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掘进机箱体加工工艺及组合机床设计【含夹具】【8张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】

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掘进机箱体加工工艺及组合机床设计【含夹具】【全套CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】.rar

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关键词：: 掘进机箱体加工工艺组合机床设计夹具全套 cad 图纸毕业论文答辩通过

资源描述：

掘进机箱体加工工艺及组合机床设计

摘要

掘进机箱体是掘进机的重要零件。箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的特点:形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%~20%。这次的设计内容就是掘进机箱体的加工及组合机床的设计。根据.零件的技术要求编排出科学实用、方便、经济、合埋的加工上艺，并从中选扫两道上序进行夹具和组合机床的设计，总的来说就是编排一套科学、方便、经济、合理的加上方案，加工出高质量的掘进机箱体，并使其加上成本尽可能降到最低。

关键词：掘进机、箱体、孔系、组合机床、夹具。

Abstract

Roadheader cabinet is the important se se body parts of roadheader . Enclosure structure form although varied, but still have common characteristics: complex shape, wall thin and uneven, internal cavity shape, the machining parts is more difficult, processing, have higher accuracy of the hole, and many peace surface accuracy requirements of lower tighten holes. Therefore, general medium machine tool factory for cabinet parts machining amount of whole product manufactured accounts for 15% to 20%. This design content is roadheader box processing and combination machine tools design. According to the technical requirements. Parts arrangement at a scientific and practical, convenience, economy, and buried on the processing technique, and choose Saul sequence of two way fixture and combination machine tools design, overall is arranged a set of scientific and convenient, economical and reasonable plus scheme, processing a high quality roadheader cabinet, and make it possible to a minimum. Add cost

Keywords: roadheader, body, holes are, the combination machine tools and fixtures.

