履带式半煤岩掘进机的设计Word文档下载推荐.docx
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在设计中,主要对掘进部中的支撑架,掘进部的减速器等进行了详细的设计、计算;
对掘进头进行了功能设计。
本掘进部设计的主要特点是:
(1)用三级齿轮传动加惰轮的方式增加了掘进部的长度,满足了掘进部的长度要求,并且避免了最后一级齿轮因直径过大而和掘进头产生干涉。
(2)第一级使用锥齿轮传动,满足了横轴式掘进部需要改变传动方向的要求。
此外,本设计还对半煤岩掘进机的特点和发展概况进行了简单介绍,对掘进机拆运安装和调整,掘进机的井下组装以及掘进机的检修和维护保养作了简单介绍。
关键词:
掘进机;
截割部;
减速器
ABSTRACT
Themainpurposesforthisdesignareasfollows:
toknowhowtodesignadiggingmachine;
tomasterthewaytodesignthecrossingaxisdiggingpartofthediggingmachine.
Thethingofthisdesignisadiggingmachinewhichisusedtocutcoalandmovdbychain,thisdesignmainlyaboutthefunctionofallofthepartsofthemachineandthestructureofthediggingpart.Inthedesignofofthewholemachine,thisarticleismainaboutthetakingsystem,thecarringsystem,thewalkingsystem,theliquidsystemandthethemachinestructureandsoon.
Thisarticlemainlytalkaboutthestructureofthediggingpart,thisdiggingpartisacrossingaxisdiggingpart.Inthisarticle,thestructureofthesustainshelfandthethespeedreducingmachineryarecarefullydesigned.thecharacteristicofthediggingpartareasfollows:
(1)Threecoupleofgearsareusedinthespeedreducingmachinerytoaddthelenghofthediggingpartandbecausethiswayofdesign,theinterventionofthegearandthediggingheadcanbeavoid.
(2)Theconegearsareusedinthefirstcoupleofthegears,itfulfiltheneedoftheaspectchangingofthediggingpart.
Furthermorethearticlealsotalksaboutthediggingmachine’searmarkandthehistoryofthediggingmachine,andthisarticlealsotalksaboutthedismantlingandfixingofthemachine,thecheckingandrepairingofthemachine.
Keywords:
diggingmachine;
diggingpart;
speedreducingmachinery.
1前言
本次毕业设计的掘进机可经济截割的煤岩单向抗压强度60MPa,主要适用于煤及半煤岩巷的掘进,也适用于条件类似的其它矿山及工程巷道的掘进。
1.1设计背景和目的:
当前,我国煤矿由于一井一面采煤方法的普遍采用,其开采速度大大加快,因而带来采掘机械化比例失调的矛盾更加突出。
特别是易采的中厚煤层资源日益减少,而薄煤层的开采比例逐年增加,在全部采准巷道中,半煤岩巷的比例已经达到25%,但这些巷道中的90%仍旧采用着传统的炮掘作业,劳动强度大,安全性差。
目前,我国大部分局、矿使用的几种主要机型多是上世纪六、七十年代设计的,这些老产品设计陈旧过时、元部件可靠性差、开机率低、维护量大,而且机重偏轻、截割功率较小、过断层和截割岩石的能力差,仅适合在煤巷中使用。
因此急待开发研制综合性能好、适应范围广的新型掘进机,来解决掘进机更新换代的问题,缓解采掘比例失调的紧张局面。
1.2掘进机发展概括:
悬臂式掘进机发展至今大致经历了以下四个阶段:
第一阶段:
40年代末期到60年代中期,悬臂式掘进机从无到有,逐渐发展成能将截割、装运、行走等功能集于一体的联合机组,并在煤巷掘进中应用获得成功。
在这个阶段应用的机组为第一代机型,其特点是机器重量在15t左右,截割功率30kw左右,主要用于软煤巷道掘进,代表机型有原苏联的
和匈牙利的
等。
第二阶段:
60年代中期到70年代末期,这个阶段煤巷掘进机发展迅速,机器的性能不断提高,大量掘进机被用于煤巷掘进中。
这个阶段的机型为第二代机型,其特点是:
煤巷掘进技术性能日趋完善成熟,适用范围扩大,部分截割功率大的机型有过断层和截割夹矸的能力,可截割硬度f<
6的煤岩,机重在20~40t左右,截割功率在55~100kw左右,代表型有RH25、AM-50、MRH-S100-41、
