【正文】
Since the 70s as soon as the first practical hydraulic machine which is used to pressure rock in the world has been promoted by France39。 附錄B 外文文獻(xiàn) Drift driving construction technique and trend of development overseasThe method of coal mine modern drift driving job practice mainly has drilling exploding and the way of synthesis mechanization tunneling (i.e. synthesis digging) at abroad, which The drilling exploding remain adopted to crag lane tunneling and the boring machine used in the coal and half coal crag lane widely, the proportion of Britain using the mechanical boring machine to tunnel coal and half coal crag lane has reached 85%. During near 2030 years the synthesis digging rapidly expands one kind of advanced drift driving technology, which the mechanical boring machine is the major installation that one kind of the largescale highly effective bination type processes mechanical device which aggregates the functions of cutting rock ,loading and transporting crag dregs, eliminating dust and finally realizes continual tunneling. At present the international advanced standard has realized the automatic controlling and the remote control. 1 the tunneling of drilling explodingAt abroad the tunneling of drilling exploding has basically realized the single item mechanization ,for example,the working procedure of drilling, installs, shoring and so on in the 50s 。裝有較長(zhǎng)的橫滾筒和錨桿鉆機(jī)的掘錨機(jī)組,既能快速掘進(jìn),又能同時(shí)支護(hù)頂板和側(cè)幫,實(shí)現(xiàn)掘、裝、運(yùn)、運(yùn)、支平行作業(yè),一次成巷,可提高掘進(jìn)速度和工效,并能離機(jī)自動(dòng)操作。研究沖擊轉(zhuǎn)矩截割技術(shù),使掘進(jìn)機(jī)截割頭正常截割的同時(shí),沖擊轉(zhuǎn)矩通過截齒作用到煤巖的目的。(4)研究新型刀具和新的截割技術(shù)為增強(qiáng)截割能力,提高刀具的使用壽命,應(yīng)采用新材料,改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu),研究新的截割技術(shù)。井下環(huán)境惡劣,檢修不便,因此要求通過完善的設(shè)計(jì)、制造、使用和良好的維護(hù),實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)較長(zhǎng)的無故障工作時(shí)間及較高的可靠性?,F(xiàn)代全斷面掘進(jìn)機(jī)則采用大直徑盤形滾刀,加大推力和刀盤驅(qū)動(dòng)功率,截割強(qiáng)度達(dá)300MPa?,F(xiàn)代中型部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)的截割功率為132~200kW,重型掘進(jìn)機(jī)為200 kW以上。當(dāng)前懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)發(fā)展有下述一些特征,并面臨連續(xù)采煤機(jī)的挑戰(zhàn)。掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展經(jīng)歷了從小到大、從單一到多樣化、從不完善到完善的過程,已形成了輕型、中型、重型系列。煤炭工業(yè)戰(zhàn)線上的技術(shù)人員和廣大職工,不僅能自主設(shè)計(jì)、制造適用的成套綜合機(jī)械化采煤設(shè)備滿足國內(nèi)煤炭生產(chǎn)的需要,而且已向國外供應(yīng)整機(jī)和配件。煤礦的根本出路在于機(jī)械化。