摘要 ················Ⅰ

Abstract·························Ⅱ

绪论···························· 3

一、零件分析及设计任务书 ············· 1

1.1掘进机箱体的工艺分析·················· 1

1.2掘进机箱体零件的工艺要求及工艺分析··········1

1.2.1掘进机箱体的技术要求·············1

1.3主要设计内容及设计要求···················1

二、工艺规程的制定······················ 2

2.1掘进机箱体材料及毛坯·················3

2.2生产类型及工艺特征·····················3

2.3定位基准的选择·········· 3

2.4工艺路线的拟定········ 4

2.5毛坯机械加工余量及工序尺寸确定·········· 6

2.6主要切削用量的确定··············· 7

三、车TY170外圆及其端面组合机床的总体设计 ··········9

3.1组合机床结构方案的确定·············9

2.1.1组合机床的特点·············9

3.2车外圆及其端面组合机床配置型式的选择······10

2.2.1组合机床配置··············10

2.2.2机床加工精度···············11

3.3被加工零件工序图················11

3.4车外圆及其端面组合机床总图的绘制········11

3.4.1机床装料高度的确定············14

3.4.2夹具轮廓尺寸的确定·············14

3.4.3组合机床通用部件的选择···········14

四、专用夹具设计··········15

4.1工件定位分析········15

4.1.1工件定位的基本原理··········15

4.1.2工件定位方案 ···········15

4.1.3工件的具体定位方法及其定位元件的选择······15

4.1.4定位误差的分析与计算···········16

4.2夹紧机构设计··············17

4.2.1夹紧设计及操作的简要说明··············19

结论

致谢

参考文献

绪论

掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。

19 世纪中叶，西方的文明陶醉于铁路的修建。梦想家们在地图上画满弯曲的路线。然而，人类的梦想一次又一次被大山阻隔。诸如阿尔卑斯山脉那样连绵峰峦，不断向人们提出挑战。绕过这些阻碍费时费力。理想的方法是勇往直前，开凿隧道。但这意味着巨大的支出。隧道工程的工作面之小，大部分时间浪费在工序衔接上，时间就是金钱，隧道工程费时费力的表现确实让人心寒。解决方法是明显的：建造一台大机器。加大机器动力，把工业革命带入地先驱者是一个是叫亨利-约瑟. 毛瑟（Maus）的比利时工程师。他在 1845 年得到撒丁国王的许可修建一条连接法国和意大利的铁路。毛瑟在国际采矿业具有显赫声名和超强自信。他对爬越山口的方案不以为然，坚持要走直线，尤其是在著名的Cenis山口附近，要以隧道穿越Frejus山。毛瑟的“片山机(mountain-slicer) ” 1846 年在都灵附近的一个军工厂组装成形。他庞大而复杂，体积超过一节火车头。他有一百多个钻头。整个机器俨然就是凸轮，拉杆，活塞和弹簧的丛林。不论实用与否，它确实是沉思的产物。机器建成后，来自各地的参观者络绎不绝，视其为历史的纪念碑。掘进机需要巨大的推进力。这些能量是在隧道外产生的并通过复杂的机械连接到工作面。隧道越深，连接就越长，而传输过程中的能量损失也就越大。看起来“片山机”早晚会因为动力不足而僵死洞中。自信的毛瑟相信车到山前必有路，但持怀疑态度的人也没有被说服。十年之后，有赖于大为改进的隧道通风技术，一条隧道紧邻毛瑟路线，采用爆破法技术得以修建。毛瑟的“片山机”虽然没有经过实践检验，但却是公认世界上第一台TBM。在以后的30年，设计试制了各式各样的TBM共13台，均有所进步，但都不能算成功。比较成功的是1881年波蒙特开发的压缩空气式TBM，应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑，共掘进了3mile多。从1881～1926年间，一些国家又先后设计制造了21台掘进机之后，因受当时技术条件的限制，掘进机的开发处于停滞状态。1930 年前后，人们已经要放弃了。隧道掘进技术的专家芭芭拉·斯塔克悲观地预言：“未来二十年 ...岩石机械的专利会极其有限，甚至没有。也不会再建造类似机械。天然岩石都有程度不等的裂缝。当滚刀（当时称为切割轮）紧压岩面的时候，压力总是集中在岩石最薄弱的部分，使他们最先破碎。当滚刀转动时，小的裂缝会不断扩展，进一步分裂岩石。这就是滚刀破岩原因。

