关 键 词：

含CAD图纸 掘进机 装运 系统 设计 CAD 图纸

资源描述：

喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有，，下载后全都有,,请放心下载，原稿可自行编辑修改【QQ：1304139763 可咨询交流】===================== 喜欢就充值下载吧。。。资源目录里展示的全都有，，下载后全都有,,请放心下载，原稿可自行编辑修改【QQ：414951605 可咨询交流】=====================

内容简介：

山西工程技术学院毕业设计说明书毕业生姓名：吴先荣专业：机械电子工程学号：18735187073指导教师：马树焕所属系（部）：机械电子工程系二二年五月掘进机装运系统设计摘要掘进机是巷道掘进和隧道施工的重要设备，它具有截割、装载、转运、独立行走、喷雾降尘的功能。根据所掘断面的形状大小分，有部分断面掘进机和全断面掘进机；依据截割对象的性质划分，有煤巷掘进机、半煤巷掘进机和岩巷掘进机三种，依据截割头布置方式划分，部分断面掘进机包括纵轴式和横轴式掘进机。目前在国内外产品有很多种，使用最多的一种掘进机是纵轴式掘进机，它是截割头的轴线与悬臂轴线共线或平行的一种部分断面掘进机，装载机构是掘进机的主要工作机构之一，其性能能够直接的影响着整机的生产能力，掘进机的装载部分主要是由驱动装置、铲板体和升降油缸等组成。掘进机的装载机构位于整个掘进机前端的下方，它的作用是把截割机构所采下来的煤岩进行收集、装载到中间刮板输送机上，而后经过后部转载设施进行卸载。本设计的内容包括装载机构的方案设计（含铲板）、结构方案设计、参数的确定、动力元件的选择、传动系统的确定来进行分析及确定，并对装载机构减速器进行设计和计算。其目的在于，通过该设计使自己对掘进机的装载结构、组成和原理有更深入的认识。在设计过程中，熟悉装载机构的方案设计以及减速器的设计过程，把理论与实际相结合。关键词：悬臂式掘进机；装载机构；减速器iiDesignoftheroadheadershipmentsystemAbstractThe driving machine is the important equipment of tunnel excavation and tunnel construction, which has cutting, loading, transportation, walking and spraying independently.Function of fog dust fall. According to the excavation section of the shape and size of the points, a part of the tunnel boring machine and full face tunneling machine; according to cutting the object nature of the division, the coal lane tunneling machine, half coal roadway tunneling machine and the rock heading machine three, according to the cutting head arrangement division, part of the tunnel boring machine including longitudinal axis and horizontal boring machine.Charging mechanism is one of main working body of boring machine. Its performance can directly affect the machine production capacity, boring machine loading part is mainly composed of a driving device, shovel board body and a lifting oil cylinder and. Boring machine loading mechanism located below the front of the whole tunnel boring machine, its role is cut cutting mechanism of the mining down to the coal and rock collection, load and the middle scraper conveyor, and then after posterior reproduced facilities to uninstall.The content of this design includes loading mechanism design (including the shovel board), structure design, parameter determination, dynamic components, transmission system determined to carry on the analysis and the determination, and the loading mechanism for design and calculation of the decelerator. The purpose is, through the design, to make himself more in-depth understanding of the structure, composition and principle of the driving machine. In the design process, familiar with the design process of the loading mechanism and the design process of the reducer, the combination of theory and practice.Keywords: roadheader reducer; loading mechanism;目 录摘要.iAbstractii1 绪论11.1 国外掘进机发展概况11.2 国内掘进机发展概况21.3 掘进机技术的发展趋势31.4 掘进机介绍32 掘进机总体设计52.1 使用条件52.2 结构设计62.2.1 工作机构的型式选择62.2.2 装载机构的型式选择72.2.3 输送机构的型式选择82.2.4 转载机构的型式选择92.2.5 行走机构的型式选择92.2.6 除尘装置的型式选择92.3 对上述各部分进行选用102.3.1 运用黑箱法102.3.2 绘制强度图102.3.3 绘制断面图112.4 总体参数的确定112.4.1 机型大小112.4.2 总体布置122.4.3 掘进机的通过性133 装运机构设计143.1 装运机组成及作用143.2 铲板部153.3 第一运输机163.4 液压系统174 铲板升降油缸的设计194.1 铲板升降液压缸类型的选择194.2 基本参数的确定194.2.1 工作负载的确定194.2.2 工作压力的确定204.2.3 工作速度和速比的确定204.2.4 液压缸内径确定214.2.5 最大工作行程和最小导向长度的确定214.2.6 活塞宽度（B）和隔离套的选用224.2.7 液压缸的推力和拉力234.3 缸底厚度的计算234.3.1 缸筒壁厚234.3.2 缸筒壁厚的强度验算234.4 外径的选择245 液压缸稳定性和活塞杆强度验算245.1 液压缸稳定性验算245.1.1 活塞杆的计算简图245.1.2 柔度计算255.1.3 活塞杆强度验算255.1.4 液压缸连接零件的强度计算265.1.5 密封、导向和防尘装置的选择286 装机事项与检修306.1 搬运、安装和调整306.1.1 机器的拆卸和搬运306.1.2 机器组装及注意事项306.1.3 机器的调整316.2 机器检修31参考文献36附录38外文资料42中文译文54致 谢63山西工程技术学院毕业设计说明书1 绪论1.1 国外掘进机发展概况国外主要的生产单位有：英国 Dosco 公司、英国 Anderson 公司，德国的阿特拉斯科普柯-埃可霍夫掘进机技术公司(Atlas Copco -Eick-hoff Roadheading Techbic Gmbh 简称 AC -E), 奥地利的奥钢联、保拉特(Paurat)有限公司，日本三井三池制作所、前苏联雅西诺瓦斯克机械制造厂。这些公司的发展现状基本上代表着国外悬臂式掘进机的技术现状。在全世界范围内，自第二次世界大战的几十年来，新的理论以及新的技术被广泛应用到掘进机的设计、制造以及使用之中，使矿山掘进机械有了非常大的进步。使工人的劳动强度得到很大的缓解，生产的效率也得到非常大的提高。目前，国外的掘进机的型式趋于系列化和多样化。国外的新型掘进机均配备有完善的工况监测和系统故障诊断系统，很早的就能够发现故障，所以能够很快的排除故障，可以减少很长一部分停机时间。有些重型掘进机还能够配置自动控制系统，使机器的生产率提高30 %左右，以保证切割机构的负载平稳，避免由于人为的操作不当等原因引起的尖峰负荷，使机器的使用寿命延长约20%。此外，一些发达国家的掘进机电控系统，除了可以完成常规控制以外，还具有遥控、程控的一系列的功能，增设掘进断面自动控制和掘进定向功能,，使掘进机能够按照预定的方案进行作业，极大程度的提高了掘进机的自动化程度与掘进效率。近些年来国外悬臂式掘进机的发展与研究情况主要体现在以下几个方面：(1)切割功率能力稳定提高，机器的可靠性高。日本成功使用TM60K 型掘进机掘进全岩巷引水隧道，截割抗压强度高达170200 MPa 的岩石，目前最大WAV408 型掘进机重160t。切割功率可达 。定位切割断面面积可达以先进的制造技术为基础，从原材料质量到零部件的加工精度都能进行严格的控制。有效地保证了主机的质量水平。此外，近年来广泛采用可靠性的技术。简化机械结构，在齿轮传动、机械联接及液压传动等方面尽量减少串联系统。(2)配套设备的多样化。为了充分的发挥掘进机的效能，人们十分重视综掘作业线配套设备的研究。为了大幅度缩短支护时间，在中间顶板稳定的前提下，常用机载锚杆钻机支护，为了让掘进机与支护平行作业，运用超前液压支架或自带盾牌掩护支架。在后配套运输方面，通常采用桥式、带式转载机。(3)采用机电一体化技术。国外的新型掘进机均配备有完善的工况监测和故障诊断系统，很早的就可以发现故障，所以可以快速的排除故障，能够很大的减少停机时间。这样还可以保证切割机构的负载平稳，避免因为人为操作的不当所引起的系统载荷，可以极大的延长机器的使用寿命，部分新型掘进机还可实现推进方向监控、截割路线循环程序控制、切割断面轮廓尺寸监控。1.2 国内掘进机发展概况我国于 1962 年开始掘进机的研制工作，最初是仿前苏联产品，机身轻，功率小，性能差，未广泛应用。在20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，在引进的同时进行消化、吸收。为我国悬臂式掘进机的第二阶段的发展打下了一个很良好的技术基础。这一阶段掘进机的主要特点是：使用的范围越来越广泛，切割能力有了逐渐的提高，有了切割夹岩和过断层的能力。20世纪70年代末到80年代末，我国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 型，这两种机型现已成为国内市场主导产品。随后，国产掘进机也在加快其研制步伐。我国自行设计以及制造了几种悬臂式掘进机，比如 EL-90、ELMB-55、 EBJ-65/ 48 、ELMB、 EMIA30、 EMS-75、EL-90、 EBJ-132、 EBJ-160、MRH-S100-41、EBH-132、AM-50、EJ-70等机型 .这一阶段悬臂式掘进机的特点是：可靠性较高，已经可以适应本国煤巷掘进的需要。半煤岩巷的掘进技术也达到很高的水平，出现了重型机。由20世纪80 年代末至今，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。可以根据矿井生产的不同要求实现部分个性化设计。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到全岩巷的掘进。通过几十年的发展，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。已经可以跨入了国际先进行列，由于纵轴式掘进机工作中良好的截割性能，整机调用灵活和可截割不同巷道断面的优点，在很多方面得到广泛的应用。1.3 掘进机技术的发展趋势综观国内和国外悬臂式掘进机的发展情况,各国都在技术方面进行创新,未来的发展趋向如下：(1)重型化、大功率。随着采煤机械化程度的提高和巷道断面的不断扩大，掘进机面对越来越硬和研磨性更强的岩石，单向抗压强度超过 170 MPa。因此，开发研制高功率 、大质量的重型硬岩掘进机尤为迫切。目前，国外许多重型掘进机截割功率达到 200 300 kW， 最高可达 500 kW 。而我国重型掘进机尚处于发展阶段，截割功率目前已达 200 kW 。越来越高的截割功率虽然可提供给截割头巨大的截割力, 但使机器的振动进一步加剧。对生产率、机器的寿命和日常保养都将产生不利影响。随之而来的是机器的重量将越来越大。以增加稳定性。(2)掘、钻 、锚一体化。研制集掘、钻、锚为一体的采掘锚综合机组。以实现快速掘进的同时又能打眼安装锚杆，支护顶板、侧帮，实现掘进、支护平行作业，解决掘进机利用率低的问题。因此，掘、钻、锚一体化是实现巷道快速掘进，满足高产 、高效工作面发展需要的重要技术途径。(3)喷雾降尘设备随机化。目前，掘进机大多设有内、外喷雾装置，但对呼吸性粉尘降尘效果差，喷嘴堵塞严重。因此，对现有机型设置机载降尘设备，强化外喷雾的使用效果。将会使掘进机在工作时的粉尘浓度大大降低。(4)智能化、自动化。配置激光导向系统 、计算机断面控制系统和遥控系统，以降低对操作人员的反应要求，提高生产效率和生产能力。 (5)附件化。保留必要的截、装、运 、行主要组成功能。将降尘、辅助支护等装置以附件形式出现.这样，可根据需要选择装配各种附加件，给设计、制造、使用都带来方便。(6)装载运输装置亦采用可伸缩型结构，保证机器的机动性和适应性。液压系统逐步趋于完善、可靠1.4 掘进机介绍半煤岩掘进机是一种能够实现截割、装载、转载运输、行走和喷雾除尘的联合机组。它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此，根据掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。672 掘进机总体设计掘进机是一种能够实现截割，装运，运输，装载煤岩和调动行走，喷雾除尘的联合机组。与传统的爆破法相比，使用掘进机有以下优点；1、能够保证巷道的稳定性。2、掘进速度快。3、减少巷道的超控量和不必要的工程量。4、减少岩石的冒落和及瓦斯的突然涌出，有利与安全和通风管理。5、改善劳动条件，减少笨重的体力劳动.它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工。见图2-1图2-1总体结构图掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此，根据掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。