【正文】 中文題目：懸臂式掘進機行走機構(gòu)工作分析及設(shè)計外文題目：ANALYS AND DESIGN OF WALKING MECHANISM OF BOOMTYPE ROADHEADER畢業(yè)設(shè)計（論文）共70頁（其中：外文文獻及譯文10頁）圖紙共5張 摘 要行走機構(gòu)是掘進機非常重要的部件之一，行走性能的好壞關(guān)鍵在于其傳動系統(tǒng)的計算和設(shè)計和履帶板的設(shè)計。行走機構(gòu)一般采用履帶型式，兩條履帶分別由各自的動力來驅(qū)動，可實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。履帶的驅(qū)動動力有電動機和液壓馬達兩種，電動機驅(qū)動一般只設(shè)置一種行走速度，液壓馬達驅(qū)動可采用低速大扭矩馬達直接帶動履帶鏈輪，或采用中速液壓馬達+ 減速器帶動履帶鏈輪的傳動方式，它可實現(xiàn)無極調(diào)速。履帶結(jié)構(gòu)型式有滑動和滾動兩種，當機器調(diào)動速度≤10m/min 的中、輕型掘進機，宜采用滑動結(jié)構(gòu)型式；當機器的調(diào)動速度＞10m/min 的重型、特重型掘進機，應(yīng)采用滾動結(jié)構(gòu)型式。本文結(jié)合了國內(nèi)外懸臂式掘進機履帶式行走機構(gòu)的特點，以及EBZ200掘進機的基本參數(shù)，對該掘進機行走機構(gòu)進行了計算，提出了改進設(shè)計建議。關(guān)鍵詞：掘進機；行走機構(gòu)；傳動系統(tǒng)；履帶；計算AbstracThe walking mechanism is one of the most important parts of tunnel boring machine, the key of quality of operating performance is in the calculation and design of its transmission system design and the crawler plate. General use of track type walking mechanism, the two tracks are respectively by the respective drive, can steer insitu. The driving force of track with an electric motor and a hydraulic motor two, motor drive generally set up at a walking speed, hydraulic motor driven by lowspeed big torque motor direct drive the caterpillar chain wheel, transmission mode or use the middlespeed hydraulic motor + reducer driven crawler sprocket, it can realize stepless speed regulation. The track structure with sliding and rolling two, when the machine is to mobilize the speed of light, ≤ 10m\/min boring machine, should adopt the sliding structure。 when the transfer rate, 10m\/min heavy, heavy roadheader, should adopt rolling structure. This paper bines the characteristics of the crawler the boomtype roadheader walking mechanism, as well as the basic parameters of EBZ120 roadheader walking mechanism, on the boring machine were calculated, proposes an improved design proposal.Keywords: roadheader walking mechanism。 