【文章內容簡介】 率， sQ 為 3m /h； cK 理想耙取體積的充滿系數(shù)，一般取 cK =； nK 耙取難度系數(shù)， 如下 表 42 表 42 耙取難度系數(shù) 表 縱軸式掘進機總體方案設計及行走系統(tǒng)設計 14 平均塊度 （ mm） 100~200 200~300 300~400 nK c 實際生產(chǎn)率 pQ 實際生產(chǎn)率是考慮了司機操作水平和調車、維修與交接班等時間損失，機器在一個工作班內，平均作業(yè)一小時的實際裝載能力。其計算式為： ssp QKQ ?? 式中 pQ 機器實際生產(chǎn)率， 3m /h； sK 時間利用系數(shù)，可通過實測取值，一般， sK =~。 此外，蟹爪式裝載機的生產(chǎn)率還與行走裝置的推進速度、轉載運輸機的轉載能力等有關。 中間輸送機生產(chǎn)率 中間輸送機的最大生產(chǎn)能力為： sQ =60 1V? F 式中 sQ 生產(chǎn)率， 3m /h； ? 裝滿系數(shù)。依使用條件，如輸送機傾角、煤巖硬度、塊度、溫度及溜槽結構定，一般去 ? =~； 1V 鏈速， m/min。 F輸送機斷面， 2m ，由下式確定 : ?tgBBhF ??? 241 式中 B輸送機槽寬， m； h輸送機有效高度 ， m。 ? 貨載堆積角，即高于槽幫煤巖的安息角。 轉載機生產(chǎn)率 膠帶式轉載機的輸送能力按一下公式計算： CVKBQ dd 260? 式中 dQ 膠帶輸送能力， 3m /h； K 斷面系數(shù)； 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 15 dV 帶速， m/min。 C傾角系數(shù)； B帶寬， m。 掘進機的設計以截割生產(chǎn)率為主要依據(jù)，而裝載、輸送、轉載的生產(chǎn)能力應稍高于截割生產(chǎn)率，要滿足一下關系： dSZT ??? 過高或過低都會影響設備的協(xié)調工作。 縱軸式掘進機總體方案設計及行走系統(tǒng)設計 16 5 掘進機的通過性 掘進機的通 過性是指機器通過彎道、各種底板和障礙物的能力，是掘進機重要的使用性能之一。 離地最小間隙 掘進機在井下行走，應具有通過枕木、軌道等障礙的能力。離地最小間隙由下式確定： ?? By 式中 y — 離地最小間隙， cm。 B — 兩條履帶中心距離， cm； 一般，掘進機的離地最小間隙 y=150~300mm. 可通過巷道最小半徑 可通過巷道最小半徑是掘進機可以轉彎的最小彎道半徑，它表示掘 進機通過彎曲巷道的能力。該值大小與機器各部長度及鉸點位置有關。設計掘進機時，控制制 固定部分長度的目的就是為了保證機器對彎道的通過性能。 通常，掘進機可通過巷道的最小半徑為 6— 10m。 適應巷道坡度 部分斷面掘進機工作的巷道一般是有坡度的。適應巷道是指掘進機在上山或下山能正常工作的巷道最大坡度。它反映了掘進機爬越上、下山的能力，是掘進機的一個重要使用性能。 設計掘進機時，適 應巷道坡度一般不應不小于 010? ，通常為 012 ~ 016 ， 如果巷道坡度較大，需采取相應措施，如行走減速器第級采用具有自鎖作用的蝸輪蝸桿傳動?？煞乐箼C器在上、下山掘進自溜下滑 ,或設有輔助牽引裝置 ,或裝有制動器。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 17 適應底板比壓 巷道底板的性質決定著掘進機的運行工況，是設計掘進機的履帶行走機構的一個依據(jù)。為保證能正常運行和工作，掘進機應適應底的比壓。對于遇水軟化的底板，履帶的接地比壓 P 應不大于 Kpa，即 P? 49Kpa； 對于不太軟的底板，P? 137Kpa；而對于煤巖底板。 P? 167~189Kpa。 通常，部分斷面掘進機的接地比壓 p=100~130Kpa，有些重型掘進機的接比壓偏大些。 小結 掘進機的總體設計是掘進機設計工程中技術設計的一個組成部分。它的設計關鍵是總體性能參數(shù)的合理選擇，各個系統(tǒng)和總成的優(yōu)化設計 水平，特別是截割機構的切割技術顯得尤為重要。本文所述掘進機的總體設計仍然是以傳統(tǒng)設計為基礎，在動力學、運動學、受力計算等方面應廣泛應用現(xiàn)代設計方法，同時，應廣泛學習國際上這方面的新設計方法為我所用，提高我們的設計水平，積累我們的設計經(jīng)驗，搞出安全、可靠、性能優(yōu)良的高端產(chǎn)品 。 縱軸式掘進機總體方案設計及行走系統(tǒng)設計 18 6 縱軸煤巖掘進機行走部設計 行走機構類型的選擇 掘進機的行走機構有邁步式、導軌式、履帶式等。