-2等。
第三阶段:
70年代末期到80年代后期,掘进机适用范围进一步扩大,半煤岩重型掘进机不断涌现,技术逐渐成熟。
煤巷掘进机的功能齐全,可靠性大幅度提高。
这个阶段机型为第三代机型,其特点是:
机器重量增大,一般在50t左右,截割功率150~200kw左右,可截割硬度f=8~10的煤岩,代表机型有AM-75、LH-1300、E169、E134、
、S125-24等。
第四阶段:
80年代后期到现在,掘进机技术性能仍在继续发展,计算机控制、正常运行监控、故障诊断及其他高新技术逐渐被采用。
这个阶段的机型为第四代机型,其特点是机器重量进一步增加,一般在70t左右,截割功率也在增大,一般都在200kw以上,可截割硬度在f>
10的煤岩,其代表机型有AM-85、AM-105、E200、E250、S200-50等。
我国悬臂式掘进机的研制从1965年引进前苏联
型掘进机开始并由设计、制造、使用单位共同参与生产了一些小型掘进机,用于煤巷掘进,但发展不快。
从1979年开始,我国大量从英国、德国、奥地利、日本、前苏联、匈牙利等国引进掘进机,品种约20多种,数量超过200台,对我国煤矿巷道机械化掘进起到了推动和促进作用。
自70年代中期以来,我国先后研制出EL-90、EMS-75、EBJ-110、ELMB-75B、EZ-75、EBJ-132、EBH-132等机型;
另外,从引进的掘进机中经过筛选,引进技术,分别生产出AM-50、S-100型掘进机,其中有些机型已批量生产,在煤矿中推广使用。
目前,我国已形成了掘进机研究、设计、制造、使用骨干队伍,为掘进机的进一步发展创造了有利条件。
1.3掘进机技术发展趋势
悬臂式掘进机工作条件恶劣,工作场地狭窄,外形尺寸受到严格限制,机器结构也比较复杂,涉及机械、电气、液压、材质、工艺、冷却、除尘等一系列技术领域。
随着高产高效日产万吨以上综采工作面的出现,要求掘进速度必须大大加快,掘进机的性能更加完善。
当前悬臂式部分断面掘进机技术发展有以下一些特点,并面临连续采煤机的挑战。
⑴不断扩大适用范围,具有在复杂条件下正常工作的性能。
国外新型掘进机的截割功率及重量都在增加,截割能力不断提高,截割硬度可达100MPa以上,不仅可截割硬煤、半煤岩、还可在钾矿、盐矿及隧洞等工程中应用。
部分重型掘进机在不移位的情况下,截割断面可达35~42
,所掘断面形状除拱形、梯形、矩形外,有的机型配上掩护盾还可掘圆形断面。
另外,掘进机的爬坡能力也在提高,多数都在纵向±
16°
的破上可靠地工作;
履带也有加宽趋势,在机器加重后,不会过于增大对巷道底板比压,以扩大适用范围。
⑵进一步提高可靠性。
掘进机的工作对象主要是煤岩及部分矿物,工作时振动冲击都很大,因此要求其在井下能长期连续工作。
例如,英国对截割减速箱设计寿命制定的标准是50000h,并通过试验进行严格考核。
在液压、电气元部件的选用上,要进行严格筛选,许多重要及关键元件都选用世界名牌产品,而且在性能参数方面都具有比较的安全储备,一般常是实际工作工况参数的2倍。
在制造时,所选用的是优质材料,其强度等性能都很好,另外在设计过程中,尽量采用独立部件或组件,便于拆装检修。
⑶提高机电一体化程度。
现代掘进机采用新型实用技术,使掘进机的性能更加完善。
⑷探索新的截割技术。
70年代初,美国将高压水细射流引入悬臂式掘进机,作为辅助截割,即在截齿为主要截割的同时,充分利用高压水射流撞击、侵蚀、液压楔等作用,达到破碎坚硬岩石的目的。
德国在实验室做过试验,在水压为150~180MPa时,就有辅助切割作用,并用压力为200MPa的高压水射流(动力为350kw)配合平均截割功率120kw的截割头,就有截割坚硬的岩石。
这种岩石如果用截割功率470kw的重型掘进机截割,则很不经济,甚至无法截割。
但用高压水射流,尤其当其压力大于200MPa以上时,其元件研制的难度很大,回转密封等问题也不易解决,研制费用也很高,因而近几年发展不快。
另外,俄罗斯图拉工业技术大学帕烈湟尔等教授研制出冲击扭矩截割技术,其工作原理是在原掘进机截割头传动系统变动不大的基础上,加了一套冲击扭矩加载机构,使截割头在正常截割的同时,又得到每分钟3000次的冲击扭矩,通过截齿作用到煤岩上。
根据俄罗斯改装的Ⅰ∏KC样机试验的结果,改装后的掘进机能掘f=7~8的煤岩,生产率提高30%~35%。
⑸提高掘进机综合配合能力。
当前掘进机利用率低,没有充分发挥作用,在很大程度上与综合配套能力低、配套不完善有关。
掘进系统中的主要配套环节,包括支护、转载、运输、供电、供水、通风、降尘等。
其中,支护与辅助运输工作量最大,占时间最多,若不解决好这两个环节中存在的问题,掘进机的潜力约有一半不能发挥。
为了缩短支护时间,当顶板中等稳定时,常用机载锚杆钻机打锚杆支护;
而顶板条件差时,掘进一架棚距后必须紧跟着架一架棚子或打一排锚杆,严格控制空顶距,截割与支护不能平行作业。
国外用单轨吊运送支护材料,用各种机械扳手拧螺母,而国内多用人工,有时用掘进机上的托梁器协助架棚。
为了实现掘进与支护平行作业,运用超前液压支架或主机自带盾牌式掩护支护,但使用效果均不理想,所以直至现在解决迎头临时支护设备仍是各国研制的主要目标。
在辅助运输方面,国外主要运用单轨吊或无极绳卡轨车。
在煤岩运输方面,通常采用桥式转载机,后配带式输送机,有条件的还设置
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