文档包括:
说明书一份，47页，22700字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
实习报告一份。
图纸共4张，如下所示
A0-掘锚联合机总图.dwg
A1-掘锚连接机构.dwg
A1-锚杆钻机推进机构.dwg
A2-锚杆钻机连接轴.dwg
目录
引言………………………………………………………………………………………………1
1 国内外掘进机水平现状………………………………………………………………2
1.1 国外现状………………………………………………………………………………2
1.1.1 欧洲的巷道掘进及支护实践…………………………………………2
1.1.2 适用于欧洲的掘锚机系统………………………………………………3
1.2 国内现状…………………………………………………………………………………4
1.3国内锚杆钻进设备现状…………………………………………………………4
1.3.1 国外现状…………………………………………………………………4
1.3.2 国内现状…………………………………………………………………5
1.3.3 煤矿锚杆孔钻进设备的前途……………………………………………5
2 掘进机分析与选择………………………………………………………………………8
2.1机械传动系统……………………………………………………………………………8
2.2 截割机构…………………………………………………………………………………8
2.2.1 截割头……………………………………………………………………9
2.2.2 截割减速器………………………………………………………………10
2.2.3 电动机……………………………………………………………………11
2.2.4 悬臂伸缩装置……………………………………………………………12
2.2.5 截割头的设计参数………………………………………………………13
2.3 悬臂支撑机构…………………………………………………………………………13
2.4 装运机构…………………………………………………………………………………15
2.4.1 耙装部……………………………………………………………………15
2.4.2 减速器……………………………………………………………………16
2.4.3 中间输送机构……………………………………………………………17
2.4.4 参数选择…………………………………………………………………17
2.5 行走机构…………………………………………………………………………………18
2.5.1 整体设计分析……………………………………………………………18
2.5.2 参数选择计算……………………………………………………………20
2.6 转载机……………………………………………………………………………………21
2.6.1 带式转载机 ……………………………………………………………21
2.6.2 刮板式转载机……………………………………………………………22
2.6.3 斗式转载车………………………………………………………………22
2.7 冷却喷雾系统……………………………………………………………………………22
2.8 液压系统…………………………………………………………………………………23
2.8.1 装运机构…………………………………………………………………24
2.8.2 行走机构…………………………………………………………………25
2.8.3 切割机构升降，回转及推进油缸………………………………………25
2.8.4 起重油缸…………………………………………………………………25
2.8.5 喷雾泵油马达的控制……………………………………………………25
2.8.6 液压系统的压力调节……………………………………………………25
2.9电气系统…………………………………………………………………………………26
2.10掘进机的选择…………………………………………………………………………26
2.10.1 使用范围………………………………………………………………27
2.10.2 构特点…………………………………………………………………27
3锚杆钻机设计与安装…………………………………………………………………28
3.1 现有锚杆钻机的整体分析……………………………………………………………28
3.1.1 工作原理…………………………………………………………………28
3.1.2 主要部件和结构…………………………………………………………28
3.2 钻具的选择………………………………………………………………………………29
3.2.1 钻头的选择………………………………………………………………29
3.2.2 钻杆的选择………………………………………………………………29
3.3 钻头参数的选择与计算………………………………………………………………30
3.3.1 钻具回转数………………………………………………………………30
3.3.2 钻头轴向压力……………………………………………………………30
3.3.3 钻头回转扭矩的确定……………………………………………………31
3.4 锚杆钻机连接轴的设计………………………………………………………………31
3.4.1 选择轴的材料……………………………………………………………31
3.4.2 按转矩初步估算轴最细段直径…………………………………………31
3.4.3 轴的计算…………………………………………………………………32
3.4.4 轴的校核…………………………………………………………………32
3.5 锚杆钻机推进机构的设计……………………………………………………………34
3.5.1零件的选择………………………………………………………………34
3.5.2 工作原理…………………………………………………………………35
3.5.3 安装问题分析……………………………………………………………35
3.6 锚掘连接机构的设计…………………………………………………………………36
3.6.1 零件的选择………………………………………………………………36
3.6.2 工作原理 ………………………………………………………………37
3.6.3 干涉分析…………………………………………………………………37
3.7 锚杆钻机运动分析……………………………………………………………………37
4结论…………………………………………………………………………………………39
4.1 整机受力与稳定性分析………………………………………………………………39
4.1.1 掘进机受力分析…………………………………………………………39
4.1.2 掘进机稳定性计算………………………………………………………39
4.1.3 锚掘联合机组稳定性分析………………………………………………41
4.2 总体参数…………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………………46
参考文献……………………………………………………………………………………………………47
附录A……………………………………………………………………………48
附录B……………………………………………………………………………52
摘要
掘进机和锚杆钻机的联合使用是巷道支护的发展方向，国内外对此项研究差距较大。本文详细研究掘进机的结构特征、控制系统和工作原理。选择现有的掘进机作为基础进行掘锚联合机组设计。通过对现有锚杆钻机的结构特点和工作原理整体分析，选择出锚杆钻具，并对钻头的参数进行了选择和计算。使用液压马达作为钻头旋转和推进的动力。由于工作环境恶劣、钻头所需推进力大，采用链传动的方式把动力传给钻头。锚杆钻机通过轴连接在掘进机上。这样就可以通过控制轴的旋转来实现钻机工作时的位置变换。这项研究，能够实现掘进过程中同时进行锚杆支护，既降低了工人的劳动强，又提高了生产效率。
关键词：掘锚联合机组；掘进机；锚杆钻机；钻头；马达
Abstract
Boring Machine with the common usage of the Stock-drilling is the development direction of the Tunnel supporting. It is relatively great disparity to this research between domestic and international. This text main researches construction characteristic, control system and work principle of the Boring Machine. Through the whole analyse to structure characteristic and work principle of the current Stock-drilling ,choose drill’s tools, and has chosen and calculated the parameter of the Auger. The motor is used as the motive of the Auger’s turning and pushing. Because the work environment is bad and the dint that Auger need is big, use the way of chuansmission by chain delivers dint to Auger. Passing the axis,Auger is linked on the Boring Machine. In this case,we can convert it’s position when drill working through controlling the axial’revolution. Pass this research, wo can realize boring and drill at the same time, have not only reduce workers' labour intensity but also improved production efficiency.