2.1 使用条件用户的使用条件，巷道为梯形断面，上底5下底6高4，坚固性系数f=6,底版和两侧要求光滑。见图2-2图2-2巷道端面掘进机组成；由截割部分，本体部分，装运部分，行走部分，液压系统，电气系统，等组成。见图2-3图2-3总体结构爆炸图2.2 结构设计2.2.1 工作机构的型式选择部分断面掘进机的工作机构有截链式、圆盘铣削式和悬臂截割式等。因悬臂截割式掘进机机体灵活、体积较小，可截出各种形状和断面的巷道，并能实现选择性截割，而且截割效果好，掘进速度较高；所以，现在主要采用悬臂截割式，并已成为当前掘进机工作机。按截割头的布置方式，分为纵轴和横轴式两种。纵轴式截割头传动方便、结构紧凑，能截出任意形状的断面，易于获得较为平整的断面，有利于采用内伸缩悬臂，可挖柱窝或水沟。截割头的形状有圆柱形、圆锥形和圆锥加圆柱形，由于后两种截割头利于钻进，并使截割表面较平整，故使用较多。缺点是由于纵轴式截割头在横向摆动截割时的反作用力不通过机器中心，与悬臂形成的力矩使掘进机产生较大的振动，故稳定性较差。因此，在煤巷掘进时，需加大机身重量或装设辅助支撑装置。横轴式截割头分滚筒形、圆盘形、抛物线形和半球形几种。这种掘进机截齿的截割方向比较合理，破落煤岩较省力，排屑较方便。由于截深较小，截割与装载情况较好。纵向截割时，稳定性较好。缺点是传动装置较复杂，在切入工作面时需左右摆动，不如纵轴式工作机构使用方便；因为截割头较长对掘进断面形状有限制，难以获得较平整的侧壁。这种掘进机多使用抛物线或半球形截割头。 由于工作机构的载荷变化范围大、驱动功率大、过坚硬岩石时短期过载运转、有冲击载荷、振动较大，要求其传动装置体积小，最好能调速。考虑掘进机工作时，截割头不仅要具有一定的转矩和转速以截割煤岩，而且要能上下左右摆动，以掘出整个断面，掘进机工作机构一般都采用单机驱动。虽然液压传动具有体积小、调速方便等优点，但由于对冲击载荷很敏感，元件不能承受较大的短时过载，一般选择过载能力较大的电动机驱动。2.2.2 装载机构的型式选择部分断面掘进机的装载机构有4种；1）单双环形刮板链式：单环形是利用一组环形刮板链直接将煤岩装到机体后面的转载机上。双环形是由两排并列、转向相反的刮板链组成。若刮板链能左右张开或收拢，就能调节装载宽度，但结构复杂。环形刮板链式装载机构制造筒单，但由于单向装载，在装载边易形成煤岩堆积，从而会造成卡链和断链。同时，由于刮板链易磨损，功率消耗大，使用效果较差。2）螺旋式。是横轴式掘进机上使用的一种装载机构，它利用左右两个截割头上旋向相反的螺旋叶片将煤岩向中间推入输送机构。由于头体形状的缺点，这种机构目前使用很少。3）耙爪式。是利用一对交替动作的耙爪来不断地耙取物料并装入转载运输机构。这种方式结构简单、工作可靠、外形尺寸小、装载效果好，目前应用很普遍。但这种装载机构宽度受限制，为扩大装载宽度，可使铲板连同整个耙爪机构一起水平摆动，或设计成双耙爪机构，以扩大装载范围。见图2-5图2-5 蟹爪结构4）星轮式。该种机构比耙爪式简单、强度高、工作可靠，但装大块物料的能力较差通常，应选择耙爪式装载机构，但考虑装载宽度问题，可选择双耙爪机构，也可设计成耙爪与星轮可互换的装载机构。见图2-6图2-6星轮结构装载机构可以采用电动机驱动，也可用液压马达驱动。但考虑工作环境潮湿、有泥水，选用液压马达驱动为好。耙装装载机构虽可连续装载,然而在两个偏心转盘同时旋转一周时,只有两次装载过程,如果想要提高装载效率就要增加偏心转盘每转一周的装载次数,因此决定将其原来的蟹爪式装载机构改为星轮式装载机构。2.2.3 输送机构的型式选择部分断面掘进机多采用刮板链式输送机构。输送机构可采用联合驱动方式，即将电动机或液压马达和减速器布置在刮板输送机靠近机身一侧，在驱动装载机构同时，间接地以输送机构机尾为主动轴带动刮板输送机构工作。这样传动系统中元件少、机构比较简单，但装载与输送机构二者运动相牵连，相互影响大。由于该位置空间较小布置较困难。输送机构采用独立的驱动方式，即将电动机或液压马达布置在远离机器的一端，通过减速装置驱动输送机构。这种驱动方式的传动系统布置简单，和装载机构的运动互不影响。但由于传动装置和动力元件较多，故障点有所增加。目前，这两种输送机构均有采用，设计时应酌情确定。一般常采用与装载机构相同的驱动方式。2.2.4 转载机构的型式选择该掘进机的转载机构有两种布置方式：作为机器的一部分；为机器的配套设备。目前，多采用胶带输送机。胶带转载机构传动方式有3种：用液压马达直接或通过减速器驱动机尾主动卷筒；由电动卷筒驱动主动卷筒；利用电动机通过减速器驱动主动卷筒。为使卸载端作上下、左右摆动，一般将转载机构机尾安装在掘进机尾部的回转台托架上，可用人力或液压缸使其绕回转台中心摆动，达到摆角要求；同时，通过升降液压缸使其绕机尾铰接中心作升降动作，以达到卸载的调高范围。转载机构应采用单机驱动，可选用电动机或液压马达。2.2.5 行走机构的型式选择该种掘进机的行走机构有迈步式、导轨式和履带式几种。(1)迈步式。该种行走机构是利用液压迈步装置来工作的。采用框架结构，使人员能自由进出工作面，并可越过装载机构到达机器的后面。使用支撑装置可起到掩护顶板、临时支护的作用。但由于向前推进时，支架反复交替地作用于顶板，掘进机对顶板的稳定性要求较高，局限性较大，所以这种行走机构主要用于岩巷掘进机，在煤巷、半煤岩巷中也有应用。(2)导轨式。将掘进机用导轨吊在巷道顶板上，躲开底板，达到冲击破碎岩石的目的。这就要求导轨具有较高的强度。这种行走机构主要用于冲击式掘进机。(3)履带式。适用于底板不平或松软的条件，不需修路铺轨。具有牵引能力大，机动性能好、工作可靠、调动灵活和对底板适应性好等优点。但其结构复杂、零部件磨损较严重。目前，部分断面掘进机通常采用履带式行走机构。由于其工作环境差，用电动机驱动易受潮烧毁，最好选用液压马达驱动。2.2.6 除尘装置的型式选择掘进机的除尘方式有喷雾式和抽出式两种。(1)喷雾式。用喷嘴把具有一定压力的水高度扩散、雾化，使粉尘附在雾状水珠表面沉降下来，达到灭尘效果。这种除尘方式有以下两种：外喷雾降尘。是在工作机构的悬臂上装设喷嘴，向截割头喷射压力水，将截割头包围。这种方式结构简单、工作可靠、使用寿命长。由于喷嘴距粉尘源较远，粉尘容易扩散，除尘效果较差；内喷雾降尘。喷嘴在截割头上按螺旋线布置，压力水对着截齿喷射。由于喷嘴距截齿近，除尘效果好，耗水量少，冲淡瓦斯、冷却截齿和扑灭火花的效果也较好。但喷嘴容易堵塞和损坏，供水管路复杂，活动联接处密封较困难。为提高除尘效果，一般采用内外喷雾相结合的办法，并且和截割电机、液压系统的冷却要求结合起来考虑，将冷却水由喷嘴喷出降尘。(2)抽出式。常用的吸尘装置是集尘器。设计掘进机时，应根据掘进机的技术条件来选集尘器。为提高除尘效果，可采用两级净化除尘。由于集尘器跟随掘进机移动，风机的噪音很大，应安装消音装置。抽出式除尘装置灭尘效果好，但因设备增多，使工作面空间减小。近年来，除尘设备有向抽出式和喷雾式联合并用方向发展的趋势。2.3 对上述各部分进行选用2.3.1 运用黑箱法表2-1掘进机原理解功能元件工作机构装载机构行走机构除尘机构A纵轴式耙爪式履带式喷雾式B横轴式星轮式迈步式抽出式C螺旋式导轨式D单双环形刮板链式选两种组合第一种；a1-b2-a3-a4 第二种；b1-b2-c3-b4 第三种；a1-a2-a3-a42.3.2 绘制强度图见图2-7图2-7掘进机价值强度图把有权重总价高并且在价值强度图中位于右上角的两个方案（1、3），作为较好的方案，在借助于价值断面进行比较，比较结果方案1是最好的。2.3.3 绘制断面图见图2-8图2-8掘进机价值断面图2.4 总体参数的确定2.4.1 机型大小表2-2基本机型与主要参数基本机型主要参数123掘进断面()岩石硬度(f)截割功率(kw)机器重量(t)614455751625820467511025401024681101604075根据主要参数与工作条件选3型2.4.2 总体布置工作机构要求有较大短时间过载能力，油马达对冲击载荷敏感，过载能力低。影响截割头正常连续运转，所以，掘进的工作机构采用电动机为动力的机械传动形式。利用体积小、功率大、过载能力强的专用电动机，并配备可靠的电气保护装置。根据工作机构结构紧凑的特点，通常工作机构的减速器设在悬臂内，成为悬臂的组成部分。截割头调速方式一般采用配换挂轮的方法，变速机构力求简单。耙装运输机构采用齿轮油马达传动，由于尺寸小，重量轻，可使2者分别传动，从而简化传动装置，便于在铲板下布置，便于设计密封效果好的机械密封或将减速器与铲板分离，同时可实现过载自动保护。从而简化传动装置，便于在铲板下布置，便于设计密封效果好的机械密封或将减速器与铲板分离，同时可实现过载自动保护。履带行走机构的驱动方式有电动机驱动和油马达驱动两种方式。分别通过机械减速装置或直接由马达带动履带的主动链轮运转。机械传动的履带行走机构，一般是将电动机装于两条履带减速器后部，制动装置采用机械液压制动方式。可靠性高，但不能调速，减速箱体积较大采用4级电机，巷道淋水大时，电动机易受潮烧坏。履带行走机构采用液压传动形式，系统简单、性能教好、技术先进。液压传动的行走机构中，在液压马达形式选择及调速方式设计方面，有不同方案。行走机构的调速方式有两种，一是采用变量泵另一种是采用分流或并流的调速方案，在机器快速调动时，停止想装载马达供油，只向行走马达供油，使掘进机具有良好的行走速度。2.4.3 掘进机的通过性掘进机的通过性是指机器通过弯道、各种底板和障碍物的能力历史掘进机的使用性能之一。机器高度越低越好，但由于离地最小间隙和龙门高度的要求，机器不能太低，小断面在1.7m以下，大断面在2m以下。长度在8m左右，机器宽度与巷道宽度相适应。机器两侧距离巷道两壁保持适应距离，以便人员通过和材料的运输。掘进机械的通用性离地最小间隙取200mm.可通过巷道最小半径控制在6-10m.适应底版比压p=100-130Kpa，掘进机稳定性分析与计算稳定性是指在规定的方向行走和工作的时候不发生翻到或测滑的能力。静态稳定性是指机器在行走和截割两种状态下的稳定性。掘进机的稳定性，是影响掘进机的有效工作的重要因素之一，在总体设计时候应基本予以平衡，而在机器的纵向和高度方向上的重心位置应分、悬臂和机身两部分分进行计算，主要是便于对悬臂处于各种不同位置和带动角度时的整机重心计算。当掘进作业时候，还应分别钻进工况和横向摆动切割工况进行纵向和横向的年扭动稳定计算。3 装运机构设计煤矿井下巷道的快速掘进，要求掘进机具有较大的生产能力，因此，在提高掘进机截割能力的同时，其装载运输能力也必须相应提高。装载机构是掘进机的主要工作机构之一，其作用是将截割机构破落下来的煤岩收集、耙装至中间输送机。装载能力的大小取决于装载机构参数的选择，它直接决定了整机的生产能力，因此，不断改进和完善掘进机装载机构，是提高掘进机整机性能的前提。它目前多采用液压马达直接驱动星轮的方式。星轮装载机构是掘进机的重要组成部分，它设计是否正确合理，将直接影响整机的适用性、生产效率和性能可靠性，装载机构的设计要与整机相匹配。3.1 装运机组成及作用装运机构由铲板部和第一运输机两部分组成, 其 主要作用是通过铲板部星轮或耙爪的旋转运动, 把由 截割部割下并落在铲板上的块煤推到从动轮处; 然后 由第一运输机通过圆环刮板链把煤从低处向高处运 输; 刮板把煤运到主动链轮处带出掘进机, 落到第二 运输机上把煤运走。装运机构改进前、后的结构分别 见图 3-1 和图 3-2图3-1装运机构结构图图3-2改进后装运机构3.2 铲板部装运机构铲板部的改进原掘进机铲板部采用耙爪式结构，其动力来自运输机构的左、右摆线马达，由其带动主动链轮旋转，然后由主动链轮通过圆环链带动从动轮旋转，从动轮通 过齿轮箱传递动力给耙爪；耙爪按相应轨迹运动，把煤块推到从动轮刮板处,由第一运输机把煤运走。其 缺点是：运输机与耙爪来自同一个动力，互相影响大，耙爪机构运动复杂、容易卡阻；马达为摆线马达，耐冲击性差，容易损坏；通过从动轮刚性连接着两个锥齿轮箱传递动力给耙爪(传动机构如图3-1如示)由于锥齿轮箱结构复杂；其加工要求和安装要求也高；造价更高；在井下使用时, 耙爪经常卡阻, 锥齿轮箱容易损坏，不易修，不易更换。铲板部是由铲板本体、侧铲板、铲板驱动装置、从动轮装置等组成。通过两个低速大扭矩液压马达直接驱动星轮，把截割下来的物料收集到第一运输机内。铲板部的两个液压马达驱动采用一个液压分流器，使两个液压马达在工作时能够获得均衡的流量，确保星轮平稳一致。铲板本体、侧铲板用M24高强度螺栓连接，铲板在油缸作用下可向上抬起，向下卧底。改进后装运机构改进后使用的掘进机铲板部为弧形三齿或五齿星 轮结构，如图3-2所示，其左、右星轮分别单独动作，各自由柱塞式低速大扭矩马达直接驱动星轮做旋转运动，星轮把煤从铲板上各处推到从动轮处，将煤运走。这种结构的优点是：左、右星轮旋转与主动链轮拖动 圆环刮板链运动3方各不相干，互不影响；同时星轮采用具有一定柔性的进口低速大扭矩液压马达驱动马达耐高压达到35MPa，其耐用性，抗冲击能力强，所以星轮的可靠性提高，故障低；星轮单独动作，判断故障也容易，拆装修理也方便。图3-3改进前耙爪传动机构图3-4改进后耙爪传动机构3.3 第一运输机第一运输机的改进原第一运输机结构大多采用双边链刮板型式，由于掘进机使用时间长以及耙爪、星轮偶尔卡阻等因素，致使双边链刮板弯曲，造成圆环链与主动链轮不能正 常啮合，圆环脱链。现根据不同地质情况采用中双链 或双边链刮板等型式来满足不同工况的需求。割煤时优先采用中双链刮板型式(如图3-5所示)，其优点是刮 煤时刮板受力均匀，运动平稳，刮板结构较厚实，不易弯曲变形，基本不会造成脱链，使用长久。割煤岩或煤泥时采用双边链刮板型式比较好(如图 3-6所示)，其特点是使用时间长不易变形，刮板也不易卡阻。其中，小型掘进机使用普通刮板型，以上大型掘进机割岩时采用宽刮板型，第一运输机刮板在前后溜槽上向上运煤，原设计一般采用曲线轨迹向上运输，现在设计尽量采用直线轨迹，减少了运行阻力，运输效果比原来好。此外，现在耐磨板一般采用高强度耐磨材料K400，提高了溜槽的使用寿命。图3-5中双链刮板图3-6双边链刮板3.4 液压系统液压系统的改进，原液压系统是定量系统，齿轮泵驱动装运机构的执行元件液压马达，掘进机只要开机工作，装运机构就一直运转，属于连续作业方式。由于液压马达一直运转，所以溢流阀一直保压，油路温度较高，液压元件尤其是密封件容易老化，导致有些液压元件提前损坏，发生很多故障。现在液压系统采用斜盘式柱塞变量泵及先导比例阀控，系统能耗低，液压管路温度低，操作轻便，并具有压力切断、负载敏感功能，变量泵根据铲板部落下堆放的煤量多少和星轮推动阻力变化自动调节泵的输出流量和输出扭矩，这样就保持了顺利出煤。4 铲板升降油缸的设计4.1 铲板升降液压缸类型的选择根据铲板的工作情况可知，在工作时候铲板能向下卧底和向上抬起，这就必须选择一个活塞杆能实现正反两个方向运动的液压缸。所以，选择双作用单活塞杆式液压缸可实现运动要求。4.2 基本参数的确定4.2.1 工作负载的确定液压缸的工作负载是指工作机构在满负荷的情况下，以一定的加速度启动时，对液压缸产生的总阻力，可如下计算： (4-1)式中，Re 工作机构的阻力及自重等对液压缸产生的作用力； Rf 工作机构满负荷起动时的静摩插力对液压缸产生的作用力； Rg 工作机构满负荷起动时的惯性力对液压缸产生的作用力；由式(1-1)计算得到的总阻力，即为液压缸的最大工作负载。因为抬起和放下铲板的速度很小这里的惯性力忽略不计，同样静摩擦力也忽略不计。所以算为了求出铲板液压缸的总阻力，首先需给出铲板的有关尺寸参数，然后对铲板进行受力分析。铲板自重W=8000N；铲板宽度B=3600mm；长度L=2300mm；物料的重力W=8000N铲板的受力如图4-1所示：利用静力学列方程 (4-2)、=89333.33N所以R=F图4-1铲板受力分析图4.2.2 工作压力的确定液压缸的工作压力是指作用在活塞杆上克服最大工作负载的液体压力。