【正文】 （ 2）為了解決掘進(jìn)機(jī)行走制動(dòng)的問題，在減速器的輸入端加裝了一對(duì)圓柱齒輪，它提高了制動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，從而減小了制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使得可以采用較小的制動(dòng)器就能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能。 則由公式（ 410）得 bz =109，再由公式（ 411）得 ez =112，因?yàn)?ez az =11216=96，為 偶 數(shù)，再由公式（ 412）得 cz =47 驗(yàn)算傳動(dòng)比，允許其傳動(dòng)誤差為 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 ppp ii iii ????? （ 413） 式中 給定的傳動(dòng)比——i p ； 實(shí)際的傳動(dòng)比——i ； 040020 .～.——i p 般可取許用的傳動(dòng)比誤差，一? 。 按照齒根彎曲強(qiáng)度條件的設(shè)計(jì)公式確定模數(shù) m ； 3 21 11 limFd FaFPFAm z YKKKTKm ?? ?? （ 414） 式中 mK —— 算式系數(shù)，對(duì)于直齒輪傳動(dòng)為 ； 1T —— 小齒輪的名義轉(zhuǎn)矩 ， N178。查齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限圖，取 2lim 1550 N /m mH? ? ；查齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度極限圖，取 2lim 340N /mmF? ? 。 Q nV ??泵 泵 泵 （ 41） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 其中 63ml/r?泵Ｖ ， 1470r/minn? ， 90.?泵? 帶入 公式 （ 41） 1 4 7 0 6 3 0 .98 3 3 4 9 m l/m inQ ? ? ??泵 因?yàn)??泵 馬 達(dá) /n Q V??馬 達(dá) 馬 達(dá) 馬 達(dá) 馬 達(dá) （ 42） 其中 /ml r?馬 達(dá)Ｖ ， 90.?馬達(dá)? 帶入 公式 （ 42） 83349 r/m inn???馬 達(dá) （ 2）鏈輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算 計(jì)算當(dāng)掘進(jìn)機(jī)的速度為 V=6m/min 時(shí)的鏈輪轉(zhuǎn)速 1000 /n V za?鏈 輪 （ 43） 式中 V—— 掘進(jìn)機(jī)的調(diào)動(dòng)速度， m/min； z—— 鏈輪的齒數(shù)； a—— 履帶節(jié)距， mm。 此次設(shè)計(jì)擬使用 3K 型行星齒輪減速器。那么， 1 3 5 / 2 9 .8 0 .71 2 0 .0 5TG kN?? ? ? ?? 則， 1 108 k N G k N?? ? ?,滿足要求。 （ 2）導(dǎo)向輪 此掘進(jìn)機(jī)履帶行走機(jī)構(gòu)采用后輪驅(qū)動(dòng)方式，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)后退時(shí)，導(dǎo)向輪將承受兩倍的牽引力，故導(dǎo)向輪應(yīng)能承受不小于兩倍最大牽引力的徑向載荷。 （ 4）履帶架的設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)備的工作要求， 履帶架的地板長(zhǎng)度要能保證 15～ 16 個(gè)履帶板和地面接觸，在這個(gè)設(shè)計(jì)中履帶架是承擔(dān)了負(fù)重輪的功能的。摩擦片式制動(dòng)器為彈簧常閉式，當(dāng)機(jī)器行走時(shí)，泵站向行走液壓馬達(dá)供油的同時(shí)，向摩擦片式制動(dòng)器提供壓力油推動(dòng)活塞，壓縮彈簧，使摩擦片式制動(dòng)器解除制動(dòng)。 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 參照 EBJ120TP 型掘進(jìn)機(jī)采用履帶式行走機(jī)構(gòu)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與驅(qū)動(dòng)輪相嚙合的履帶有移動(dòng)的趨勢(shì)。在最初開始運(yùn)轉(zhuǎn)的三百小時(shí)左右，應(yīng)更換潤(rùn)滑油。 ②回油過濾器 為了使流回油箱的油 液保持清潔，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)回油過濾器，該過濾器為粗過濾，位于油箱的上部。工作時(shí)，在回轉(zhuǎn)油缸的作用下，帶動(dòng)切割機(jī)構(gòu)水平擺動(dòng)。刮板輸送機(jī)位于機(jī)器中部，前端與主機(jī)架和鏟板鉸接，后部托在機(jī)架上。整個(gè)截割部通 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 過一個(gè)叉形框架、兩個(gè)銷軸鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)上。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。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件磨損較嚴(yán)重。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(duì)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。膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式有 3種： （ 1） 用液壓馬達(dá)直接或通過減速器驅(qū)動(dòng)機(jī)尾主動(dòng)卷筒； （ 2） 由電動(dòng)卷筒驅(qū)動(dòng)主動(dòng)卷筒； （ 3） 利用電動(dòng)機(jī)通過減速器驅(qū)動(dòng)主動(dòng)卷筒。