【正文】 .......................................................... 40 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 43 行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................... 43 高速軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 .............................................................. 45 行星輪支承軸的 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 .................................................. 48 配合齒輪的軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 .................................................. 52 減速器其他零件的校核 ............................................................................. 54 軸承的校核 ...................................................................................... 54 鍵的校核 .......................................................................................... 56 5 裝機(jī)事項(xiàng)及檢修 ................................................................................................... 59 搬運(yùn)、安裝及調(diào)整 ..................................................................................... 59 掘進(jìn)機(jī)的拆卸和搬運(yùn) ...................................................................... 59 機(jī)器的組裝 ...................................................................................... 59 零部件的調(diào)整 .................................................................................. 60 掘進(jìn)機(jī)的檢修 ............................................................................................. 60 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 64 翻譯部分 ................................................................................................................... 65 英文原文 ............................................................................................................ 65 中文譯文 ............................................................................................................ 75 致 謝 ....................................................................................................................... 82 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1 緒論 概述 煤炭是重要的一次能源。各國(guó)大力研發(fā)各類(lèi)掘進(jìn)設(shè)備。可截煤巖石硬度系數(shù) f≤ 截割功率為50~100KW。有代表性的機(jī)型有英國(guó)的 LH1300、 LH1400；奧地利的 AM7 ATM10AHM105 和日本的 S200、 S2 S300、 S350。我國(guó)煤礦真正推廣應(yīng)用懸臂式掘進(jìn)機(jī)是在 1979 年引進(jìn)了 100 多臺(tái)國(guó)外掘進(jìn)機(jī)以后。尤其是近年來(lái)，我國(guó)相繼開(kāi)發(fā)了以 EPJ120TP 型掘進(jìn)機(jī)為代表的替代機(jī)型，在整 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 體技術(shù)性能方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 盡管我國(guó)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)有了較大的發(fā)展，但與國(guó)外掘 進(jìn)機(jī)技術(shù)水平相比還有一定的差距。 （ 3） 向重型化方向發(fā)展。 （ 6） 發(fā)展新的元部件技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)。但隨著我國(guó)煤炭采掘業(yè)的不斷發(fā)展，中厚煤層將逐漸減少，煤礦巷道必然趨于薄煤層，極薄煤層。 履帶式行走機(jī)構(gòu)是依靠接地履帶與底板之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦力，驅(qū)動(dòng)機(jī)器行走。因此，為了保證掘進(jìn)機(jī)的正常行走，行走機(jī)構(gòu)必須具有足夠的牽引力。 型掘進(jìn)簡(jiǎn)介 型掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)述 一、產(chǎn)品特點(diǎn) EBJ─ 120TP 型掘進(jìn)機(jī)由煤炭科學(xué)總院分院設(shè)計(jì)制造。該機(jī)的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性好、機(jī)身矮、重心低、操作簡(jiǎn)單、檢修方便。 16。 16。 三、裝載部 裝載形式 三爪轉(zhuǎn)盤(pán) 裝運(yùn)能力 180m3/h 鏟板寬度 鏟板臥底深度 250mm 鏟板抬起 360mm 轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速 30r/min 四、刮板輸送機(jī) 運(yùn)輸形式 邊雙鏈刮板 槽 寬 510mm 龍門(mén)寬度 350mm 鏈 速 錨鏈規(guī)格 18179。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)截割頭旋轉(zhuǎn)，利用裝在截割頭上的截齒破碎煤巖。電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)刮板鏈和扒爪或星輪，將截割破碎下來(lái)的煤巖集中裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)到掘進(jìn)機(jī)后面的轉(zhuǎn)載機(jī)或其他運(yùn)輸設(shè)備中，運(yùn)出工作面。 （ 6）噴霧降塵系統(tǒng) 為降低掘進(jìn)機(jī)在作業(yè)中產(chǎn)生的粉塵而裝備的設(shè)施，有噴霧降塵系統(tǒng)兩種形式。 工作機(jī)構(gòu) 的布置方式，分為縱軸和橫軸式兩種。因此，在煤巷掘進(jìn)時(shí)，需加大機(jī)身重量或裝設(shè)輔助支撐裝置?？v向截割時(shí)，穩(wěn)定性較好?？紤]掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，截割頭不僅要具有一定的轉(zhuǎn)矩 和轉(zhuǎn)速以截割煤巖，而且要能上下左右擺動(dòng)，以掘出整個(gè)斷面，掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)一般都采用單機(jī)驅(qū)動(dòng)。雙環(huán)形是由兩排并列、轉(zhuǎn)向相反的刮板鏈組成。 (2)螺旋式。是利用一對(duì)交替動(dòng)作 的耙爪來(lái)不斷地耙取物料并裝入轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)構(gòu)。