【正文】 動(dòng)，輸入和輸出都采用花鍵聯(lián)結(jié)。 關(guān)鍵詞： 掘進(jìn)機(jī) ；截割部 ；齒輪減速器 ；帶伸縮 Abstract The cantilever mechanical boring machine is picks and upscale Pu for the coal mine synthesis picks the working surface to excavate the tunnel the mechanical device, its structure pact, the patibility good, the fuselage short, the center of gravity low, the operation simple, the overhaul is conve nient. This design mainly is the cantilever mechanical boring machine cutting anization, the cantilever mechanical boring machine cutting anization has extension and the stationary two kinds, may divide into the abscissa axis type and the ordinate axis type two kinds according to its cutting head distribution. I design mechanical boring machine cutting department is the form which the ordinate axis type belt expands and contracts. The ordinate axis type and the abscissa axis type pare, mainly has the structure to be simple, the design is convenient, is advantageous for the installment and the debugging. About the cutting process, the abscissa axis type may carry on about swings cutting, facilitates nimbly. The belt expands and contracts the cutting arm, played the very major role in 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。 Speed reducer gear。 懸 臂 式掘進(jìn)機(jī) 主要有橫軸式掘進(jìn)機(jī)和 縱軸式掘進(jìn)機(jī)。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)由切割機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、除塵噴霧系統(tǒng)等組成 。現(xiàn)在世界上掘進(jìn)機(jī)使用已超過 幾千 臺(tái) 。主要國(guó)家是：奧地利、英國(guó) 德國(guó) 、 日本 、 前蘇聯(lián)等 。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。 (2)機(jī)器的可靠性高 以先進(jìn)的制造技術(shù)為基礎(chǔ)，從原材料質(zhì)量到零部件的加工精度都能嚴(yán)格控制，又有優(yōu)越的國(guó)際協(xié)作條件，選購(gòu)?fù)赓?gòu)?fù)鈪f(xié)件的范圍寬廣。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(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)、采用將額設(shè)計(jì)。既簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，又大大提高了可靠性。從而可早期發(fā)現(xiàn)故障，快速排出故障，大大減少停機(jī)時(shí)間。 我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 我國(guó) 懸臂 式掘進(jìn)機(jī)研制 ， 從 1965 年對(duì) HK— 3 仿制開始 ， 之后經(jīng)過設(shè)計(jì) 、制造 、 使用三個(gè)單位結(jié)合進(jìn)行多種小型掘進(jìn)機(jī)研制。 1975 年第一臺(tái)液壓傳動(dòng)煤巷掘進(jìn)機(jī) ELMA 通過技鑒定并小批量生產(chǎn)。特別是通過 AM50和 S100的技術(shù)引進(jìn) 、國(guó)內(nèi)外合作生產(chǎn) 、 消化吸收等方式 ， 提高了設(shè)計(jì) 、 工藝制造水 平 。 但是 ， 這些自行研制的掘進(jìn)機(jī)與國(guó)外觀代掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品相比 ， 缺乏競(jìng)爭(zhēng)力 ， 在性能 、 效率 、 可靠性等方面存在較大差距。因此 ， 我國(guó)的產(chǎn)品不能滿足現(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)切割硬度高 、 效率高 、 可靠性高 、 自動(dòng)化程度高的要求。 現(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)發(fā)展的趨勢(shì) 分析國(guó)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(shì)是；改善切割技術(shù) 、 提高對(duì) 硬 巖切割能力 、 采用現(xiàn)代控制技術(shù) 、實(shí)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。 70 年代后期 、 人們?cè)跈C(jī)械和液壓兩方面做了大量研究工作 ， 出現(xiàn)了切割半煤巖的中重型設(shè)備 ， 近期多數(shù)掘進(jìn)機(jī)可切割巖石強(qiáng)度達(dá) 70— 100MPa， 德國(guó)普拉待公司研制的 E200 型重型掘進(jìn)機(jī) ?？