【正文】 得 pii? ? ? ?滿足 傳動(dòng)要求。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。 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。現(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)。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。這樣使清洗、更換濾芯及維修系統(tǒng)變得非常方便。 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。 抽出式。適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。一般常采用與裝載機(jī)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)方式。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)?？v向截割時(shí)，穩(wěn)定性較好。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。 16。 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。 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。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 MKⅡ A2400 型、奧地利的 AM50型、日本的 S100 型掘進(jìn)機(jī)。今后我國(guó)掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是： （ 1） 掘錨聯(lián)合機(jī)組研制，集掘、鉆、錨為一體的綜合機(jī)組，既能快速掘進(jìn)，同時(shí)又能打眼安裝錨桿，支護(hù)頂板、側(cè)幫，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)支護(hù)平行作業(yè)，解決掘進(jìn)機(jī)利用效率低的問(wèn)題。其最大靜摩擦力取決于機(jī)器重量，以及履帶板與底板之間的粘著系數(shù)。 。 （ 3）行走機(jī)構(gòu) 驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎并能在掘進(jìn)作業(yè)時(shí)使機(jī)器向前推進(jìn)。缺點(diǎn)是傳動(dòng)裝置較復(fù)雜，在切入工作面時(shí)需左右擺動(dòng)，不如縱軸式工作機(jī)構(gòu)使用方便；因?yàn)榻馗铑^較長(zhǎng)對(duì)掘進(jìn)斷面形狀有限制，難以獲得較平整的側(cè)壁。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、外形尺寸小、裝載效果好，目前應(yīng)用很普遍。 轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu) 目前，多采用膠帶輸送機(jī)。具有牽引能力大，機(jī)動(dòng)性能好、工作可靠、調(diào)動(dòng)靈活和對(duì)底板適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。常用的吸塵裝置是集塵器。 圖 23刮板輸送機(jī) 刮板輸送機(jī)主要由機(jī)前部、機(jī)后部、驅(qū)動(dòng)裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 向輪組裝在裝載部上）組成。另外，當(dāng)濾芯被污染物堵塞時(shí)，設(shè)在濾芯上部的油路旁通閥就自動(dòng)開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。履帶行走機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶架、支重輪、履帶鏈及驅(qū)動(dòng)裝置等部件。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。張緊裝置的行程一般為 個(gè)節(jié)距。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)。 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。 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 ? 。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 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)。 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(lái)調(diào)整履帶的松緊程度的。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。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 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(lái)支承掘進(jìn)機(jī)的自重、承受切割機(jī)構(gòu)在工作過(guò)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)。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。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。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(lái)考慮，將冷卻水由噴嘴噴出降塵。 (3)履帶式。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。 (3)耙爪式。由于截深較小，截割與裝載情況較好。 （ 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。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。 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。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。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。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。 （ 2） 擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的使用范圍。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)。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。 （ 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)。這種掘進(jìn)機(jī)多使用拋物線或半球形截割頭。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。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(guò)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(guò)減速器驅(qū)動(dòng)主動(dòng)卷筒。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件磨損較嚴(yán)重。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(lái)選集塵器。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。 ②回油過(guò)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(guò)濾器，該過(guò)濾器為粗過(guò)濾，位于油箱的上部。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)。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)。 （ 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。 此次設(shè)計(jì)擬使用 3K 型行星齒輪減速器。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? ? 。 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(yè) 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? 。 m： 178 重量 kg： 29 （ 2）液壓泵的型號(hào)選擇 根據(jù)設(shè)備工況，選擇液壓泵的型號(hào)為 63SCY141B,其性能參數(shù)： 排量 (mL/r)： 63 額定壓力 MPa： 32 額定轉(zhuǎn)速 (r/min)： 1500 驅(qū)動(dòng)功率 kW： 容積效率 ％ ： 92? 重量 kg： 65 （ 3）泵站電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選擇 行走機(jī)構(gòu)需要電動(dòng)機(jī)的功率為 Pn 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) Pn=2P/η v1η v2η j （ 312） 式中 P—— 單側(cè)履帶行走機(jī)構(gòu)的輸入功率， kW； η v1—— 液壓馬達(dá)的效率， %； η v2—— 液壓泵的效率， %； η j—— 功率傳輸?shù)膿p失， %； η vη v2取 ，η j取 ,根據(jù)公式（ 312）： 2 19 .5 / 0. 9 0. 9 0. 95 50 .6 8k WnP ? ? ? ? ? 查表， 電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YB250M— 4，功率為 55kW,轉(zhuǎn)動(dòng)速度為 1470r/min。則分度圓直徑： 180sinad z? （ 34） 齒頂圓直徑： 1800 .5 4 c o tada z???????? （ 35） 齒根圓直徑： 1dddf ?? （ 36） 式中： 1d —— 兩個(gè)履帶的厚度， mm 將 z=9， p=160 帶入（ 34）、（ 35）、（ 36）三個(gè)公式： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 18 頁(yè) 160 si n 9d mm?? 1801 6 0 0 .5 4 co t9530admm??? ? ?????? 4 6 7 .8 6 0 4 0 7 .8fd m m? ? ? 圓整得 468d mm? ， 530ad mm? ， 408fd mm? 。 現(xiàn) 履帶行走機(jī)構(gòu)由液壓馬達(dá)經(jīng) 3K 行星齒輪傳動(dòng)減速后將動(dòng)力傳給主動(dòng)鏈輪，驅(qū)動(dòng)履帶運(yùn)動(dòng)。 （ 7） 電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)由前級(jí)饋電開關(guān)、 KXJ250/1140EB 型隔爆兼本質(zhì)安全型掘進(jìn)機(jī)用電控箱、CZD14/8 型礦用隔爆型掘進(jìn)機(jī)電控箱用操作箱、 XEFB— 36/150 隔爆型蜂鳴器、 DGY— 60/36型隔爆照明燈、 LA810— 1型隔爆急停按鈕、 KDD2020 型瓦斯斷電儀以及驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)各工作機(jī)構(gòu)的防爆電動(dòng)機(jī)和連接電纜組成。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 圖 25 液壓系統(tǒng)圖 2）幾種主要液壓元件的設(shè)計(jì) ①吸油過(guò)濾器 為了保護(hù)油泵及其它液壓元件，避免吸入污染雜質(zhì)，有效地控制液壓系統(tǒng)污染，提高液壓系統(tǒng)的清潔度，在油泵的吸油口處設(shè)置了兩個(gè)吸油過(guò)濾器，該過(guò)濾器為精過(guò)濾。通過(guò)一對(duì)銷軸和鏟板左右升降油缸鉸接于 主機(jī)架上，在鏟板油缸的作用下，鏟板繞銷軸上、下擺動(dòng)。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復(fù)雜，活動(dòng)聯(lián)接處密封較困難。這種行走機(jī)構(gòu)主要用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。但由于傳動(dòng)裝置和動(dòng)力元件較多，故障 點(diǎn)有所增加。由于頭體形狀的缺點(diǎn)，這種機(jī)構(gòu)目前使用很少。這種掘進(jìn)機(jī)截齒的截割方向比較合理，破落煤巖較省力，排屑較方便。升降和回轉(zhuǎn)液壓缸使懸臂在垂直和水平方向擺動(dòng)，以截割不同部位的煤巖，掘出 所需形狀和尺寸的斷面。主要適用于煤及半煤巖巷的掘進(jìn)，也適用于條件類似的其它礦山及工程巷道的掘進(jìn)。 （ 8） 向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方向發(fā)展。半煤