【正文】 played the very major role in the solution mechanical boring machine tunneling surface narrow question, the mechanical boring machine cutting department belt expanded and contracted, has increased the cutting department length, thus has enlarged the cutting surface which a cutting institute passed through, enhanced the tunneling efficiency. In my design the power supply is an electric motor, through the shaft coupling transmission, carries on by the reduction gear decelerates, the final output rotational speed is 40r/min. The design of the threetier structure as the main transmission plaary gear reducer, which includes level straight gear transmission plaary gear transmission and levels, import and export are used spline up. The design introduced EBZ160 type boring machine overhaul and maintenance. Key word: Mechanical boring machine。帶伸縮的截割臂，在解決掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)面窄的問題上發(fā)揮了很大作用 ，掘進(jìn)機(jī)截割部帶伸縮，加大了截割部的長度，從而加大了截割頭所經(jīng)過的截割面，提高了掘進(jìn)效率。本次設(shè)計(jì)主要是懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割機(jī)構(gòu)，懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割機(jī)構(gòu)是有伸縮式和固定式兩種，按照它的截割頭的分布可以分為橫軸式和縱軸式兩種。我所設(shè)計(jì)的掘進(jìn)機(jī)截割部是縱軸式帶伸縮的形式。我的設(shè)計(jì)中動力源是電動機(jī)，通過聯(lián)軸器傳動，由減速器進(jìn)行減速，最后輸出轉(zhuǎn)速為 40r/min。 Cutting department。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要有橫軸式掘進(jìn)機(jī)和縱軸式掘進(jìn)機(jī)。 一、提高對硬巖切割能力 從國內(nèi)外懸臂式掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品發(fā)展過程可以看出，早期產(chǎn)品是適 應(yīng)切割煤和軟巖的輕型設(shè)備。目前重型掘進(jìn)機(jī)的切割功率多為 132～ 00KW。在機(jī)身前、后部位裝設(shè)油缸式穩(wěn)定器，使機(jī)器切割硬巖時(shí)牢固定位，減輕振動。 1983 年英國采礦研究院與美國能 源部合作，用 70 MPa 水壓作井下試驗(yàn)，證明在提高切割巖石能力、降低刀具損 耗、減少粉塵生成量、消滅切割火花等方面有明顯的效果。但是，采用高壓水射流技術(shù)，待別是水壓在 100 MPa 以上，其元件和系統(tǒng)研制難度極大， 能量消耗大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、費(fèi)用十分昂貴。因此簡化結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)助切和經(jīng)濟(jì)效果的統(tǒng)一，是學(xué)者和專家門研究的重要課題，也是高壓水射流在掘進(jìn)機(jī)上應(yīng)用的難題。由掘進(jìn)機(jī)后面巷道頂部懸掛一個(gè)激光發(fā)生器，用棱柱水晶體將激光束分裂為兩個(gè)互相垂直面，激光接收器有三條攝像晶體管線，可在600 mm 寬的激光束面上捕捉激射光，井將信號輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，控制掘進(jìn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)位置的平行偏差和推進(jìn)方向上的角度偏差。提高巷道質(zhì)量。采用光電傳感器和邏輯電路，利用三維比例顯示器，顯示切割頭在巷道中位置，相應(yīng)同步跟蹤動作，當(dāng)切割頭截齒接觸巷道斷面邊緣時(shí)，即發(fā)出聲響信號，然后由人工操作控制，這是一種比較簡單實(shí)用，沒有反饋功能的非閉環(huán)控制系統(tǒng)。掘進(jìn)機(jī)的監(jiān)控程序，可早期鑒別技術(shù)故障，必要時(shí)發(fā)出指令停止運(yùn)轉(zhuǎn)。重要的是從必要性和可靠性角度設(shè)計(jì)選取。 用連續(xù)采煤機(jī)開掘煤巷，由于它具有橫向長滾筒、全寬巷道上下擺動割煤、裝運(yùn)能力大、結(jié)構(gòu)牢固、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，生產(chǎn)能力比一般懸臂式掘進(jìn)機(jī)要高。原因就是不連續(xù)的間斷作業(yè)影響巷道掘進(jìn)速度。如美國 JOY公司的 12CM30 和 12CM20B；奧地利 Vost A1Pine 公司的 ABM20 型；英國AnJerson GrouP 公司的 KBⅡ型?