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掘进机箱体毛坯.gif

加工部位毛坯图.gif

机床总图.gif

夹具装配图.gif

刀具布置示意图.gif

内容简介：: 掘进机箱体加工工艺及组合机床设计摘要掘进机箱体是掘进机的重要零件。箱体的结构形式虽然多种多样，但仍有共同的特点:形状复杂、壁薄且不均匀，内部呈腔形，加工部位多，加工难度大，既有精度要求较高的孔系和平面，也有许多精度要求较低的紧固孔。因此，一般中型机床制造厂用于箱体类零件的机械加工劳动量约占整个产品加工量的15%20%。这次的设计内容就是掘进机箱体的加工及组合机床的设计。根据.零件的技术要求编排出科学实用、方便、经济、合埋的加工上艺，并从中选扫两道上序进行夹具和组合机床的设计，总的来说就是编排一套科学、方便、经济、合理的加上方案，加工出高质量的掘进机箱体，并使其加上成本尽可能降到最低。关键词：掘进机、箱体、孔系、组合机床、夹具。AbstractRoadheader cabinet is the important se se body parts of roadheader . Enclosure structure form although varied, but still have common characteristics: complex shape, wall thin and uneven, internal cavity shape, the machining parts is more difficult, processing, have higher accuracy of the hole, and many peace surface accuracy requirements of lower tighten holes. Therefore, general medium machine tool factory for cabinet parts machining amount of whole product manufactured accounts for 15% to 20%. This design content is roadheader box processing and combination machine tools design. According to the technical requirements. Parts arrangement at a scientific and practical, convenience, economy, and buried on the processing technique, and choose Saul sequence of two way fixture and combination machine tools design, overall is arranged a set of scientific and convenient, economical and reasonable plus scheme, processing a high quality roadheader cabinet, and make it possible to a minimum. Add costKeywords: roadheader, body, holes are, the combination machine tools and fixtures. 湘潭大学兴湘学院毕业设计任务书设计题目：掘进机箱体加工工艺及组合机床设计学号： 2007964232 姓名：彭四海专业：机械设计制造及其自动化指导教师：周里群系主任：一、主要内容及基本要求 1、掘进机研究的目的与意义 2、掘进机箱体零件设计图及生产工艺规程设计 3、组合机床总体设计 4、专业夹具设计及校核 5、总结和撰写设计说明书一份（附光盘）； 6、CAD制图，本文总和一张A0以上图纸零件图， 7、翻译相关外文资料一份；二、重点研究的问题 1、箱体类零件是机器或部件的基础零件，体的加工质量将直接影响机器或部件的精度、性能和寿命。 2、箱体零件分析。三、进度安排序号各阶段完成的内容完成时间1熟悉课题及基础资料第一周2调研及收集资料第二周3方案设计与讨论第三四周4初步方案可行性论述第五八周5CAD软件学习第九周6CAD制图第十周7撰写说明书第十一周8英文文献翻译，答辩第十二周四、应收集的资料及主要参考文献1 张龙勋，机械制造工艺学课程设计指导书。北京：机械工业出版社，19992 王章忠，机械工程材料。北京：机械工业出版社，20013 李益民，机械制造工艺设计简明手册。北京：机械工业出版社，19984 吉卫喜，机械制造技术。北京：机械工业出版社，20015 孙已德，机床夹紧手册。北京：机械工业出版社，19846 王光斗，王春富，机床夹紧手册。上海：科学技术出版社，20007 乐兑谦，金属切削刀具。北京：机械工业出版社，20058 李洪，机械加工工艺手册，北京：机械工业出版社，19909 许晓旸，专用机床设备设计，重庆：重庆大学出版社，200310 东北重型机械学院，机床夹紧设计手册，上海：科学技术出版社，197911 马贤志，机械加工余量与公差手册。北京，中国标准出版社，1994湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目：掘进机箱体加工工艺及组合机床设计专业：机械设计制造及其自动化学号： 2007964232 姓名：彭四海指导教师：周里群（教授）完成日期： 2011年6月3日摘要近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在煤炭行业纲领性文件关于促进煤炭工业健康发展的若干意见中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接掘进机关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20 世纪60 年代，以3050kW 的小功率掘进机为主，研究开发和生产使用都处于试验阶段。80 年代初期，我国淮南煤机厂（现重组为凯盛重工）引进了奥地利奥钢联公司AM50 型掘进机、佳木斯煤机厂（现隶属于国际煤机）引进了日本三井三池制作所S-100 型掘进机，通过对国外先进技术的引进、消化、吸收，推动了我国综掘机械化的发展。但当时引进的掘进机技术属于70 年代的水平，设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用，加之国产机制造缺陷，在使用中暴露了很多问题。国内进一步加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。经过近30 年的消化吸收和自主研发，目前，我国已形成年产1000 余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20 多种型号的掘进机，其截割功率从30kW 到200kW ，初步形成系列化产品，尤其是近年来，我国相继开发了以EBJ-120TP 型掘进机为代表的替代机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平。基本能够满足国内半煤岩掘进机市场的需求，半煤岩掘进机以中型和重型机为主，能截割岩石硬度为f68，截割功率在120kW 以上，机重在35t 以上。