這樣傳動(dòng)系統(tǒng)中元件少、機(jī)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但裝載與輸送機(jī)構(gòu)二者運(yùn)動(dòng)相牽連，相互影響大。但這種裝載機(jī)構(gòu)寬度受限制，為擴(kuò)大裝載寬度，可使鏟板連同整個(gè)耙爪機(jī)構(gòu)一起水平擺動(dòng)，或設(shè)計(jì)成雙耙爪機(jī)構(gòu)，以擴(kuò)大裝載范圍。環(huán)形刮板鏈?zhǔn)窖b載機(jī)構(gòu)制造筒單，但由于單向裝載，在裝載邊易形成煤巖 堆積，從而會(huì)造成卡鏈和斷鏈。這種掘進(jìn)機(jī)多使用拋物線或半球形截割頭。截割頭的形狀有圓柱形、圓錐形和圓錐加圓柱形，由于后兩種截割頭利于鉆進(jìn)，并使截割表面較平整，故使用較 多。 （ 4）液壓系統(tǒng) 由液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、控制閥及輔助液壓元件等組成，用以提供壓力油，控制懸臂上下移動(dòng)，驅(qū)動(dòng)裝運(yùn)機(jī)構(gòu)中間輸送機(jī)、集料裝置及行走機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)輪，并進(jìn)行液壓保護(hù)。本次設(shè)計(jì)采用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)，一般適用于單軸抗壓強(qiáng)度小于 60MPa 的煤、煤 — 巖、軟巖水平巷道，但大功率掘進(jìn)機(jī)也可用于單軸抗壓強(qiáng)度達(dá) 200MPa 的硬巖巷道，一次僅能截割斷面一部分，需要工作機(jī)構(gòu)多次擺動(dòng)，逐次截割才能掘出所需斷面，斷面形狀可以是矩形、梯形、拱形等多種形狀，其中懸臂式掘進(jìn)機(jī)在煤礦使用普遍。該機(jī)后配套轉(zhuǎn)載運(yùn)輸設(shè)備可采用橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮式帶式輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸，以利于機(jī)器效能的發(fā)揮。 16。在行走機(jī)構(gòu)動(dòng)力容量 — 定的情況下，行走阻力如小于粘著力，主動(dòng)鏈輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，鏈輪上的槽齒撥壓履帶鏈板上的凸臺(tái)，由于粘著力的存在，阻止了履帶鏈運(yùn)動(dòng)，而迫使機(jī)體移動(dòng)。目前在煤礦實(shí)際使用的掘進(jìn)機(jī)型號(hào)中，功率適中的掘進(jìn)機(jī)占主導(dǎo)地位，如 EBZ13 EBZ （ 2） 擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的使用范圍。通過對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、學(xué)習(xí)，推動(dòng)了我國(guó)綜掘機(jī)械化的發(fā)展。近期產(chǎn)品主要是以中硬巖和工程隧道為作業(yè)對(duì)象的重型、全巖巷道掘進(jìn)機(jī)和掘錨機(jī)組，機(jī)重多在 40~100 噸。隨著工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，煤炭在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的低位也越來越重要。中期產(chǎn)品主要是用于截割各種煤巖的中型掘進(jìn)機(jī)，機(jī)重一般在 25 噸左右。 我國(guó)掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展 我國(guó)對(duì) 懸臂式掘進(jìn)機(jī)的研究始于 20世紀(jì) 60 年代中期，通過對(duì)引進(jìn)型掘進(jìn)機(jī)研究和和國(guó)產(chǎn)化工作積累了一些設(shè)計(jì)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的經(jīng)驗(yàn)，以 30~50KW 的小功率掘進(jìn)機(jī)為主研制規(guī)模較小。煤礦現(xiàn)用主流半煤巖掘進(jìn)機(jī)以煤科總院太原研究院生產(chǎn)的 EPJ120TP 型、EBZ160TY 型以及佳木斯煤機(jī)廠生產(chǎn)的 S150J 型三種機(jī)型為主。 （ 5） 提高各類型掘進(jìn)機(jī)工作的可靠性以及各元部件的可靠性和互換性。 履帶式掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)的工作原理 掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)根據(jù)行走方式的不同，可分為履帶式、輪胎式、軌輪式三種，目前煤礦所使用的懸臂式掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)均采用履帶式。掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)參數(shù)的選定對(duì)整機(jī)的正常運(yùn)行、性能的可靠性以及工作的穩(wěn)定性有著 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁 重要影響。該機(jī)可經(jīng)濟(jì)切割高度 ,可掘任意斷面形狀的巷道，適應(yīng)巷道177。 左右各 39。 （ 2）裝運(yùn)機(jī)構(gòu) 由裝載機(jī)構(gòu)和中間輸送機(jī)兩部分組成。因懸臂截割式掘 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 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。由于截深較小，截割與裝載情況較好。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。 (3)耙爪式。但考慮工作環(huán)境潮濕、有泥水，選用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)為好 。