纵轴式掘进机截割头的设计
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纵轴式掘进机截割头的设计
作者：廉浩冯健
来源：《中国新技术新产品》2014年第03期
摘要：本文介绍了纵轴式掘进机截割头的设计原则，讨论了提高截割头截割效率的合理
方案，提供了设计用的主要数据。
关键词：截割头；设计原则；截割效率
中图分类号：TD42 文献标识码：A
1 概要
本文以纵轴式掘进机的截割头为研究对象。截割头是掘进机的关键部件，它直接参与对工作面的掘进工作。其设计参数较多，这些参数之间互相影响和制约，同时截割头的设计质量的好坏决定了掘进机整机的截割性能，这对截割头的使用寿命，以及整机的稳定性和可靠性都有着直接的影响。
2 工作原理
掘进机的工作过程是：操纵行走机构向工作面推进，使截割头在工作面的左下角钻入，水平摆动油缸使截割头横向截割到巷道的右侧。然后利用升降油缸把截割头上升接近等于截割头直径的距离，并使截割头向巷道左侧截割。如此往复截割运动，截割头就可以完成整个工作面的截割。当然掘进机的截割方式与掘进巷道断面的大小，形状，煤岩的分布情况有关。在截割头截落煤岩后，由装运机构将其装进掘进机中间的输送机构，再最终装进矿车或巷道输送
机。因此，纵向截割头通常的截割过程可以总结为纵向钻进、水平摆动截割和垂直摆动截割三种工作方式。
3 结构研究
3.1 影响设计的因素
如果能保证在旋转截割的过程中，使参加截割的每个截齿都截割相同大小的煤岩，让各截齿的受力相等、运行平稳，并且产生的磨损也基本相同，这样的截割头设计是最理想的。但是有很多因素影响截割头的设计，主要有以下几个方面：
（1）煤岩自身的性质，主要有抗截强度、硬度、磨蚀性、坚固性系数等；
（2）截割头的结构参数，主要有截割头的几何形状、外形尺寸、截齿排列、截齿数量以及截线间距等；
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。
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
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
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
EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施
EBZ160型掘进机截割头安装安全技术措施 一、安装场地：本次安装场地设在二采区轨道下山距二采区轨道下山下部车场联络巷口向上10米处。 二、运输路线：地面→副斜井→8#煤运输大巷→8#煤轨道大巷→15#煤轨道暗斜井上部车场→轨道暗斜井→15#煤轨道暗斜井下部车场→二采区轨道下山(组装点)。 三、运输前的准备工作： 1、运输人员必须熟悉运输线路的基本情况。 2、对所用的材料车进行检查，保证完好不带病作业。 3、对捆绑车辆及物件所用的钢丝绳认真检查，严禁使用断丝断股严重锈蚀的钢丝绳。 四、设备卸车 1、设备卸车时，必须将车支设牢靠，且人员站在安全的地点，并且要掌握物件重心平衡，以防物件滑出伤人。 2、所有重车必须根据所装物件的不同，选择不同的卸车方式。 3、设备卸车如果需用起吊时，必须严格遵守本措施起吊安全技术措施的有关规定。 4、设备卸车时如需人工抬运时必须保证同肩同口令，步调统一，轻抬轻放，并清理好退路，保证道路畅通。 五、安装安全技术措施 1、安装前由专人准备好安装所需的吊索吊具及配套工具，将现场场地进行平整，将掘进机接电退至单轨吊轨道下方，使用手拉葫芦将截割头吊起进行安装。 2、安装时使用单轨吊轨道作为起吊点，严禁使用原支护巷道的锚杆起吊设备。设备吊装所用的手拉葫芦、滑轮、链环必须安全可靠。起吊时要有专人指挥，统一信号。 3、现场必须要有专职安全员现场监督，现场工作人员要做好互保,联保工作,要熟悉作业环境和所从事的内容。 六、起吊安全技术措施 1、起吊前，必须认真检查起吊用具（特殊焊制的吊环等）及起吊工具。每次起吊前，保证吊具不滑动，吊钩与重物连接牢固可靠。使用手拉葫芦起吊设备(重物)前，必须对手拉葫芦进行全面检查，检查各部件是否齐全、灵活可靠，发现问题及时处理。严禁手拉葫
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。
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；
截割头角度转换分析
