【正文】 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 EBZ200 type boring machine overhaul and maintenance. Key word: Mechanical boring machine。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。 現(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)發(fā)展的趨勢 分析國內(nèi)外懸臂式掘進(jìn)機(jī)近期產(chǎn)品 ， 可知現(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢是；改善切割技術(shù) 、 提高對 硬 巖切割能力 、 采用現(xiàn)代控制技術(shù) 、實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和遙控操作 、 研制掘錨機(jī)組 ， 是巷道快 速掘進(jìn)的發(fā)展方向。這也就形成現(xiàn)今高壓水射流助切和切 割的基本概念。奧地利阿爾卑尼公司的 AMCS 斷面輪廓與方向控制不用計算機(jī) 。用連續(xù)采煤機(jī)開掘巷道的作業(yè)方式 ， 其效率還不能滿足日產(chǎn)幾萬噸綜采工作面快速回采要求。 （ 二 ） 是開發(fā)滿足高產(chǎn)高效礦井發(fā)展要求的快速綜合掘進(jìn)設(shè)備 。 (2)國內(nèi)應(yīng)用最多的幾種機(jī)型，除切割硬度偏低之外，內(nèi)噴霧系統(tǒng)及防碰撞裝置實際上不起作用，許多電氣保護(hù)工作不可靠，普遍存在用戶甩保護(hù)現(xiàn)象，電控系統(tǒng)抗振性差。機(jī)載 錨桿支護(hù)技術(shù)能從根本上解決掘進(jìn)、支護(hù)不同步問題，提高掘進(jìn)生產(chǎn)率。掘進(jìn)機(jī)工況監(jiān)測技術(shù)的研究，是實現(xiàn)“懸臂式掘進(jìn)機(jī)智能化的主要方 面。 對地壓強(qiáng)（ MPa） 中國礦業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 最大截割硬度（ MPa） ≤80 油泵電機(jī)功率（ KW） 90 臥底深度（ mm） 300 外噴霧水壓（ MPa） 截割電機(jī)功率（ KW） 200 內(nèi)噴霧水壓（ MPa） 截割頭轉(zhuǎn)速（ rpm） 46/23 水量（ L/min） 100 裝載形式 六齒星輪式 供電電壓（ V） 1140 輸送機(jī)形式 雙邊鏈刮板式 總功率（ KW） 305(不含二運 ) 運輸機(jī)鏈速（ m/min） 54 最大外形尺寸（長 X 寬X 高）（ m） .8 溜槽斷面尺寸（寬X 高）（ m） 整機(jī)重量（ t） 56 掘進(jìn)機(jī)的總體方案 設(shè)計對于整機(jī)的性能起著決定性的作用?？紤]掘進(jìn)機(jī)工作時，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，以掘出整個斷面，掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)一般都采用單機(jī) 驅(qū)動。該種機(jī)構(gòu)比耙爪式簡單、強(qiáng)度高、工作可靠，但裝大塊物料的能 力較差。 為使卸載端作上下、左右擺動，一般將轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)機(jī)尾安裝在掘進(jìn)機(jī)尾部的回轉(zhuǎn)臺托架上，可用人力或液壓缸使其繞回轉(zhuǎn)臺中心擺動，達(dá)到擺角要求；同時，通過升降液壓缸使其繞機(jī)尾鉸接中心作升降動作，以達(dá)到卸載的調(diào)高范圍。 目前，部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)通常采用履帶式行走機(jī)構(gòu)。為提高除塵效果，可采用兩級凈化除塵。 ③ 噴嘴裝在齒座上。 ?? 可得傳動中心距變位系數(shù) ? ? ? ? o s 20c o s7030211c o sc o s21 39。 p 值太大或太小都是不合理的。根據(jù)實際工況，該減速器是在重載、低速的情況進(jìn)行工作。aga = 39。 m） 119 5 5 0 9 5 5 0 2 0 0 2 . 3 3 0 . 9 8 / 1 4 7 5 2 9 5 3aT P i n?? ? ? ? ? ? ? 低速級輸出轉(zhuǎn)矩（ N178。 傳動原理圖 中國礦業(yè)大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 圖 a 代表太陽輪， b 代表內(nèi)齒輪， c 代表行星輪 第一級直齒輪傳動設(shè)計計算 3 6 . 8 7 54 0 r / m in＝1 4 7 5 r / m inn＝ni 輸 出輸 入總 ??? 