，F(xiàn)在世界上掘進(jìn)機(jī)使用已超過幾千臺。半煤巖巷道掘進(jìn)機(jī)適用機(jī)型重量約 4590 抗壓強(qiáng)度不大于 80MPa為宜。此外，今年來廣泛的采用了可靠性技術(shù)，其突出表現(xiàn)為簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)、采用將額設(shè)計(jì)。從而可早期發(fā)現(xiàn)故障，快速排出故障，大大減少停機(jī)時(shí)間。尤其是在“八五”后期至“九五”初期研制成功的 EBJ 系列半煤巖掘進(jìn)機(jī)，其技術(shù)性能達(dá)到并部分超過了某些進(jìn)口的同類產(chǎn)品，具有良好的性能價(jià)格比。因此，綜掘設(shè)備 的研制也可以從三個(gè)方面著手。 (2)產(chǎn)品使用的可靠性 煤礦生產(chǎn)對機(jī)械設(shè)備的可靠性要求很高。作為設(shè)計(jì)者應(yīng)從設(shè)計(jì)選型可靠性出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如容量裕度、等效壽命、元件通用等 。 (3)產(chǎn)品與生產(chǎn)系統(tǒng)的配套性 巷道的綜合機(jī)械化掘進(jìn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。因此，我們的開發(fā)工作還應(yīng)根據(jù)礦井掘進(jìn)工作面的工藝條件和工作對象，對適用不同綜掘設(shè)備的開拓掘進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行分類，找出典型，提出范例，供生產(chǎn)選擇。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)一般由截割部、鏟板部、第一運(yùn)輸機(jī)、本體部、行走部、后支承、液壓系統(tǒng)、水系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)，護(hù)板部共 11部分構(gòu)成。由于不需打眼放炮 ，圍巖不易被破壞，即有利于巷道支護(hù)，又可減少冒頂和瓦斯突出的危險(xiǎn)，大大提高了工作面的安全性。 （ 5） 改善了勞動條件，減少了工作人員。 完成時(shí)間 2021 年 3 月～ 2021 年 6月 提交 內(nèi)容 ； ； ； 。 主要特點(diǎn) 采用縱軸截割方式，便于打柱窩、修巷，截割功率大、適應(yīng)能力強(qiáng)、掘進(jìn)效率高； 采用直徑適中的截割頭，單刀力大，截齒布置合理，破巖過斷層能力強(qiáng)，截割振動小，工作穩(wěn)定性好； 具有內(nèi)外噴霧功能，有效抑制粉塵； 采用俯角鏟板，有利于裝載和截割頭下切；兩種寬度的鏟板方便 選擇；星輪馬達(dá)直接驅(qū)動替代機(jī)械傳動，減少故障的發(fā)生； 采用雙邊鏈輸送機(jī)，有利于大塊煤的輸送，傳動平穩(wěn)可靠； 液壓傳動系統(tǒng)采用變量泵系統(tǒng)、液控先導(dǎo)操作，工作穩(wěn)定，關(guān)鍵部件和密封均采用高質(zhì)量進(jìn)口產(chǎn)品，保證整機(jī)性能可靠。16176。因懸臂截割式掘進(jìn)機(jī)機(jī)體靈活、體積較小，可截出各種形狀和斷面的巷道，并能實(shí)現(xiàn)選擇性截割，而且截割效果好，掘進(jìn)速度較高；所以，現(xiàn)在主要采用懸臂截割式，并已成為當(dāng)前掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)的一種基本型式。缺點(diǎn)是由于縱軸式截割頭在橫向擺動截割時(shí)的反作用力不通過機(jī)器中心，與懸臂形成的力矩使掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生較大的振動，故穩(wěn)定性較差。由于截深較小，截割與裝載情況較好。 由于工作機(jī)構(gòu)的載荷變化范圍大、驅(qū)動功率大、過堅(jiān)硬巖石時(shí)短期過載運(yùn)轉(zhuǎn)、有沖擊載荷、振動較大，要求其傳動裝置體積小，最好能調(diào)速。單環(huán)形是利用一組環(huán)形刮板鏈直接將煤巖裝到機(jī)體后面的轉(zhuǎn)載機(jī)上。同時(shí)，由于刮板鏈易磨損，功率消耗大，使用效果較差。 (3)耙爪式。 (4)星輪式。但考慮工作環(huán)境潮濕、有泥水，選用液壓馬達(dá)驅(qū)動為好。由于該位置空間較小布置較困難。 目前，這兩種輸送機(jī)構(gòu)均有采用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)酌情確定。 膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)傳動方式有 3 種： ① 用液壓馬達(dá)直接或通過減速器驅(qū)動機(jī)尾主動卷筒； ② 由電動卷筒驅(qū)動主動卷筒； ③ 利用電動機(jī)通過減速器驅(qū)動主動卷筒。 (1)邁步式。但 由于向前推進(jìn)時(shí)，支架反復(fù)交替地作用于頂板，掘進(jìn)機(jī)對頂板的穩(wěn)定性要求較高，局限性較大，所以這種行走機(jī)構(gòu)主要用于巖巷掘進(jìn)機(jī)，在煤巷、半煤巖巷中也有應(yīng)用。這種行走機(jī)構(gòu)主要用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件磨損較嚴(yán)重。 (1)噴霧式。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用壽命長。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復(fù)雜，活動聯(lián)接處密封較困難。