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整体 铸造 型截割臂 结构设计 CAD

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整体铸造型截割臂的结构设计含7张CAD图,整体,铸造,型截割臂,结构设计,CAD

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文献综述摘要：简要介绍掘进机在国内外的发展现状，了解掘进机技术的发展趋势，了解掘进机种类，提出掘进机截割臂的设计方案。关键词：掘进机 截割部1. 掘进机在国内外的发展现状 1.1掘进机在国外的发展现状 在上世纪30年代，德国、美国、美国等试开始了谋矿巷道掘进机的研制。但巷道掘进机得到较T泛工业性应用还是在第二次世界大战之后。1949年匈牙利生产的F2壁掘进机是世界上第一台掘进机，不过当时还未能实现悬臂 式掘进机的主要功能。1951年牙利研制了采用履帝行走机构的FA型恳楗式据进机。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被在机 构，并采用了副板输送机转运物料。这种机型已经具备了现代慧臂式知进机的准形。F系 列擞进机是H前悬钓式牍轴指进机L的原始机型。1971年奥地利AIPINE公司在闷牙利F系 列掘进机的基础之上，研制了AM-5O0型掘进机。并在此基始之上，逐步形陵了AM-50系列 掘适机。1972年德网引进 AM-50型细进机，在半煤岩中使用，在此基确上EICK-HOMF公司 研阃成功了WA17o和WAvF-200型掘进机，并在:此基础I形成了WANV系列掘涟机。F系州、泣系列和MAV系列都是锁轴&割机构.1956年前苏联生产了首台IIK-3型纵轴式坭进机，在8m断面下媒些中使用。IIK-3 型掘进机是日前纵轴颖臂式抵进机的雏形。19601964年，英国从前苏联引进了IIK-3型 掘迭机，进行工业性试验，同时开始了慧贱式掘进机的研制。1963 DOSCO公司在IIK-3 型掘进机的基础上，通过改变截割头截齿配列和更换电气系统。研制了MK-II型和MK-1IA 型搁进机，并逐步发园为DOSDD系列掘进机。198年德EICKIHOFF公司在引进的 DOSCO系 列掘选机基础.上研制开发H出了EW-1DD型摇进机。后来德国PAUBRAT公司又自行研弑出了ET 系列掘进机，使飙轴悬臂式翻进机逐步形成系列化。1966年，日本三井三泄机Z制造有限 公司在前苏暖IIK-3型知进机和英国DOSCO 掘进机的基础上，研制成功了S系列摇进机。到上世纪70年代后期，系列掘进机已经形战系列化。经过多半个世纪的不断改进、发展的历程。现在世界上掘进机的使用已超过400D台. 有10多个国家、20多家公司和厂商从事慧臂式据进机设计研究和制造。H前，国外掘进 机主要生产围有英、翻、俄罗斯、奥地利、日本等，所生产的拗透机以被广泛用于硬度f 低于B半煤岩的采准巷逍需进，并扩大到岩巷。重型机不移位载割断而达35-42m，多数 机型能在纵向土I6”.横向8的斜坡上可靠工作，敲割功率在132-300kW，机重在50-100t. 切剂煤岩秘度f为12.部分机型哉鹄速度已降至lm/s以下，牵引速度采用鱼载反馈调节， 以适应不同岩石行度:一些机型除没有后支撑外还在履带前后安装了卡爪式液压扎脚机 构，以便在切割岩石时锚固定位。机电一体化已成为掘进机发展趋势，新推出的搁还机可以实现推进对向和断面监控、电动机功率自动调节、离机通控操作及工况监测和敌障诊断，部分招进机实现PLC控制，实现回路循环检测。1.2掘进机在国内的发展现状国内从5、60年代，我们煤矿系统和水利系统，有些已经进入这个行业，那时候是零起步，这也是需求拉动的进步。2000年左右，国内隧道的开挖越来越多，并且对隧道开挖技术的进步提出了更高的要求，所以在98年铁道部引进了两台8米8的硬岩掘进机进行隧道施工，这也是第一次中国人用国外的设备施工，之前都是外国人 用外国设备来施工。 我国掘进机的发展大致分为三个阶段。第一阶段是上世纪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，在引进的同时，我们的技术人员开始尝试远行消化吸收。但研究水平较低，主要以截割煤的轻型机为主。主要以当时煤炭科学研究院太原分院研制的型、I型、II1型为代表，形成我国第一代掘进机。尽管如此，这一时期的尝试也为我国掘进机进机的第二阶段发展大下了延好的基础。这一时期产品上要特点是重量轻、体积小、截割能力弱、技术含量偏低，适应煤岩掘进。上世纪70年代末到90年代初期为消化吸收阶段。