根据掘进机的实际情况，工作压力选取16MPa4.2.3 工作速度和速比的确定液压缸的工作速度与供液流量和活塞杆的有效作用面积（有液压缸缸筒内径和活塞杆直径确定）有关。一般情况下，工作机构对液压缸的工作速度是有一定要求的，因此工作速度往往是已知量。即活塞杆伸出速度V1和回缩速度V2分别为： 式中，Q进液流量； 容积效率=0.96； 工作速比；液压缸的速比，通常是对双作用单活塞式液压缸而言的，它与液压缸的缸筒内径和活塞杆直径有关。速比一般不宜过大，否则无杆腔回液流速过高而形成很大的背压。但也不宜过小，否则活塞杆直径相对于缸筒内径太细，稳定性差。速比的选取可按表1-1选取，工作压力高的液压缸选用较大值（活塞杆较粗），工作压力低的则选较小值。表4-1 不同工作压力推荐的速度比工作压力/MPa1012.52020速比1.331.46；22选取工作速比=2。式中，机械效率，橡胶密封时取=0.95 P0 回油压力，当回油直接通油箱时取P0=0；4.2.4 液压缸内径确定 (4-3)通过计算所得的活塞杆直径，均需按GB234880规定的活塞杆直径尺寸系列圆整，取160mm。 (4-4)d=86mm进行圆整取90mm4.2.5 最大工作行程和最小导向长度的确定液压缸最大工作行程，可根据铲板动作要求所决定的液压缸最大和最小极限位置来决定。铲板水平位置时最大极限位置，铲板抬起时候得出液压缸最小极限位置，液压缸最小极限位置。根据其差值，按GB234980规定的液压缸行程系列，向大圆整成标准值，即液压缸的最大工作行程。即： (4-5)查表选取液压缸的最大工作行程为125mm。液压缸的最小导向长度，是指当活塞杆全部外伸时，从活塞支承面中点到导向套滑动面中点的距离，如图1-2所示。若导向太小，将使液压缸因间隙引起的初始挠度增大，从而影响液压缸的稳定性。对于一般的液压缸，其最小导向长度H应满足下式要求： （4-6）式中，L液压缸的最大工作行； D缸筒内径；图4-2导向长度4.2.6 活塞宽度（B）和隔离套的选用为了保证最小导向长度而过分地增大导向套长度和活塞杆宽度都是不适宜的，最好的办法是在导向套与活塞杆之间装一隔离套K，其长度C由所需的最小导向长度决定。采用隔离套不仅能保证最小导向长度，而且还可以扩大导向套及活塞的通用性。活塞宽度B取缸筒内径的0.60.8；所以B=96mm。隔离套 (4-8)4.2.7 液压缸的推力和拉力根据液压缸的内径；查表选取液压缸的推力为；液压缸的拉力；4.3 缸底厚度的计算4.3.1 缸筒壁厚根据实际观察得知，液压缸的缸底为平型缸底如图1-5，无孔时其厚度公 为： （4-9） 式中：缸筒内径； 试验压力MPa；工作压力为16MPa时， 缸底材料的许用应力MPa; 缸底材料为锻钢， =100120MPa (4-10)mm图4-3缸底厚度4.3.2 缸筒壁厚的强度验算材料的许用应力计算 (4-11)式中：缸体材料的抗拉强度，缸体材料为，=980Mpa；n安全系数.一般取n=5。根据缸筒壁厚条件来验算强度： （4-12）式中，P系统的工作压力。由此可见，缸筒壁厚强度可以满足要求4.4 外径的选择根据重型机械用标准液压缸的缸体系列（JB106867）查表根据缸的内径D=200查表选取缸的外径和缸筒壁厚分别为： (4-13)=160+24=184查表取整5 液压缸稳定性和活塞杆强度验算5.1 液压缸稳定性验算5.1.1 活塞杆的计算简图如图5-1所示活塞杆，用45钢制成，杆径d=110mm，活塞杆伸出量为最大时液压缸的长L=730mm，E=210MPa，确定活塞杆临界载荷。图5-1液压缸简图由图可知，当活塞靠近钢盖时，活塞杆的外伸部分最长，稳定性越差。此外，根据钢体的固定方式及其对活塞杆的约束情况，活塞杆可以近似看作是两端铰接，其长度因数为：5.1.2 柔度计算根据截面的惯性半径公式 （5-1）得：1.3活塞杆柔性系数 = (5-2)式中， 为长度折算系数，对于两端铰接约束方式一般取1；L为有效计算长度。因为，所以活塞杆属于粗短杆，又称为小柔度杆。实验证明，它的破坏与试稳现象无关，应按强度问题处理。5.1.3 活塞杆强度验算 (5-3)当时，活塞杆的验算按短行程液压的活塞杆验算，短行程液压缸的活塞杆，在工作中主要受轴向压缩（或拉伸）载荷，故可近似地按中心受压（或受拉）进行强度验算，即： （5-4）式中，活塞杆直径； 空心活塞杆直径，对于实心活塞杆=0；F 液压缸最大推力（或拉力）； 活塞杆的压（或拉）应力；活塞杆的许用压力，即活塞杆的强度满足强度要求。5.1.4 液压缸连接零件的强度计算对于重要的液压缸，它的各部分连接零件都应进行强度计算。1)缸筒焊缝的强度计算焊缝的应力及强度条件为： （5-5） 式中，F 液压缸最大推力； D 缸筒外径； 焊缝内径； 焊接效率，取； 焊缝的许用应力。即焊缝的应力强度条件满足要求。2)销轴连接计算销轴通常是双面受剪，为此其直径为： （5-6）式中，F 液压缸输出的最大推力； 销轴材料的许用应力P；此销轴所选的材料为，=3555MP，销轴的长度L，应根据结构及耳环宽度EW来确定，一般取L=。3)、缸盖卡环连接的强度计算缸筒与缸盖为卡环连接时，卡环的剪切应力和强度条件为： （5-7）式中，P系统的工作压力； D缸筒直径 ； l卡环厚度； 卡环材料的许用剪应力。当采用45号钢调质处理时，取=1800。即：故： 卡环材料的挤压应力和强度条件为： （5-8）式中，卡环宽度之半；卡环许用挤压应力。对于45号钢，。即： 故： 5.1.5 密封、导向和防尘装置的选择密封装置是液压缸和其他液压元件不可缺少的一部分，其作用是防止泄漏（包括内漏和外漏）、防止灰尘、杂质、水分等污染物从外部侵入。通常液压缸和其他液压元件及系统的工作性能、效率和可靠性都与密封装置的结构性能有关，因此，正确选择密封元件和确定合理的结构是非常重要的。对密封装置的基本要求是：在工作压力下密封效果好，且摩擦阻力和泄漏量少；在使用范围内的耐摩性、耐油性和抗腐蚀性能好，密封元件表面不易损坏且寿命长；结构简单、使用安装维修方便。1.密封装置的类型根据运动状况，密封装置分为静密封与动密封，动密封又有往复运动和旋转运动密封；而根据密封原理，密封装置分为间隙密封和接触密封两大类。 间隙密封间隙密封是依靠相对运动的元件间的微小间隙实现密封的，本身并没有专门的密封元件，如阀芯与阀套、柱塞与柱塞缸的平面间隙密封等。密封性能与间隙大小、压力差、配合面长度、宽度或加工精度有关。 接触密封在密封配合表面间加入弹性元件而实现的密封称为接触密封。这种密封效果好能在较大的压力和温度范围内可靠地工作，是使用最广泛的密封装置，常用的有O性密封圈和各种唇性密封圈以及活塞环等。2.活塞与缸筒和活塞杆间的密封装置本设计的活塞与缸筒的密封装置采用派克汉尼汾有限公司生产的zw型密封圈和FR型导向环。zw型双作用密封圈由一个橡胶元件、两个挡圈和两个导向环组成。优点：1、导向和密封功能是由密封元件本身在极小的空间内实现的。2、适用于矿物油，HFA、HFB、和HFC抗燃液压油（最高温在60）中使用。3、安装简单4、简单、长度短、整体活塞安装。5、NBR密封元件的特殊几何形状使得安装时不会在沟槽中扭曲。6、FR型导向环为开口式，容易安装。耐磨性好，适用于活塞和活塞杆的导向。采用这类导向环可简化活塞和缸头的设计。优点：1、安装时可简单快速地扣紧而无需辅助工具2、使滑动面无金属接触，因而可减少金属零件的损坏。3、有减震的作用。4、与热塑性材料相比，径向负荷承载能力提高。5、在润滑不足的情况下有极好的应急工作条件。6、有精确的公差和尺寸精度。6 装机事项与检修6.1 搬运、安装和调整6.1.1 机器的拆卸和搬运掘进机的重量及体积较大，下井前应根据井下实际装运条件，视机器的具体结构、重量和尺寸，最小限度的将其分解成若干部分，以便运输、起重和安装。从设计的角度看，已经考虑到井下运输的分解情况。掘进机拆卸及井下运输注意事项：1.拆装前，必须在地面对所有操作方式进行试运转，确认运转正常。2.拆卸人员应根据随机技术文件熟悉机器的结构，详细了解各部位连接关系，并准备好起重设备和工具，确保拆卸安全。3.根据所要通过的巷道断面尺寸，决定其设备的分解程度。4.机器各部件下井的运输顺序尽量与井下安装顺序相一致，避免频繁搬运。5.对于液压系统及配管部分，必须采用防尘措施。6.所有未涂漆的加工面，特别是连接表面下井前应涂上润滑脂；拆后形成的外露联结面应包扎保护以防碰坏。7.小零件应与相应的分解部分一起运送 。8.下井前，应在地面仔细检查各部件，发现问题要及时处理。9.应充分考虑到用台车运送时，其台车的承重能力、运送中货物的窜动，以及用钢丝绳固定时，防止设备损坏及划伤。10.为了保证电气元件可靠工作，电控箱运输时必须装设在掘进机的减震器上。6.1.2 机器组装及注意事项安装前作好准备国内工作：应根据机器的最大尺寸和部件的最大重量准备一个安装场地，该场地要求平整、坚实，巷道中铺轨、供电、照明、通风、支护良好，在安装巷道的中顶部装设满足要求的起吊设备（5t）。在安装巷道的一端安装绞车，二个千斤顶及其他的零部件，如有损坏应在安装前修复。注意事项：1.液压系统和供水系统各管路和接头必须擦拭干净后方可安装；2.安装各连接螺栓和销轴时，螺栓和销轴连接部位的螺栓拧紧力和力矩应按规定的拧紧力矩进行紧固。3.安装完毕后，按注油要求加润滑油和液压油；4.严格检查螺栓是否拧紧；油管、水管连接是否正确；U型卡，必要的管卡是否齐全；电动机进线端子的连接是否正确等。5.检查刮板输送机链轮组，保证链轮组对中；刮板链的松紧程度合适。6.再次检查电控箱。6.1.3 机器的调整机器总装和使用过程中，需要对行走部履带链松紧、中间刮板输送机刮板链的松紧及液压系统的压力，供水系统的压力作经常检查，发现与要求不符时及时适当调整，1.行走部履带链张紧。2.刮板输送机刮板链的张紧。3.液压系统各回路压力的调整6.2 机器检修机械部分检修包括检修质量的一般技术要求及各部件的检修质量和检修方法等。1.一般技术要求(1) 检修原则掘进机各零部件检修后应满足设计及工艺要求，装配应按照装配工艺规程进行；将整机进行解体清洗干净，对零部件进行术鉴定，视各零部件损坏情况确定修复的具体方案；更换的外购件、标准件、备件需有合格证；装修过程中，不得划伤、磕碰零件的结合面、配合面。(2) 齿轮及传动齿轮箱齿轮任何部位若有裂纹、折断、剥落及严重磨损等现象应更换。齿轮的失效判断应根据MT291.192规定；齿轮齿面需要修刮时，一般只修刮大齿轮齿面；若在齿轮箱内对妍时，应防止磨料甩入轴承内；齿轮箱体与箱盖上销与孔的配合应满足设计要求，齿轮箱体与箱盖的结合面，不应划伤，若有局部划伤，在长度不超过结合面宽的1/3，深度不大于0.30.5mm时，可妍磨修复；齿轮箱体不应有变形、裂纹等，箱体允许补焊修复，但应有防变形消除内应力措施； (3) 轴及轴孔轴不允许有影响配合要求和强度要求的伤痕。重要的轴弯曲挠度不大于轴颈公差，否则需配新轴；轴孔磨损后，在整体强度允许的前提下，可以修复。(4) 轴承滑动轴承的磨损间隙，不应超过规定，液动轴承径向间隔不应超过表6-1的规定，否则予以更换；滑动轴承应无严重烧伤、点蚀或脱落现象；对于油脂润滑的轴承，装配后应注入符合规定的润滑脂，注油量为空腔体积的1223；滚动轴承的内外座圈和滚动体不得有裂痕、脱皮、锈蚀。保持架应完整无损，转动应灵活，无异常噪声。表6-1 滚动轴承径向间隙 mm轴直径允许间隙30500.050.1350800.060.16801200.070.181201800.100.251802500.120.30(5) 链轮链轮齿面无裂纹，无严重咬伤，禁止用补焊修复；主动链轮与从动链轮的轮齿几何中心平面应重台，其偏移量不得超出设计要求，若设计末规定，一般应不大于两轴中心距的千分之二；链轮与链条啮合时，工作边必须拉紧，非工作边的下垂度应符合设计要求。(6) 联接件、紧固件、密封件及油脂损坏键应严格按照装配工艺规定配制，键槽磨损后允许加宽量为原槽宽的5，键与键槽之间不允许加垫，键应重新配制；螺钉、螺栓、螺母的螺纹部分如有损伤应更换，主要承力部位的螺栓、螺母应全部更换。在安装拧紧后，其支承面应贴合完好；检修时。所有橡胶密封圈、橡胶石棉垫及纸垫等密封件应全部更换；传动系统采用的润滑油脂和液压系统采用的液压油，应符合原设计规定；各种联轴器其联接配合面不得严重磨损，否则应更换损坏件。联轴器两抽同轴度、端面间隙度符合设计要求。(7) 液压件、管路及其他液压件及系统管路在装配前必须清洗干净，不得将脏物带入油路中。装配时应注意防尘、防锈；各种管子不得有凹痕、皱褶、压扁、破裂等现象管路弯曲处应圆滑，软管不得有扭转现象；管路排列应整齐，便于液压系统的调整和维修；机器备部位的注油通道修复后应畅通。1.切割机构耐磨板损坏严重应更换，耐磨网磨平应用Hsl01焊丝或高铬铸铁焊丝堆焊修复；截齿座严重磨损，影响其强度时应予以更换。在更换过程中不得损伤切割体的其他部位；更换齿座时应首先保证与原设计的几何位置相同，然后采用预热和保护焊等特殊工艺，保证焊接强度；截齿尖不得损坏，截齿体磨损严重应更换，齿座应具有互换性；同轴度要求较严的涨套等应校对角线顺序逐级拧紧螺钉，重要联接螺栓、应按设计要求采用力矩扳手操作；折卸或装配无键过盈连接的齿轮和轴应该用专用工具和采取特殊工艺；喷嘴堵塞应修复畅通否则更换新件；托梁器开焊、变形应修复达原设计要求；外喷雾架开焊、变形应修复，修复中应保护水道，防止喷嘴螺孔损伤；内喷雾配水装置中易损件，密封件应更换，两金属零件密封面磨损后应成对更换；安装浮动密封必须按装配工艺操作，对摩擦表面不许有划伤、刻印现象，安装时应抹少量机油并按规定的轴向压力进行调整；切割速度可变的掘进机，变速器应灵活，手把固定应可靠切割皆可伸缩的掘进机，其滑动轨道表面不得锈蚀、损伤，伸缩应灵活，不得有爬行动作。2.装运机构铲板减速器及其他部位的耐磨板磨损严重应更换；安全防护板中耐磨板磨损后应补焊修复至原设计要求；刮板减速箱中铆接式大链齿轮若更换时，铆接应不损坏链齿轮表面，不得使其变形，修复后刮板输送机体应无变形无开焊及严重损伤，刮板弯曲变形不大于5mm，中板和底板磨损量一般不大于原厚度的35；刮板输送机必须准确地固定在铲板中心线上；减速器紧固螺栓要正确拧紧，以保证调节螺杆不受弯矩，减速器联轴器要调节正确，以保证驱动轴运转平稳；安全摩擦离合器的打滑扭矩值，应据设计要求进行调整，以保证耙爪运转安全可靠；装载部回转机构应灵活，不得有卡阻现象。3.行走机构行走减速箱与机架的结合面应完好，若有划伤、凸边等应修平，履带架若有局部变形应整形；重要受力部位有裂纹等缺陷修复应慎重，保证其强度及刚度要求；液压张紧装置中张紧柱塞镀铬层若有锈蚀、划伤、剥脱现象应修复或更换；机械张紧装置修复后应灵活可靠；履带板。履带销轴损坏一般应更换；履带板表面上防滑钉、磨损后其高度不低于原高度的40；履带板的销孔磨损的圆度不大于直径10；链轮齿部严重磨损后，应重新更换链轮，不允许使用补焊修复轮齿；履带支重轮内易损件，密封件应更换；无支重轮的履带滑动耐磨板，磨损后应用耐磨材料补焊。4.回转台回转台及机架转台上切割管支座连接面应完好，螺纹孔完好无损坏，否则应将其面堆焊，重新加工至原设计尺寸；回转台与机架接合面的螺钉损坏应按设计要求的材质强度配制，安装时应交叉对称紧固；回转台回转应灵活，回转的角度应符合设计要求；回转台、机架等大型件若出现裂纹、修复应慎重，保证其强度和刚度符合设计及使用要求；机架与其它零件的接合面若有损伤应修整完好；机架与回转台、铲板连接的孔、螺孔应完好，若变形、损坏应修复至设计要求。5.液压系统(1) 系统要求按系统原理要求将系统中各回路的溢流阀调至设计要求值，若因溢流阀不清洁或密封件损坏无法调整应检修溢流阀，若主要零件损坏应整体更换，油箱中按油位加入要求牌号的液压油；过滤器若无法清洗、更换过滤网时，应整体更换；检修时高压胶管一般应更换，硬管做耐压试验合格时仍可使用。系统管路应齐全，敷设整齐、固定可靠。(2) 油泵、油马达要求各种油泵和油马达检修后，须经检验合格后方可装机使用；油泵若由于密封件损坏达不到性能要求时、可更换密封件。