設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)時(shí)，應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)條件來選集塵器。近年來，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用 方向發(fā)展的趨勢。 該技術(shù)為利用 20MPa 以上、流量為4L/min 左右的壓力水，自孔徑為 ～ 的噴嘴射出，對截齒的機(jī)械破碎起輔助作用。 在掘進(jìn)機(jī)的截割頭上，噴嘴安裝位置有 3 種： ① 裝設(shè)在截齒前方。缺點(diǎn)是需用專用的截齒和齒座，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高；噴嘴離煤巖體近，回彈的巖粒會加速噴嘴的損 壞。應(yīng)用高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù)，是擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的使用范圍、提高掘進(jìn)速度的最佳途徑，但其系統(tǒng)形式、水壓和流量，及其零件的結(jié)構(gòu)尺寸要根據(jù)煤巖體性質(zhì)合理地確定。 行星齒輪傳動不僅適用于高速、大功率，而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械傳動裝置上。 我所設(shè)計(jì)的 EBZ160 型掘進(jìn)機(jī)截割部分的減速裝置上采用的是行星減速系統(tǒng)。39。 圓整取?????? 實(shí)際變位系數(shù)計(jì)算 31531739。 ?? 計(jì)算傳動變位系數(shù)： ? ? ? ? 39。 MPa＝ 280 N/ 2mm （載荷對稱） 齒形為漸開線直齒，最終加工為磨齒，精度為 6 級 選擇內(nèi)齒圈材料為 38CrMoAL，調(diào)質(zhì)處理，硬度為 262302HBC 查表取試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 2H lim 7 5 0 /N mm? ? 查表試取試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限 2H lim 2 8 0 /N mm? ? 齒形的終加工為插齒，精度為 7 級 轉(zhuǎn)距計(jì)算 高速級輸出轉(zhuǎn)矩 （ N178。 p 值必須合理地選取。為了不過分地增大其外形尺寸，故 bz 值不能很大。為保證中心論與行星架軸線重合條件下的正確嚙合，由中心輪和行星輪組成的各嚙合副的實(shí) 際中心距必須相等，即同心條件。 即： 39。減速器裝配在掘進(jìn)機(jī)的截割部。 mm) ?FK —— 綜合系數(shù)； FpK —— 彎曲強(qiáng)度的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)； d? —— 齒輪寬度系數(shù)； 1z —— 齒輪副中小齒輪齒數(shù)； limF? —— 試驗(yàn)齒輪的彎曲疲勞極限（ N/mm2） AK —— 計(jì)算彎曲強(qiáng)度的使用系數(shù)； 1FaY —— 載荷作用于齒頂時(shí)的小齒輪齒形系數(shù)； 2KH 型傳動有兩個(gè)嚙合齒輪副： g—a ， —gb。 m （ 1） 選擇齒寬系數(shù)為 ? ? 查相關(guān)的數(shù)據(jù)，可以得到 ? ； limF? =400N/mm2；齒形系數(shù)1FaY =； ?FK =；取接觸強(qiáng)度計(jì)算的行星輪間載荷分布不均勻系數(shù)HpK =，由于 ? ?1511 ??? HpFp ，所 ? ；齒寬系數(shù)選 ； 將上面得到的數(shù)據(jù)代入公式 （ 38）得： 33 1 10 5 25 19 400m ? ? ? ? ??? ??? 取模數(shù)為 10 2. 齒輪副嚙合中心距 0a 的確定 0 () 1 0 ( 3 7 2 1 ) 29022agm z za m m? ??? ? ? 所以未變位前中心距 290a ? mm 預(yù)取變位角 39。0 .5 c o s / c o s 1 0 .3 5t b g g by Z Z ??? ? ? ? ? 實(shí)際中心距 0 290 5 10 294ty m m m??? ? ? ? ? ? 把數(shù)據(jù)代入式（ 39）得 22gb? ? ?2 變位系數(shù)和 x? 根據(jù)中心距的實(shí)際情況 ? ? 2 ta ngbbg in v in vx z z ???? ??? = ?3 分配變位系數(shù) 由 ag變位系數(shù)分配可知 ? 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取 0. 17 0. 41b g ax x x? ? ? ?＝ 中心距變動系數(shù) y= 齒輪幾何尺寸的計(jì)算 分度圓直徑 d mz? （ 310） 齒頂圓直徑 ? ?*2aad d m h x y? ? ? ? （ 311） 齒根圓直徑 ? ?**2fad d m h c x?? （ 312） 基圓直徑 cosbdd?? （ 313） 式中“ +”用于外嚙合，“ ”用于內(nèi)嚙合 齒高系數(shù)： 太陽輪、行星輪齒高系數(shù) —— * 1ah? 內(nèi)齒輪齒高系數(shù) —— * ? 頂隙系數(shù) 內(nèi)齒輪頂隙系數(shù) —— * ? 將數(shù)據(jù)代入公式（ 310） 、 (311)、（ 312）、（ 313） (1)中心輪的幾何尺寸 分度圓直徑 10 37 370d ? ? ? mm 齒頂圓直徑 ? ?3 7 0 2 1 0 1 0 .2 4 0 .0 1 3 9 4 .6ad ? ? ? ? ? ? ? mm 齒根圓直徑 ? ?37 0 2 10 1 0. 4 0. 24 34 6. 8fd ? ? ? ? ? ? ? mm 基圓直徑 37 0 c os 20 34 7. 69bd ?? mm (2)行星輪的幾何尺寸 分度圓直徑 10 21 210d ? ? ? mm