这一阶段分别从奥地利、英国、德国、日本、前苏联、美国等国家大规模的引进设备，引进16个品种188台掘进机对我国煤矿掘进煤和半煤岩巷道起到重要作用。特别是通过对奥地利阿尔卑尼公司的 AM50型和日本三并三池公司的SIOD的技术引进国内外合作生产、消化吸收等方式，提高了设计、 工艺制造水平，使国内生产厂家具备年产50台以上的能力。使我国基本上结束了中、小 型掘进机依赖进口的局面。这一期间我国知进机的主要特点是可靠性能大幅度提高，已能适应我国煤矿的巷道掘进，中型掘进机日趋齐全。90年代初期至令为自主研发阶段。这一阶段中型摒进机的技术发展日趋成熟，重型掘进机大批出现，掘进机的设计与加工水平已经相当先进，并具备了根据矿井的条件 实现个性化设计的能力。这一时期形成了多个系列产品，主要有煤炭科学总院太原分院 设计的EBJ(2系列、佳木斯媒矿机械厂生产的S系列、煤炭科学研究总院上海分院设计的 EBJ系列等掘进机。这一阶段掘进机的设计水平大幅度提高，各种先进的三维设计和分析软件广泛使用，机器可靠性大幅度提高，功能日趋完善，功率更大，一些先进的故障诊断和显示技术，离机遥控技术应用其中，使我国掘进机设计和生产使用技术跨入了国际先进水平的行列。这么多年我们在引进、消化、吸收、再创新的过程中，已经走到了创新的这一步，进行了非常多的创新，进行了非常多适应中国国情的创新，才有了今天跨越式发展。掘进机这几年之所以实现跨越式的发展受以下几个因素的影响：第一个就是市场，市场的强大。第二个就是国家的重视，2006年的时候国务院把盾构机纳入了中国重大装备制造业，上海是从 60年代开始就一直在研究掘进机，当时国家没有那么重视；随着国家的崛起，盾构机的需求量越来越大，现在国家越来越重视。第三个就是政策的支持，从 06年把盾构机纳入国家重大装备制造业，财政部免税政策的支持，科技部有专项经费支持，在06年09年，有一批央企进入到这个行业，随着这些大企业的进入，人才也不断的往里面流入。从07年开始，我们的产量有了很大的提升，科研实力也提升了一大截，到现在为止我们国产的盾构机和进口的已经差不多，有些方面实用性可能更好。2.掘进机技术的发展趋势掘进秘的发展经历了由大到小、从单一到多样化的过程，现在已经形成轻型、中型、重型3个系列.(1)增强截割能力。为了实现较强的截割能力，现代掘进机截割功率不断增大。截割速度逐渐降低。现代中重型悬臂式掘进机截割功率120-300KW，个别机型达到400 KW。 截割头一般转速为20-5Or/min，截割速度1-2m/s，部分机型降低到lm/s以下。经济截割硬度100一120MPa，最大可达140MPa 。(2)提高工作可靠性能。由于地质条件复杂多变，使掘进机在工作时承受交变的冲击载荷。而且磨损和腐蚀严重。而井下的环境恶劣，空间狭小，检修不便，因此要求通过完善的设计，高质量的制造及合理的使用和良好的维护提高其可靠性.(3)采用紧凑化设计，降低重心，提高工作稳定性。(4)增强对各种复杂地质条件的适应性。掘进机普遍采用履带行走装置。以减小接地比压;通过增大驱动功率，以增强牵引力和爬坡能力，从而提高各种地板、工况的适应性。(5)研究新型刀具和新的截割技术。为了增强截割能力、提高道具的使用寿命。应努力的改进刀具的结构，采用新的材料，研究新的爆破方法。(6)发展自动控制技术.截割断面监视和控制技术的开发和应用。采用该技术将实现掘进工作面切割情况较直观、全面的观察和了解，并能对断面精度和巷道质量进行控制。该技术包括随设备水平姿态识别、调整;切割轨迹记录和显示;断面边界设定;断面成形控制;前进方向指示和引导，偏离方向和截割超限报答等几个力面的内容。该技不的进一步发展将实现掘送机灼自动掘进。(7)发展掘锚机组，实现快速掘进。3.掘进机截割臂结构设计的目的及意义煤炭的不断消耗使得我国的能源计划在不断更新。如果能更高效地开采煤矿进，势必对能源的利用具有促进作用。所以，掘进机械的自动化和现代化创新是必要的。高性能的掘进机械将对能源的利用具有重要作用。掘进机械的设计和创新将始终贯穿着过去、现在以及未来的发展。随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭行业以前只重视采煤的机械化，大多数煤炭行业很少在掘进方面有较大的投入和研究，这样就造成了采煤速度远远大于开拓速度，由于这样的状况，提高出煤量，开拓机械化就显得尤为重要。煤矿开采环境复杂，掘进机的环境适应性要相当好，才能保证煤炭开采更加顺利的进行，截割臂作为掘进机的重要组成部分，其结构设计及载荷能力就显得尤为重要对提高改进掘进机工作性能具有重大意义。参考文献1 中国工程机械工业协会编辑部,我国掘进机械“跨越式”发展的经验与未来，中国工程机械工业协会,2014.2 EBZ200掘进机截割部结构