【正文】 ........................... 45 行星輪支承軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 .................................................. 48 配合齒輪的軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核 .................................................. 52 減速器其他零件的校核 ............................................................................. 54 軸承的校核 ...................................................................................... 54 鍵的校核 .......................................................................................... 56 5 裝機(jī)事項(xiàng)及檢修 ................................................................................................... 59 搬運(yùn)、安裝及調(diào)整 ..................................................................................... 59 掘進(jìn)機(jī)的拆卸和搬運(yùn) ...................................................................... 59 機(jī)器的組裝 ...................................................................................... 59 零部件的調(diào)整 .................................................................................. 60 掘進(jìn)機(jī)的檢修 ............................................................................................. 60 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................... 64 翻譯部分 ................................................................................................................... 65 英文原文 ............................................................................................................ 65 中文譯文 ............................................................................................................ 75 致 謝 ....................................................................................................................... 82 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1 緒論 概述 煤炭是重要的一次能源。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(lái)越重要。各國(guó)大力研發(fā)各類掘進(jìn)設(shè)備。 各國(guó)早期研制的懸臂式掘進(jìn)機(jī)都是以煤巷為作業(yè)對(duì)象?？山孛簬r石硬度系數(shù) f≤ 截割功率為50~100KW。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。有代表性的機(jī)型有英國(guó)的 LH1300、 LH1400；奧地利的 AM7 ATM10AHM105 和日本的 S200、 S2 S300、 S350。 此外，掘進(jìn)機(jī)的適用范圍還在擴(kuò)大、掘進(jìn)斷面在增加、適應(yīng)坡度在提升、截割能力進(jìn)一步加強(qiáng)、輔助功能增加、智能控制技術(shù)得以提高。我國(guó)煤礦真正推廣應(yīng)用懸臂式掘進(jìn)機(jī)是在 1979 年引進(jìn)了 100 多臺(tái)國(guó)外掘進(jìn)機(jī)以后。通過(guò)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。尤其是近年來(lái)，我國(guó)相繼開(kāi)發(fā)了以 EPJ120TP 型掘進(jìn)機(jī)為代表的替代機(jī)型，在整 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 體技術(shù)性能方面達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。半煤巖掘進(jìn)機(jī)以中型和重型為主，其截割巖石硬度為 f=68，截割功率在 120KW 以上，機(jī)重在35 噸以上。 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。 （ 2） 擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的使用范圍。 （ 3） 向重型化方向發(fā)展。 （ 4） 噴霧降塵設(shè)備隨機(jī)化。 （ 6） 發(fā)展新的元部件技術(shù)和機(jī)電一體化 技術(shù)。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但隨著我國(guó)煤炭采掘業(yè)的不斷發(fā)展，中厚煤層將逐漸減少，煤礦巷道必然趨于薄煤層，極薄煤層。 （ 8） 向系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化方向發(fā)展。 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。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)。因此，為了保證掘進(jìn)機(jī)的正常行走，行走機(jī)構(gòu)必須具有足夠的牽引力。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)為非工作狀態(tài)時(shí)，它實(shí)現(xiàn)整機(jī)前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎以及爬坡等各種運(yùn)動(dòng)和牽引轉(zhuǎn)載機(jī)行走，調(diào)整位置為巷道掘進(jìn)做準(zhǔn)備；當(dāng)掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí)，它承受截割機(jī)構(gòu)的反力、傾覆力矩及動(dòng)載荷，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的工作推進(jìn)。 型掘進(jìn)簡(jiǎn)介 型掘進(jìn)機(jī)簡(jiǎn)述 一、產(chǎn)品特點(diǎn) EBJ─ 120TP 型 掘進(jìn)機(jī)由煤炭科學(xué)總院分院設(shè)計(jì)制造。 16。該機(jī)的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性好、機(jī)身矮、重心低、操作簡(jiǎn)單、檢修方便。