掘进机行走部总体结构设计

目录

1 绪论 (1)

1.1概述 (1)

1.2掘进机的发展 (1)

1.2.1国外掘进机的发展 (1)

1.2.2我国掘进机的发展 (1)

1.3履带式掘进机行走机构的工作原理 (2)

1.4研究掘进机行走机构的意义 (2)

1.5EPJ-120TP型掘进简介 (3)

1.5.1EPJ-120TP型掘进机简述 (3)

1.5.2J─120TP主要技术参数 (5)

2 总体结构设计 (5)

2.1掘进机的总体结构 (5)

2.2掘进机各部分的选型 (6)

2.2.1工作机构 (6)

2.2.2装载机构 (6)

2.2.3运输机构 (7)

2.2.4转载机构 (7)

2.2.5行走机构 (7)

2.2.6除尘装置 (8)

2.3掘进机各部分基本结构设计 (8)

3 掘进机行走部总体结构设计 (14)

3.1掘进机行走部设计要求 (14)

3.2传动方案的设计 (14)

3.3行走机构基本参数设计 (14)

3.3.1履带及相关部分设计 (14)

3.3.2履带链轮的设计 (15)

3.3.3张紧装置和导向轮的设计 (16)

3.3.4单侧履带行走机构牵引力的计算确定 (16)

3.3.5单侧履带行走机构输入功率的计算确定 (16)

3.3.6液压马达、液压泵与电机型号的选择 (16)

4 掘进机行走部减速器设计 (17)

4.1传动方案的设计 (17)

4.2总传动比的计算 (18)

4.3行星齿轮减速器的设计 (19)

4.3.1已知条件 (19)

4.3.2配齿计算 (19)

4.3.3初步计算齿轮的主要参数 (19)

4.3.4啮合参数的计算 (20)

4.3.5几何尺寸的计算 (21)

4.3.6装配条件的验算 (24)

4.3.7传动效率的计算 (24)

4.3.8齿轮强度验算 (25)

4.4配合圆柱齿轮的设计 (26)

4.4.1齿轮齿数的选择 (26)

4.4.2齿轮模数的选择 (27)

4.4.3几何尺寸的计算 (27)

4.4.4齿轮弯曲强度校核 (28)

4.5结构设计 (29)

4.5.1行星传动结构设计 (29)

4.5.2高速轴的结构设计及校核 (30)

4.5.3行星轮支承轴的结构设计及校核 (32)

4.5.4配合齿轮的轴的结构设计及校核 (34)

4.6减速器其他零件的校核 (34)

4.6.1轴承的校核 (34)

4.6.2键的校核 (35)

5 装机事项及检修 (36)

5.1搬运、安装及调整 (36)

5.1.1掘进机的拆卸和搬运 (36)

5.1.2机器的组装 (37)

5.1.3零部件的调整 (37)

5.2掘进机的检修 (38)

参考文献 (41)

翻译部分 (41)

英文原文 (41)

中文译文 (51)

致谢 (58)

1 绪论

1.1概述

煤炭是重要的一次能源。随着工业的发展，生产规模不断扩大，煤炭在国民经济中的低位也越来越重要。随着采煤机械化和综合机械化的发展，大大提高了工作面的开采强度，工作面的推进速度越来越快，这就要求加快掘进速度。各国大力研发各类掘进设备。

1.2掘进机的发展

1.2.1国外掘进机的发展

19世纪70年代，英国为修建海底隧道，生产制造了第一台掘进机，美国在20世纪30年代开发了悬臂式掘进机，并把此项技术应用于采矿业，此后英国、德国、日本等十几个国家相继投入了大量的人力、物力、财力用于掘进机技术的开发和研制，先后研制了近百种机型。

各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤巷为作业对象。中期产品主要是用于截割各种煤岩的中型掘进机，机重一般在25吨左右。可截煤岩石硬度系数f≤6、截割功率为50~100KW。有代表性的机型有英国的MKⅡA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型掘进机。近期产品主要是以中硬岩和工程隧道为作业对象的重型、全岩巷道掘进机和掘锚机组，机重多在40~100吨。可截岩石硬度系数：纵轴可达f=8~10,横轴可达f=10~14，截割功率为150~300KW。有代表性的机型有英国的LH-1300、LH-1400；奥地利的AM75、ATM105、AHM105和日本的S200、S220、S300、S350。目前也有把连续采煤机代替掘进机作为巷道掘进的，它主要针对半煤岩巷道和软岩巷道的掘进截割硬度f≤6。

此外，掘进机的适用范围还在扩大、掘进断面在增加、适应坡度在提升、截割能力进一步加强、辅助功能增加、智能控制技术得以提高。

1.2.2我国掘进机的发展

我国对悬臂式掘进机的研究始于20世纪60年代中期，通过对引进型掘进机研究和和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的经验，以30~50KW的小功率掘进机为主研制规模较小。我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机是在1979年引进了100多台国外掘进机以后。我国淮南煤机厂引进了奥地利奥钢联公司AM50型掘进机、佳木斯煤机厂引进了日本三井三池制作所S-100型掘进机。通过对国外先进技术的引进、学习，推动了我国综掘机械化的发展。经过30多年的学习和自主研发，我国已经拥有年产1000余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20多种型号的掘进机，其截割功率从30KW-200KW，初步形成系列化产品。尤其是近年来，我国相继开发了以EPJ-120TP型掘进机为代表的替代机型，在整

体技术性能方面达到了国际先进水平。基本能够满足国内半煤岩掘进机市场额需求。半煤岩掘进机以中型和重型为主，其截割岩石硬度为f=6-8，截割功率在120KW以上，机重在35吨以上。煤矿现用主流半煤岩掘进机以煤科总院太原研究院生产的EPJ-120TP型、E-BZ160TY型以及佳木斯煤机厂生产的S150J型三种机型为主。

