小断面煤巷掘进机总体方案及行走机构设计.doc

前言 随着中国以及世界经济的蓬勃发展，对于能源的需求越来越高，中国的现代化需要资源，这是一个我们不可回避的问题，不能掩耳盗铃，更不能自欺欺人。但是随着世界主要能源石油的储量不断减少以及价格的不断上涨，以前并不明显的能源需求已经是阻碍经济发展的主要因素。中国作为全球化的一员，对能源的需求也是全世界的问题，不仅中国需要正视这一问题，更需要全世界共同面对。 全套图纸，加 近年来，我国的煤炭事业蓬勃发展，煤炭产量逐年增加，对中国经济的飞速发展提供了相当大的助力。但是我们也应该看到，我国的煤炭的开采效率并没有取得突破性的提高。这就导致了煤炭行业对于采煤机械的迫切需求。 掘进机能够实现截割、装载转运、转载煤岩。掘进速度快，有利于及时查明采区地质条件，以便正确部署采煤工作面的准备和接替，极大的减轻了工人的工作强度。另外，掘进机掘出的表面平整，围岩也不受爆破震动破坏，岩壁完整，稳固光滑，还可减少通风阻力，支护的材料用量能够减少，既很好的节省了成本，又有效的提高了工人的工作安全。 本方案较为详细的介绍了纵轴悬臂式掘进机的各部分结构组成以及整体的结构布置，并且对履带式行走机构进行了详细的设计和校核。在李贵轩老师的悉心教导之下，通过研读各著作和期刊，经过了反复修改，由于作者知识经验布置，论文中难免出现错误，恳请读者指正。 1 概述 掘进机最大的优点是快速其一般速率为常规钻爆法的3～10倍。此外,采用施工还有优质、安全、有利于环境保护和节省劳动力等优点。由于提高了掘进速率,工期大为缩短,因此在整体上是经济的。 的缺点主要是对地质条件的适应性不如常规的钻爆法；主机重量大前期订购费用较多；要求施工人员技术水平和管理水平高。由于科学技术的不断迅猛进步,现在可以适应较为复杂的地质条件,从松散软土到极坚硬的岩石都可以应用,使用范围日益广泛。的设计制造在一定程度上反映了一个国家的综合科学技术和工业水平,体现了计算机、新材料、自动化、信息传输和多媒体等技术的综合和密集水平。掘进机的针对性很强,不同的地质条件需要不同的掘进机,也就产生了不同的掘进机。Figure 1-1 Cutting diagram 1.2.2 根据截割煤岩的硬度及掘进机机型大小分类： 按照国家“六。五”期间的使用经验和自行研制的成果而确立的三种机型如表1-1。 表1-1 主要参数 第一型 第二型 第三型 掘进断面（㎡） 6—14 8—20 10—24 截割岩石硬度（f） ≤4 5 6—8 截割功率（kw） 55—75 75—110 110—160 机器重量（t） 16--25 25--40 40--75 Table 1-1 第一类适用于煤巷，称为煤巷掘进机； 第二类适用于煤或者软岩巷道，称为半煤岩掘进机； 第三类适用于岩石巷道，称为岩巷掘进机。 1.2.3 根据工作机构切割工作面的方式分类： 1）部分断面掘进机 ； 2）全断面掘进机。 1.2.4 根据工作断面的大小分类： 1）可掘巷道断面小于8m2的，称为小断面掘进机； 2）可掘巷道断面大于8m2的，称为大断面掘进机。 1.2.5 掘进机设计过程中所需要注意的事项： 1）机器的外形尺寸需要进行有效控制，其所占空间宜小，特别是高度及宽度受到严格限制的情况下； 2）掘进机应该能够拆装成几个独立的部件，以便于运输和检修； 3）采煤工作机构需要适应煤层厚度变化，牵引机构能够在工作过程中随时根据工作需要改变牵引速度，最好能无级调速，以适应煤层硬度变化，发挥机器功能； 4）为能够在有瓦斯爆炸危险的工作面内安全工作，要求所有电气设备应具有防爆功能； 5）电动机及传动减速装置需要具有超负荷安全保护装置； 6）各减速箱必须封闭严密，外壳强度应能承受顶板落下的岩块打击； 7）应该具有防滑自锁装置，防止机器在斜坡的工作环境下发生下滑； 8）需要装备有除尘装置，使操作人员获得较好的工作环境； 9）工作稳定可靠，操作简单方便，操纵手把需要尽量集中，一般日常工作少而容易。 2 工作机构型式选择与设计 2.1 掘进机截割头的设计与选择 2.1.1 截割头结构设计 截割头是由头体、螺旋叶片、齿座和截齿组成的。螺旋叶片焊在截割头的头体上，沿螺旋线并按截线间距排列齿座和截齿。 纵轴式掘进机截割头的形状通常由圆柱形，圆锥形，圆锥圆柱形几种。圆锥形截割头有利于钻进工作面，也能保证截割出来的巷道表面较平整。如果采用圆柱形截割头，摆动截割时截齿受力较好，截割头轴向载荷小，但会将顶底板截成锯齿形，这样给支护工作带来困难，巷道坡度也不易保证。掘进机工作后尚需人工辅助铲平顶、底板，降低了生产率。为使圆柱形截割头 截出比较平整的顶底板，可采用变高度的螺旋叶片，即叶片的高度沿截割头轴线方向从前往后是逐渐增加的，截齿位于叶片上。这样，同时增大了