煤矿现用主流半煤岩巷悬臂式掘进机以煤科总院太原研究院院生产的EBJ-120TP 型、EBZ160TY 型及佳木斯煤机厂生产的S150J 型三种机型为主，占半煤岩掘进机使用量的80以上湘潭大学机械加工工艺过程卡片产品型号ZG270-500零件图号产品名称掘进机零件名称箱体共2页第1页材料牌号ZG35毛坯种类铸件毛坯外形尺寸585695195每毛坯件数1每台件数1备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件铸造铸正火热涂底漆10铣粗铣大底面，粗铣四周台阶面，粗铣输入轴孔端平面及蟹爪孔端面，粗铣输入铣组合机床专用铣夹具轴支撑座两侧面20车粗切内环槽，粗车外圆426端面、孔410内圆面及其内端面、孔170外车组合机床专用车夹具端面并倒角530，粗车输入轴端面及其TY170外圆30镗粗镗输入轴孔，粗镗空150并倒角220，粗镗孔170、110及160，镗组合机床专用镗夹具 ,粗镗孔152及其内端面人工时效40铣半精铣大底面，半精铣四周台阶面，半精铣输出轴孔端面及蟹爪孔端面，半精铣组合机床专用铣夹具铣输入轴支撑座两侧面50车半精切环槽，半精车外圆426端面、孔410内圆面和内端面车组合机床专用车夹具60镗半精镗输入轴孔130和120，精镗输入轴孔130和120，半精镗孔150镗组合机床专用镗夹具及其内端面，半精镗孔170和孔110，精镗孔150、孔170和孔11070车粗车输入轴内退刀槽车组合机床专用车夹具80攻输入轴内攻M152螺纹攻组合机床专攻丝夹具设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号彭四海2011.4.15湘潭大学机械加工工艺过程卡片产品型号ZG270-500零件图号产品名称掘进机零件名称箱体共2页第2页材料牌号ZG35毛坯种类铸件毛坯外形尺寸585695195每毛坯件数1每台件数1备注工序号工名序称工序内容车间工段设备工艺装备工时准终单件90钻钻大底面上1938的孔、圆形分布9M12螺纹底孔、2M16底孔及油钻组合机床专用钻夹具孔100攻攻9M12、2M16的螺纹攻组合机床专攻丝夹具110钻钻7M12、大底面上矩形分布的9M12螺纹底孔、2M16底孔及油孔钻组合机床专用钻夹具120攻攻4M16、7M12、9M12的螺纹攻组合机床专攻丝夹具130锪锪大底面上两特殊孔40锪组合机床专用锪夹具140攻大底面上一特殊孔上攻M221.5的螺纹攻组合机床专攻丝夹具150钻钻6孔、扩输入轴内孔20，钻10长油孔，钻5孔钻组合机床专用钻夹具160车车9M12倒角1.545，半精车160孔内端面，车TY-1706-6g螺纹车组合机床专用车夹具170焊焊接焊180检终检检设计（日期）校对（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期）标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号彭四海2011.4.15英文技术资料及中文翻译1.中文翻译掘进机箱体及组合机床全断面掘进机是集机械、电气、液压和自动控制于一体的世界上公认的快速地下开挖工程最有效的大型高技术成套施工装备，是将掘进、移动、出碴和衬砌等多功能有机组合在一起的联合机组，融合了新材料、新工艺、液压、自动控制、信息、电子、电力、环保、人工智能、激光制导、遥测、遥感等高新技术。由于采用全断面掘进机施工法具有快速、优质、安全、对围岩破坏小、利于环境保护、降低劳动强度及改善工作环境等特点，已广泛用于引水、水电、铁路、公路、煤矿、城市地铁和管网以及军事设施等方面的地下工程的施工。目前，全断面掘进机已成为大型隧道施工工程的首选设备。它是实现掘进、岩渣装运、洞壁支护等一次开挖成洞的高科技施工设备，是目前世界上最先进的隧道施工机械。从隧道施工的实用概念出发，为了区别于其它开挖隧道的机械，我们通常可以把隧道掘进机定义为：用机械能破碎或切削隧道掌子面、随即将破碎或切削物质连续向后输出并获得预期的洞型、洞线的机器。隧道掘进机按一次开挖断面占全部断面的比例分为全断面掘进机和部分断面掘进机两种。全断面掘进机主要包括全断面岩石掘进机（也称为TBM）和全断面盾构机（一般称为盾构机）。全断面岩石掘进机主要用于具有一定自稳能力的岩石地层的掘进，多用于野外的长隧道（如引水隧洞、铁路隧道等）。而盾构机主要用于有水地层、软弱不稳定围岩、对地表有严格沉降控制要求的城市地下工程或过江隧道工程的掘进。全断面岩石掘进机（TBM）主要分为敞开式、单护盾、双护盾等几种；盾构机主要分为土压平衡、泥水平衡等几种。两者工作原理有一定区别。全断面岩石掘进机的机头与掌子面之间没有形成密闭空间，按其用途，不需控制地表的沉降。其技术重点在高速、高可靠性的长距离掘破高强度岩石、地质适应能力强、准确定向、输变电及通风除尘等方面。而盾构机机头与掌子面之间形成了密闭空间，以平衡地层压力，控制地表沉降是其重点。总体来说，全断面岩石掘进机的技术难度大于盾构机。全断面掘进机作为地下空间开发的最现代化大型施工装备，无疑是地下空间开发的主力设备。但从目前国内所有采用掘进机施工的工程来看，所使用的掘进机却几乎被国外制造商所占据，大部分是整机进口，少量的是在国内企业生产一部分机械件，其余均进口，在国内装配。如任其这种现象发展，结果是我国的投资，却拉动了别人的经济，让外国人把钱全部赚走。另一方面，由于国外公司控制着核心技术和集成技术，使TBM的价格居高不下，在很大程度上，制约了掘进机在隧道施工中的广泛应用。因此，国内的施工企业期盼拥有自主知识产权的本土设备能早日问世。全断面掘进机是技术含量高和附加值高的产品，反映了一个国家的综合国力和科技水平，是装备制造业创新体系的重要组成部分。所以全断面掘进机产业的发展，对于调整我国产业结构，带动相关产业的发展，提高我国装备制造业的水平将起重要作用。从长远的战略发展角度考虑，我国不能一直依靠国外的设备和人才来开发地下空间。我国有如此巨大的掘进机市场，又作为装备制造业的大国，绝不能长期整机进口国外掘进机，任由国外掘进机制造商来瓜分我国的市场。因而，“十一五”期间，我们必须掌握全断面掘进机的核心技术及集成技术，建立我国自己的全断面掘进机产业。全断面掘进机发展现状全断面掘进机始于19世纪初的英国，发展于德、日等国，适用于地铁隧道、铁路隧道、公路隧道、引水隧道、矿山巷道、城市市政隧道等各种隧道工程。我国全断面掘进机的研制、开发始于20世纪60年代，发展于90年代，其中地铁使用的数量最多，约占80%。现代全断面掘进机已演变成为一种高度智能化，集机、电、液、光、计算机技术为一体的大型地下工程机械装备。1、国外发展状况国际上，掘进机的发展经历了一个较漫长的过程。掘进机的雏形可上溯到19世纪。1876年，英国人John Dickinson Brunton和George Brunton申请了第一个机械化盾构专利，该盾构有一个由几块板构成的半球形的旋转刀盘，开挖的土料落入径向装在刀盘上的料斗中，料斗将渣料转运至胶带输送机上，再将它转到后面从盾构中运出，这一构想后来被用于修建地铁隧道。但由于技术和战争的缘故，掘进机的发展一直停滞不前。直到1959年，用液体支撑隧道工作面的想法由Elmer CGardner成功地试用于一条直径为3.35m的排污隧道。1960 年，Schneidereit提出了用膨润土悬浮液的活动工作面支撑。在这之后，HLorenz申请了用加压膨润土浆来稳定隧道工作面的专利。至此，为现代盾构的设计制造奠定了技术基础。1963年，日本Sato Kogy0公司首先开发出了土压平衡盾构机，1967年，第一台用切削轮和水力出土的泥水盾构机在日本投入使用，其直径为3.1m。同年，德国第一台用膨润土液支撑隧道工作面的盾构机由Wayss&Freytag开发并应用。至此，具有工程实用的两类盾构机均已出现，为现代盾构机及其工法的发展和应用奠定了基础。从1845年开始的100多年的时间里，全世界的发明家都在寻找实现岩石隧道掘进机械化的方法。