transmission system。 track。 calculation。目 錄緒論 意義和研究現(xiàn)狀 1 1 意義 1 國外研究現(xiàn)狀 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2 3 主要研究內(nèi)容 3 主要解決的問題 3 3 32 行走機構(gòu)的方案的確定 4 4 履帶架 4 履帶 4 驅(qū)動裝置 5 支重裝置 5 張緊裝置 5 63 行走機構(gòu)設(shè)計計算 9 9 9 9 10 11 11 12 13 21 29 49 50 534 結(jié)論 56致謝 57參考文獻 58附錄A 譯文 59附錄Ｂ 外文文獻 631 緒論 選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀 目的我國是產(chǎn)煤大國，煤炭占能源需求的70%以上，是我國的主要能源，盡管新能源的發(fā)展和推廣會使煤炭在一次能源中的消費比重會逐年下降，但是煤炭的的主導(dǎo)地位不會發(fā)生重大改變。煤炭生產(chǎn)的高產(chǎn)高效和現(xiàn)代化是當今國際煤炭工業(yè)的發(fā)展發(fā)方向，是衡量一個國家煤炭工業(yè)發(fā)達程度的重要標志，是我國煤炭行業(yè)的必然選擇。我國自從高產(chǎn)高效礦井技術(shù)以來，煤炭工業(yè)得到了迅速的發(fā)展和推廣，掘進機作為高產(chǎn)高效礦井掘進設(shè)備的主要設(shè)備之一起了重要作用。煤炭工業(yè)的機械化包括采掘、支護、運輸、提升的機械化，其中采掘包括采煤和掘進巷道。隨著掘進技術(shù)的發(fā)展，懸臂式掘進機是主要的掘進機械。懸臂式掘進機要同時實現(xiàn)剝離煤巖、裝載運出、機器本身的行走調(diào)動以及噴霧除塵等功能，即集切割、裝載、運輸、行走于一身。隨著發(fā)展，懸臂式掘進貢的功能越來越多，其自身的結(jié)構(gòu)、組成愈加復(fù)雜。因而發(fā)生故障的原因也隨之復(fù)雜。早期的懸臂式掘進機行走，裝載機構(gòu)主要采用電動方式，如匈牙利的F6－HK、前蘇聯(lián)的4IIY 、奧地利的AM50等。隨后出了抗沖擊易實現(xiàn)無級變速的液壓系統(tǒng)在行走機構(gòu)既用油馬達來拖動的技術(shù)開始占主流。如日本三井三池公司的S100、S200，奧地利奧鋼聯(lián)公司的AM100，英國多斯科MK2A、MK2B等。為了適應(yīng)高產(chǎn)高效的發(fā)展和實現(xiàn)礦井集約現(xiàn)代化的需要，積極采用新技術(shù)，就要求大力發(fā)展綜合機械化掘進。綜合掘進 是高效安全的掘進方法，而懸臂式掘進機是綜合機械化掘進中的重要設(shè)備。 意義隨著掘進機在土木隧道和采礦工程中的大量使用,目前掘進機已成為各主要產(chǎn)煤國家不可缺少的生產(chǎn)設(shè)備,且各國制造、推廣使用的煤、巖和煤一巖巷掘進機多以部分斷面懸臂式為主。實踐證明,懸臂式部分斷面掘進機具有以下優(yōu)點掘進速度快質(zhì)量好。掘進機可實現(xiàn)連續(xù)掘進,能同時完成破煤巖、運輸?shù)茸鳂I(yè),效率高,且掘進機是機械破巖,掘進后巷道周圍煤巖壁完整光滑,超挖掘量少,減少了支護量。這與傳統(tǒng)的鉆爆法相比,掘進速度可提高數(shù)倍,并避免了爆破作業(yè)時巷道周圍煤巖因爆破振動而破壞的現(xiàn)象發(fā)生。結(jié)構(gòu)緊湊、技術(shù)先進。目前懸臂式掘進機多采用耙裝式裝載機構(gòu)和履帶式行走機構(gòu)。其裝載能力大、調(diào)運靈活、工作可靠。經(jīng)濟、安全。掘進機掘進速度快、經(jīng)濟效益和社會效益高。改善了工人的勞動條件,體力勞動量減少與鉆爆法相比。避免了因爆破掘進造成的人員傷亡,事故率大大減少。本設(shè)計主要是對懸臂式掘進機的行走機構(gòu)進行完善和改進，對行走機械的承載能力，運行速度進行提高，并且在實際的設(shè)計過程中，不斷地發(fā)現(xiàn)問題解決問題，使產(chǎn)品的性能得到進一步提高，從而更好的適應(yīng)煤炭工業(yè)的發(fā)展。 