截割头安装角度的转换 在截割头的设计中，截齿安装角度的设计是最关键的步骤之一，但在不同的教材和文献中安装角度的得定义和描述不尽相同。根据调研，大致可以分为两类：第一类是按照角度对截割功能的影响而确定的，一般称之为截割功能角；第二类是按照实际安装工艺中的角度旋转方法定义，称之为安装工艺角[1]。 截割功能角是决定按个截齿工作效率的重要因素，包括切削角、扭转角（或旋转角）和安装角。切削角δ是截齿中心线与齿尖截割轨迹线的切线之间的夹角，一般取45°~48°，参考文献取46°为最佳角度。扭转角ε是过截齿中心线上一点A作截割头轴线的垂面，齿尖B在此平面上的垂足为点C，则∠BAC为扭转角。安装角τ是截齿轴线相对于牵引方向的夹角。由于安装角τ与半锥角θ存在如图1的关系，因此在下文的推导中使用半锥角θ。按照实际安装过程中截齿轴线和齿座底面的定位方法，安装工艺角分为仰角、倒角和转角。仰角γ是截齿轴线与齿座安装平面间的夹角。倒角β是齿座安装平面的垂线与截割头回转轴线间的夹角。转角α是截齿中心线在齿座底面的投影线与垂直于截割头轴线的平面和齿座底面的交线之间的。截割功能角与安装工艺角表示如下： 功能角: ε:扭转角; δ:切削角; θ:半锥角; 工艺角: γ:仰角; β:倒角; α:转角。 如图1所示，安装角与半锥角的关系为, τθυ =+ 其中τ是安装角，υ是截齿轴线与截割头表面法线间的夹角。
图1 半锥角θ与安装角τ的关系截割功能角与安装工艺角的关系如图2所示。 图2 角度转换示意图 下面分别进行功能角与工艺角之间的转换。
1 安装工艺角转换为截割功能角 已知仰角γ，倒角β，转角α。有图2可得， '' ''tan AE BB AA EG IB ID BD β===- (1) '' '' sin DD AA AD AD γ== (2) ' 'sin FD ID β= (3) ' ' sin FD AD ε= (4) tan DB AB α= (5) ' cos AB AD δ= (6) 将(2)~(6)代入 (1)式可得， '''sin sin sin tan sin sin sin cos tan cos tan sin AD AD AD γβγ βεεβδα δαβ == -- 进一步推得， sin cos sin sin cos tan εβγβδα=+ (7) 由于仰角γ，切削角δ，转角α存在如下关系， cos AB AD α= , 'cos AD AD γ=, ' cos AB AD δ= 可得， cos cos cos δαγ= (8) 由于半锥角与倒角互余，从而可得， =2 π θβ- (9) 整理式(7),(8),(9)可得截割功能角为， = 2 a r c c o s (c o s c o s ) a r c s i n (c o s s i n s i n c o s t a n ) π θβδαγεβγβδα-==+ 2 截割功能角转换为安装工艺角 已知切削角δ，扭转角ε，半锥角θ。有图2可见，半锥角与倒角互余，从而可得，
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
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
纵轴式掘进机截割头的设计
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/7815171143.html, 纵轴式掘进机截割头的设计 作者：廉浩冯健 来源：《中国新技术新产品》2014年第03期 摘要：本文介绍了纵轴式掘进机截割头的设计原则，讨论了提高截割头截割效率的合理 方案，提供了设计用的主要数据。 关键词：截割头；设计原则；截割效率 中图分类号：TD42 文献标识码：A 1 概要 本文以纵轴式掘进机的截割头为研究对象。截割头是掘进机的关键部件，它直接参与对工作面的掘进工作。其设计参数较多，这些参数之间互相影响和制约，同时截割头的设计质量的好坏决定了掘进机整机的截割性能，这对截割头的使用寿命，以及整机的稳定性和可靠性都有着直接的影响。 2 工作原理 掘进机的工作过程是：操纵行走机构向工作面推进，使截割头在工作面的左下角钻入，水平摆动油缸使截割头横向截割到巷道的右侧。然后利用升降油缸把截割头上升接近等于截割头直径的距离，并使截割头向巷道左侧截割。如此往复截割运动，截割头就可以完成整个工作面的截割。当然掘进机的截割方式与掘进巷道断面的大小，形状，煤岩的分布情况有关。在截割头截落煤岩后，由装运机构将其装进掘进机中间的输送机构，再最终装进矿车或巷道输送 机。因此，纵向截割头通常的截割过程可以总结为纵向钻进、水平摆动截割和垂直摆动截割三种工作方式。 3 结构研究 3.1 影响设计的因素 如果能保证在旋转截割的过程中，使参加截割的每个截齿都截割相同大小的煤岩，让各截齿的受力相等、运行平稳，并且产生的磨损也基本相同，这样的截割头设计是最理想的。但是有很多因素影响截割头的设计，主要有以下几个方面： （1）煤岩自身的性质，主要有抗截强度、硬度、磨蚀性、坚固性系数等； （2）截割头的结构参数，主要有截割头的几何形状、外形尺寸、截齿排列、截齿数量以及截线间距等；
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