直到1952年，美国罗宾斯公司的创始人吉姆斯罗宾斯先生开发了第一台具有实用性的、开掘岩石隧道的岩石掘进机，找到了岩石隧道掘进机械化的方法。此后至今的40年来，无论是岩石掘进机还是盾构掘进机都得到了突飞猛进的发展。使用岩石掘进机掘进的隧道已超过10000km，盾构机掘进的隧道更多。目前，在国际上掘进机技术已经成熟，已达到工作可靠性高，定向精度高，自动化水平高，适应能力强，掘进速度快，使用寿命长。掘进机的技术发展一直在围绕地层稳定和地面沉降控制、自动化掘进和提高掘进速度、衬砌和隧道质量三个要素进行盾构机的改进和施工方法的革命。主要技术有：1）地层稳定和地面沉降控制技术；2）结构设计技术；3）刀具刀盘技术；4）导向及姿态控制技术；5）衬砌技术；6）防水和同步注浆技术。国际上目前掘进机技术有以下特点：（1）高度自动化对掘进机全部作业进行制导和监控，使掘进过程始终处于最佳状态，向着机械、电气、液压自动化控制一体化、智能化方向发展，采用了类似机器人的技术，计算机控制、遥控、传感器、激光导向、超前地质探测、通讯技术等已普遍应用。随着计算机技术的快速发展，掘进机的自动化程度越来越高，具有施工数据采集功能，掘进姿态管理功能，施工数据管理功能，设备管理功能，施工数据实时远传功能。可自动检测掘进机的位置和姿态，并利用模糊理论自动进行调整，可自动实现平衡压力的控制，可自动实现管片的拼装等等。在有些掘进机上，还采用了GPS地面卫星定向系统以及超远程监控等技术。（2）大型、超大型化和长寿命对于岩石掘进机，其最大规格直径已达到12m，大功率、大推力、大行程、大刀具是主要特点，其单台使用寿命最长已达50Km，平均寿命约为15km，平均月进尺已超过1000m，盘形刀具直径达19，可适应抗压强度高达450MPa的岩层，刀盘回转功率已超过3500kW，最大推进行程已达2.45m，最大推进力达到35MN。盾构掘进机最大规格直径已达到15,44m，并且可适应软硬不同的复杂地质情况，寿命可达到掘进7km，最高日进尺达到30m。（3）形式多样化从断面形状方面出现了矩形，马蹄形、椭圆形、MF形（双圆搭接、三圆搭接）等多种异圆断面盾构。其中双圆、三圆盾构掘进机已在上海地铁施工中成功应用；从功能上讲出现了球体盾构、母子盾构、扩径盾构、变径盾构、分岔盾构、途中更换刀具（无需竖井）盾构、障碍物直接切除盾构等特种盾构；从盾构机的掘削方式上看出现了摇动、摆动掘削方式的盾构。全断面岩石掘进机出现了扩孔、斜井和马蹄形等形式掘进机。（4）高适应性随着现代掘进机技术的发展，硬岩掘进机与软土盾构技术相互渗透、相互融合，使其地质适应能力大大增强。目前，正在朝着将硬岩和软岩掘进机合二为一的适应性更强的复合型掘进机方向发展，这种掘进机在有高压水及断层情况下，能全封闭按泥浆加压盾构原理工作，在无水时，可很快转换为敞开式掘进。此外，还增加高压水辅助破岩，可提高50%左右的掘进速度。降低成本25%，传动功率消耗减少25%左右。围岩无侧限抗压强度（UCS）适应范围可达3385MPa（常见范围为50180MPa）。当然，掘进机技术也像其它技术一样，也会随着实际隧道工程的新的要求以及科技水平的发展而不断发展，也不断有新问题需要解决。如将要建设的成都地铁地质情况，目前，在世界其它地方都还未遇到过，这对于盾构掘进机的设计来说，是一个新的挑战；再如南水北调西线工程，所有的隧洞工程都在海拔4000m以上，且单条洞线长度长，这在全世界已有的工程中也是从未遇到过的。所以，不管对于哪一家公司来说，都要进行新的探索和研究。目前，国际上生产盾构掘进机著名的厂商有：日本的三菱重工、川崎重工、石川岛播磨重工、日立建机和小松制作所，德国的海瑞克（Herrenknecht）公司、维尔特（Wirth）公司所属的NFM公司，加拿大的罗瓦特（Lovat）公司，法国的FCB公司。生产岩石掘进机著名的厂商有：美国的罗宾斯（Robbins）公司，德国的维尔特公司、海瑞克公司，加拿大的罗瓦特公司。这些公司已基本上将自己的掘进机产品系列化。2.英文技术资料Roadheader cabinet and combination machine tools Whole section tunneler is set for the mechanical, electrical, hydraulic and automatic control in the integration of the world recognized rapid underground excavation engineering the most effective large high technology, is complete construction equipment will be heading, mobile, out of ballastless and lining etc multifunctional organic combination together of the joint unit, blend the new materials, new technology, hydraulic, automatic control, information, electronic, electric power, environmental protection, artificial intelligence, laser-guided, remote measure, remote sensing such high-tech. Due to the whole section roadheader construction method is fast, high quality, safety, to rock destruction to environment protection, small, the reduction of labor intensity and improve the working environment, are widely used in characteristics such as water, water and electricity, railways, highways, mines, urban subway and network and military facilities underground engineering construction. At present, the whole section roadheader has become a large-scale tunnel construction engineering device of choice. It is to achieve heading, rock slag sensitisity bracing shipment, the holes once excavation construction equipment, is the high-tech world most advanced tunnel construction machinery. From the practical concept of tunnel construction, to distinguish themselves from other excavation tunnel machinery, we can usually defined as the tunnel boring with crushing or cutting tunnel influence mechanical energy, then will break or cutting material output and obtain continuous backward