根據(jù)齒面硬度要求預(yù)選材料 18CrNi4WA 滲碳淬火 a1300lim MPH ?σ 選擇 電動機(jī) EBZ200 型掘進(jìn)機(jī)是工作在礦井下用于中型斷面煤及半煤巖巷的掘進(jìn)，故選取 YB 系列隔爆型三相異步電動機(jī)。優(yōu)點是截齒和齒座為通常型，成本低；噴嘴安裝位置不受限制，可選用標(biāo)準(zhǔn)噴嘴；更換截齒或噴嘴互不影響，便于維修；不存在巖?；貜棑p壞噴嘴問題；但噴嘴因水束流程遠(yuǎn)，打擊巖石的力較小，能耗高、水耗大，破巖效率不佳。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。 (3)履帶式。一般常采用與裝載機(jī)構(gòu)相同的驅(qū)動方式。是利用一對交替動作的耙爪來不斷地耙取物料并裝入轉(zhuǎn)載運輸機(jī)構(gòu)?？v向截割時，穩(wěn)定性較好。 采用 1140V電壓等級，電氣系統(tǒng)采用進(jìn)口專用控制器控制防護(hù)等級 IP67，并配有中文液晶顯示屏，能實時反映機(jī)器工況，各項保護(hù)和顯示功 能齊全，性能可靠； 行走裝置采用流行的整體鏈板傳動，高壓油脂缸配墊片式鏈輪漲緊型式，結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)操作方便，故障率低；行走采用無極變速方式，實現(xiàn)速度隨機(jī)性。它從性能上具有傳動比大、傳動效率高、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點，從結(jié)構(gòu)上具有體積小、重量輕等特點。由于其自帶動力，具有自行牽引、靈活移動的特點。根據(jù)不同的資料統(tǒng)計，掘進(jìn)機(jī)在井下作業(yè)時正常掘進(jìn)、停機(jī)支護(hù)和運輸系統(tǒng)影響所占的時間約各占總循環(huán)時間的 30%。其中上海分院研制的 ELMB 一 75 型系列掘進(jìn)機(jī)與引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的 AM 一 50 型 ,5100 型掘進(jìn)機(jī)已逐漸成為我國煤巷掘進(jìn)設(shè)備的主力機(jī)型。要求采區(qū)巷道快速掘進(jìn) ， 保持后退開采正常接續(xù) ， 目前懸 臂 式掘進(jìn)機(jī)效率不能滿足快速掘進(jìn)要求 ， 必需研制一種新型高效快速掘進(jìn)設(shè)備。 避免超挖 ， 減少充填量 。 達(dá)到提高破巖能力之目的。 但是 ， 這些自行研制的掘進(jìn)機(jī)與國外觀代掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品相比 ， 缺乏競爭力 ， 在性能 、 效率 、 可靠性等方面存在較大差距。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。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。 Cutting department。在齒輪傳動、機(jī)械聯(lián)接及液壓傳動方面盡量減少串聯(lián)系統(tǒng)，有的地方以嵌裝式結(jié)構(gòu)代替螺栓組結(jié)構(gòu)。 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 。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 、 費用十分昂貴。 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 ，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用 ， 沒有反饋功能的非 閉環(huán)控制系統(tǒng)。原因就是不連續(xù)的間斷作業(yè)影響巷道掘進(jìn)速度。 （ 三 ） 是開發(fā)能滿足特殊地質(zhì)條件要求的綜合機(jī)械化掘進(jìn) 設(shè)備。 (3)技術(shù)引進(jìn)缺少創(chuàng)新我國引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的機(jī)型生產(chǎn)多年改進(jìn)不大，尤其是不能結(jié)合我國制造，使用水平進(jìn)行改進(jìn)，逐漸暴露出許多缺點。 (3)配套機(jī)載除塵技術(shù) 機(jī)載除塵技術(shù)是懸臂式掘進(jìn)機(jī)配套技術(shù)的重要一環(huán)，成為掘進(jìn)機(jī)技術(shù)發(fā)展的另一關(guān)鍵。 (3)負(fù)載反饋調(diào)速技術(shù) 切割牽引速度是懸臂式掘進(jìn)機(jī)的一個重要工 況參數(shù)，合理的切割牽引速度不僅與掘進(jìn)機(jī)自身參數(shù)有關(guān)，還和煤巖硬度、鉆人深度和切削厚度有關(guān)，負(fù)載反饋調(diào)速技術(shù)就是利用節(jié)流調(diào)速、變量泵一負(fù)反饋無級調(diào)速和定量泵一分流合流有級調(diào)速等方式，合理調(diào)整切割牽引速度。