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佳木斯各型号掘进机经典培训 教材
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悬臂式掘进机伸缩部件的结构设计（全套图纸）
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悬臂式掘进机的截割机构设计【优秀毕业设计】【word+3张CAD图纸全套】
悬臂式掘进机的截割机构设计【优秀毕业设计】【word3张CAD图纸全套】【带任务书开题报告实习总结】【71页正文16600字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ】任务书.doc减速器.dwg实习总结.doc开题报告.doc截割臂.dwg截割部总图.dwg截割部总图备份.dwg正文.doc黑龙江科技学院毕业设计任务书一、设计题目掘进机的截割机构的设计二、设计的主要内容说明书1、中英文摘要、中英文目录2、方案论证3、截割臂结构设计与计算4、减速器的设计计算。图纸1、截割部总装配图A0一张2、减速器装配图A0一张3、部件图1张4、手绘图一张。三、设计目标掘进机的截割轴形式为纵轴式，切割头转速44rpn，截割头平均直径0.65m。截割头所受径向力150000N，截割头所受轴向力100000N，截割深度0.8m，经济截割硬度70MPa。按照给定的设计任务要求，完成掘进机截割机构的设计和计算。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AbstractWiththeacceleratingofcoalindustry,thedegreeofmechanizationminingcoalindustryistheimportancebefore,themostmechanizedexcavatingincoalindustryhasrarelyhavelargeinvestmentandresearch,thuscausingtheminingspeedthandevelop,howtoimprovethespeedofcoal,developmentofamechanizedappearsveryimportant.Asourmainsourceofenergyintheexploitationofcoalresourcesintheincreasinglyurgentneed,mechanizedexcavatingtheadvancedmechanical,swingingthesuccessfuldevelopmentofthecoalindustry,Chinahasreachedtheadvancedworldlevel.Determingcuttingmechanismisthemaincomponent,theproductinaccordancewiththeoveralldetermingcuttingparts,powertransmissionpartandthepart,thepartofthedesignthoughtforthedesignofdetermingcutting.Inthedesign,selectionofpart,transmissionpartsofplanetarygearheadinstitutionsdospecificdesigncalculationandtestexecutionpartonly,designcalculationofactuatorsandchecking.DesignforimprovementinChina,thedevelopmentworkperformanceswingingbigcaliber,wholesectionroadheaderindustryandfurtherenhanceourshielddevelopingcapability,improvedevelopmentconditionwiththestrategicsignificance.Kplanetarygeardrive目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1掘进机的作用和分类11.1.1掘进机在煤矿领域中的作用11.1.2掘进机的分类11.2国内外悬臂式掘进机的现状和发展趋势21.2.1国外悬臂式掘进机的现状和发展趋势21.2.2国内悬臂式掘进机的现状和发展趋势31.3论文的主要研究内容及意义5第2章悬臂式掘进机截割部的结构设计和动力装置的选择62.1掘进机截割机构设计方案选择62.1.1整体形式选择62.1.2截割头布置方式选择62.1.3纵轴式悬臂掘进机的结构组成72.2截割部的设计参数82.3截割部的总体结构设计82.4截割部对电动机的要求92.5截割电动机的选择10第3章悬臂式掘进机截割部的传动装置113.1二级行星减速器齿轮的设计计算113.1.1二级行星减速器齿轮传动比的分配113.1.2二级行星减速器高速级齿轮的设计计算和校核133.1.3二级行星减速器低速级齿轮的设计计算和校核273.2二级行星减速器输入输出轴的设计计算403.2.1二级行星减速器输入轴的设计计算403.2.2二级行星减速器输出轴的设计计算443.3二级行星减速器轴承的校核463.3.1二级行星减速器齿轮用轴承的选择和校核463.3.2二级行星减速器输入输出轴用轴承的选择52第4章悬臂式掘进机截割臂的设计计算544.1截割头轴的设计计算和校核544.2截割头轴用轴承的选择和校核60结论62致谢63参考文献64CONTENTSAbstractIIChapter1Introduction11.1TheroleofTBMandclassification11.1.1Boringmachineintheroleofthefield11.1.2Boringmachineclassification11.2Domesticandforeignroadheaderstatusanddevelopmenttrend21.2.1Foreignroadheaderstatusanddevelopmenttrend21.2.2Domesticroadheaderstatusanddevelopmenttrend31.3Themainresearchcontentandmeaning5Chapter2Rdadheadercuttingunitofthestrucureandthechoiceofpowerplant62.1Mechanismdesignofcuttingselection62.1.1Selectthewholeform62.1.2Cuttingheadlayoutoption62.1.3LongitudinalcantileverstructureandcompositionofTBM72.2Cuttingpartofthedesignparameters82.3Cuttingtheoverallstructureofthedepartmentofdesign82.4Cuttingtherequestofthedepartmentofmotor92.5Selectionofcuttingmotor10Chapter3Roadheadergearcuttingunit113.1Stageplanetarygeardesignandcalculation113.1.1Twolevelplanetarygeardesignandcalculation113.1.2Twohighlevelplanetarygearreducerdesigncalculationandverification133.1.3Twolowlevelplanetarygearreducerdesigncalculationandverification273.2Twoevelplanetaryreducerdesignandcalculationofinputandoutputshaft403.2.1Twolevelplanetaryreducerinputshaftdesigncalculation403.2.2Twolevelplanetaryreduceroutputshaftdesigncalculation443.3Twolevelplanetaryreducerbearingchecking463.3.1Twolevelplanetarygearselectionandcheckwiththebearing463.3.2Twolevelplanetaryreduceroutputshaft52Chapter4Roadheadercuttingarmofthedesigncalculation544.1Thecuttingheaddesigncalculationandverification544.2Thecuttingheadshaftbearingsselectionandverification60Conclusions62Thanks63References65第1章绪论1.1掘进机的作用和分类1.1.1掘进机在煤矿领域中的作用掘进机主要由行走机构、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，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。掘进机的主要功能是剥落煤岩，能掘出不同的巷道断面尺寸。在给定所掘巷道的地质情况下，有较高的生产率。掘进机在井下不但用于巷道的掘进，在对一些特殊的煤和煤岩也起到采掘作用。并且在截割过程中动载荷小，生成的粉尘少，比能耗低，取代了人工钻眼放炮的原始掘进方法，掘进机自身携带装载、转载以及独立的行走机构，提高了井下的工作环境、工作效率和井下安全系数1。1.1.2掘进机的分类掘进机可按下列几种方式进行分类1.按所掘断面的形状分为全断面掘进机和部分断面掘进机2。2.按截割头的布置方式分为横轴式和纵轴式。3.按掘进对象分为煤巷、煤岩巷和全岩巷掘进机。4.按矿井类型分为竖井、斜井和平硐掘进机。5.按悬臂形式分为单臂式、双臂式和三臂式掘进机3。1.2国内外悬臂式掘进机的现状和发展趋势1.2.1国外悬臂式掘进机的现状和发展趋势早在上世纪30年代，德国、前苏联、英国、美国就开始了煤矿巷道掘进机的研制，但巷道掘进机得到较广泛工业性应用还是在第二次世界大战之后。1948年，匈牙利开始研制F系列煤巷掘进机。当时是为了适应房柱式开采的需要。1949年生产的F2型掘进机，是世界上的第一台悬臂式掘进机，不过当时还未能实现悬臂式掘进机的全部功能。1951年匈牙利研制了采用履带行走机构的F4型悬臂式掘进机，这种机型除采用横轴截割方式和调动灵活的履带行走机构外，还采用了铲板和星轮装载机构，并采用了刮板运输机转运物料。这种机型已具备了现代悬臂掘进机的雏形。F系列掘进机是目前悬臂式横轴掘进机的原始机型。1971年奥地利ALPINE公司在匈牙利F系列掘进机的基础上，研制了AM50型掘进机，并在此基础上逐步形成了AM系列掘进机。1972年德国引进AM50型掘进机在半煤岩巷中使用，在此基础上EICKHOFF公司自行研制出EVII型掘进机，并在此基础上发展成为EVA系列掘进机。1973年WESTFALIA公司研制成功了WAV170和WVA200型掘进机，并在此基础上发展为WVA系列掘进机。F系列、AM系列和WVA系列掘进机均采用的是横轴截割机构7。1956年前苏联生产了首台IIK3型纵轴悬臂式掘进机，在8m2断面下煤巷中使用。IIK3型掘进机是目前纵轴悬臂式掘进机的雏形。年，英国从前苏联引进了IIK3型掘进机，进行工业性试验，同时开始了悬臂式掘进机的研制。1963年DOSCO公司在IIK3型掘进机的基础上，通过改变截割头截齿配置和更换电气系统，研制成了MKII型和MKIIA型掘进机，并逐步发展成为DOSCO系列掘进机。1968年，德国EICKHOFF公司在引进的DOSCO掘进机的基础上研制出了EV100型掘进机。