在設(shè)備工況和健康監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,已開發(fā)出以微處理和微機(jī)為基礎(chǔ)的礦井全過程監(jiān)控系統(tǒng)。掘進(jìn)機(jī)、膠帶輸送機(jī)等單臺(tái)設(shè)備的遙控和自動(dòng)化技術(shù)日趨成熟。英、德、美等國在井下作業(yè)的遙控和自動(dòng)化方面進(jìn)行了大量的研究工作,最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)不經(jīng)常有人的自動(dòng)化采掘工作面。4 遙控和自動(dòng)化目前,掘進(jìn)綜合機(jī)械化已是成熟的技術(shù)。平均月進(jìn)尺可達(dá)200m,最高進(jìn)尺達(dá)到500m。因主機(jī)重量輕、長(zhǎng)度短,所以允許掘轉(zhuǎn)彎半徑小,拆裝運(yùn)輸方便。 法國布依格公研制出了在掘進(jìn)機(jī)頭部安裝有3~4個(gè)鉸接搖臂的新型全斷面掘進(jìn)機(jī)。德國培森掘進(jìn)技術(shù)研究所采取將高壓水噴嘴裝到德馬克6.5m直徑的掘進(jìn)機(jī)的中心刀和邊刀位置上,不僅使推力節(jié)省了10%,而且還減少了刀具數(shù)量。采用英國ZED控制系統(tǒng),掘出的巷道斷面中心實(shí)際偏離度僅30mm,巷道掘進(jìn)速度平均達(dá)到22.3~28.2m/d。巷道掘進(jìn)斷面直徑為4.5m,成巷直徑為3.8m。 意大利在掘進(jìn)鐵路隧道時(shí),使用奧地利伊爾鮑公司的全斷面掘進(jìn)機(jī)來掘進(jìn),碰上十分惡劣的地質(zhì)條件,采用錨桿鋼筋網(wǎng)及混凝土綜合措施在刀盤前進(jìn)行支護(hù)(必要時(shí)在掘進(jìn)工作面后方15m處補(bǔ)充錨桿、鋼筋網(wǎng)及噴射混凝土),順利通過了斷層破碎帶。奧地利在掘進(jìn)Amlach隧道時(shí),隧道出口排水量達(dá)2 150m3/h?,F(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)能夠在硬巖和惡劣條件下進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)。全斷面掘進(jìn)機(jī)機(jī)重身長(zhǎng),切割功率大,邁步式推進(jìn)機(jī)構(gòu)及支撐機(jī)構(gòu)可提供強(qiáng)大的推進(jìn)力及水平支撐力,因而切割硬巖的能力強(qiáng)、生產(chǎn)效率高,適用于大斷面圓形巷道一次成形,也可以先用刀盤直徑較小的掘進(jìn)機(jī)掘出一條導(dǎo)峒,再用擴(kuò)孔掘進(jìn)機(jī)或鉆爆法擴(kuò)大斷面至工程要求的形狀與尺寸。全斷面掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線由主機(jī)與后配套設(shè)備組成。世界著名的英吉利海峽海底隧道就是用11臺(tái)全斷面掘進(jìn)機(jī)完成的。進(jìn)入80年代后,全斷面掘進(jìn)機(jī)在國外已廣泛用于各種隧道工程,尤其是大斷面長(zhǎng)距離硬巖隧道的掘進(jìn)。一般來說,這類懸臂式掘進(jìn)機(jī)的重量為20~160t,最大切割功率已達(dá)408kW,切割巖石的抗壓強(qiáng)度最高可達(dá)170MPa。履帶式行走機(jī)構(gòu)使機(jī)器調(diào)動(dòng)靈活,便于轉(zhuǎn)彎、爬坡,對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。主機(jī)把巖石切割破落下來,轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)把破碎的巖渣轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)器尾部卸下,由后配套轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)或梭車運(yùn)走。2 懸臂式掘進(jìn)機(jī)近年來,由于液壓鑿巖技術(shù)的大力發(fā)展,形成了鉆、裝、運(yùn)、支等機(jī)械化配套作業(yè)線;法、英、德等相繼開發(fā)出了一機(jī)多用的機(jī)組,簡(jiǎn)化了工作面的作業(yè)設(shè)備,縮短了機(jī)械搬、調(diào)、運(yùn)時(shí)間,提高了掘進(jìn)工效和速度。而COP4050型液壓鑿巖機(jī)的功率更大,它的沖擊功率最大可達(dá)45kW,深孔鑿巖時(shí)一般用30kW的液壓鑿巖機(jī)。瑞典 Atlas Copco公司研制COP1238液壓鑿巖機(jī)早已被COP1838型、COP4050型液壓鑿巖機(jī)所取代。目前,液壓鑿巖機(jī)新產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間短,新產(chǎn)品、新型號(hào)不斷涌現(xiàn),產(chǎn)品性能向大扭矩、大沖擊能和高頻率方向發(fā)展。50年代,國外已基本實(shí)現(xiàn)鉆、裝、支等工序的單項(xiàng)機(jī)械化;60年代以后,主要是改進(jìn)原有設(shè)備,組織平行作業(yè),實(shí)現(xiàn)機(jī)械化配套作業(yè)線;進(jìn)入70年代以來,自法國的Montabert推出世界第一臺(tái)實(shí)用的液壓鑿巖機(jī)后,液壓鑿巖機(jī)得到迅速的發(fā)展與應(yīng)用。