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。該種行走機(jī)構(gòu)是利用液壓邁步裝置來工作的。 (3)履帶式。用噴嘴把具有一定壓力的水高度擴(kuò)散、霧化，使粉塵附在霧狀水珠表面沉降下來，達(dá)到滅塵效果。為提高除塵效果，一般采用內(nèi)外噴霧相結(jié)合的辦法，并且和截割電機(jī)、液壓系統(tǒng)的冷卻要求結(jié)合起來考慮，將冷卻水由噴嘴噴出降塵。 掘進(jìn)機(jī)各部分基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 1）截割部 截割部主要由截割電機(jī)、叉形架、二級(jí)行星減速器、懸臂段、截割頭組成。當(dāng)機(jī)器截割煤巖時(shí)，應(yīng)使鏟板前端緊貼底板，以增加機(jī)器的截割穩(wěn)定性。機(jī)器中的各部件均用螺栓或銷軸與機(jī)架聯(lián)接，機(jī)架為組焊件。當(dāng)更換、清潔濾芯或維修系統(tǒng)時(shí)，只需旋開濾油器端蓋 (清洗蓋 )，抽出濾芯，此時(shí)自封閥就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，隔絕油箱油路，使油箱內(nèi)油液不會(huì)向外流出。比如，水晶狀的油表示可能有水，乳狀或泡沫狀的油表示有空氣；黑色的油脂意味著可能已經(jīng)開始氧化或出現(xiàn)污染。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 3 掘進(jìn)機(jī)行走部總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì)要求 履帶行走部是懸臂式掘進(jìn)機(jī)整機(jī)的支承座，用來支承掘進(jìn)機(jī)的自重、承受切割機(jī)構(gòu)在工作過程中所產(chǎn)生的力，并完成掘進(jìn)機(jī)在切割、裝運(yùn)及調(diào)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)。 掘進(jìn)機(jī) 行走 部在掘進(jìn)作業(yè)時(shí)它承受切割機(jī)構(gòu)的反力、傾覆力矩及動(dòng)載荷。本 次的設(shè)計(jì)采用的是直聯(lián)高速液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)比比較大。為了降低掘進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)彎的功率，在滿足整機(jī)寬度的條件下應(yīng)盡量加大 B 值。 張緊裝置和導(dǎo)向輪的設(shè)計(jì) （ 1）張緊裝置 張緊裝置是用來調(diào)整履帶的松緊程度的。 B—— — 左右兩條履帶的中心距， mm。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁 4 掘進(jìn)機(jī)行走部減速器設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)工作機(jī)的要求，傳動(dòng)裝置將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)。在結(jié)構(gòu)上將制動(dòng)器和液壓馬達(dá)平行布置在減速器的端面，充分利用了空間。 3k型 行星齒輪傳動(dòng)的各齒輪的齒數(shù) 如下 az bz ez cz 16 109 112 47 帶入公式（ 45） 109116 2 9 1 .51091 112baei???? 傳動(dòng)比 baep ii ? 。 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。 初步計(jì)算齒輪的主要參數(shù) 齒輪材料和熱處理的選擇： 中心輪 a 和行星輪 c采用 20CrMnTi，滲碳淬火， 齒面硬度 58～ 62HRC。 圖 41 傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖 總傳動(dòng)比的計(jì)算 （ 1）液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速的計(jì)算 根據(jù)所選的液壓泵 63SCY141B，液壓馬達(dá)由兩個(gè)液壓泵提供液壓油分別驅(qū)動(dòng)左右行走部的液壓馬達(dá)，液壓泵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度和泵站電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是整部機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地?cái)M定傳動(dòng)方案又是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。 1TG?? ,查表（ 32）取附著系數(shù)值 ? 為 。張緊裝置的行程一般為 個(gè)節(jié)距。 表（ 31） 單位 mm 則，履帶板接地?cái)?shù)量： 2450 1 5 .3160Ln a? ? ? （ 33） 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 取 15n? 。左行走機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向張緊裝置，左履帶架，履帶鏈，左行走減速器，液壓馬達(dá)，摩擦片式制動(dòng)器等組成。 履帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)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(dòng)，其動(dòng)力可選用液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)；履帶應(yīng)有較小的接近角和離去角，以減 少其運(yùn)行阻力；要注意合理設(shè)計(jì)整機(jī)重心位置， 使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應(yīng)有可靠的制動(dòng)裝置，以保證機(jī)器在設(shè)計(jì)的最大坡度工作不會(huì)下滑。履帶行走機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶架、