后来德国PAURAT公司又研制出了ET系列掘进机，使纵轴悬臂式掘进机逐步形成系列化。1966年，日本三井三池机械制造公司在前苏联IIK3型和英国DOSCO掘进机的基础上研制成功了S系列掘进机。到上世纪70年代后期，S系列掘进机已逐步形成系列化8。经过半个多世纪的发展，目前，国外掘进机主要生产国有英国、德国、俄罗斯、奥地利、日本等国所生产的掘进机已被广泛用于硬度f低于8半煤岩的采准巷道掘进，并扩大到岩巷。重型机不移位截割断面达3542m2，多数机型能在纵向±16°、横向8°的斜坡上可靠工作，截割功率在132300kW，机重在50100t，切割岩石硬度f为12。部分机型截割速度已降至1m/s以下，牵引速度采用负载反馈调节，以适应不同岩石硬度一些机型除设有后支撑外，还在履带前后安装了卡爪式液压扎脚机构，以便在切割岩石时锚固定位。机电一体化已成为掘进机发展趋势，新推出的掘进机可以实现推进方向和断面监控、电动机功率自动调节、离机遥控操作及工况监测和故障诊断，部分掘进机实现PLC控制，实现回路循环检测9。1.2.2国内悬臂式掘进机的现状和发展趋势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试验阶段。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S100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EBJ120TP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EBJ120TP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。90年代初至今为自主研发阶段。这一阶段中型悬臂式掘进机发展日趋成熟，重型掘进机大批出现悬臂式掘进机的设计与加工制造水平已经相当先进，并且具备了根据矿井条件实现个性化的能力9。我国的悬臂式掘进机发展主要受英国DOSCO、日本三井三池S系列型掘进机的影响。目前主要以纵轴悬臂式为主。同时由于吸收奥地利AM系列型掘进机的特点，也有部分掘进机设计为横轴截割方式10。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试验阶段，但国内煤炭生产逐步朝向高产、高效、安全方向发展，煤矿技术设备正在向重型化、大型化、强力化、大功率和机电一体化发展，新集能源股份公司、新汶矿业集团、淮南矿业集团及平顶山煤业集团公司等企业先后引进了德国WAV300、奥地利AHM105、英国MK3型重型悬臂式掘进机。全岩巷重型悬臂式掘进机代表了岩巷掘进技术今后的发展方向。虽然三一重装去年推出了国内第一台EBZ200H型硬岩掘进机，但国产重型掘进机与国外先进设备的差距除总体性能参数偏低外，在基础研究方面也比较薄弱，适合我国煤矿地质条件的截割、装运及行走部载荷谱没有建立，没有完整的设计理论依据，计算机动态仿真等方面还处于空白在元部件可靠性、控制技术、在截割方式、除尘系统等核心技术方面有较大差距。随着煤矿采掘机械化的不断发展。悬臂式掘进机的发展具有以下趋势1适用范围不断扩大2可靠性不断提高3增加机器的截割能力，提高工作稳定性4机电一体化趋势明显5采掘锚综合机组出现12。1.3论文的主要研究内容及意义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13。悬臂式掘进机具有掘进速度快，巷道成形好，便于与其他设备配套使用在综掘工作面以及成本较为合理等优点，因而被广泛应用。近年来掘进机不仅广泛用于煤及软岩巷道的掘进，在中等硬度的半煤岩巷道掘进中也获得良好的技术经济效果14。据初步统计，目前我国统配煤矿巷道掘进工作中，综掘机械化平均仅占10左右，而前苏联、英、德等主要采煤国在六十年代末就已达到这一水平。与此不成比例的是，我国综采机械化的发展却相当快，煤矿高产高效的要求是二者比例协调。为了适应综采机械化的发展，保持采掘比例协调，综掘机械化程度厄待提高。因此全面提高国产悬臂式掘进机的技术性能，也成为迫切要求15。本文简单介绍了悬臂式掘进机的分类、特点和国内外的发展应用状况。详细说明了掘进机截割部的组成、工作原理和传动过程，并对截割部减速器的选择和设计计算有一个比较全面的认识和掌握，同时对截割部相关的零部件以及它们的工作原理、选用方式和本身的特性有一定的了解。参考文献1魏景生,吴淼,刘建功.掘进机智能型自动成形恒功率截割控制系统的研究与应用J.现代隧道技术.02张士勇.悬臂式掘进机巷道断面成型控制研究.西安科技大学硕士学位论文D.薛备芳.市场经济下发展我国掘进机事业的建议J.现代隧道技术.24汪昌龄，韩琦.我国掘进机发展分析J.煤矿机械.45常琏.试论两种悬臂式掘进机截割机构J.煤矿机电.46刘进志，汪西应，赖涤泉.JSBZ132型掘进机的总体设计概述J.工程机械.57李军.部分断面横轴悬臂式掘进机截割头设计参数的验算与优化设计D.吉林大学硕士学位论文.煤炭科学研究院太原分院.国外掘进机M.煤炭工业出版社.王运敏.中国采矿设备M.科学出版社.10马跃.谈我国悬臂式掘进机的发展及趋势J.实用技术.11毛军，吴常田，谢苗.浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势N.中国工程机械学报.212陈家胜.悬臂式掘进机行走和截割智能控制研究.西安科技大学硕士学位论文D.徐尔元.悬臂式掘进机的技术引进和创新J.煤矿机电.4宁仲良，陈加胜.悬臂式掘进机智能化发展方向初探J.煤矿现代化.615张鑫.掘进机截割头优化设计研究D.西安矿业学院硕士学位论文.成大先.机械设计手册（单行本）机械传动M.化学工业出版社.717徐澋.机械设计手册（新版第3卷）M.机械工业出版社.18机械设计手册编委会.机械设计手册（新版第3卷）M.机械工业出版社.濮良贵，纪名刚.机械设计（第七版）M.高等教育出版社.
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