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)。 16。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。 下 31。 三、裝載部 裝載形式 三爪轉(zhuǎn)盤 裝運(yùn)能力 180m3/h 鏟板寬度 鏟板臥底深度 250mm 鏟板抬起 360mm 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 30r/min 四、刮板輸送機(jī) 運(yùn)輸形式 邊雙鏈刮板 槽 寬 510mm 龍門寬度 350mm 鏈 速 錨鏈規(guī)格 18179。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。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)截割頭旋轉(zhuǎn)，利用裝在截割頭上的截齒破碎煤巖。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。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。 （ 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)。 （ 6）噴霧降塵系統(tǒng) 為降低掘進(jìn)機(jī)在作業(yè)中產(chǎn)生的粉塵而裝備的設(shè)施，有噴霧降塵系統(tǒng)兩種形式。 掘進(jìn)機(jī)各部分的選型 工作機(jī)構(gòu) 部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)有截鏈?zhǔn)?、圓盤銑削式和懸臂截割式等。 工作機(jī)構(gòu) 的布置方式，分為縱軸和橫軸式兩種。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。因此，在煤巷掘進(jìn)時(shí)，需加大機(jī)身重量或裝設(shè)輔助支撐裝置。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?？v向截割時(shí)，穩(wěn)定性較好。這種掘進(jìn)機(jī)多使用拋物線或半球形截 割頭?？紤]掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，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(dòng)，以掘出整個(gè)斷面，掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)一般都采用單機(jī)驅(qū)動(dòng)。 裝載機(jī)構(gòu) 部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)的裝載機(jī)構(gòu)有 4種： (1)單雙環(huán)形刮板鏈?zhǔn)健ｋp環(huán)形是由兩排并列、轉(zhuǎn)向相反的刮板鏈組成。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。 (2)螺旋式。由于頭體形狀的缺點(diǎn)，這種機(jī)構(gòu)目前使用很少。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)。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。該種機(jī)構(gòu)比耙爪式簡(jiǎn)單、強(qiáng)度高、工作可靠，但裝大塊物料的能力較差。裝載機(jī)構(gòu)可以采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，也可用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè) 運(yùn)輸機(jī)構(gòu) 部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)多采用刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。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。輸送機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)方式，即將電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)布置在遠(yuǎn)離機(jī)器的一端，通過(guò)減速裝置驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)。但由于傳動(dòng)裝置和動(dòng)力元件較多，故障點(diǎn)有所增加。一般常采用與裝載機(jī)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)方式 。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。轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)應(yīng)采用單機(jī)驅(qū)動(dòng)，可選用電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)。 (1)邁步式。采用框架結(jié)構(gòu)，使人員能自由進(jìn)出工作面，并可越過(guò)裝載機(jī)構(gòu)到達(dá)機(jī)器的后面。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。將掘進(jìn)機(jī)用導(dǎo)軌吊在巷道頂板上，躲開(kāi)底板，達(dá)到?jīng)_擊破碎巖石的目的。這種行走機(jī)構(gòu)主要 用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件磨損較嚴(yán)重。由于其工作環(huán)境差，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)易受潮燒毀，最好選用液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 噴霧式。這種除塵方式有以下兩種： ① 外噴霧降塵。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對(duì)著截齒噴射。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。 抽出式。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。由于集塵器跟隨掘進(jìn)機(jī)移動(dòng)，風(fēng)機(jī)的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。近年來(lái)，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用方向發(fā)展的趨勢(shì)。如圖 21 圖 21截割部 截割部為二級(jí)行星齒輪傳動(dòng)。整個(gè)截割部通 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2021 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 過(guò)一個(gè)叉形框架、兩個(gè)銷軸鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)上。 （ 2）裝載部 裝載部結(jié)構(gòu)如圖 22，主要由鏟板及左右對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)裝置組成，通過(guò)低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)三爪轉(zhuǎn)盤向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到裝載煤巖的目的。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，