检修后进行性能测试，压力应达到原油泵指标，流量不低于系统设计要求流量，油泵主要零件损坏，应整体更换；各种油马达若密封件损坏应更换新件，并对其性能进行测试若油马达磨损严重，应更换新马达。(3) 油缸要求油缸活塞杆镀铬层出现轻微锈斑、每处面积小于35mm2、整体上不多于3处，用油石修复至所要求的粗糙度后，方允许使用，否则应重新镀铬，修复后尺寸应符合原设计要求；油缸活塞杆表面粗糙度不大于16，缸体内孔表面粗糙度不大于32；油缸作15倍额定压力试验，5分钟不能有内外渗漏；试验后的油缸密封件一般应更换。(4) 阀件及其它要求各种阀类密封件损坏应更换。主要元件损坏应更换新件。各种阀修复后应能满足液压系统要求；阀体上各种配合孔道表面。阀芯表面以及其它表面不得剥落和出现锈蚀；阀用弹簧，不得有锈迹、腐蚀斑点，否则更换；方向控制阀检修后，应保证其动作灵活，作15倍额定压力的耐压试验5分钟不得渗漏；压力表、温度计损坏应更换，若未损坏应对其质量进行校核，保证能正确可靠工作。参考文献1.机械设计编委会.机械设计手册.减速器和变速器.北京：机械工业出版社，2007.2 .王洪新.机械设计工程学.北京：中国矿业大学出版社，2001.3 .李晓豁，沙永东.采掘机械.北京:冶金工业出版社，2011.9.4 .黄日恒. 悬臂式掘进机 M . 徐州: 中国矿业大学出版社， 1996. 5.王运敏.中国采矿设备手册.北京：科学出版社，2007.96.段鹏文，毛君.工程机械M.第二版.沈阳：东北大学出版社，2002.7.王洪欣，李木，刘秉忠.机械设计工程学(I)M.第三版.徐州: 中国矿业大学出版社，2001.8.唐大放，冯晓宁，杨现卿.机械设计工程学(II)M.第二版.徐州: 中国矿业大学出版社，2001.9.吴宗泽.机械设计实用手册M.第一版.北京:化学工业出版社，1999.10.巩云鹏，田万禄，张祖立，黄秋波.机械设计课程设计M.第二版.沈阳:东北大学出版社，2000.11.马维绪，掘进及其机电技术，北京：煤炭工业出版社.2010.12.李晓豁，谢锡纯.矿山机械与设备M.第二版.徐州:中国矿业大学出版社，2000.13.沈慧芬，常之秋，高荣，张卫国.煤矿机械产品学M.第二版.中国矿业大学出版社， 1992.14.王韶蓓. 掘进机星轮装载机构参数的试验研究 J . 煤炭科学技术， 2005 (9).15.成大先.机械设计手册（轴及其联接）M.第二版.北京：化学工业出版社，2004.16.王运敏.中国采矿设备手册（下册）M.第一版.北京：科学出版社，2007.17.伊烈.掘进机选型手册M.第三版.北京：煤炭工业出版社，1989.18.寇子明，程仰瑞，杜安良. 耙取机构的优化设计M.第二版.太原：矿山机械出版社，1995.19.程乃士.减速器和变速器设计与选用手册M.第二版.北京：机械工业出版社，2006.20.李贵轩.设计方法学M.第三版.北京：世界图书出版社，1989.21.蔡春源.机械设计手册，沈阳：辽宁科学技术出版社，1992.22.李锋，刘志毅.现在采掘机械.北京：煤炭工业出版社，1995.23.李晓豁.掘进机截割的关键技术研究.第二版.北京：机械工业出版社，2006.24. 蔡璐，马超，孟凡雷，等.掘进机装运机构存在问题及改进设计 J.煤炭工程，2013，（01) :77 - 78. 25.陈雪飞，廉自生.掘进机装运机构的设计改进J.机械工程与自 动化，2011，（04) :59 -60. 26.刘志明，王晋.EBZ160Z掘进机装运机构的设计J.中国新技术 新产品，2016,（06) :91 -92. 27.杨国栋，黄华掘.进机一体伸缩式装运机构的设计J.煤矿机械， 2013,(07) ：64 -65. 28.薛雷光.掘进机装运机构装运能力设计J科技创业家，2013, (01) ： 104 -105. 29.王韶蓓. 掘进机装运机构设计C/中国科协2005年学术年会第 20分会场论文集，2005. 31.Joseph E.Shigley，Charles R.Mischke.32. H.Copur，L.Ozdemir，and J.Rostami.Roadheader applications in mining and tunneling industries，8040.33.Application of two non-linear prediction tools to the estimation of tunnel boring machine performance.34.E.Mustafa Eyyuboglu ， Naci Bolukbasi . Effects of circumferential pick spacing on boom type roadheader cutting head performance. Tunnelling and Underground Space Technology. 20 (2005) 418425.35.Zhao Xuelei ， Liu He， Li Weitao. Load Torque Observer for Cutting Motor of Roadheader Based on PLL. 2014 Third International Conference on Measuring Technology and Mechatronics Automation.附录普通全钢冲模的冲压精度分析板料冲压件的精度准确显示出其冲模的冲压精度。而任何冲件的线性尺寸精度与形位精度主要取决于冲模冲裁和立体成形冲压件展开平毛坯的落料精度。因此，多工步复合冲压的单工位复合模、多工位连续模的冲压精度，在普通冲压的众多种类与不同结构的冲模中，最具典型性和代表性。冲模的冲压精度分析 对冲模投产至失效报废各个时期冲件的实际误差分析，可以看出其增大的时期及趋向，从而分析其增大的因素。新冲模投产至第一次刃磨前冲制冲件的误差即所谓的初始误差；冲模经过20次左右刃磨至失效报废前冲制的冲件误差称之为常规误差；而冲模失效报废前冲制的最后一批合格冲件的允许最大误差称之为极限误差。在现场，确定冲模刃磨寿命的依据是冲件冲孔与落料的毛刺高度。由于任何成形件都具有冲裁作业（毛坯落料或冲孔），对于复合模尤为如此。所以，冲件毛刺高度的触模检查和测量并按企业标准或JB4129-85冲压件毛刺高度对照检测就显得十分重要。 冲模的初始误差通常是冲模整个寿命中冲件误差最小的。其大小主要取决于冲模的制造精度与质量及冲件尺寸、料厚以及间隙值大小与均匀度。冲模的制造精度及质量又取决于制模工艺。对于料厚t1mm的中碳钢复合冲裁模冲件，实验结果与生产实践都证明，电火花线切割制造的冲模冲件毛刺高度比用成型磨或NC与CNC连续轨迹座标磨即精密磨削工艺制造的冲模冲件要高25%30%。这是因为后者不仅加工精度高，而且加工面粗糙度Ra值要比前者小一个数量级，可达到0.025m。因此，冲模的制造精度与质量等因素决定了冲模的初始冲压精度，也造就了冲件的初始误差。 冲件的常规误差是冲模经第一次刃磨到最后一次刃磨后冲出最后一个合格冲件为止，冲件实际具有的误差。随着刃磨次数的增加，刃口的自然磨损而造成的尺寸增量逐渐加大，冲件的误差也随之加大。当其误差超过极限偏差时，冲件就不合格，冲模也就失效报废。冲件上孔与内形因凸模磨损尺寸会逐渐变小；其外形落料尺寸会因凹模磨损而逐渐增大。所以，冲件上孔与内形按单向正偏差标允差并依接近或几乎等于极限最大尺寸制模。同理，冲件外形落料按单向负偏差标注允差并依接近或几乎等于极限最小尺寸制模。这样就使冲件的常规误差范围扩大，冲模可刃磨次数增加，模具寿命提高。 冲件的极限误差是具有极限偏差的冲件所具有的实际允许的最大尺寸误差。这类冲件通常是在冲模失效报废前冲制的最后一批合格冲件。 对各类冲模冲件误差在冲模整个寿命中出现的波动、增减趋向及规律等进行全面分析便可发现：冲件误差的主导部分是不变的；因刃口或型腔的自然磨损而出现的误差增量随冲模刃磨冲数增加而使这部分误差逐渐加大；还有部分误差的增量是非常规的、不可预见的。所以，各类冲模冲件误差是由因定误差、渐增误差、系统误差及偶发误差等几部分综合构成。 新冲模在指定的冲压设备上投入使用至失效报废的整个（总）寿命过程中，其合格冲件误差的主导部分固定不变即所谓固定误差。其大小就是新冲模第一次刃磨前冲制的合格冲件的偏差，也即冲模的初始误差，而此时的冲模具有初始冲压精度。刃磨后的冲模，因其工作零件（凸、凹模）磨损而改变尺寸误差，使冲件识差增量随刃磨次数增加而逐渐加大，故冲模刃磨后的冲压精度亦称“刃磨精度”比其初始精度要低。冲模冲件的固定误差取决于以下各要素： （1）冲件的材料种类、结构（形状）尺寸及料厚 冲裁间隙的大小及其均匀度对冲裁件的尺寸精度有决定性的影响。不同冲裁工艺、不同材料种类与不等料厚，间隙相差悬殊，冲压精度差异很大。同一种模数m=0.34的2mm的料厚、中心有孔的H62黄铜材料片齿轮复合模冲件，当取间隙C=0.5%t（单边），用复合精冲模冲制，冲件尺寸精度达到IT7级，冲件平直无拱弯，冲切面垂直度可达89.5，其表面粗糙Ra值为0.2m；而用普通复合模冲制，间隙C=5%t（单边），冲件初始误差亦即冲模的初始冲压精度为1T9级，冲切面粗糙度Ra值为12.5m，毛刺高度为0.10mm；还是这个冲件用连续模冲制，间隙C=7%t（单边），初始冲件精度为IT11级，冲切面更粗糙，甚至有肉眼可见的台阶。通常情况下，冲件材料及其厚度t是选取冲裁间隙的主要依据。一旦选定间隙就确定了冲件的平面尺寸的固定误差的主体；冲件结构刚度及立体形状则影响其形位精度。（2）冲压工艺及冲模结构类型 采用不同的冲压工艺，冲件的精度及固定误差相差甚大。除上述片齿轮实例说明，精冲工艺与普通冲裁的冲件精度与固定误差相差一个数量级之外，即便在普通冲裁中，采用不同间隙冲裁，固定误差相差也很大。例如料厚t=1.5mm的H62黄铜冲裁件，选用C40%t单边类小间隙冲裁比选用C8%t（单边）类大间隙冲裁，冲件固定误差将加大40%60%，精度至少降一级。此外，采有无搭边排样，冲件的误差要远大于有搭边排样冲件。无搭边排样冲件。无搭边排样冲件的精度低于IT12级，而多数有搭边排样的冲件精度在IT11IT9级之间，料厚t4mm的冲件，尺寸精度会更低一些。不同冲模结构类型，由于适用冲压料厚及制造精度的差异，导致冲件的固定误差有别。复合模中，多工位连续式复合模由于冲件连续重复定位加上制模误差较大，故其冲件的固定误差比单工位复合冲裁模要 大12级。 （3）冲模制造工艺 冲模主要工作零件即凸、凹模的加工程序，对操作上的技术要求不高，能够一次成形较复杂的模腔。但其加工表面约厚0.030.05mm为高温烧蚀的残余树枝状奥氏体组织，硬度可高达HRC6770，有显微裂纹，容易在冲裁时出现崩刃或剥落。意大利Corrada公司的有关研究报告称“线切割加工对表面金相结构产生不利的影响，实际上已经改变了金相结构。我们必须用金刚石粉研磨或数控连续轨迹坐标磨削（对线切割件）作精加工”。近年来瑞士和日本等国，对电加工设备进行了深入的研究和较大的改进，制造出功能齐全的高精度NC和CNC线切割机，加工精度可达0.0050.001mm，甚至更小。加工表面粗糙度Ra值能达到0.4m。根据近年对国内12家生产线切割机工厂的调研，国产线切割机加工精度各别厂家的各别型号线切割机可达0.0080.005mm，一般都在0.01mm或更大一些，个别也能达到0.005mm，加工表面粗糙度Ra值均大于1.6m。然而，电加工烧蚀金属表面从而改变和损坏加工面金相结构的特性不会改变，除非用磨削或其他加工法去除这一有害层。所以，仅仅用电加工法，包括电火花线切割与电穿孔，难以达到冲模，尤其高精度、高寿命冲模对尺寸精度与工作零件表面粗糙度Ra值要求。 用精密磨削法制造冲模，特别是制造高精度、高寿命冲模，诸如：薄料小间隙复合冲裁模、多工位连续式复合模等，具有尺寸精度高、工作零件加工面粗糙度Ra值小、模具寿命高等特点。其加工工艺目前已由过去的普通机床粗加工改为电火花线切割或电穿孔机粗加工，最后精密磨削，也由成型磨、光学曲线磨、手动座标磨逐步过滤到连续轨迹座标磨及NC与CNC连续轨迹座标磨，加工粗度可达0.0010.0005mm，加工表面粗糙度Ra值可达0.10.025m。所以，用该工艺制造的冲模，无论尺寸精度、工作零件表面粗糙度，都能满足冲模，尤其各种复合模的要求，比电加工工艺制造的冲模高一个档次。 （4）间隙的大小与均匀度 拉深、弯曲、翻边及其他板料成形件一般都要先冲裁（落料）出平板展开毛坯，也有成形后落料、切开得到单个成品冲件。故冲裁作业，包括常用的冲孔、切口、切边等，对于每种板料冲压件都是必要的。所以冲裁间隙对冲件的外廓尺寸精度有决定性的影响。冲裁间隙小而均匀，可使冲裁尺寸获取更高精度。对于拉深、弯曲等成形模，间隙大定将增大冲件口部尺寸误差及回弹。间隙不均匀会使冲件毛刺加大并招致刃口的不均匀磨损。 （5）冲压设备的弹性变形 在冲压过程中，冲床承载后会产生一定的弹性变形。虽然这种变形量依冲压力的大小变化且具有明显的方向性，但就冲压件，主要是对具有体积冲压性质的压印、压花、校平、压凸、起波、冲挤、镦形、翻边、镦粗、打扁、变薄拉深等工艺作业冲制成形的冲件，对其冲压方面的尺寸精度有重大影响。外文资料The vertical Boom-type Roadheader designMechanical design is in the process of product design and an important part of the main links， it is followed in programme design after the design work. The vertical Boom-type roadheader (the roadheader) to the overall design of the merits of complete machine play a decisive role， and the decision of the assembly， the system， coordination between the various components of the unity and match， to obtain the high-end performance and overall better economic efficiency technology. Roadheader design， including the following:1)According to design project description choice type and various cellular construction pattern，2) Decides the complete machine the main technical performance parameter， Including size parameter， heavy parameter， the parameter of movement and the technical economy refer parameter，3) According to system design performance requirement， definite complete machine system composition and between them match as well as each part main technical senate parameter，4) The necessary whole， and the mapping of transmission， hydraulic， electronic control systems， and other plans.2 the selected models and various