其主要設(shè)備是掘進(jìn)機(jī),它是一種集切割巖石、裝載及轉(zhuǎn)運(yùn)巖渣、降塵等功能為一體的大型高效聯(lián)合作業(yè)機(jī)械設(shè)備,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)掘進(jìn),目前國際先進(jìn)水平已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及離機(jī)遙控操作。巖巷掘進(jìn)仍采用鉆爆法,煤和半煤巖巷廣泛采用掘進(jìn)機(jī),英國采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)煤和半煤巖巷的比例已達(dá)85%。參考文獻(xiàn)[1] 程志紅主編.機(jī)械設(shè)計(jì). 第一版.南京:東南大學(xué)出版社,2006.6[2] 李華敏、李瑰賢等編著.齒輪應(yīng)用.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.6[3] 程志紅、唐大放編著. 第一版.南京:機(jī)械設(shè)計(jì)課程上機(jī)與設(shè)計(jì).東南大學(xué)出版社,2006.10[4]機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì)編寫.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第四版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.5[5](日)大西 清著.洪榮哲、黃廷合譯,楊曉輝、邊宇樞校.第十版.機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè),北京:科學(xué)出版社.2005.9[6]楊曉輝主編.第一版.簡(jiǎn)明機(jī)械實(shí)用手冊(cè).北京:科學(xué)出版社.2006.8[7]中國有色工程設(shè)計(jì)研究總院主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第一版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2004.1[8] 王洪欣,李木,劉秉忠.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)(Ⅰ).徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.1[9] 唐大放,馮曉寧,楊現(xiàn)卿.機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué)(Ⅱ).徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.9[10] 蔡春源.機(jī)電液設(shè)計(jì)手冊(cè)(上).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,沈陽:東北大學(xué)出版社,1997.1[11]李宜民、王慕齡、宮能平主編.理論力學(xué).徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社.1996.6[12]王啟廣、李炳文、黃嘉興編著.采掘機(jī)械與支護(hù)設(shè)備.徐州:中國礦業(yè)大學(xué).2006.4[13]許福玲、陳堯明主編.第二版.液壓與氣壓傳動(dòng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004.7[14]煤炭科學(xué)研究總院太原分院.EBJ120TP掘進(jìn)機(jī)使用維護(hù)說明書及圖冊(cè).2003.10[15] Jiping Pan. The Performance of Rock Cutting Machines with Particular Reference to Dust Contr01.Masc. Unit of Newcastle upon Tyne.U.k.1987.[16]Johnson.S.T.et.a(chǎn)1.A Rational Approach to Practical Performance Assessment for Rapid Excavation usingBoom—Type Tunnelling Machines.25th U.S.1984[17]Ataman.V.P.Prediction of Cutting Rates for Boll—Type Roadhcaders. Tunnelsamp。同時(shí),還要感謝與我朝夕相處的同學(xué)和朋友們,本文的完成離不開他們的鼓勵(lì)和支持。礦業(yè)技術(shù)學(xué)院尤其是機(jī)械工程及自動(dòng)化的各位老師,在我四年來的學(xué)習(xí)、生活過程中教給我很多為人處世的道理,你們四年來的傳道授業(yè)使得我在各方面都學(xué)到了很多,這對(duì)于我今后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。為師者亦為賢,導(dǎo)師謙遜的風(fēng)格、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和兢兢業(yè)業(yè)的工作作風(fēng)都使我備受教益,是我未來工作與學(xué)習(xí)中的楷模。