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掘进机
行走
机构
结构设计
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掘进机行走机构的结构设计,掘进机,行走,机构,结构设计
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本科毕业设计开题报告 题 目： 掘进机行走机构设计 院 （系）： 机械工程学院 班 级： 机电06-1班 姓 名： 王刚 学 号： 0603060102 指导教师： 赵汗青 教师职称： 副教授 黑龙江科技学院本科毕业设计开题报告题 目掘进机行走机构设计来源工程实际1、研究目的和意义掘进机采用履带行走机构，它支撑机器的自重和牵引转载机行走，当掘进作业时，它承受切割机构的反力、倾覆力矩和动载荷。行走机构的设计对整机正常运行、通过性能和工作稳定性具有重要作用。通过对掘进机行走结构进行结构研究分析,借鉴国内外先进技术,结合煤矿生产实际,使其满足煤矿高产高效生产的需要。悬臂式掘进机行走机构是煤矿掘进巷道常用设备，它的发展使得矿井巷道的掘进速度和效率大幅度提高。2、国内外发展情况(文献综述)（1）国内掘进机发展概况与现状 我国的悬臂式掘进机的发展主要经历了三个阶段。第一阶段：60 年代初期到70 年代末,这一阶段主要是以引进国外掘进机为主,也定型生产了几种机型,在引进的同时进行消化吸收,主要以切割煤的轻机型为主1。主要以当时煤炭科学研究总院太原分院研制的1型2型和3型为代表，为我国悬臂式掘进机的第二阶段的发展打下了良好的技术基础。这一阶段掘进机的主要特点是重量轻、体积小、截割能力弱、技术含量偏低、适应与煤巷掘进2。第二阶段：70年代末到90年代初，为消化吸收阶段。这一阶段我国不但从英国、奥地利等国引进掘进机进行消化吸收，同时还与国外合作生产了几种悬臂式掘进机并逐步地实现了国产化,其典型的代表是与奥地利、日本合作生产的AM50 型及S100-41型,其后,我国自行设计制造了几种悬臂式掘进机,其典型代表是EMA -30 型及EBJ -100 型。这一阶段悬臂式掘进机的特点是:可靠性较高,已能适应我国煤巷掘进的需要;半煤岩巷的掘进技术已达到相当的水平；出现了重型机，中型掘进机型号日趋齐全3 4。第三阶段:由90 年代初至今,为自主研发阶段。这一阶段中型悬臂式掘进机发展日趋成熟，重型机型大批出现,悬臂式掘进机的设计与制造水平已相当先进,并且具备了根据矿井条件实现个性化设计的能力, 这一阶段的代表机型较多,主要有EBJ 型、EL 型及EBH 型。这一阶段悬臂式掘进机的特点是:设计水平较为先进,可靠性大幅提高，功能更加完善，功率更大，一些高新技术已用于机组的自动化控制并逐步发展全岩巷的掘进。经过三阶段的发展,我国悬臂式掘进机的设计、生产、使用进入了一个较高的水平,已跨入了国际先进行列,可与国外的悬臂式掘进机媲美5 6 。(2)国外掘进机发展概况与现状 早在上世纪30年代，德国、前苏联、英国、美国等就开始了煤矿巷道掘进机的研究。40年代生产了世界上第一台悬臂式掘进机，50年代初现代掘进机雏形出现，代表就是匈牙利研制的采用履带行走机构的F4型悬臂式掘进机，这种机型除采用横轴截割方式和调动灵活的履带行走机构外，还采用了铲板和星轮转载机构，并采用了刮板运输机转运物料7。二十世纪末期以来，在新技术革命的带动下，煤矿开采和加工利用技术迅速发展。先进采煤国家积极应用机电一体化和自动化技术，研制开发了大功率、高性能的开采与掘进装备，广泛应用计算机技术实现了矿井生产过程自动化，实现了矿井的高产高效和集约化生产。美、澳、英、德等国家研制开发了机电一体化、自动化新型采掘设备。这些设采用微机监测监控、自动化控制、机电一体化设计等先进技术，在增加传动功率、提高生产能力的同时，设备功能内涵发生重大突破，并在计算机控制技术支持下实现了煤矿生产过程的自动化控制。