尽管我国掘进机技术有了较大的发展，但与国外掘进机技术水平相比还有一定的差距。今后我国掘进机技术的发展趋势是：

（1）掘锚联合机组研制，集掘、钻、锚为一体的综合机组，既能快速掘进，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

利用效率低的问题。

（2）扩大掘进机的使用范围。进一步使机型矮型化，改善截割、装载、行走等机构，使其能较好地适应我国各种地质构造和断面形状的巷道掘进。

（3）向重型化方向发展。将掘进机用于铁路、城市地铁隧道和公路建设等行业。

（4）喷雾降尘设备随机化。

（5）提高各类型掘进机工作的可靠性以及各元部件的可靠性和互换性。

（6）发展新的元部件技术和机电一体化技术。

（7）大力发展矮、窄机身中型掘进机。目前在煤矿实际使用的掘进机型号中，功率适中的掘进机占主导地位，如EBZ132、EBZ160。这一系列掘进机的技术

已趋于成熟。但随着我国煤炭采掘业的不断发展，中厚煤层将逐渐减少，煤

矿巷道必然趋于薄煤层，极薄煤层。因此，机身矮、窄型掘进机将大有市场。

（8）向系列化、标准化、模块化方向发展。

1.3履带式掘进机行走机构的工作原理

掘进机的行走机构根据行走方式的不同，可分为履带式、轮胎式、轨轮式三种，目前煤矿所使用的悬臂式掘进机的行走机构均采用履带式。

履带式行走机构是依靠接地履带与底板之间相对运动所产生的摩擦力，驱动机器行走。其最大静摩擦力取决于机器重量，以及履带板与底板之间的粘着系数。在行走机构动力容量—定的情况下，行走阻力如小于粘着力，主动链轮旋转时，链轮上的槽齿拨压履带链板上的凸台，由于粘着力的存在，阻止了履带链运动，而迫使机体移动。反之，当行走阻力大于粘着力，主动链轮的槽齿拨压履带链板上的凸台时，履带链能够克服履带板与底板之间的粘着力，使履带链空转打滑。因此，为了保证掘进机的正常行走，行走机构必须具有足够的牵引力。

1.4研究掘进机行走机构的意义

掘进机行走机构是一个非常重要的部件，它既是驱动掘进机行走、调动的执行机构，同时又是整台掘进机的连接和支撑的基础。当掘进机为非工作状态时，它实现整机前进、后退、转弯以及爬坡等各种运动和牵引转载机行走，调整位置为巷道掘进做准备；当掘进机作业时，它承受截割机构的反力、倾覆力矩及动载荷，实现掘进机的工作推进。掘进机行走机构设计的各个参数的选定对整机的正常运行、性能的可靠性以及工作的稳定性有着

重要影响。

1.5EPJ-120TP型掘进简介1.5.1EPJ-120TP型掘进机简述

图1-1EPJ-120TP型掘进机外形

1.5.2J─120TP主要技术参数

锚杆泵站电动机：锚杆泵站双联齿轮泵流量 32/32ml/r

油箱：有效容积 610L

冷却方式板翅式水冷却器

油缸数量： 8个

2 总体结构设计

2.1掘进机的总体结构

掘进机是具有截割、装载、转载煤岩，并能自己行走，具有喷雾降尘等功能，以机械方式破落煤岩的掘进设备，有的还具有支护功能。本次设计采用部分断面掘进机，一般适用于单轴抗压强度小于60MPa的煤、煤—岩、软岩水平巷道，但大功率掘进机也可用于单轴抗压强度达200MPa的硬岩巷道，一次仅能截割断面一部分，需要工作机构多次摆动，逐次截割才能掘出所需断面，断面形状可以是矩形、梯形、拱形等多种形状，其中悬臂式掘进机在煤矿使用普遍。

悬臂式掘进机由截割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电控系统和喷雾降尘系统等组成，各部分作用为：

（1）截割机构

由截割头、悬臂和回转座组成的破煤（岩）机构。电动机通过减速器驱动截割头旋转，利用装在截割头上的截齿破碎煤岩。截割头纵向推进力由行走履带（或伸缩悬臂的推进液压缸）提供。升降和回转液压缸使悬臂在垂直和水平方向摆动，以截割不同部位的煤岩，掘出所需形状和尺寸的断面。

（2）装运机构

由装载机构和中间输送机两部分组成。电动机经减速后驱动刮板链和扒爪或星轮，将截割破碎下来的煤岩集中装载、转运到掘进机后面的转载机或其他运输设备中，运出工作面。

（3）行走机构

驱动掘进机前进、后退和转弯并能在掘进作业时使机器向前推进。

（4）液压系统

由液压泵、液压马达、液压缸、控制阀及辅助液压元件等组成，用以提供压力油，控制悬臂上下移动，驱动装运机构中间输送机、集料装置及行走机构的驱动轮，并进行液压保护。

（5）电气系统

向掘进机提供动力，驱动掘进机上的所有，同时也对照明、故障显示、瓦斯报警等。

（6）喷雾降尘系统

为降低掘进机在作业中产生的粉尘而装备的设施，有喷雾降尘系统两种形式。喷雾降尘系统由内、外喷雾装置组成，用以向工作面喷射水雾，达到降尘的目的。

2.2掘进机各部分的选型

2.2.1工作机构

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。

工作机构的布置方式，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

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。

(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。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。

2.2.3运输机构

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

目前，多采用胶带输送机。胶带转载机构传动方式有3种：

（1）用液压马达直接或通过减速器驱动机尾主动卷筒；

（2）由电动卷筒驱动主动卷筒；

（3）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

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

掘进机的除尘方式有喷雾式和抽出式两种。

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：①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；②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。