國外研究現(xiàn)狀19世紀70年代，英男為修建海底隧道，研制出了第一臺掘進機，美國在20世紀30年代發(fā)明懸臂式掘進機，并將其應(yīng)用于采礦作業(yè)，取得了良好的效果，此后，各國以煤巷為作業(yè)對象研制了各種類型的懸臂式掘進機，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對煤炭礦石的需求越來越大，懸臂式掘進機的研究與發(fā)展也得了空前的進步。發(fā)展至今，懸臂式掘進機已呈現(xiàn)出系列化和多樣化，英國、前蘇聯(lián)、德國、美國、日本、奧地利等10幾個國家的20多家公司，先后成功研制出70多種機型。目前在國外，懸臂式掘進機被廣泛用于硬度系數(shù)人低于80MPa的半煤巖采準巷道的掘進，同進也有不少懸臂式掘進機在全巖巷的掘進中取得了不錯成效。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國掘進機研制工作始于20世紀60年代中期，最初是引進了蘇聯(lián)的BK－3型，將其仿制和改進生產(chǎn)了部分機型，20世紀70年代初到80年代中期，我國科研人員研制成功了ELM－5EMIA－EL－90、EMS－55等機型。同時，通過與奧地利合作生產(chǎn)了AM50型，和日本合作生產(chǎn)S100型，初步形成了批量生產(chǎn)懸臂式掘進機的能力，對國內(nèi)礦山推廣應(yīng)用懸臂式掘進機起到了巨大的推動作用。20世紀90年代，我國開始了重型懸臂式掘進機的研發(fā)工作，進入21世紀以后，我國的懸壁式掘進機進入了快速發(fā)展階段，科研能力有了飛躍式的發(fā)展，相關(guān)生產(chǎn)廠家和機型數(shù)量大幅增加。目前國內(nèi)掘進機生產(chǎn)廠家有三一重裝，佳木斯煤機等13家，其中三一重裝、佳木斯煤機、太 原煤科院三家生產(chǎn)的掘進機占了絕大部分市場。我國自主創(chuàng)新研制的EBZ200、EBZ2EBZ260、EBZ300和EBZ318等機型結(jié)構(gòu)緊湊，造型簡潔，重心低、元件性能及質(zhì)量優(yōu)越、安全保護完善表明我國懸臂掘進機技術(shù)水平與國際水平越來越接近。成為中國煤礦工業(yè)技術(shù)裝備的主體，為我國煤礦安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)提供了可靠的保證。 研究方案及預(yù)期結(jié)果 主要研究內(nèi)容熟悉懸臂式掘進機行走機構(gòu)的工作原理及結(jié)構(gòu)類型及特點，適用條件主要參數(shù)的確定及行走機構(gòu)的設(shè)計 主要解決的問題根據(jù)原始條件，通過懸臂式掘進機的類型及其特點和適用條件研確定總體方案并對行走機構(gòu)進行設(shè)計。設(shè)計合理、經(jīng)濟、安全、可靠的掘進機行走機構(gòu)提供設(shè)計說明書，并給出主要結(jié)構(gòu)圖及零件圖通過理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械原理、雙履帶行走機構(gòu)對地粘著力矩的研究及機械設(shè)計等基本專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，運用案例比較法，系統(tǒng)分析法等各種方法來實現(xiàn)懸臂式掘進機行走的分析與設(shè)計。（1）根據(jù)原始條件，通過懸臂式掘進機的類型及其特點和適用條件對行走機構(gòu)進行分析 （2）行走機構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算行走機構(gòu)驅(qū)動形式的選擇和計算、行走減速器的設(shè)計計算、減速器輸入軸的設(shè)計、減速器輸出軸的設(shè)計計算和校核軸承計算校核。2行走機構(gòu)的方案的確定履帶行走機構(gòu)是懸臂式掘進機整機的支承座,用來支承掘進機的自重、承受切割機構(gòu)在工作過程中所產(chǎn)生的力,并完成掘進機在切割、裝運及調(diào)動時的移動。履帶行走機構(gòu)包括左右行走機構(gòu)、并以掘進機縱向中心線左右對稱。