該種機(jī)構(gòu)比耙爪式簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、工作可靠，但裝大塊物料的能力較差。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 運(yùn)輸機(jī)構(gòu) 部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)多采用刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。輸送機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)方式，即將電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)布置在遠(yuǎn)離機(jī)器的一端，通過(guò)減速裝置驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)。一般常采用與裝載機(jī)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)方式。轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)應(yīng)采用單機(jī)驅(qū)動(dòng)，可選用電 動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)。采用框架結(jié)構(gòu)，使人員能自由進(jìn)出工作面，并可越過(guò)裝載機(jī)構(gòu)到達(dá)機(jī)器的后面。將掘進(jìn)機(jī)用導(dǎo)軌吊在巷道頂板上，躲開(kāi)底板，達(dá)到?jīng)_擊破碎巖石的目的。適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。由于其工作環(huán)境差，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)易受潮燒毀，最好選用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。這種除塵方式有以下兩種：①外噴霧降塵。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對(duì)著截齒噴射。 抽出式。由于集塵器跟隨掘進(jìn)機(jī)移動(dòng)，風(fēng)機(jī)的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。如圖 21 圖 21 截割部 截割部為二級(jí)行星齒輪傳動(dòng)。 （ 2）裝載部 裝載部結(jié)構(gòu)如圖 22，主要由鏟板及左右對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)裝置組成，通過(guò)低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)三爪轉(zhuǎn)盤(pán)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到裝載煤巖的目的。 圖 22 裝載部 (3)刮板輸送機(jī) 刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 23。刮板輸送機(jī)采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，刮板鏈條的張緊是通過(guò)在輸送機(jī)尾部的張緊油缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 回轉(zhuǎn)臺(tái)主要用于支承、聯(lián)接并實(shí)現(xiàn)切割機(jī)構(gòu)的升降和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 （ 6） 液壓系統(tǒng) 1） 本機(jī)除截割頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，其余各部分采用液壓傳動(dòng)。這樣使清洗、更換濾芯及維修系統(tǒng)變得非常方便。更換濾芯時(shí)，只需旋開(kāi)濾油器濾蓋 (清洗蓋 )即可更換濾芯或向油箱加油。潤(rùn)滑周期因使用條件的 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁(yè) 差異而有所不同。初始換油后，相隔 1500 小時(shí) 或者 6個(gè)月內(nèi)必須更換一次。履帶行走機(jī)構(gòu)包括左右行走機(jī)構(gòu)、并以掘進(jìn)機(jī)縱向中心線左右對(duì)稱(chēng)。掘進(jìn)機(jī)履帶行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)彎 方式一般有 2 種：① 一側(cè)履帶驅(qū)動(dòng)，另一側(cè)履帶制動(dòng)；②兩側(cè)履帶同時(shí)驅(qū)動(dòng)，但方向相反。腰帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)整機(jī)正常運(yùn)行、通過(guò)性能和工作穩(wěn)定性具有重要作用。各由 10 個(gè)高強(qiáng)螺栓與機(jī)架相聯(lián)?，F(xiàn)在以左行走機(jī)構(gòu)為例說(shuō)明其結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)系統(tǒng)。 平均接地比壓主要是根據(jù)底板巖石條件選取，對(duì)于遇水軟化的底板，取較小值，對(duì)于底板較硬，遇水不軟化的底板取較大值。 根據(jù)公式（ 32），得出： 3 .5 5 0 0 1 7 5 0B m m? ? ? （ 3）掘進(jìn)機(jī)接地履帶板個(gè)數(shù)的確定 履帶板節(jié)距的選取 選取履帶板（如圖 31）的節(jié)距 a=160 mm ， 整體式履帶板基本尺寸應(yīng)符合下表（ 31）的規(guī)定。履帶架見(jiàn)圖 31。 張緊裝置的行程應(yīng)大于履帶節(jié)距的一半，以便在履帶磨損而伸長(zhǎng)時(shí)可拆卸一塊后再使用。 單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)牽引力的計(jì)算確定 履帶行走機(jī)構(gòu)的最小牽引力應(yīng)滿(mǎn)足掘進(jìn)機(jī)在最大設(shè)計(jì)坡度上作業(yè)、爬坡和在水平路面上轉(zhuǎn)彎等工況的要求，最大牽引力應(yīng)小于在水平路面履帶的附著力。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) f取 ，由公式（ 38）： 1 3 5 / 2 9 . 8 0 . 1 1 7 . 1 5R k N? ? ? ? μ取 ， n取 440mm， B=1750mm,L=2450mm， 代入公式（ 37）： 221 23 5 9 . 8 2 4 5 0 1 . 0 4 4 4 01 7 . 1 5 14 1 7 5 0 2 4 5 01 0 8 . 2 2T k NkN??? ? ? ?? ? ? ???? ??? 取 1 108T kN? 由于單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)的牽引力必須大于或等于各阻力之和，但應(yīng)小于或等于單側(cè)履帶和地面之間的附著力。有支重輪時(shí)取 0． 89～ 0． 92，無(wú)支重輪時(shí)取 0． 71～0． 74； 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 2? —— 驅(qū)動(dòng)裝置減速器的傳動(dòng)效率，％。實(shí)際表明，傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)得合理與否，對(duì)整部裝置的性能，成本以及整體尺寸都有很大影響。該減速器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1） 行星齒輪傳動(dòng)采用 3K型傳動(dòng)形式，而以前的傳動(dòng)系統(tǒng)采用三級(jí)圓柱齒輪和二級(jí)行星齒輪傳動(dòng)。 減速器傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖 41。 行星齒輪減速器的設(shè)計(jì) 已知條件 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，此行星齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊、體積較小、工作環(huán)境差、沖擊較大。得 pii? ? ? ?滿(mǎn)足 傳動(dòng)要求。查齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限圖，取 2lim 1000 N /m mH? ? ；查齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限圖，取 2lim 500N /mmF?