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掘进机各部分基本结构设计

（1）截割部

截割部主要由截割电机、叉形架、二级行星减速器、悬臂段、截割头组成。如图2-1

图2-1截割部

截割部为二级行星齿轮传动。由 120kW的水冷电动机输入动力，经齿轮联轴节传至二级行星减速器，经悬臂段，将动力传给截割头，从而达到破碎煤岩的目的。整个截割部通过一个叉形框架、两个销轴铰接于回转台上。借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装于回转台与机架之间的两个回转油缸，来实现整个截割部的升、降和回转运动，由此截割出任意形状的断面。

（2）装载部

装载部结构如图2-2，主要由铲板及左右对称的驱动装置组成，通过低速大扭矩液压马达直接驱动三爪转盘向内转动，从而达到装载煤岩的目的。装载部安装于机器的前端。通过一对销轴和铲板左右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上、下摆动。当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的截割稳定性。

图2-2装载部

(3)刮板输送机

刮板输送机结构如图2-3。

图2-3刮板输送机

刮板输送机主要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等（改向轮组装在装载部上）组成。刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。机架在该处设有可拆装的垫块，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。刮板输送机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过在输送机尾部的张紧油缸来实现的。

（4）行走部

行走部设计见下一节

（5）机架和回转台

机架结构如图2-4。

1-回转台 2-前机架 3-后机架 4-后支撑腿 5-转载机连接板

图2-4机架

机架是整个机器的骨架，它承受着来自截割、行走和装载的各种载荷。机器中的各部件均用螺栓或销轴与机架联接，机架为组焊件。回转台主要用于支承、联接并实现切割机构的升降和回转运动。回转台座在机架上，通过大型回转轴承用止口、36 个高强度螺栓与机架相联。工作时，在回转油缸的作用下，带动切割机构水平摆动。截割机构的升降是通过回转台支座上左、右耳轴铰接相连的两个升降油缸实现的。

（6）液压系统

1）本机除截割头的旋转运动外，其余各部分采用液压传动。系统原理图见图2-5。

图2-5 液压系统图

2）几种主要液压元件的设计

①吸油过滤器

为了保护油泵及其它液压元件，避免吸入污染杂质，有效地控制液压系统污染，提高液压系统的清洁度，在油泵的吸油口处设置了两个吸油过滤器，该过滤器为精过滤。当更换、清洁滤芯或维修系统时，只需旋开滤油器端盖(清洗盖)，抽出滤芯，此时自封阀就会自动关闭，隔绝油箱油路，使油箱内油液不会向外流出。这样使清洗、更换滤芯及维修系统变得非常方便。另外，当滤芯被污染物堵塞时，设在滤芯上部的油路旁通阀就自动开启，以避免油泵出现吸空等故障，提高液压系统的可靠性。

②回油过滤器

为了使流回油箱的油液保持清洁，在液压系统中设置了两个回油过滤器，该过滤器为粗过滤，位于油箱的上部。当滤芯被污染物堵塞或系统液温过低，流量脉动等因素造成进出油口压差为 0．35MPa 时，压差发讯装置便弹出，发出讯号，此时应及时更换滤芯或提高油液温度。更换滤芯时，只需旋开滤油器滤盖(清洗盖)即可更换滤芯或向油箱加油。若未能及时停机更换滤芯时，则设在滤芯下部的旁通阀就会自动开启工作(旁通阀开启压力为0．4MPa，以保护系统。

③润滑

正确的润滑可以防止磨损、防止生锈和减少发热，如经常检查机器的润滑状况，就可以在机器发生故障之前发现一些问题。比如，水晶状的油表示可能有水，乳状或泡沫状的油表示有空气；黑色的油脂意味着可能已经开始氧化或出现污染。润滑周期因使用条件的差异而有所不同。始终要使用推荐的润滑油来进行润滑，并且在规定的时间间隔内进行检

查和更换，否则，就无法给机器以保障，因而导致过度磨损以及非正常停机检修。在最初开始运转的三百小时左右，应更换润滑油。由于在此时间内，齿轮及轴承完成了跑合，随之产生了少量的磨损。初始换油后，相隔1500小时或者6个月内必须更换一次。当更换新润滑油时，清洗掉齿轮箱体底部附着的沉淀物后再加入新油。

（7）电气系统

掘进机截割部设计汇总

2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm

表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3

3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。

机械毕业设计998掘进机的截割机构的设计

摘要 随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭行业以前只是重视采煤的机械化，大多数的煤炭行业很少有在掘进方面有较大的投入和研究，这样就造成了采掘速度远远大于开拓速度，此时怎样来提高出煤量，开拓的机械化就显得极其重要了。作为我国主要能源的煤炭资源在开采上日趋机械化的同时，迫切需要拥有先进的掘进机械，掘进机的研制成功标志着我国的煤炭行业已达到世界的先进水平。 掘进机截割机构是掘进机的主要组成部分，按照掘进机截割部的总体、动力部分、传动部分以及执行部分的设计思路进行掘进机截割部的设计。在设计时，动力部分做选型计算，传动部分的行星减速机构做具体的设计计算和校核，执行部分只对执行元件进行设计计算和校核。设计对于提高和改进掘进机工作性能，发展我国大口径全断面掘进机产业以及进一步提高我国的盾构研发能力、改善研发条件具有重大战略意义。 关键词：掘进机; 截割臂; 行星减速器

Abstract With the accelerating of coal industry, the degree of mechanization mining coal industry is the importance before, the most mechanized excavating in coal industry has rarely have large investment and research, thus causing the mining speed than develop, how to improve the speed of coal, development of a mechanized appears very important. As our main source of energy in the exploitation of coal resources in the increasingly urgent need, mechanized excavating the advanced mechanical, swinging the successful development of the coal industry, China has reached the advanced world level. Determing cutting mechanism is the main component, the product in accordance with the overall determing cutting parts, power transmission part and the part, the part of the design thought for the design of determing cutting. In the design, selection of part, transmission parts of planetary gearhead institutions do specific design calculation and test execution part only, design calculation of actuators and checking. Design for improvement in China, the development work performance swinging big caliber, whole section roadheader industry and further enhance our shield developing capability, improve development condition with the strategic significance. Key words：roadheader ; cutting arm ; planetary-gear drive