expected hole type, tunnel line machine. According to a cross section of tunnel boring excavation of all sections of proportion is divided into whole section roadheader and part two roadheader cross-section. Whole section tunneler is mainly including whole section rock tunneler (also called TBM) and whole section shield machine (commonly referred to as the shield). Whole section rock tunneler is mainly used to have certain ability of rock strata since the instability in the wild, more for tunneling of long tunnel (such as diversion tunnel, railway tunnel, etc.). And a shield machine is mainly used for water strata, weak instability surrounding rock, there is strict settlement control on the surface of the city underground engineering or request tunnel across the excavation engineering. Whole section rock tunneler (TBM) mainly divided into open wide type, single shield, double shield to wait for a few kinds; Shield machine is mainly divided into earth pressure balance, slurry balance to wait for a few kinds. Have some difference between working principle. Whole section rock tunneler nose and influence the enclosed space between not formed according to its use, without the need to control the surface subsidence. The technical key in high-speed, high reliability of long distance dug broken high strength rocks, geological adaptiveness, accurate orientation, transmission and ventilation dust removal, etc. And nose and environmental constraints shield between formed an airtight room to balance the formation pressure, the control of the ground surface settlement is the key. Overall, whole section rock tunneler is greater than the technical difficulties shield machine. Whole section roadheader as the underground space development in the most modern large-scale construction equipment for underground space development, is undoubtedly the main equipment. But from the current domestic all adopt in the construction of perspective, se se but used by foreign manufacturers are almost occupied, mostly the machine imported, and a small amount of domestic enterprise production is in part, the others all import of mechanical parts in domestic assembly. As the development of its this phenomenon, the result is Chinas investment, but the economy, boosting others enable foreigners earn all his money away. On the other hand, because foreign companies control the core technology and integrated technology, make the price of TBM, in a great extent high, restricted the roadheader wide application in tunnel construction. Therefore, the domestic construction enterprises with independent intellectual property rights expect local equipment will soon come out. Whole section tunneler is with high technical content and added value high products, reflect a nations comprehensive national strength and scientific and technological level, the equipment manufacturing industry innovation system is the important component. So whole section roadheader industry development, for the readjustment of industrial structure of our country, driving the development of relevant industries, improve the level of the equipment manufacturing industry in China will play an important role. From a long-term strategic development, China cant always view on foreign equipment and talents to develop underground space. Our country