components and structural type， drive， and the overall layout of the reasonableIn determining the content， first task should be designed to meet the contents， especially the users of the main demands of the investigation， the two sides exchanged views repeatedly， to satisfy both users (or superior) conditions， can better meet the product development of the overall plan.2.1 the selected modelsAccording to roadheader use， for the coal mine tunnel boring or used for other sectors of the works， roadheader working conditions for cutting coal roadway or semi-Coal Lane， the compressive strength of coal and rock one-way (or the value of plats coefficient f) and the rock abrasion factor. At the same time the control line should be superscript MT138 1995 cantilevered Roadheader types and parameters， according to cutting coal and rock the biggest one-way compressive strength， the type of selected models.2.2 the structure of the various components， the way the driver identifiedRoadheader by cutting general agencies， shipping agencies， walking， hydraulic system， electronic control systems and auxiliary devices (such as dust removal devices， security devices， remote monitoring devices) and other components. 1) Cutting agencies. Cutting the drive from AC motor-driven， in the transmission system located in the general profile coupling with no mechanical overload protection device， the two planets reducer driven spindle front of the cutting head. Some sections of the working bodies boring machine has cut chain， disc-milling and cutting-such as cantilever. Cantilever due to the cutting-boring machine body flexible， relatively small， can cut a variety of shapes and sections of the roadway， and to achieve selective cutting， but cutting good effect， a higher rate of boring， so now used mainly cantilever Cutting-and has become boring machine working body of a basic pattern. By cutting head of the layout， is divided into horizontal and vertical axis of the two. The line-cutting head of the advantages are: Transmission convenient， compact and can be cut to any shape of the profile， easy access to the formation of a cross-section and is conducive to expansion in the use of cantilever， or ditch digging， in Waterloo. Cutting head the shape of a cylindrical， cone and the cone and cylindrical， as the latter two cutting head to drilling， and the cutting surface than the formation， use it more. This is the work of the shortcomings: As the longitudinal axis of cutting head in the horizontal swing at the cutting reaction force is not passed machine centers， with cantilevered form of torque to boring machine have a greater vibration， stability is poor. Therefore， the coal roadway excavation， the need to increase the body weight or support the installation of auxiliary equipment. At present， such a boring machine in some sections of the use of more boring machine. 2) Shipment of bodies. It generally from the middle loading and conveyor components. They were driven or focus may be linked， either by AC motor drive， can also be used hydraulic motor drive. Trailing claw-is to use a turn moves the rake claws to continue to rake materials and in a reprint from transport operators. This structure is simple， reliable， small form factor， loading good effect， the application is widespread. However， such institutions loading width restricted (because boring machine running track when agencies generally do not arouse). To expand the loading width， will shovel the entire harrow board， together with the claw agencies in the level of swing， or design dual rake claws， to expand the scope of loading. Institutions than the rake-wheel-claw simple， high intensity， reliable， but with less bulk materials. Loading agency programme is not only the installation of the claw-rake-wheel can also be installed， the two can be used interchangeably. Usually， the choice rake claw-loaded， but considering loading width of the problem， may choose to double rake claws， can also be designed to rake claw-round interchangeable with the loading mechanism. Some sections boring machine use of scraper chain conveyor agencies. Transportation agencies are generally undertaken by the tail to the nose tilted upward direction of the layout. Transportation agencies can be the driver， is about to motor or hydraulic motor and reducer layout in the scraper conveyor and around the side of the fuselage， the body in the driver loading at the same time， indirectly， to transport bodies to take the initiative to the tail shaft driven scraper Transportation agencies. This drive system components in small， relatively simple bodies， but loading and transportation agencies involved in the two campaigns， mutual influence. As the location less space layout more difficult. Transmission organizations to adopt an independent driver， is about to motor or hydraulic motor layout away from the machine side， driven by slow delivery agencies. This mode of transmission drive layout simple， and filling the campaign without interference. However， due to transmission and more dynamic components， the point of failure has increased. At present， the two transportation agencies are used， as appropriate， the design should be identified. General loading and institutions often use the same drive. Loading agencies can use motor-driven， can also be used hydraulic motor drive. However， in consideration of the working environment and wet with mud， optional hydraulic motor drive for good. 3) Run institutions. Walking agencies tracked the general pattern， crawler-run institutions apply to the floor is uneven or soft conditions， no road track laying. Traction with large capacity， good mobility， reliability， flexibility and mobility on the floor adaptability of the advantages of good. But its complex structure， components and wear more serious. At present cross-section of the boring machine is usually used crawler-run institutions. Walking agencies tracked the general pattern， the two tracked separately by the respective power to drive， to achieve in NO.4. Caterpillar is the driving force of two motors and hydraulic motors， motor driver is generally set up a walking speed， hydraulic motor-driven large low-speed torque motor can be driven directly tracked sprocket， or used in the hydraulic motor speed Reducer led the drive sprocket track， it can achieve Promise governor. Tracked structure of a sliding and rolling two， when the speed machine to mobilize 10 m / min in the light Roadheader， should adopt the structure of sliding when the mobilization of speed machines 10 m / min of heavy， severe Roadheader should be used Rolling structural type. 4) The hydraulic system. Hydraulic systems use of open-way valve system more centralized control (direct or remote control manipulation) way. Domestic and foreign use of the past， gear pumps， hydraulic system in recent years Roadheader used piston pump have increased the trend. 