掘进机截割头设计

掘进机截割头设计 煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。近年来，我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展，装备水平也有很大的提高，在自主创新能力上也有长足的进步。 煤炭工业是我国国民经济的主要支柱产业。在未来50年内，煤炭仍是主要的能源和战略物质，具有不可替代性，是国民经济和社会发展的保证。随着国民经济的快速发展，以及国加入WTO后，煤炭工业现代化的步伐也在加快。目前，国内掘进机发展水平相对落后，巷道掘进成为煤矿发展的一个瓶颈，制约着煤炭工业的发展。各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤炭为作业对象，机重在13-17吨之间、切割功率在30KW左右的轻型机，代表机型是前苏联的ЛК-3型掘进机。中期产品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机，机重在25吨左右、切割功率50-100KW，可切岩石硬度系数f6，如英国的MKA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型等。近期产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石为作业对象的重型机，一般机重40-80吨、切割功率150-200KW、可切岩石硬度系数f8，如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。 我国的掘进机技术开发工作始于1965年，最初是仿前苏联的ЛК-3型掘进机，1979年后，先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机，通过引进日本MRH-5100-41型、奥地利AM-50等型掘进机的制造技术和先进加工设备，并进行技术转化，到1989年底，我国已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6种8个型号的掘进机，使我国中小型掘进机不再依赖进口。此后，我国又开始了重型掘进

掘进机行走机构减速器设计(开题分析方案)

一、课题名称 132型掘进机行走减速器设计 二、课题研究背景 掘进机分为两种：开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。英文：roadheader用于开凿平直地下巷道的机器。主要有行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的破碎头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量高等优点，但造价大，机构复杂，损耗也较大。 近年来随着我国煤炭行业的迅速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。 掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。 我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。 我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20世纪60年代，以30～50kW的小功率掘进机为主，研究开发和生产使用都处于实验阶段。80年代初期，我国淮南煤机厂<现重组为凯盛重工）引进了奥地利奥钢联公司AM50型掘进机、佳木斯煤机厂<现隶属于国际煤机）引进了日本三井三池制作所S-100型掘进机，通过对国外先进技术的引进、消化、吸收，推动了我国综掘机械化的发展。但当时引进的掘进机技术属于70年代的水平，设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用，加之国产机制造缺陷，在使用中暴露了很多问题。国内进一步加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。经过近30年的消化吸收和自主研发，目前，我国已形成年产1000余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20多种型号的掘进机，其截割功率从30kW 到200kW ，初步形成系列化产品，尤其是近年来，我国相继开发了以EBJ-120TP型掘进机为代表的替代机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平。基本能够满足国内半煤岩掘进机市场的需求，半煤岩掘进机以中型和重型机为主，能截割岩石硬度为f＝6～8，截割功率在120kW以上，机重在 35t以上。煤矿现用主流半煤岩巷悬臂式掘进机以煤科总院太原研究院院生产的EBJ-120TP型、EBZ160TY型及佳木斯煤机厂生产的S150J型三种机型为主，占半煤岩掘进机使用量的80％以上。 然而，国内目前岩巷施工仍以钻爆法为主，重型悬臂式掘进机用于大断面岩巷的掘进在我国处于实验阶段，但国内煤炭生产逐步朝向高产、高效、

横轴式掘进机截割头设计

横轴式掘进机截割头设计 摘要：随着社会的不断发展和科技水平的不断提高，人类征服自然的领域也在不断扩大，其中比较具有代表性的就是掘进机，掘进机的出现具有很重要的实用意义。自从掘进机开始进入人们的生活视线，就被广泛地应用到铁路穿山隧道、引水隧道等各施工过程中.掘进机的功能除了能应用在隧道施工外，像以采掘为目的的煤巷开挖、矿巷开掘中也广泛采用了掘进机，这样工作效率高。以上介绍使用的就是部分断面掘进机，而横轴掘进机是其中的一种。 本次毕业设计就是为了研究横轴式掘进截割头的设计，具体设计内容包括：1.收集基本资料，例如：先对掘进机现在在国内外的发展趋势进行了解，接着对掘进机结构进行学习分析，从而发现掘进机本身有什么需要改进之处，还有就是掘进机对截割的矿岩都有什么要求等；2.对资料进行学习和总结。将自己收集的数据进行整理列表，这样看起来一目了然；3.CAD的学习制作等。通过简单的CAD软件学习，将自己想要设计的截割头画出来。并通过计算得到基本数据，进行数据分析和结构分析相结合。对掘进机的具体结构用途也要进行了解和掌握，这样有利于截割头的整体计算。 掘进机结构的优化设计和制造精度对今后的工作性能都会有决定性的影响因为截割头是掘进机的核心部位，所以它的研究自然也就成了重中之重。煤炭是人类生产生活的重要能源，随着工业的不断发展，生产规模的不断扩大，煤炭在国民经济中的地位也显得越来越重要。随着采煤机械化的发展，大大提高了工作面的广度，对开采强度，工作面的推进速度要求也越来越快，这就要求加快掘进速度，提高工作效率以适应人们对工具的需求。切割头是掘进机的工作机构，它的主要功能就是破碎岩石或者分离煤层。经过对煤岩切割过程的研究了解，认识到影响切割效果的因素很多，因而掘进机截割头的设计变的复杂许多。为提高工作效率，加快生产力，满足人们对机械化的高要求，截割头的设计成了重中之重。如果在截割头的每一转中，参加切割的各个截齿都能同时从岩石中切下等体积的煤岩，也就是每个镐齿的受力相等，磨损程度也相同，机械运动也比较平稳，只有满足这些要求，才可以达到自己当初设计的初衷。 关键词：横轴；掘进机；截割头；截割头参数；截齿