因此，根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的用途、作業(yè)情況及制造條件，合理選擇機(jī)型，并正確確定各部結(jié)構(gòu)型式，對于實現(xiàn)整機(jī)的各項技術(shù)指標(biāo)、保證機(jī)器的工作性能具有重要意義。雖然液壓傳動具有體積小、調(diào)速方便等優(yōu)點，但由于對沖擊載荷很敏感，元件不能承受較大的短時過載，一般選擇過載能力較大的電動機(jī)驅(qū)動。 通常，應(yīng)選擇耙爪式裝載機(jī)構(gòu)，但考慮裝載寬度問題，可選擇雙耙爪機(jī)構(gòu)，也可設(shè)計成耙爪與星輪可互換的裝載機(jī)構(gòu)。 轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)應(yīng)采用單機(jī)驅(qū)動，可選用電動機(jī)或液壓馬達(dá)。由于其工作環(huán)境差，用電動機(jī)驅(qū)動易受潮燒毀，最好選用液壓馬達(dá)驅(qū)動。由于 集塵器跟隨掘進(jìn)機(jī)移動，風(fēng)機(jī)的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。當(dāng)截齒與煤巖體接觸才噴水的方式，齒不工作時不噴射，可節(jié)省水；除塵和撲滅火花的效果好。39。如果 p 值太大，或許可能使得 內(nèi)齒輪 bz 值很大；或使得中心輪 az 值很小。依據(jù)設(shè)計手冊及相關(guān)資料，行星齒輪傳動為 閉式硬 齒面齒輪傳動，主要失效形式為齒輪折 斷，按照齒根彎曲疲勞強(qiáng)度公式 計算齒輪的模數(shù) m 。 即： 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 取試驗齒輪的接觸疲勞極限 2H lim 750 /N mm? ? 查表 試取試驗齒輪的彎曲疲勞極限 2H lim 280 /N mm? ? 齒形的終加工為插齒，精度為 7 級 轉(zhuǎn)距計算 高速級輸出轉(zhuǎn)矩 （ N178。 我所設(shè)計 的 EBZ200 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) 。 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。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。這種行走機(jī)構(gòu)主要用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。 目前，這兩種輸送機(jī)構(gòu)均有采用，設(shè)計時應(yīng)酌情確定。 (3)耙爪式。由于截深較小，截割與裝載情況較好。 主要特點 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。將其應(yīng)用于結(jié)構(gòu)空間受限的懸臂式掘進(jìn)機(jī)是一種新的嘗試。自移式轉(zhuǎn)載機(jī)作為聯(lián)接掘進(jìn)機(jī)和帶式輸送 機(jī)或礦車的橋梁，是掘進(jìn)機(jī)械化作業(yè)線的重要一環(huán)。只有生產(chǎn)、運輸?shù)扰涮篆h(huán)境都正常運轉(zhuǎn)才能保證掘進(jìn)作業(yè)的正常進(jìn)行。代表我國煤巷掘進(jìn)機(jī)設(shè)計水平的主要機(jī)型有 :上海分院研制的 ELMA 一 40 型、 ELMB 一 55 型、 ELMS 一 75 型系列、 EBJ一 100 型等掘進(jìn)機(jī)，太原分院研制的 EMA 一 30M、 EL 一 90 型、 EBJ 一 110型、 EBJ 一 65/48 型等掘進(jìn)機(jī)和唐山分院研制的 EBZ75型掘進(jìn)機(jī)。 三、 發(fā)展掘 進(jìn) 機(jī)組 ， 實現(xiàn)巷道快速掘進(jìn) 80 年代以來 ， 綜采機(jī)械化裝備發(fā)展很快 ， 單產(chǎn)效率迅速提高 ， 美國 、 英國 、 德國等先進(jìn)產(chǎn)煤國家 ， 不斷涌現(xiàn)日產(chǎn)萬噸 、 2 萬噸甚至 3萬噸高產(chǎn)高效工作面。 斷面控制是采用微機(jī)技術(shù) ， 精確控制掘進(jìn)斷面輪廓尺才 。 高壓術(shù)射流破巖是一項新的切割技術(shù) ， 早在 70 年代 ， 就由美國人移植到懸臂式掘進(jìn)機(jī)上作為輔助切割 ， 利用 高壓水射流的沖擊 、 侵蝕效應(yīng) 、 水楔劈裂作用 。“八五”后期 ， 我國又研制 40～ 50 噸級重型掘進(jìn)機(jī)。 (1)半煤巖巷道掘進(jìn)機(jī)普遍推廣 隨著開采深度的加大及薄煤層開采的需要，切割煤巖的硬度及半煤巖巷道的掘進(jìn)量增長，已研制的 EBJ132, EBH132, EBJ160等幾種掘進(jìn)機(jī)能夠