5) Electronic control system. Electronic control systems， including some power， control and inspection of the part. Electronic control system must be in accordance with the requirements of coal mine explosion-proof design， manufacture， testing， GB3836-2000 must meet the standards of the relevant provisions and requirements. In order to improve operations at the Roadheader in the security， operational flexibility and mechanical transmission part of the fault diagnosis and monitoring functions， from the practical point of view， the installation of the necessary machines from a remote control device， monitoring pressure， temperature， level and key parts the fault diagnosis device.2.3 LayoutGeneral layout of the contents include the following: 1) Identify the components in complete machine said the location， shape and size of the request; 2) To identify the parts， components and the connections between complete machine; 3) estimates complete machine weight and the weight of all components requested; 4) layout of the manipulation of institutions， the drivers seat;5) examination of moving parts of the movement space， rule out the possibility of interference in the campaign.2.4 specific requirementsBoring machine in the general layout， the need to pay attention to the following questions: 1) Institutions into the reducer reducer， as far as possible to coax axis; 2) Cantilever and spade-suited to the size of relations， not only conducive to loading， to avoid cutting the first shovel cutting board; 3) The level of cantilever and vertical position can swing the center coincidence， can not overlap. From the increased stability of the machine， these are highly swing should be reduced. In the cantilever is not guaranteed to interfere with other agencies under the conditions of swing centers are located should try to rely on， but must ensure that the machines in the center plane of vertical symmetry; 4) When all the major components designed after. Checking should be carried out， does not meet requirements to be adjusted just so that the focus in track and less than the former center offset L / 6 (L grounding for the track length). In addition， the center of gravity position in the demand for cutting bodies turret after the centerline， and more low more better high center of gravity to enhance stability when operating machinery.5) The overall layout should consider the weight of symmetrical left and right and take care of work habits and to facilitate the operation. General driver in the left side of the fuselage and the fuselage in the rear， driver seat height should ensure that the peoples attention， what good control of their machines， cutting out the rules of the roadway; 6)Control board position should be appropriate， should ensure that drivers easy manipulation， and effort. Instruments showed that the location devices for drivers to observe， not scattered normal operation of the drivers attention.2.5 Types and power transmission components choicetransmission patterns and components should follow the principle of choice 1) The advanced nature of technology: machines to improve performance， increase productivity; 2) Economic rationality: drive system as simple as possible， fewer components and easy processing， low price， easy maintenance， long life;3) Reliability of the work: the transmission system reliability performance for the life of components， as well as component quality requirements; 4) Adaptation: the drive system components should be adapted to load， working conditions and environmental conditions of the request. Agencies to the transmission system requirements and the choice of transmission patterns . Boring machine cutting， loading， transport， walking and other institutions generally are respectively transmission， all parts of the state and subject to different working conditions， thus driving patterns have different requirements. 1) institutions require a greater short-term overload ability， motor oil is very sensitive to the impact load， the loading capacity of low-impact cutting head for normal functioning. Therefore， the boring machine working body should adopt the motor-driven mechanical transmission type. Should make use of small size， power， a strong capacity for electric motors， and equipped with reliable electrical protection device. According to the compact body of work features， usually work in the reducer cantilever， an integral part of a cantilever. Cutting the first governor general way with a round peg for the method of transmission organizations to simple. 2) rake with institutions transmission device is characterized by: reducer be installed in the limited size of the lower part of the shovel plate， thus design a smaller space， poor working conditions. Reducer often soaked in muddy coal and rock in the cards when the material easy to overload. Trailing equipment， transportation agencies the use of mechanical transmission， for the larger motor， not the end of the conveyor installation， the shovel is generally installed on both sides of the board two motor， with a rake， a common power transmission organizations， such bound to make the Slowdown me the size of the increase in the spade under the board layout more tense. In addition， consider the claw and rake boards linked linked overload situation， to protect the motor did not burn， the general needs of internal security in reducer friction-clutch. Trailing equipment， transportation agencies the use of motor oil transmission gear， as small size， light weight， will enable the two separate drive， thus simplifying transmission device， for the spade under the board layout， designed for good results sealed mechanical seal or reducer And shovel plate separation， while achieving automatic overload protection.3) walk the track-driven approach and a motor-driven motor oil in two ways. Respectively， through mechanical devices or directly from the slowdown in motor oil led the initiative sprocket running track. Mechanical transmission of the walking track， with General Motors will be tracked in two reducer rear， the brake hydraulic braking by mechanical means way. This transmission mode drive high reliability and low prices of motor， easy maintenance， but not speed， slow me larger， surrounded by the water major roadway， the motor easily exposed to moisture and burned. Tracked walk to adopt hydraulic transmission patterns， simple system， better performance and advanced technology. Hydraulic transmission of the walking mechanism， in the form choice and hydraulic motor speed control mode design， there are different options. The