掘进机截割部设计

各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构

EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 截割机构技术参数的初步确定 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm 表 2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩 冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 20092

3悬臂式掘进机截割机构方案设计 截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ? 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。

MG400940-WD型采煤机割部设计

本科毕业设计（论文）通过答辩 摘要 MG400/940-WD型采煤机是一种电牵引大功率采煤机，该机机身矮，装机功率大，所有电机横向布置，机械传动都是直齿传动，电机、行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出，故传动效率高，容易安装和维护。 本说明书主要介绍了采煤机截割部的设计计算。MG400/940-WD 型采煤机截割部主要是由四级齿轮传动组成，截割部电机放在摇臂内横向布置，电动机输出的动力经由三级直齿圆柱齿轮和一级行星轮系的传动，最后驱动滚筒旋转。截割部采用四行星单浮动结构，减小了结构尺寸，采用大角度弯摇臂设计，加大了过煤空间，提高了装煤效果。 在设计过程中，对截割部的轴、传动齿轮、轴承和联接用的花键等部件进行了设计计算、强度校核和选用。本说明书主要针对主要部件的设计计算和强度校核进行了叙述和介绍。 此外，还对MG400/940-WD采煤机的使用与维护进行了说明，以便能更好的发挥该采煤机的性能，达到最佳工作效果。 关键词：采煤机；截割部；行星轮系；齿轮传动设计

Abstract The MG400/940-WD type mining machine is that a kind of electricity draws the high-power mining machine, this machine fuselage is low, Installation is large in power, all electrical machineries are fixed up horizontally, mechanical drive is all the transmission of straight tooth, electrical machinery, walk case drive wheel package etc. can take from old pool side out, so the transmission is high in efficiency, easy to install and safeguard. Calculate in design which cuts the cutting department of main introduction mining machine of this manual. It is made up of a moderate breeze gear wheel transmission that the MG400/940-WD type mining machine cuts the cutting department, cut the electrical machinery of cutting department and put to fix up horizontally in the rocker arm, the power that the motor outputs leans on a round of transmission of department of gear wheel and planet round via the tertiary straight tooth, urge the cylinder to rotate finally. Cut the cutting department and adopt the floating structure of four planetary forms, have reduced the physical dimension, adopt the large angle to curve the rocker arm to design, have strengthened the space of coal, have improved the coal result of putting. In the course of designing, to cutting the axle of the cutting department, gear wheel of the transmission, parts such as the bearing and spline linking using, etc have designed to calculate, the intensity is checked and selected for use. This manual mainly designs for main part one calculating to check with the intensity have narrated and introduced. In addition，returning use for MG400/940-WD mining machine and maintenance proves, In order to be able to good full play performance of person who should mine, reach the best working result. Keyword: Mining machine ；the cutting department ； A department of planet ；Gear wheel of the transmission Design

电动采煤机行走部设计设计说明

电动采煤机行走部设计设计说明

电动采煤机行走部设计 目录 前言 1 1 采煤机行走部 3 1.1 采煤机行走部设计总体方案 3 1.1.1 采煤机主要参数3 1.1.2 采煤机行走机构与驱动方式的总体设计方案 3 2行走部传动总设计 6 2.1 行走部电动机的选择 6 2.2 行走部传动比分配6 3 行走部零件的初步设计及强度校核8 3.1行走部传动齿轮初步设计及强度校核8 3.1.1行走部齿轮Z1，Z2初步设计及强度校核8 3.1.2 行走部齿轮Z3，Z4的初步设计及强度校核15 3.1.3 行走部二级行星齿轮Z5，Z6，Z7的初步设计及强度校核23 3.2 行走部轴的校核及轴承寿命计算30 3.2.1 行走部Ⅰ轴的初步设计、校核及轴承寿命计算30 3.2.2 行走部II轴的初步设计及校核及轴承寿命计算36 3. 2. 3 二级行星轮轴初步设计及强度校核及轴承寿命计算 (40) 3. 2. 4 二级行星架支承轴承计算43 结论45 致谢46 参考文献47 附录A48 附录Ｂ52

前言 我国和世界其他主要采煤国家一样，20世纪50年代采煤机械化尚处于开发和探索阶段。 1950年，吉林蛟河煤矿首先引进使用前苏联KM -1型截煤机，实际上这是一种深截盘（截深1.6—2.0m）的煤层掏槽机械。1951年，黑龙江双鸭山煤矿首先引进使用了前苏联顿巴斯-1型采煤机（康拜因），这是一种深截框式采煤机械，截深1.2-1.6m。康拜因当时在我国得到了较广泛使用，据1957年煤炭工业部对开滦矿务局的12个工作面的抽样调查表明，这种机采比炮采具有较好的生产技术经济指标。 在破碎顶板条件下，鸡西矿务局小恒山矿改变康拜因的截深取得了成功。1960年该矿的201工作面顶板破碎，曾采用1.6m截深的康拜因采煤，因产量及工效低、材料消耗大，后研究改造原设备的截框，将截深缩为1.0m取得成功，月产量从原来的4256-7433t增加到11027-13722t。这也是从深截式向浅截式发展的一种尝试。 使用截深0.6m的浅截式采煤机，则始于1964年鸡西矿务局小恒山矿，该矿首先引进使用波兰浅截式固定滚筒采煤机。阜新矿务局清河门矿则与1966年开始使用鸡西煤矿机械厂生产的MLQ-64型浅截式固定滚筒采煤机，并配用了SGW-44型可弯曲刮板输送机，开创了我国自行研制生产普通机械化采煤成套装备的新局面。经过5年连续生产，达到了高效、低耗和安全要求。 于此同时，开滦、鸡西等矿务局把原来用的康拜因、截装机改成浅截式滚筒采煤机，取得了良好的效果。随后，在全国范围内广泛进行了这种采煤机的技术改造，成效显著，为进一步推动普通机械化采煤起到了重要的作用。 20世纪70年代初期，我国煤矿使用的采煤机主要有：固定滚筒采煤机MLQ-64型和单摇臂滚筒采煤机MLQ -80型，以及由截煤机、康拜因改装成的固定滚筒采煤机，此外尚有 1 少量其他型滚筒采煤机，但都是属于80KW以下的小功率采煤机。70年代后期，由于综合机械化采煤装备的引进个发展，促进了中功率采煤机的研制成功，也改善并发展了普通机

