掘進機的總體和行走機構設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 31。 左右各 39。 三、裝載部 裝載形式 三爪轉盤 裝運能力 180m3/h 鏟板寬度 鏟板臥底深度 250mm 鏟板抬起 360mm 轉盤轉速 30r/min 四、刮板輸送機 運輸形式 邊雙鏈刮板 槽 寬 510mm 龍門寬度 350mm 鏈 速 錨鏈規格 18 64mm 張緊形式 黃油缸張緊 五、行走部 行走形式 履帶式 (液壓馬達分別驅動 ) 行走速度 工作 3m/min，調動 6m/min 接地長度 制動形式 摩擦離合器 履帶板寬度 500mm 張緊形式 黃油缸張緊 六、液壓系統 系統額定壓力： 油缸回路 16MPa 行走回路 16MPa 裝載 回路 14MPa 輸送機回路 14MPa 轉載機回路 14MPa 錨桿鉆機回路 ≤ 10MPa 系統總流量 450L/min 泵站電動機： 型 號 YB250M— 4 功 率 55kW 轉 速 1470r/min 泵站三聯齒輪泵流量 50/50/40ml/r 泵站雙聯齒輪泵流量 63/40ml/r 錨桿泵站電動機： 型 號 YB160L— 4 功 率 15kW 轉 速 1470r/min 錨桿泵站雙聯齒輪泵流量 32/32ml/r 油箱： 有效容積 610L 冷卻方式 板翅式水冷卻器 油缸數量： 8 個 七、噴霧冷卻系統 滅塵形式 內噴霧、外噴霧 供水壓力 3MPa 外噴霧壓力 流 量 63L/min 冷卻部件 切割電動機、油箱 八、電器系統 供電電壓 660/1140V 總 功 率 190kW 隔爆形式 隔爆兼本質安全型 控 制 箱 本質安全型 第 二 章 總體設計 總體布置 機器的總體布置．關系到整機的性能、質量和整機的合理性。也關系到操作方便、工作安全和工作效率。因此，總體布置是總體設計中極為重要的內容。 (1)切割機構由懸臂和回轉臺組成，位于機器前上部，懸臂能上下、左右回轉； (2)裝載鏟板是在機器下部前方，后接中間刮板運輸機，兩者組成裝運機構，貫穿掘進機的縱向軸線； (3)考慮掘進機的橫向穩定平衡，主要部件按掘進機縱向平面對稱布置，電控箱、液壓裝置分別裝在運輸機兩側； (4)為保證作業的穩定性，履帶位于機器的下部兩側，前有落地鏟板，后有穩定器支撐，整個機器的重心在履帶接地面積的形心面積范圍內； (5)為了保護司機安全，同時又便于觀察、操作，將司機位置在機器后部右側； (6)由于掘進機是地下巷道作業，所以整 個機器呈長條形，而且機身越矮機器越穩定。 機器的整體結構看 圖 。 掘進機各組成部分基本結構設計 截割部 截割部又稱工作機構，結構如圖 所示，主要又截割電機、叉形架、二級行星減速器、懸臂段、截割頭組成。 圖 截割部為二級行星齒輪傳動。由 120kW 水冷電動機輸入動力，進齒輪連軸節傳至二級行星減速器，經過懸臂段主軸，將動力傳給截割頭，從而達到破碎煤巖的目的。 裝載部 裝載部結構如圖 ，主要由鏟板及左右對稱的驅動裝置組成，通過低速大扭矩液壓馬達直接驅動三爪轉盤向內轉動，從而達到裝載煤巖的目的。本次設計采用的是 寬的鏟板。 圖 裝載部安裝于機器的前端。通過一對銷軸和鏟板的左右升降油缸鉸接于主機架上，在鏟板油缸的作用下，鏟板繞銷軸上下擺動。當機器截割煤巖時，應使鏟板前端緊貼底板，以增加機器的截割穩定行。 刮板輸送機 刮板輸送機結構如圖 ，主要由機前部、機后部、驅動裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等組成。 圖 刮板輸送機位于機器中部 ，前端與主機架和鏟板鉸接，后部托在機架上。機架在該處設有可拆裝的墊片，根據需要，刮板輸送機后部可墊高，增加刮板輸送機的卸載高度。 刮板輸送機采用低速大扭矩液壓馬達直接驅動，刮板鏈條的張緊是通過在輸送機尾部的張緊脂油缸來實現的。 行走部 行走部的設計見第三章的介紹 。 機架和回轉臺 機架是整個機器的骨架，它承受來自截割、行走和裝載的各種載荷。機器中的各個部件均用螺栓、銷軸及止口與機架聯接，機架為組焊件。 回轉臺主要用于支承，聯接并實現切割機構的升降和回轉運動?；剞D臺座在機架上，通過大型回轉軸 承用于止口、 36 個高強度螺栓與機架相聯。