Key words： Bolter-Miner；Roadheader；Stock-drilling；Auger；Motor
选题的目的、意义和研究现状
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锚联合机组整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：
更加深入研究了掘锚联合机组整体及液压系统的设计、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：
国外现状
国外掘进机设备可分为两类：一类是欧洲国家普遍使用的掘进机，它适应范围广。但掘进、支护不能平行作业，掘进效率低，开机效率低；另一类是以美国和澳大利亚为代表的掘锚综合机组，可实现煤巷的快速掘进，开机效率高，掘进效率高，后者是在前者的基础上，在掘进机上安装锚杆钻机，使掘进机与锚杆钻车合二为一，到80年代末发展成掘、装、锚平行作业的新型设备。它较好的解决了掘进、装运和锚杆支护的平行作业，其不足是只适应于煤巷掘进，机型庞大，适应范围小。目前，美，英，奥地利等过已研制成功了几种型式的掘锚机组，并投入使用，显示了很高的掘进效率，真正实现了快速掘进。
国内现状
我国掘进机的发展起步较晚，尽管我国在1956年引进前苏联K-3型掘进机用于煤巷掘进，60年代中后期也进行了国产掘进机的研制。但技术上落后，性能和可靠性都很差，未能在生产中应用。70年代我国掘进机的研制和应用才真正起步，比世界各主要国家晚15~20年。80年代中期开始，我国先后引进了40余台连续采煤机，主要在条件适合的矿井推广。90年代引进了十余台连续采煤机，在神华、黄陵等矿区使用，其中美国久益公司的12CM18-10D型设备在神东大柳塔矿用于煤巷掘进，创造月进尺2705米的当时世界记录，说明了掘锚联合机组是煤巷快速掘进的理想设备之一，但我国在掘锚联合机组的研究开发方面基本属于空白。
二、 研究方案与预期结果
一．技术路线，设计方案：
1）根据给定的参数对掘锚联合机组总体的方案设计。确定各主要零部件的结构形式及所须各元件的型号，尺寸等，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。确定各以液压作为动力的部件的工作回路，确定液压系统的工作原理。
3）进行重要的液压缸设计。在分析液压系统的基础上，对掘锚机组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。
二．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。
第5～7周 总体设计。
第8～10周 部件设计。
第11～13周 绘图。
第13～15周 完成说明书。
第16周 机动。
四、 主要参考文献
[1].谢锡纯 李晓豁.《矿山机械与设备》.徐州：中国矿业大学出版社，2000
[2].煤炭工业部生产司开拓处.《掘进机选型手册》.北京：煤炭工业出版社，1989
[3].周松林 王民.《掘进机械化成套设备选型手册》. 煤炭工业出版社，1990
[4]. 煤炭科学研究总院北京开采研究所.《地下开采现代技术理论与实践》.煤炭工业出版社，2002
[5]. 唐大放 冯晓宁 杨现卿.《机械设计工程学》 中国矿业大学出版社，2001
[6]. 徐灏.《机械设计手册》 机械工业出版社，1988
[7].薛顺勋 宋广太 库明欣 《煤巷锚杆支护施工指南》 煤炭工业出版社， 1999
[8]. 孙训方 方孝淑 关来泰 《材料力学》 高等教育出版社， 1993
[9]State-of-the-art tunnel boring machine set to carve out Queens water tunnel. U.S. Water News Online，December 1996
[10]. 隗金文 王慧 《液压传动》 东北大学出版社 2001
[11]. 张树森 《机械制造工程学》 东北大学出版社 2001
[12]. 任中全 寇子明 赵灿 《现代机械设计理论与方法》煤炭工业出版社 2000
[13]. 巩云鹏 田万禄 张祖立 黄秋波 《机械设计课程设计》东北大学出版社
[14]. 赵容 《互换性与测量技术基础》 辽宁科学技术出版社 1997.2
[15]. 谭浩强 《C程序设计》清华大学出版社 1998.1
[16]. 王永岩 《理论力学》 煤炭工业出版社 2000.8
[17]. 马壮 赵越超 孟繁盛 《机械工程材料》 湖南科学技术出版社 2000.4
川公网安备: 51019002004831号