掘进机主要部件结构及工作原理

掘进机主要部件结构及工作原理 1截割部结构 截割部主要由截割头组件1、悬臂段2、截割减速器3、截割电机7组成，如图1所示。截割减速器3两端的法兰盘分别与电动机7和悬臂段2连接成一体，悬臂段2中的传动轴通过花键及螺钉与截割头组件1相连接。电动机7经截割减速器3、悬臂段2中的传动轴驱动截割头组件1旋转截割煤、岩。截割部靠销轴4与截割头升降油缸相连接，靠销轴8 与截 割头 回转 台相 连 接。 在截 割头升降油缸推动下，可绕销轴8上下摆动；在截割头回转油缸推动下，可随截割头回转台左、右摆动。 图1 截割部结构 1-截割头组件；2-悬臂段；3-截割减速器；4、6、8-销轴；5-盖板；7-截割电机2．装运部结构 装运部的作用是将截割头破碎下来的煤和岩石装运到配套的转运设备上去。它由装载部（铲板部）和运输部（第一运输机）两部分组成。装载部（铲板部）的结构如图2所示，它由主铲板2、侧铲板1、星轮驱动装置4、弧形三齿星轮5等组成，两台低速大转矩马达直接驱动两个弧形三齿星轮5旋转，将截割头破碎下来的煤和岩石装运到运输部（第一运输机）的机尾溜槽8中。铲板通过耳座6与铲板升降油缸连接，通过支点耳座7与本体部连接；铲板升降油缸推动铲板绕支点耳座7可上下摆动。 星轮驱动装置结构如图3所示，弧形三齿星轮1通过定位销2和螺钉4与旋转盘3连

接，液压马达6的输出轴插入旋转盘3的花键孔，带动旋转盘3及弧形三齿星轮1旋转。 第一运输机位于机体中部，是中双链刮板式运输机，其结构如图4。运输机分前溜槽1和后溜槽3，前、后溜槽用高强度螺栓2联接，运输机前端通过插口插入铲板部和本体部连接的销轴上，后端通过高强度螺栓固定在本体上。运输机采用二个液压马达5直接驱动链轮，带动刮板链实现物料运输。紧链装置4采用丝杠螺母机构对刮板链的松紧程度进行调整，弹簧座起缓冲的作用。 图2 铲板部结构 1-侧铲板；2-主铲板；3-运输机尾链轮；4-星轮驱动装置；5-三齿星轮； 6-铲板升降油缸连接耳座；7-铲板支点耳座；8-运输机溜槽 图3 星轮驱动装置结构 1-弧形三齿星轮；2-定位销；3-旋转盘；4-螺钉；5-马达座；6-液压马达 图4 第一运输机结构 1-前溜槽；2-高强度螺栓；3-后溜槽；4-紧链装置；5-液压马达 3本体部（机架） 本体部由回转台、回转轴承、本体架等组成，本体架采用整体箱形焊接结构，主要结构件为加厚钢板，其结构如图5所示。 图5本体部结构 1-连接铲板部的销轴；2-连接截割部升降油缸的销轴；3-连接截割部的销轴；

采煤机牵引部设计

采煤机牵引部设计 本设计的目的是设计出强度满足理论要求、结构符合实际情况的电牵引采煤机牵引部。在设计中，首先对牵引部进行了传动装置的总体设计与相关运动参数的计算，然后依据有关公式和标准，对各级齿轮传动、轴与轴承分别进行了设计和校核，对行星结构的相关齿轮、轴和轴承进行了简单计算。 标签：牵引部；传动比；轴 1 概述 1.1 选型研究的意义 随着科学技术的发展，工业技术的改革，不可避免的在工业的各个方面来实现机械的综合化。采煤机直接用与煤炭的地下开采，是煤炭生产中最主要的机械设备之一。而牵引部是采煤机的重要组成部分，担负着移动采煤机，并使工作机构落煤或进行调动的任务。因此，对采煤机牵引部结构设计是一个应用前景和市场前景都非常好的研究项目。 1.2 设计的内容 查阅MG2X300-W采煤机的原始资料，对其牵引部进行改造，将其液压牵引改造成电牵引采煤机。采煤机的主要技术参数的选择、牵引部传动方案的确定和设计、牵引部传动参数的确定及分配、齿轮的设计和强度的校核、轴的设计和强度校核、辅助液压系统的设计、喷雾冷却系统的设计。 2 传动方案的确定 2.1 传动方案的设计 选择由南阳生产的三相鼠笼异步防爆电动机，型号为YB2-225M-4-55KW，其主要参数如下： 2.2 传动方案的比较及确定 比较以上三个方案：方案一有行星机构传动，简化了传动系统，但筒壳增大了，结构不够紧凑，所以此方案也不宜采用。方案二无惰轮调节中心距，且转速发生变化，横向齿轮大，造成径向负荷增大，使轴承使用寿命缩短。方案三是通过惰轮调节中心，使齿轮结构紧凑，齿轮传动，体积小，效率高，用于大功率的转动装置。 3 传动参数的确定