致謝本文從前期資料收集、提綱的概括總結(jié)、實(shí)地調(diào)研、撰寫初稿直至反復(fù)修改最終成稿,前前后后算起來歷時(shí)兩個(gè)月左右,可以說花費(fèi)了我的大量心血。雖然在研究中態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn),但在理論研究上涉及到的面不夠?qū)挿骸? 在閱相關(guān)文獻(xiàn)的過程中,深深感到自身知識(shí)的匱乏,有些較為深方法尚難以掌握。對(duì)各個(gè)同學(xué)的建議和方法充分進(jìn)行了分析與運(yùn)用。1 論文進(jìn)程及結(jié)果? 通過查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),結(jié)合實(shí)際等方法初步設(shè)計(jì)了設(shè)計(jì)方案通過計(jì)算來驗(yàn)算合理性和有效性。然而時(shí)間及知識(shí)有限,對(duì)行業(yè)的了解等方面的原因,導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案也存在一些不足之處。在懸臂式掘進(jìn)機(jī)進(jìn)一步大型化的需求下,多段式履帶行走機(jī)構(gòu)是可以探討的此次懸臂式掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)是為了更加了懸臂式掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)把大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用而設(shè)計(jì)。四履帶橫列布局,控制設(shè)計(jì)很難,在低速行走的工程機(jī)械中,可采用控制更難的縱列式多履帶設(shè)計(jì)。4 結(jié)論目前,煤礦掘進(jìn)機(jī)的行走部分使用液壓馬達(dá)推動(dòng)履帶進(jìn)行整機(jī)的移動(dòng),行走和轉(zhuǎn)向,這種行走裝置有幾點(diǎn)不足:第一是因履帶運(yùn)行必須循環(huán),故其高度不能降至很低,顧及對(duì)地板壓強(qiáng)的因素,其長(zhǎng)度、寬度不能很小,所以液壓馬達(dá)、履帶及其傳動(dòng)減速裝置占據(jù)整機(jī)空間的比例較大,使整機(jī)體積龐大且壓縮了裝煤溜的過煤面積,不利于提高裝煤效率,第二是液壓馬達(dá)結(jié)構(gòu)精密復(fù)雜,對(duì)油液污染敏感,造價(jià)較高,現(xiàn)有掘進(jìn)機(jī)體積和造價(jià)在很大程度上受其行走裝置的制約,第三是履帶式行走裝置結(jié)構(gòu)笨重復(fù)雜,安裝 在整機(jī)的下方,不便于拆檢、維修。當(dāng)鍵用45鋼制造時(shí),主要失效形式是壓潰,所以只進(jìn)行擠壓強(qiáng)度計(jì)算。根據(jù)工況選用普通A型平鍵,其特點(diǎn)是:鍵與軸槽配合較緊,鍵易于制造,裝拆方便,在槽中軸向固定良好;使用于高精度,高速或承受變載,沖擊的工況。低速級(jí)軸承校核計(jì)算同上,略。 其余軸上軸承的校核方法與上述校核方法相同,經(jīng)計(jì)算均合格。根據(jù)上述情況,本減速裝置中軸承均采用6級(jí)精度。依上述順序,精度以四級(jí)最高。(2) 初選軸承的類型、型號(hào)以及校核圓錐滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《簡(jiǎn)明機(jī)械使用手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):33216(GB/T2971994) 主要參數(shù)如下:,計(jì)算系數(shù),基本額定載荷,調(diào)心滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):22214(GB/T2971994) 主要參數(shù)如下:,基本額定載荷,圓柱滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):NU 224(GB/T2971994)主要參數(shù)如下:,基本額定載荷,圓柱滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):NU 1034(GB/T2971994)主要參數(shù)如下:,基本額定載荷,調(diào)心滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):22308(GB/T2971994) 主要參數(shù)如下:,基本額定載荷,圓柱滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):NU 1040(GB/T2971994)主要參數(shù)如下:,基本額定載荷,調(diào)心滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):22312(GB/T2971994) 主要參數(shù)如下:,基本額定載荷,調(diào)心滾子軸承:查設(shè)計(jì)手冊(cè)《機(jī)械設(shè)計(jì)制圖手冊(cè)》選擇軸承代號(hào):23140(GB/T2971994) 主要參數(shù)如下:,基本額定載荷