机械毕业设计（论文）-悬臂式部分断面掘进机总体方案设计及液压系统设计【全套图纸】

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1、辽宁工程技术大学毕业设计（论文）前言掘进机在矿山井下设备中属于大型机械设备，是巷道掘进机械中重要的一种，是实现掘进机械化的关键。由于它是集矿岩的破碎、装载和转运于一身，因此它的结构复杂，对设计和制造的要求也是多方面的。掘进机在巷道掘进中的使用，把工人从繁重的体力劳动中解放出来。随着我国经济建设发展步伐的加快，对能源的需求量增加，必然要求加大开采强度。则巷道掘进速度必须大幅度提高，才能满足煤炭生产的需要。要完成艰巨的巷道掘进任务，必须尽快研制出高生产率和高可靠性的掘进机械。加快掘进机的研制速度，已成为保证煤炭生产发展的关键。全套图纸，加我国对悬臂式掘进机技术的研

2、究始于20世纪60年代中期，通过对引进型掘进机的消化吸收和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的初步经验，但当时研究规模较小，成效甚微。我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机则是在1979年引进了100余台国外产品以后。在此后的20多年中，我国在引进悬臂式掘进机产品及制造技术的同时，翻开了自主开发研制、规模生产的一页。83辽宁工程技术大学毕业设计（论文）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，制约着煤炭工业的高产与发展。目前我国掘进机机型很多，其中以中小型和重型机型占多数，S100型和AM50型是中小型机的代表，S200,EBJ160和LH

3、-1300重型机的代表，其中中小型机的市场占有率较高。由于多年来一直没有进行大的、突破性的改进，已不能很好地满足高效掘进的要求。而以5200为代表的重型掘进机，由于体积和重量偏大，存在工作时调车困难等不利因素，该机型对地质条件及煤层要求又高，因此其市场空间越来越小。而以S100为代表的中机型掘进机，通过多年使用，用户反映良好，但不能完全适应煤矿生产高产高效的需要。因此，研制一种具有一定先进性、可靠性、适应性和高效性，截割功率介于100-15OkW之间的中型掘进机已成为煤机市场的一种需求[1]。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

4、间、切割功率在30KW左右的轻型机，代表机型是前苏联的二k-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150-20OKW、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。本次设计研究的掘进机为悬臂式部分断面掘进机。该型掘进机是目前国内使用较多、较理想的掘进机械。该型

5、掘进机除了截割头采用水冷电动机经减速箱驱动外，其余各部分装置均采用液压驱动，并由手动多路阀分四路控制，具有良好的选择适应性和过载自动保护性。掘进机的工作运行与液压技术密不可分，二者相互促进。一方面，液压技术是现代掘进机的技术基础，另一方面，掘进机的发展又促进了液压技术的提高。掘进机采用液压系统具有许多突出的优越性，诸如结构简单、控制简单、操作简便省力、易于实现自动化、体积小、调速性能好、过载保护性能好等。因此研究掘进机及其液压系统具有重要的意义[2]。本次设计主要包括两大块内容：掘进机的总体方案设计部分及其液压系统设计部分。其中总体方案设计部分包括掘进机各工作

6、机构的选型和基本尺寸确定；液压系统部分包括液压元件的选用及设计。83辽宁工程技术大学毕业设计（论文）1　总体设计1.1　总体设计任务及要求总体设计任务是根据掘进机的用途、作业情况和制造条件，合理选择机型、确定性能参数、整体尺寸及各部分的结构型式，并进行整体布置，以实现整机的各项性能指标。设计要求：1）适应巷道断面为20m2；2）最大可掘高度4m；3）最大可掘宽度4.5m；4）经济切割强度60Mpa。1.2　总体结构方案设计1.2.1　工作机构的型式选择83辽宁工程技术大学毕业设计（论文）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

7、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

8、巷掘进时，需加大机身重量或装设辅助支撑