掘进机总体设计及行走部设计

中国矿业大学本科生毕业设计 姓名： ** 学号：****** 学院：应用技术学院 专业：机械工程及自动化 设计题目：掘进机总体设计及行走部设计专题：行走减速器与机架连接的改进指导教师： **** 职称：副教授 20**年6 月徐州

中国矿业大学毕业设计任务书 学院应用技术学院专业年级学生姓名 ** 任务下达日期：20**年 3 月8 日 毕业设计日期20** 年 3 月9 日至20** 年 6 月13 日毕业设计题目：掘进机总体设计及行走部设计 毕业设计专题题目：行走减速器与机架的连接改进 毕业设计主要内容和要求： 一、主要设计参数： 机身长：8-8.5m 机身宽：2～2.2m 机身高：1.5～1.65m 卧底深度： 245mm 装机功率：190kW 截割功率：120kW 经济截割煤岩硬度：≤60MPa 可掘巷道断面：18～20m2 最大可掘高度：3.75～4m 最大可掘宽度：5m 龙门高度：350～400mm 刮板速度：0.9～1.0m/s 运输形式：双边链履带宽度：2×500mm 行走速度：4.5m/min（工作）9m/min（调动） 额定电压：1140/660v 二、设计要求 1、查阅有关资料、完成履带式半煤岩掘进机总体方案的设计； 2、完成底盘总体传动及结构设计及减速器的设计； 3、主要部件、组件、零件图设计； 4、编写完成整机设计计算说明书 院长签字：指导教师签字：

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）： 成绩：指导教师签字： 年月日

MG400930-WD型电牵引采煤机截割部设计

摘要 摘要：本文完成了MG400／930一WD电牵引采煤机的整机外形的布局设计，介绍了采煤机的类型和工作原理，以及目前国内采煤机的现状和发展趋势，从左摇臂、左牵引部、左行走部、左电器控制箱、右电器控制箱、右行走箱、右牵引部、右摇臂的具体布局到各次的特点都有所涉及；重点完成了采煤机摇臂的设计计算，包括摇臂壳体以及壳体内一轴、第一级惰轮组、二轴、第二级惰轮组、第三级惰轮组、中心轮组、第一级行星减速器、第二级行星减速器几乎所有零部件的装配关系，各轴的转速计算，功率的传递计算，第一级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第二级圆柱直齿齿轮减速器的设计计算，第一级行星减速器的设计计算，第二级行星减速器的设计计算，各轴的设计以及校核，所有轴承支撑处轴承的选择校核、花键连接处花键的选用以及校核。 关键词：采煤机；电牵引；摇臂；行星轮减速器

ABSTRACT Abstract:This paper completed a MG400/930 WD Electric Traction Shearer of equipment configuration for the layout .Shearer introduced the type and principle,and the current domestic Shearer's current situation and development trend .From The left arm、left traction Department、the Department of left running,、the electrical control box on the left and right electrical control box,、dextral box、and the right of traction 、right arm to the specific layout of the features have been covered，shearer will focus on completing the design of the Rocker which including Shell and Shell within one axis,、the first-round group inert、two-axis,、the second-round group inert、the third-round group inert,、the center round group、first-class planetary reducer,、and the second-stage planetary reducer almost all parts of the assembly.The shaft speed and power transmission are calculated importont .First-class Spur Gear reducer design calculation, the second-straight cylindrical gear reducer design, first-class planetary reducer design calculation, the second-stage planetary reducer design, the design of the shaft and Verification, Bearing all the support bearings choice Department Verification, Key spent connecting Department spent Key Selection and Verification. Keywords：seam；shearer；electrical haulage；Rocker ；Planetary gear reducer

掘进机检修工艺

掘进机检修工艺标准 掘进机上井之后，其检修的主要内容为： 1、对掘进机的截割部、铲板部、第一运输机、行走装置等上井冲洗、分解、清洗、检修、修理或更换； 2、各种油缸全部分解、清洗、检查、修理，对镀层有锈蚀、划痕或碰伤超过标准的，应重新电镀，更换全部密封件并做打压试验； 3、阀类备件全部分解、清洗、更换损坏的零部件，更换全部密封件，按规定做打压试验，逐个调整安全阀的压力。逐条检查高压胶管，更换全部密封件和不合规格的高压胶管； 4、对掘进机电气部分，全部分解、检查、修理或更换； 5、作好检修记录。 根据掘进机维修的工艺流程图（见下页），设计掘进机的检修工序为： 第一道工序：清洗掘进机 1、掘进机上井后进入厂房，打扫掘进机各部件上的浮矸，浮煤等杂物，以便冲洗。 2、用天车分别吊起掘进机各部件（除电气部分），用高压水（压力达到30Mpa）冲洗各部件。 3、将清洗干净的各部件码放整齐，清洗场地。 第二道工序：截割部分检修 掘进机截割部分检修前分解成以下几个部分：截割头、伸缩部、切割减速机、截割电机等。

2、截割头的质量标准： （1）截割头不得有裂纹，不得损坏喷嘴螺纹。 （2）滚筒端面齿座径向齿座应完整无缺，其孔磨损不得超过1㎜，补焊齿座角度应符合技术文件要求。 3、检修过程： （1）截割头要达到质量标准，对有裂纹或开焊的要报废，喷嘴损坏的要更换。 （2）齿座应仔细检查，对磨损较严重的必须切除，在焊接时注意角度。 （3）检查内花键，键齿厚的磨损量不得超过原齿厚的5%，否则更换。 二、切削减速机的检修

