

⑵ 进一步提高可靠性。掘进机的工作对象主要是煤岩及部分矿物，工作时振动冲击都很大，因此要求其在井下能长期连续工作。例如，英国对截割减速箱设计寿命制定的标准是50000h，并通过试验进行严格考核。在液压、电气元部件的选用上，要进行严格筛选，许多重要及关键元件都选用世界名牌产品，而且在性能参数方面都具有比较的安全储备，一般常是实际工作工况参数的2倍。在制造时，所选用的是优质材料，其强度等性能都很好，另外在设计过程中，尽量采用独立部件或组件，便于拆装检修。

⑶ 提高机电一体化程度。现代掘进机采用新型实用技术，使掘进机的性能更加完善。

⑷ 探索新的截割技术。70年代初，美国将高压水细射流引入悬臂式掘进机，作为辅助截割，即在截齿为主要截割的同时，充分利用高压水射流撞击、侵蚀、液压楔等作用，达到破碎坚硬岩石的目的。德国在实验室做过试验，在水压为150~180MPa时，就有辅助切割作用，并用压力为200MPa的高压水射流（动力为350kw）配合平均截割功率120kw的截割头，就有截割坚硬的岩石。这种岩石如果用截割功率470kw的重型掘进机截割，则很不经济，甚至无法截割。但用高压水射流，尤其当其压力大于200MPa以上时，其元件研制的难度很大，回转密封等问题也不易解决，研制费用也很高，因而近几年发展不快。另外，俄罗斯图拉工业技术大学帕烈湟尔等教授研制出冲击扭矩截割技术，其工作原理是在原掘进机截割头传动系统变动不大的基础上，加了一套冲击扭矩加载机构，使截割头在正常截割的同时，又得到每分钟3000次的冲击扭矩，通过截齿作用到煤岩上。根据俄罗斯改装的Ⅰ∏ＫＣ样机试验的结果，改装后的掘进机能掘f=7~8的煤岩，生产率提高30%~35%