has such a great roadheader market, and as the power equipment manufacturing, can never long-term machine imported foreign roadheader, allow foreign roadheader manufacturers to carve up Chinas market. Therefore, 11th five-year plan period, we must grasp the core technology of the whole section roadheader, establish and integration technology in their whole section roadheader industry. Whole section roadheader development situation Whole section roadheader began in the early 19th century Britain, development, and Japanese ought to apply to the subway tunnel, railway tunnel, road tunnels, water diversion tunnel, mine laneway, city municipal tunnel, etc. Various kinds of tunnel engineering. Our whole section roadheader in the research and development began in 1960s, development in 1990s, including the largest number of subway use, accounting for approximately 80%. Modern whole section roadheader has evolved into a highly intelligent, the collecting machine, electricity, liquid, light, computer technology as one of the major underground construction machinery and equipment. 1, overseas development situation The development of international, roadheader experienced a relatively long process. The prototype of the roadheader can be traced back to the 19th century. In 1876, British John Dickinson Brunton and George Brunton apply for the first mechanization shield patent, this shield a composed of several pieces of plate by the rotation of the hemispherical knife dish, excavation of earth material fall into radial installed in the knife dish in the hopper, hopper will slag on feeding transship to belt conveyor, it can be turned to shield out from behind in, the idea later be used to build subway tunnel. But because technology and wars sake, roadheader in development has remained stagnant. Until 1959, supported by liquid by the idea Elmer tunnel C.G ardner successfully trial on a diameter for 335 m drainage tunnel. In 1960, proposed Schneidereit with bentonite suspension of mining the activities support. After this, the orenz application with pressurized H.L bentonite pulp to stabilize the patent tunnel. So far, the design of shield for modern manufacturing established. In 1963, Japan Sato Kogy0 company first developed soil pressure balance shield machine, in 1967, the first with a cutting wheel and realize hydraulic shield unearthed in Japan put into use, its diameter is 3.1 m. That same year, Germany with bentonite liquid support the shield tunnel work face by Wayss&Freytag develop and apply. So far, the two kinds of engineering practical shield machine were already appear, for modern shield construction machine and its development and application of methods to lay the foundation. Start from 1845 100 years, the worlds inventors were looking for realizing method of rock tunnel heading machine. In 1952, founder of the American Robbins company - James Robbins sir developed the first practical, the rock tunneler dig rock tunnel excavation, found a method of rock tunnels. Mechanized Since then the 40 years since, whether rock tunneler or shield tunnelling machine have been improved by leaps and bounds development. Use the tunneling of rock tunneler is already more than 10000km tunnel shield tunneling, the tunnel more. At present, in international roadheader technology