掘進機行走機構(gòu)包括履帶架、履帶、驅(qū)動裝置、支重裝置、張緊輪（導(dǎo)向輪）、張緊裝置等部件。履帶架在整機中起著支撐與連接的作用，是不可忽視的一個部分，履帶架設(shè)計的好壞將直接關(guān)系著整機的質(zhì)量與美觀。因此，在設(shè)計中即要考慮到其強度的問題，又要考慮其美觀與使用性的問題。履帶架總體采用箱型梁結(jié)構(gòu)，鑄焊結(jié)合。由于支撐引導(dǎo)輪處結(jié)構(gòu)復(fù)雜，受力較大，因而采用鑄造件，其它部分采用焊接結(jié)構(gòu)；為了提高箱型的強度和剛度，在其受力較大處采用較厚板材并增設(shè)筋板；另外，履帶架與主機架通過螺栓剛性聯(lián)結(jié)，為了防止螺栓在機器行走中承受剪力，在履帶架前后兩端增加了擋板。履帶板按結(jié)構(gòu)形式分為整體式履帶板和滾子式履帶板2種形式，滾子式履帶板不僅結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、容易損壞，而且維修不方便，已經(jīng)逐漸被淘汰，多采用鑄造或鍛造整體式履帶板；掘進機都采用履帶行走機構(gòu),它承受切割機構(gòu)的反力、行通過性能和工作穩(wěn)定性能具有重要的意義。履帶的設(shè)計要求：具有良好的爬坡性能和靈活的轉(zhuǎn)向性能；兩條履帶分別驅(qū)動，其驅(qū)動力可選用液壓馬達或電動機；履帶應(yīng)有較小的接近角和離去角，以減少起運動阻力；要注意合理設(shè)計整機重心位置，使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應(yīng)有可靠的自動裝置，以保證機器在設(shè)計的最大坡度上工作不會下滑。履帶的結(jié)構(gòu)有組合式和整體式兩種。組合式履帶由履帶板、鏈軌節(jié)、履帶銷和銷套所組成；整體式履帶的履帶板之間用銷子連接。履帶板是履帶總成的重要組成部分，對履帶板的要求：各節(jié)履帶板之間應(yīng)有可靠的連接；履帶板和驅(qū)動輪的嚙合要可靠；履帶板與地面應(yīng)有足夠的附著力；履帶板要硬度高、耐磨損、耐沖擊。行走機構(gòu)的動力源按驅(qū)動形式分為電機驅(qū)動和液壓馬達驅(qū)動2種形式。驅(qū)動輪是將傳動裝置的動力傳至履帶，以產(chǎn)生底盤運動的驅(qū)動力。因此，要求驅(qū)動輪與履帶的嚙合性能要良好，既在各種行駛條件和允許磨損程度下嚙合不應(yīng)發(fā)生干涉、沖擊和脫落履帶現(xiàn)象；另外要求傳動效率高、耐磨損。驅(qū)動輪的結(jié)構(gòu)與采用何種履帶板有關(guān)，驅(qū)動輪與履帶的嚙合方式有節(jié)銷式和節(jié)齒式兩種。驅(qū)動輪與組合式履帶的嚙合方式是節(jié)銷式；與整體式的嚙合通常采用節(jié)齒式。驅(qū)動輪由輪轂、輪幅和輪緣構(gòu)成。履帶板繞在鏈輪上為多邊行，鏈輪以等角速度轉(zhuǎn)動時，履帶速度不均。所以，在確定鏈輪齒數(shù)時應(yīng)滿足鏈齒強度的情況下，盡量增加齒數(shù)，減小機器的動負荷。履帶鏈支承方式分為支重輪式和摩擦板式2種形式，支重輪式行走部結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，支重輪容易損壞，但傳動效率高、能適應(yīng)泥砂水等惡劣環(huán)境條件摩擦板式行走部結(jié)構(gòu)簡單不易損壞，但傳動效率較低，因此，多采用支重輪式行走機構(gòu)履帶張緊裝置的形式分為機械式張緊裝置和液壓張緊裝置2種形式，因為履帶不僅工況惡劣，而且需要承受較大的驅(qū)動扭矩，所以，對張緊裝置承受能力提出了更高的要求，既能夠承受較大的張緊力，還要有較高的可靠性，以此保證整機行走結(jié)構(gòu)的工作常態(tài)。機重 ；截割電動機功率；爬坡能力（1）履帶板寬度按經(jīng)驗公式 （2－1）已知G＝60t,所以：； 為了不應(yīng)接地比壓過小浪費材料取520 mm；（2）左右兩條履帶中心距的推薦范圍其中,較小的數(shù)值適用于較小的履帶中心距B,較大的數(shù)值適于較大的中心距B。為了降低掘進機轉(zhuǎn)彎的功率,在滿足整機寬度的條件下,應(yīng)盡量加大B值。對于左右 2 條履帶中心距 B 的值，可以推薦進