EBZ-160综掘机截割头常见故障及原因分析
EBZ-160综掘机截割头常见故障及 原因分析 [ 2012-05-12 10:25:00 ] [摘要] 通过研究EBZ -160综掘机截割部的结构形式及现场使用状况分析。提出在使用过程中故障产生的原因及预防方法。 [关键词] 截割头；故障原因；预防方法 概述 贵州盘江精煤股份有限公司现有多台在各矿使用，主要为辽宁三一重型装备有限公司生产的型号为EBZ-160悬臂式综掘机。 该掘进机由截割部铲板部、第一运输机、机架、行走部、后支承座、液压系统、冷却水系统、润滑系统等部分组成；掘进机在液压，电控系统的控制下，配合协调一致，轻松灵活地完成掘进作业。 一、截割部结构形式 截割部由截割头，伸缩油缸，截割减速机，截割电机组成。截割头为圆锥台形，截割头最大外经为1120mm，长925mm，在其圆周分布42组截齿，截割头通过花键套和2个M30的高强度螺栓与花键轴相连；伸缩部位于截割头和截割减速机中间，通过伸缩油缸使截割
头具有550mm的伸缩行程；截割减速机是两级行星齿轮传动，它和伸缩部用26个M24的高强度螺栓相连，截割电机为双速水冷电机，使截割头获得2种转速，它与截割减速机通过定位销和25个M24的高强度螺栓相连。 二、截割头常见故障原因分析 1、截割过负荷引起截割头不转。 EBZ-160掘进机为半煤岩掘进机，截割最大岩石硬度为60~80Mpa，理论生产能力为210m3/h，适应坡度为土18°，若该综掘机在工作过程中，遇到岩石硬度系数超过设计强度时，整个截割部出现过负荷，引起截割头不转，出现该种情况时，要对掘进工艺进行改进，一方面减少进刀量，另一方面可采用放炮破岩的方法降低掘进负荷。 2、伸缩部内主轴损坏引起截割头不转。 主轴损坏有以下情况：一是主轴花键磨损严重或花键严重损坏，导致主轴与截割花键不能正常啮合，造成截割头不转；二是主轴自身断裂或前端轴承抱死，造成截割头不转。 3、截割减速机内轴承、齿轮损坏引起截割头不转。 截割减速机是两级行星齿轮传动，主要完成电
推荐-EBH90型掘进机截割部设计说明书 精品
本科生说明书（毕业）题目： EBH-90型掘进机截割部设计
（）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的（），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用（）的规定，即：按照学校要求提交（）的印刷本和电子版本；学校有权保存（）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位原创性声明 本人郑重声明：所呈交的是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位版权使用授权书 本学位作者完全了解学校有关保留、使用学位的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交的复印件和电子版，允许被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位。 涉密按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
截割头的设计
截割头的设计 摘要截割头是掘进机截割部的一个重要组成部分，设计的合理与否、使用寿命等因素都是反映了掘进机性价比。 关键词截割头；设计 随着我国经济的发展、综合国力的不断提升，对能源的需求也正与日俱增，特别是对煤炭的需求。因此，给煤炭行业及煤机产业带了前所未有的发展机会。掘进机作为煤炭开采的主力设备，不仅具有采掘效率高等特点，而且极大的减轻了煤矿工人的劳动强度。截割头作为直接的截割工具，设计的合理与否直接关系到掘进机的使用性能。 1 截割头的组成部分 截割头主要由截割头体、截齿座、喷水座、截齿四部分组成。 截齿座是以焊接的方式刚性地固定在截割头体上，而截齿则是插入在截齿座上，并用轴用卡簧锁死，使截齿的更换更加快捷方便。喷水座也是通过焊接的方式与截割头体实现了刚性连接。 2 确定参数 1）外形尺寸确定：根据整机截割范围、结果效果的要求，截割头的最大直径为DMax，总长为L截割头。 2）截齿形状、齿数的确定：截齿分为镐型齿、平截齿、片型齿三种，经过长期的使用比较，镐型齿不仅具有耐磨损、冲击强度好，而且具有磨损均匀、便于更换等优点。齿数则是根据截割头相关的外形尺寸进行确定。 3）截齿仰角α的确定：截齿在截割头上的安装仰角α的范围的为45°～48°，选取一个合理的仰角不仅可以提高截割头的截割效率，还可以使截齿的磨损较均匀，充分发挥截齿的使用寿命。 4）截齿的轴向距离的确定：需要根据具体的机型、工况的不同确定截齿轴向距离。 5）螺旋线头数的确定：为了充分发挥截割头的截割力、又能够顺利的排屑，因此，将截齿的呈螺旋线状排列，根据目前的发展趋势，选择双头螺旋排列的方式。 3 截齿的排列图