2、质量标准： （1）轴的质量标准：轴不得有裂纹，严重腐蚀或损伤，直线度应符合技术文件的要求，轴颈加工减小量不得超过原轴颈的5%。轴与轴孔的配合应符合技术文件的要求，超差时，允许采用涂、镀、电镀或喷涂工艺进行修复。 （2）滚动轴承的质量标准：轴承允许不得有裂纹、伤痕、锈斑、剥落、点蚀和变色，保持架应完整无变形，转动灵活， 无异响。轴承内圈与轴颈、轴承外圈与轴承座的配合应符合技术文件要求。滚动轴承径向最大磨损间隙应符合文件要求。装配轴承时不得冲嘛面或加垫，轴颈的表面粗糙度不得大于0.8，轴承座孔的表面粗糙度不得大于1.8。轴承应紧贴在轴间隔套上，不得有间隙，轴承装配后应按规定加注适量的润滑脂或润滑油，用于转动时轴承应能轻快灵活转动，运行时无异响和异常振动。 （3）齿轮的质量标准： ①齿轮不得断齿，齿面不得有裂纹和剥落等现象。 ②齿面的点蚀情况达到下列之一时，必须更换。 A点蚀区高度为齿高的100%。 B点蚀区高度为齿高的30%，长度为齿长的40%。 C点蚀区高度为齿高的70%，长度为齿长的100%。 ③齿面不得有严重胶合（即胶合达到齿高的1/3，齿长的1/2）。 ④齿面的磨损不得超过下列规定： A硬齿面齿轮、齿面磨损可继续使用，但不得超过下列规定。 B软齿面磨损量达到齿厚的5%。 C开式齿轮齿厚磨损达原齿厚的10%。 ⑤圆柱齿轮副啮合时，齿表中心线应对准，偏差不得大于1㎜。圆锥齿轮副啮合时，端面偏差不得大于1.5㎜。 ⑥圆柱齿轮副装配时，其中心距极限偏差、最小侧隙应符合技术文件要求。 ⑦齿轮副侧隙的检查：用压铅丝法检查齿轮的侧隙时，在齿面沿齿两端平行放置两天铅丝，铅丝直径约为该齿轮规定侧隙的4倍，圆锥齿轮、弧锥齿轮不超过侧隙的3倍。转动齿轮挤压后，测量铅丝最薄处厚度，即为新测的侧隙。 ⑧齿轮装完后，用人力盘动检查，转动应灵活、平稳并无异响。 （4）机壳的质量标准： ①机壳不得有裂纹或变形，允许焊补修复，铸铁、机壳只能在非主要受力部位焊补修复，并应有防止变形和消除内应力的措施。 ②盖板不得有裂纹或变形，接合面应平整严密，平面度不得超过0.3㎜。 ③减速器轴孔磨损后，允许孔镶套修复，但与其对应轴孔的平行度，两锥齿轮的垂直度应符

掘进机截割部设计

掘进机截割部设计 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 截割机构技术参数的初步确定 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm 表 2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos? 堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ?额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92

3悬臂式掘进机截割机构方案设计 截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进 机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因 此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬 度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端 联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通 过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴， 减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。 传动类型的设计 由于行星齿轮传动具有多分流传动、低压力啮合、作用力平衡和运行多变性等一系 列特点，所以在同等工作条件下与定轴齿轮传动相比，行星齿轮传动具有外形尺寸小， 重量轻、传动效率高、工作可靠和同轴传动等许多突出优点，因此国内外纵轴式掘进机 的截割结构传动系统均采用行星齿轮传动，以期在提高承载能力、效率和可靠性的同 时，尽可能地减轻重量、缩小外廓尺寸、降低制造成本。要求传动装置体积小、结构紧

掘进机截割头设计解析

掘进机截割头设计解析 【摘要】在大型施工活动中，都需要借助掘进机才能够顺利推进工程进度，而截割头又是掘进机的重要组成零配件，它被用来打通和破碎坚固的地质岩层。经过多年的施工经验，本文发现影响岩层切割效率的因素十分多样化，因此必须做好截割头的设计工作，以提高其在实际工作中的使用寿命和工作效率。本文针对如何改进截割头的工作性能提出了几点建议和措施。 【关键词】掘进机；截割头；设计 悬臂式掘进机是当前最先进的一种工程设备，它具备切割、装载、运输、搬运、调度和清除场地的多种复合功能。因此，它的内部结构也十分复杂，主要由切割头、液压器、装载头、动力系统、传动系统、控制系统等重要功能配件构成。作为掘进机的重要工作部件，切割功能主要依靠切割刀、液压臂、动力传动器、升压器、动力电源等共同配合来完成。切割机在正常工作时，主要是利用切割头的前后运动和切割液压臂的纵向或横向摆动带动切割刀来完成切割。 截割部在正常运转时，切割头的运动主要是依靠驱动电源带动液压臂运动来实现，装在切割头上的刀片获得足够的力将坚硬的岩层破碎。如果需要推进切割深度，可以通过机械的动力系统朝前驱动来实现。切割机头被安装在能够自由转动的操作平台上，这样就可以利用操作平台连接的两个回转液压缸提供的动力来完成各种切割动作，通过这种动力设计，能够帮助切割机头实现多种工作角度变换，因此可以为操作人员提供多种切割方案。 掘进机的工作效率主要取决于截割头的设计，截割头要求各截齿负荷均匀，切割平稳，摆动小；截割比能消耗低，截齿消耗少；切割效率高，产生粉尘量小。 1设计简述 截割头的主要参数包括：截割头的长度、直径、锥角、螺旋叶片的头数与升角、截线间距等，这些参数直接影响掘进机的截割性能。 1.1截割头的长度 截割头的长度不仅与截割阻力的大小有关，还影响机器工作的循环时间和生产率。因此，必须合理地选取截割头的长度。 由于工作面煤壁附近的煤岩有压张效应，在压出带范围内，煤岩的抗截强度明显减弱，截割能力和单位能耗降低。因此，截割头的长度应设计在压出带范围内。 如果截割头长度过长，能够有效提高掘进机的工作效率，但是需要提供更多的动力。如果切割机的功率太小难以满足这样的施工要求，就会因为过大的阻力