工作時，在回轉油缸的作用下，帶動切割機構水平擺動。截割機構的升降是通過回轉臺支座上左、右耳軸鉸接相連的兩個升降油缸實現的。 圖 液壓系統 本機除截割頭的旋轉運動外，其余各部分采用液壓傳動。系統原理圖見 圖 電氣系統 電氣系統由前級饋電開關、 KXJ250/1140EB 型隔爆兼本質安全型掘進機用電控箱、CZD14/8 型礦用隔爆型掘進機電控箱用操作箱、 XEFB— 36/150 隔爆型蜂鳴器、 DGY—60/36 型隔爆照明燈、 LA810— 1 型隔爆急停按鈕、 KDD2021 型瓦斯斷電儀以及驅動掘進機各工作機構的防爆電動機和連接電纜組成。 第三章 行走部設計 行走部設計原理 掘進機行走機構的工作原理 :液壓馬達依靠液壓泵送來的高壓油旋轉 ,與其聯接的減速機構減速得到低轉速大扭矩 , 液壓馬達、減速機構和鏈輪做成一個整體，液壓馬達的轉動帶動驅動輪 (鏈輪 ) 旋轉 , 鏈輪的輪齒和履帶的鏈軌銷咬合 , 從而實現掘進機在履帶上爬行。同時導向輪起到導向作用 , 導向輪和張緊油缸一起作用對履帶的松緊進行調節 , 支重輪起到對車身支撐作用 , 拖輪主要是支撐履帶。在設計和裝配過程中 , 必須保證驅動輪、引導輪、支重輪、拖輪四輪一線。懸臂式巷道掘進機的行走機構 , 需要滿足驅動機體前進、后退以及左右轉彎調動的工作要求 ,所以履帶式行走機構的左、右履帶裝置都采用分別單獨驅動的傳動方式。掘進機行走速度的調節是通過兩液壓泵的合流與否來實現的。掘進機前進、后退時 ,左、右液壓馬達同時驅動鏈輪帶動履帶運轉。當掘進機要轉彎時 ,可以單獨驅動轉彎方向的另外一側液壓馬達 ,而使轉彎一側的液壓馬達停止運轉 ,或者可以采用以相反方向分別驅動左右液壓馬達的方法 ,使機體急轉彎。 本次的 設計采用的是液壓馬達驅動，由液壓馬達直接連接 3K 行星減速器，所以采用的液壓馬達的轉速相對要低一些。 行走部 基本參數的確定 （ 1）履帶板寬度 b 3( 0 .9 ~ 1 .1 ) 2 0 9bG? ? ? 總 （ ） 式中 G總 —— 掘進機總 質量 ， t； 3( 0. 9 ~ 1. 1 ) 20 9 35b ? ? ? = 612~ 752 mm 為了使接地比壓不至于過小而浪費材料，取 b=500 mm 。 （ 2）左右履帶中心距離 B ( ~ )bB ? （ ） = 1750~ 2250 mm 取 B=2021 mm。 （ 3）單側履帶接地長度 L ( ~ )LB? （ ） = 3200~ 4400 mm 取 L=2460 mm。 (6)履帶板平均接地比壓 p 1000p=2bLG? （ ） 式中 G —— 掘進機總重量， kN； 35 1000p= 2 ??Pa = (7)行走速度 工作速度為 ，調動速度為 。 履帶的設計 圖 如圖 ， 選取履帶板的節距 p=160 mm，所以 接地履帶板個數為： 個3151602450 .pLn ??? 取 n=16，即意味著和地接觸的履帶板為 16。 驅動元件的選擇 （ 1）單側履帶行走機構牽引力的計算確定。 履帶行走機構的最小牽引力應滿足掘進機在最大設計坡度上作業、爬坡和在水平路面上轉彎等工況的要求，最大牽引力應小于在水平路面履帶的附著力。一般情況下，履帶 行走機構轉彎不與掘進機作業、爬坡同時進行，而掘進機在水平地面轉彎時，單側履帶的牽引力為最大，故單側履帶行走機構的牽引力的計算以此為依據。 22211 414 ???????? ???? LnBGLuRT （ ） fGR 11 ? （ ） 式中 T1—— 單側履帶行走機構的牽引力， kN； R1—— 單側履帶對地面的滾動阻力， kN； f—— 履帶與地面之間滾動阻力因數， ～ ，按較大值選取 ； μ —— 履帶與地面之間的轉向阻力因數， ～ ，按較大值選取 ； n—— 掘進機重心與履帶行走機構接地形心的縱向偏心距離， 取 n6L?,mm； G1—— 單側履帶行走機構承受的掘進機的重力， kN。 f取 時，由公式（ ）： kN../.R 151710289351 ???? μ取 ， n 6L? 取時，由公式（ ）： 21 235 24 60 417 .15 14 20 00 6102T k NkN? ? ? ??? ? ? ????