（見圖 61） （ a） (b) (c) 圖 61 行走機構型式 邁步式行走機構（圖 a） 是用液壓邁步裝置來工作的，采用的框架結構，使人員能自由地進入工作面，并可超過裝載機構到機器的后面，使用支撐裝置可起到掩護頂板，臨時支護的作用。但由于向前推進時，支架反復交替地作用于頂板，使掘進機對頂板的穩(wěn)定性要求較高，局恨性較大，所以這種行走機構主要用于巖巷掘進機。 導軌式行走機構 (圖 b)所示，這種行走機構，要求導軌具有較高的強高。一般都應用于沖擊式掘進機。沖擊式掘進機為了躲開底板，將掘進機用導軌吊在巷道頂板上，以沖擊振動破 碎巖石，而用用這種導軌行走機構。 履帶式行走機構（圖 c） 適用于底板不平或松軟的條件，不需要修路鋪軌。遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 19 具有牽引能力大，機動性好、工作可靠、調動靈活和對底板適應性好等優(yōu)點。但其結構復雜、零部件磨損較嚴重。目前大多數(shù)掘進機都采用這種行走機構。 根據(jù)工作條件和目前形勢行走部選擇履帶式行走機構。 履帶行走機構設計 行走機構的組成及作用 行走機構是掘進機的重要組成部分，對整機中起著支撐 .連接與行走的作用，因此對行走機構的設計極為重要。履帶式行走機構的功用是支撐機體并將液壓馬達傳到驅動輪上的扭轉變?yōu)闄C 械行駛和進行作業(yè)所需的牽引力履帶式行走機構通常是由履帶架、履帶、驅動鏈輪、支重輪、托鏈輪、引導輪和引緊機構等零部件組成。 履帶行走機構的技術參數(shù) 已知：機重 m=40t，行走速度 v=9m/min=，允許履帶最大接地比壓max MpaP ? 。 各部分尺寸的確定 1） 履帶的行走機構尺寸參數(shù)確定 由 5m a x 0 .1 4 1 .4 1 0 p apaPM? ? ? 則履帶的最大接觸面積為： 4 2m a x 6m a x m a x 4 1 0 1 0 2 . 8 6 m0 . 1 4 1 0G m gS PP ??? ? ? ?? （ 61） 履帶寬度由驗公計算： 786~64340209)(209)( 33 ????????? Gb mm （ 62） 為了不因接地比壓過小浪費材料取 b=650mm 2） 左右履帶中心距 B=(～ )b=(～ )650=2275～ 2925mm （ 63） 取 B=2500mm 3） 單側履帶接地長度 縱軸式掘進機總體方案設計及行走系統(tǒng)設計 20 L≤(～ )B=(～ )2500=4000～ 5500mm取 L=3700mm （ 64） 4） 履帶平均接比壓 在設計中，履帶的接地比壓不允許出現(xiàn)三角形分布狀況，不得在履帶接地長度出現(xiàn)零比壓，掘進機重心位置應在履帶接地的斷面核心之內。 bLGP s 2 1000?? sG — 粘著重量 。 400kNsG ? (65) ? 5） 履帶節(jié)距 按經(jīng) 驗公式計算 325~2484 0 00 0)()( 44 ????? mt mm 取 t=280mm 6） 單側履帶牽引力 履帶行走機構的最小牽引力應滿足掘進機在最大設計坡度上作業(yè)，爬坡和在水平路面上轉彎等工況的要求，最大牽引力應小于在水平路面履帶的附著力。 一般情況，履帶行走機構轉彎不與掘進機作業(yè)，爬坡同時進行，而掘進機原地轉彎時，單邊履帶的牽引力為最大，單邊履帶行走機構的牽引力的計算以此力為依據(jù)。 22211 )41(4 LnBGLRT ??? ? 22 21 )41(4 LnBGLfG ??? ? （ 66） 20 .9 8 4 0 0 3 7 0 0 4 5 0 0 5 0 02 0 0 0 .1 ( 1 ) 1 5 3 k N4 2 5 0 0 1 3 6 9 0 0 0 0? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 式中： f— 滾動阻力系數(shù) ～ 取 f= ? — 轉向阻力系數(shù) ～ 取 =? f.? .為了減輕打滑程度取最大值 n—掘進機重心與行走機構接地形心得縱向偏心距 n=500mm 所以 1T =153KN 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計 21 7） 行走機構的實際功率 行走機構得的行走速度 .u=9mmin = 粘著重量 G=40t 推力 F= ? G=20210=49000N （ 67） 0 0 0 9 0 0 01 0 0 0 ?????FvP kw