use of low-speed torque motor-driven， characterized by the system simple， small size， light weight， to achieve step less speed regulation and automatic overload protection. However， hydraulic motor drive complex， the high cost of manufacturing， maintenance more difficult. Gear used motor oil， the volume of high efficiency， performance and impact-resistant， easy maintenance， low cost， a 10 KW around the motor gear oil prices only with the power of the radial-Selma Da 1 / 10; small size， light weight. A 10 KW gear around the weight of motor oil， with the only major power low-speed torque motor of 1 / 18， the weight of the motor 1 / 13. Gear used motor oil， although lower-speed reducer size large torque motor， but a small electric (MRH-S50-13-type plane reducer transmission ratio i = 328). So can easily be motors， reducers， hydraulic brake valve， tight chain devices installed in the middle-tracked. In this way than on the technical performance of mechanical transmission， the economic indicators better than the low-speed torque motor drive. So has a unique advantage. The walking speed in two ways: one is a variable pump. The other is the use or diversion of the flow and speed control programme， such as the MRH-S50-13 type aircraft， that is， in the rapid mobilization of machinery， to stop carrying motor oil， only to run motor oil so that the boring machine has two Walking speed.3 determination complete machine main technology senate parameterMechanical Roadheader complete machine main technical parameter including size senate parameter (length width highly); weight parameter， parameter of movement and dynamic parameter.3.1 size parametersComplete machine length， width of the size directly related to its turning radius， Recommended light-length 7.5 m， medium-length 8.5 m， heavy machine l0m， the corresponding width were 1.6 m， 2.5 m， 3 m. The complete machine relates its tendency， the static stability highly directly， the adaptation scope and passes quality， therefore lower better. The current development trend of Chinese and foreign models is the dwarf models， medium and heavy-high 1.6 2 m， special light， light machine the height of 1.4 1.6 m. Roadheader to dig the biggest section of roadway， the minimum height and width should be designed to meet the requirements of the mission. Undercover depth of 250 400 mm， ground clearance C = B/13 +84 (mm)， B for the two track distance). Middle-long conveyor entrance to the expected high degree of the best 400 mm， length of track ground with the center distance L B ratio for L / B 1.6.3.2 weight parametersThe complete machine dead weight is the mechanical roadheader - an important parameter， the engine weight too is light， the work stability drops， when swinging cutting can occur fishtails the phenomenon， the cutting efficiency drops， truncation tooth rate of wear increase; Heavy-weight， poor mobility， flexibility to decline. The self-respect as it may be w = (t) estimates， in the N-type body for cutting power， kW; V for the cutting head on average cutting speed， m / s; can also be Roadheader with reference to the existing analog method to determine ， machine-(t) and cutting power (kW) ratio of 0.25 to 0.4. For general coal， rock bottom， the allowable value 0.14 MPa; muddy for the water to soften the shale bottom， 0.05 MPa.3.3 movement parametersCutting the movement parameters: cutting head of the average cutting speed V: on the one-way coal and rock compressive strength of c 40 MPa， V = 3 3.5m / s;c 60MPa， V=22.5m / s， c 60MPa. V = l 2m / s. But eventually cutting speed by cutting technology to determine.3.4 dynamic parametersRoadheader-driven power sources are used Motors. Cutting power body size. In fact the general use of analogy， combined with roadheader some personality andexperience factors to determine. Roadheader in the operating process， the vertical axis and the horizontal axis-of the need for adequate cutting edge and push forward swing (horizontal and vertical) force. According to Russia (the former Soviet Union) in the laboratory test results that the cutting of coal and rock plats hardness f = 4 6 (equivalent to 0 C = 40 60MPa)， grinding coefficient F = 5 7mg/mm2. Cutting the shaking force (traction) Pv = (1 1.34) P， P = M / Rcp， in the P-cutting head for the average cutting edge; Rcp cutting head for the average radius; M for cutting the head of the rated torque. Cut the feeding of (axial thrust) R; (1.8 2.5) Pv， this force should be no larger than the floor slippery track at the limits of traction.3.5 technical and economic indicatorsQ = (m3/min)， in the ex-cutting head for the vertical-cross sectional area， m2: Vn for the cutting head of cutting swing speed， m / min. Roadheader designed life， in the international advanced products up to 3 to 5 years， during which the need of major repair or wells， the general domestic product for 1 to 2 years.4 in accordance with design requirements. Determine the parameters of the main components and their relationship between the connector4.1 cutting agencies and technical parameters of the established link between1) Cutting-agency technical parameters of cutting the head with the general pick for the double-headed or three spiral layout. Cutting head speed n = 20 65r/min， a sharp pick cutting the average speed V = 1.5 2.5m / s， cutting swing speed Vn = 0.8 l0m / s. Cut-off line from t = 20 50mm， (when cutting coal from the value of all-time for small value). Average single-pole/double-throw force should reach: f4 grade coal and rock F 2500 N， f6 grade coal and rock F 5000 N， f8 grade coal and rock F 12000 N， pick the best angle for the installation of 45 48 . 2) Cutting the link .Cutting agencies cantilever in front of the rotary table， the turret to the rack. According to cutting agencies in the course of operating the force and torque， the application of MT475-1996 cantilevered Roadheader rotary bearing type， the basic parameters and technical requirements selected rotary bearing the structural type， determined by calculating slewing ring size specifications. If the user does not require a cantilever stretching structure， is generally not recommended.4.2 shipping agencies determine the parameters1) Loading mechanism Loading bodies and Middle conveyor used linkage or single-action mode， loading the bodies rake claws speed is generally 25 48 r / min. Star Ferrys speed can be slightly higher than some. Using direct-drive hydraulic motors， the maximum output torque rated torque for calculating the value of 1.5 times. Shovel coal-general of the tilt angle to 21 25 ， it should be the width of track， spacious than the 0.6 1.2 m， declining position should not be less than the minimum depth of undercover maximum height should be increased to 350 