综采成套设备的生产能力已经达到3000t/h以上，在适宜的煤层条件下，采煤工作面可实现年产510Mt，出现了“一矿一面、一个采区、一条生产线”的高效集约化生产模式。发达采煤国家已经实现了从普通综采机械化生产向高产高效集约化生产的过渡 8 9 10。3、研究/设计的目标：设计参数：机重40000kg,行走速度6.6m/min,行走部接地长度440cm,行走部接地宽度59.5cm.综合运用知识，多种方案比较，确定方案。完成A0号图纸3张。其中1张图必须徒手画。设计说明书一份。行走机构通常采用履带形式，履带行走机构是掘进机整机的支承座,用来支承掘进机的自重、承受切割机构在工作过程中所产生的力,并完成掘进机在切割、装运及调动时的移动。 4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）：1、设计方法查阅相关资料，拟订设计方案方案图1所示：图11.导向轮； 2.涨紧装置； 3.履带架； 4.支重轮； 5.履带链； 6.驱动装置掘进机行走部的动力源是液压马达，液压马达经过减速器将运动传递给驱动轮，驱动轮通过轮齿与履带相啮合，而履带通过履带板与地相接触，为了增加履带与地面的摩擦，用支重轮将机身的重量加在履带上。张紧轮的作用是张紧履带，以及导向。2、计算、实验方法和步骤（1）行走部的结构分析与确定；（2）行走部的设计计算（履带参数计算和液压马达的选择）；（3）行走部减速器结构设计方案的拟定；（4）行走部总装配图、行走部各零件图、组件图的确定；5、方案的可行性分析：掘进机采用履带式行走机构，具有良好的爬坡性能和灵活的转向性能，两条履带分别驱动，履带有较小的接近角和离去角以减小其运行阻力，合理的设计整机重心位置，使履带不出现零比压现象。履带设有可靠的制动装置以保证机器在设计的最大坡度上工作不会下滑。6、该设计的创新之处 由于采用了二级行星齿轮减速器用很少的齿轮就能实现大的传动比，大大简化了结构，降低了成本，同时由于采用合理的减速比，使其能在满足承载能力的前提下占用空间小，效率高，机器机动性能好等优点，使掘进机更适应井下掘进工作。7、设计产品的主要用途和应用领域： 掘进机适用于煤巷、半煤岩巷的巷道掘进，也可在铁路、公路、水利工程等隧道中使用。8、时间进程第5周: 确定具体方案，写开题报告及实习总结；第6周: 对设计的主要结构进行计算；第7周: 各零部件结构设计计算；第8周： 总体草图的绘制；第9周： 总图及部件图的绘制；第10周： 总图及部件图的绘制；第11周： 总图及部件图的绘制；第12周： 总图及部件图的绘制； 第13周： 整理说明书；第14周： 对论文及图纸进行修改；第15周： 准备毕业设计答辩。9、参考文献1 毛君，吴常田，谢苗.浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势J.中国工程机械学报,2002.2:372 王运敏主编.中国采矿设备手册M.科学技术出版社,2007.9:14253 马跃.谈我国悬臂式掘进机的发展及趋势M.煤,2006.2:1374 吴翠艳,黄世功.悬臂式掘进机发展与展望J.水力采煤与管道运输，1997.3:125 李建英等.臂式掘进机在我国铁路隧道施工中的应用前景J.铁道建筑技术，2001.2:66 汪昌龄,韩崎.我国掘进机发展分析M.煤矿机械，1997.2:94-1027 煤炭科学研究院太原分院编.国外掘进机M.煤炭工业出版社,1982:358 宁仲良等.悬臂式掘进机巷道自动成形控制初探J.煤矿机电，2004.1:79 陶驰东.采掘机械M.北京：煤炭工业出版社，1993.4:1-210 李春海.掘进机履带式行走机构的研究J.科学之友. 2008.3:1611 徐灏主编.机械设计手册第四册M.机械工业出版社.1993.812 黄口恒.悬臂掘进机M.北
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