has matured, has reached work high reliability, high precision, automatic horizontal directional high, adaptable, heading speed and long service life. The technical development has been especial around stratigraphic stability and land subsidence control, automation heading and improve speed and lining and tunnel excavation quality three factors of shield machine improvement and construction method of the revolution. Main technology are: 1) formation stability and land subsidence control technology; 2) structure design technology; 3) tool knife plate technology; 4) orientation and the attitude control technology; 5) lining technology; 6) waterproof and synchronization grouting technology. International currently roadheader technology has the following features: (1) high automation All of roadheader operations in guidance and the monitoring, make the tunneling process always at its best, toward the mechanical, electrical, hydraulic automation control integration, intelligent direction, using a similar robot technology, computer control, remote control, sensors, laser guidance, early geological exploration, communication technology etc have applies generally. Along with the rapid development of computer technology, automation degree of roadheader in more and more high, high construction data acquisition function, heading stance management features, construction data management function, equipment management function, construction data real-time remote transmission function. Can the automatic detection roadheader position and posture, and by using fuzzy theory, it can automatic automatically adjust the control, balanced pressure can be automatically realize segment of the assembly, etc. In some roadheader, has also used the GPS ground satellite directional system and super remote monitoring techniques. (2) exist large change and long life For rock tunneler is, its biggest diameter specification has reached 12m, high power, big thrust, big trip, big knives are the main character, its single platform use the longest life expectancy has amounted to about 50Km, average life expectancy 15km, average monthly footage has more than 1000m, disk cutter diameter of 19 , can be used as the compressive strength of 450MPa layers, the knife dish already more than 3500kW, turn power maximizes trip has reached 245 m, 35MN maximizes force to achieve. Maximum diameter of shield tunnelling machine has reached 15,44 m specifications, and can adapt to soft different complex geologic conditions, life can reach the highest 7km tunneling, as well, to the footage. (3) various form From the rectangular cross-section shape, have followed, oval, MF shape (double circular lap, three round lap) etc. Various different circular cross-section shield. Double round, three circles of shield tunnelling machine in subway construction in Shanghai has been successfully applied; Tell from the function appeared sphere mother shield, shield, the hole diameter diameter changes of shield, shield, bifurcation shield, exchanging cutting tool (without shaft on shield, obstacles) shield etc special directly resection of shield; The shield machine from dig cut way see appeared shaken, the swinging the dig cut way of shield. Whole section rock tunneler appeared r

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