400 mm.2) Intermediate conveyor Middle conveyor chain may be single or double-stranded chain structure of the ring chain， chain-speed should not exceed 0.92 m / s， using the U.S. chain of universal sleeve roller chain single chain， the chain speed should not exceed 2.5 m / s， generally from 1.6 2 m in order to meet the changing demands a high degree of unloading， the tail should be set up multistage hydraulic cylinders to achieve take-off and landing movements， raising the minimum height for the hopper and a high degree of around 300 mm. If the tail need to swing around， the United States must adopt a universal sleeve roller chain， to set the location of the side-effect hydraulic cylinder to achieve the tail swing around 45 ， to expand the width of unloading.4.3 running track and identify the technical parameters of connectivity between a walking track drivers and transmission patterns have the following two ways， the overall design and layout determined at the time one of them.1) Drive a motor-driven than reducer (i 250) led initiative sprocket. Can only establish a walking speed of 5 7.5 m / min. 2) .The speed of a hydraulic motor torque direct drive or take the initiative sprocket of a slowdown in high-speed motor driven me a sprocket can take the initiative to achieve rapid mobilization and the need to slow operations， walking speed of 0 10 m / min of no - Speed. 2) tracked the transmission link between Structure has two sliding and rolling， sliding simple structure， the resistance of larger， the special light， light and medium-sized roadheader recommend sliding structured. Rolling resistance smaller operation， crawler-crawler at the bottom and wear small chain of contacts. Heavy and severe roadheader recommend using this structure type. Track-installed at the bottom of the supporting wheels， each bearing capacity should be not less than 50 percent of weight， distance is generally tracked the plate pitch 1.5 times.4.4 the hydraulic system of technical parameters establishedHydraulic system of technical parameters should be determined in the hydraulic design calculations. The pressure should not be rated higher than the 20 25 MPa. A hydraulic motor in the system should be set up power transmission cooler， the system in the optional round series at the pump， rated pressure announced that the following 20 MPa. Selection of pumps and motors of the Anyu should be around 1.5. Each loop system in the pressure relief valve is set for the rated pressure of 1.8 to 2.2 times suitable.4.5 electronic control system identified the main technical parametersElectronic control system of power supply voltage should be roadheader models to determine the size of pressure levels， special light， light machine should be elected 660 V， medium and heavy aircraft should be elected 660 V/1140V. Some momentum in the electrical circuit components， the power supply should meet the range of 70% to 115% of the requests.4.6 other supporting systems1) Spray system， cutting nozzles installed in the front organizations cantilever pressure for 1.5 MPa. Spray nozzle within the system installed in cutting the first pick in the back seat of the spray system pressure of not less than 4 MPa. Cutting rock on the case should be to increase water pressure and water.2) Inside and outside the water spray system shall not exceed the actual health roadheader capacity of 6 to 8 percent， or stagnant water in the face of slime.5 the overall calculation of the necessary plans and systemsSuch as in roadheader design and overall layout is complete with two of the main components of each system and the main structure， the basic technical parameters have been determined， the Complete machine should carry out the necessary calculations and the overall system， and other plans. 1) Cutting agencies roadheader static and dynamic stability of the calculation.2) Transmission and hydraulic components of the electronic control system of power calculation.3) Hydraulic system heat balance calculations.4) Drawing transmission， hydraulic， electronic control system plans.5) Drawing cutting sections of roadway.6 ConclusionRoadheader design is roadheader design projects in the technical design of the components. It is the key to the design of the overall performance parameters of reasonable choices， the assembly of each system and optimize the design standards， in particular， cutting the cutting technology is particularly important. Roadheader described in this paper， the overall design is still based on traditional design， dynamics， kinematics， the calculation of the force should be wider use of modern design methods， such as conceptual design， 3D design kinematics， dynamics simulation technology， limited Yuan design and optimize the design. At the same time， the international community should be extensively studied this aspect of the new design for my use， to enhance our design standards， we have accumulated experience in the design， to produce a safe， reliable， high-performance high-end products.中文译文悬臂纵轴式掘进机的总体设计总体设计是机械产品设计过程中的重要内容和主要环节，它是在方案设计之后紧接着进行的设计工作。悬臂纵轴式掘进机(以下简称掘进机)的总体设计对整机性能的优劣起着决定性的作用，并决定了各总成、系统、各部件之间的协调性，统一性和匹配关系，从而获得总体的高端 性能和较好的技术经济效益。 掘进机的总体设计，主要包括以下内容：1）据设计任务书选择机型及各部件结构型式 ；2）定整机的主要技术性能参数，包括尺寸参数、重量参数、运动参数和技 术经济指标 ；3）按照总体设计的性能要求，确定整机系统的组成 及它们之间的匹配性以 及各个部件的主要技术参数 ；4）进行必要的总体计算，并绘制传动、液压、电控系统图等。1选定该机型和各个部件及其结构型式、驱动方式、并进行总体的合理布置，该项内容在确定前，首先应满足设计任务书的内容，特别是用户提出的主要 要求经过调研，双方反复交换意见，达到既能满足用户(或上级)条件，又能较好 的符合本企业产品发展的总体规划。1）机型的选定根据掘进机的用途，是用于煤矿井下巷道的掘进还是用于其他行业的工程作业，掘进机的工作条件是用于截割煤巷还是半煤岩巷，煤岩的单向抗压强度(或 普氏系数 f 值)及岩石的磨蚀系数。同时应对照行标 MT1381995悬臂式掘进机 的型式与参数 ，按其截割煤岩的最大单向抗压强度，选定机型的类别。2）各部件结构型式、驱动方式的确定掘进机一般由截割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电控系统及辅助 装置(如除尘装置、安全装置、遥控 监测装置)等组成。a截割机构。截割机构的驱动方式由交流电动机驱动，在传动系统中一般 设齿形联轴节，不设机械式过载保护装置，经两级行星减速器带动主轴前端的截 割头。部分断面掘进机的工作机构有截链式、圆盘铣削式和悬臂截割式等。因悬臂截割式掘进机机体灵活、体积较小，可截出各种形状和断面的巷道，并能实现选择性截割，而且截割效果好，掘进速度较高；所以，现在主要采用悬臂截割式， 并已成为当前掘进机工作机构的一种基本型式。按截割头的布置方式，分为纵轴和横轴式两种。纵轴式截割头的优点是：a.传动方便、结构紧凑，能截出任意形状的断面，易于获得较为平整的断面，有利于采用内伸缩悬臂，可挖柱窝或水沟。截割头的形状有圆柱形、圆锥形和圆锥加圆柱形，由于后两种截割头利于钻进，并使截割表面较平整，故使用较多。这种工作机构的缺点是：由于纵轴式截割头在横向摆动截割时的反作用力不通过机器中心，与悬臂形成的力矩使掘进机产生较大的振动，故稳定性较差。因此，在煤巷掘进时，需加大机身重量或装设辅助支撑装置。目前，这种掘进机在部分断面掘进机中使用较多。 b装运机构。它一般由装载机构和中间输送机组成。它们可采用分别驱动或集中联动方式，既可用交流电动机驱动，也可用液压马达驱动。耙爪式是利用一对交替动作的耙爪来不断地耙取物料并装入转载运输机构。这种方式结构简单、工作可靠、外形尺寸小、装载效果好，目前应用很普遍。但这种装载机构宽度受限制（因为掘进机工作时履带行走机构一般不调动）。为扩大装载宽度，可使铲板连同整个耙爪机构一起水平摆动，或设计成双耙爪机构，以扩大装载范围。星轮式机构比耙爪式简单、强度高、工作可靠，但装大块物料的能力较差。装载机构方案是既能装设耙爪式也可装设星轮式，两者可以互换使用。通常，应选择耙爪式装载机构，但考虑装载宽度问题，可选择双耙爪机构，也可设计成耙爪与星轮可互换的装载机构。部分断面掘进机多采用刮板链式输送机构。输送机构一般是由机尾向机头方向倾斜向上布置的。输送机构可采用联合驱动方式，即将电动机或液压马达和减速器布置在刮板输送机靠近机身一侧，在驱动装载机构同时，间接地以输送机构机尾为主动轴带动刮板输送机构工作。这样传动系统 中元件少、机构比较简单，但装载与输送机构二者运动相牵连，相互影响大。由于该位置空间较小布置较困难。输送机构采用独立的驱动方式，即将电动机或液压马达布置在远离机器的一 端，通过减速装置驱动输送机构。这种驱动方式的传动系统布置简单，和装载机构的运动互不影响。但由于传动装置和动