梢娫黾訖C(jī)重 、 加大切割功率 ， 改進(jìn)切割 技術(shù)， 是提高硬巖切割能力的必然發(fā)展趨勢(shì)。 超重型機(jī)都在 200KW 以上。如奧地利 AM65型和德國(guó) ET110 型 ， 機(jī)高都低于 ， 并采用寬履帶 ， 減少對(duì)地比壓 ， 增強(qiáng)爬坡能力 。 機(jī)器重型化并 不 是唯一提高切割 硬 巖途徑 ， 研究新的切割技術(shù) ， 不斷完善和提高已有技術(shù) ， 使之達(dá)到最佳切割水平 ， 也是重要內(nèi)容。 達(dá)到提高破巖能力之目的。據(jù)英國(guó) 、 德國(guó) 、美國(guó)等大量實(shí)驗(yàn)研究 。這也就形成現(xiàn)今高壓水射流助切和切 割的基本概念。德國(guó)試驗(yàn)室試驗(yàn)表明 ， 在乎均切割功率 120 KW 時(shí) ， 加上 200 MPa 水射流 ， 可切割抗拉強(qiáng)度 8。 2N／ mm 的巖石 ， 而高壓水的動(dòng)力需要 350 KW。 二、 發(fā)展自動(dòng)控制技術(shù) 懸臂式掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)是國(guó)外 80 年代以來重點(diǎn)主攻目標(biāo)之一 。 德國(guó)艾柯夫公司研制的微機(jī)輪廓和導(dǎo)向及機(jī)器運(yùn)行狀況監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ， 其持點(diǎn)是用激光導(dǎo)向。這套系統(tǒng)于 1983 年開始在 ET— 160 和 ET— 110 掘進(jìn)機(jī)上使用。 避免超挖 ， 減少充填量 ?；驹硎抢们懈畋畚恢脗鞲衅?， 取得信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)處理 ， 然后發(fā)出指令 ， 控制切割臂液壓回轉(zhuǎn) 、 升降油缸 ， 將切割斷面輪廓和切割頭位置同時(shí)顯示在屏幕上 ， 然后打印出數(shù)據(jù)。奧地利阿爾卑尼公司的 AMCS 斷面輪廓與方向控制不用計(jì)算機(jī) 。已在 AM7 AM65 掘進(jìn)機(jī)上使用。機(jī)器正常運(yùn)行監(jiān)控和故障診斷系統(tǒng)是任何掘進(jìn)機(jī)都需要的 ， 對(duì)重型機(jī)更是必需的。主要功能是對(duì)各電機(jī)負(fù)荷電流和溫升的顯示檢測(cè)及示警保護(hù)；液壓系統(tǒng)的油壓 、 油溫 、 泊位 、污染及過濾裝置工況檢測(cè)及保護(hù)；高壓水和冷卻水系統(tǒng)的檢測(cè)與保護(hù)等。 需要監(jiān)測(cè)那個(gè)部位時(shí) ， 只需提供 可安裝的位置就可實(shí)現(xiàn)。 總之 ， 控制技術(shù)發(fā)展日新月異 ， 為實(shí)現(xiàn)并下懸臂式掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)控制 、遙控 開辟?gòu)V闊前景。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。但由于沒有解決頂板支護(hù)機(jī)械化問題 ， 仍需掘進(jìn)幾米 。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。 多年來人們一直希望有一種真正連續(xù)掘進(jìn)的機(jī)器 ， 既能快速掘進(jìn)割煤 ， 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 又能同時(shí)支護(hù)頂板和側(cè) 板， 掘進(jìn)與文護(hù)平行作業(yè) ， 一次成巷 。 目前這種“掘 進(jìn) 機(jī)組”已有幾個(gè)國(guó)家研制成功 、 并投入使用。這些機(jī)器在一般中等地質(zhì)條件下 ， 沿煤層單巷掘進(jìn)速度可達(dá) 4～ 6m／ h， 每天掘進(jìn) 80～ 120 m。 我國(guó)內(nèi)掘進(jìn)設(shè)備的發(fā)展及存在的問題 我國(guó)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的科研成果 目前， 我國(guó) 懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)已躍上了一個(gè)新的臺(tái)階，總體水平已接近國(guó)外同行。尤其是在“八五”后期至“九五”初期研制成功的 EBJ 系列半煤巖掘進(jìn)機(jī)，其技術(shù)性能達(dá)到并部分超過了某些進(jìn)口的同類產(chǎn)品，具有良好的性能價(jià)格比。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(guó)煤巷掘進(jìn)設(shè)備的主力機(jī)型。 因此，綜掘設(shè)備的研制也可以從三個(gè)方面著手。 （ 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)產(chǎn)品使用的可靠性 煤礦生產(chǎn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的可靠性要求很高。影響高開機(jī)率的重要因素之一就是設(shè)備的可靠性。作為設(shè)計(jì)者應(yīng)從設(shè)計(jì) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁 選型可靠性出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，如容量裕度、等效壽命、元件通用等 。作為使用者則應(yīng)從生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性出發(fā)指導(dǎo)生產(chǎn)，如合理配置、完善系統(tǒng)、文明生產(chǎn)等。 (3)產(chǎn)品與生產(chǎn)系統(tǒng)的配套性 巷道的綜合機(jī)械化掘進(jìn)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。根據(jù)不同的資料統(tǒng)計(jì)，掘進(jìn)機(jī)在井下作業(yè)時(shí)正常掘進(jìn)、停機(jī)支護(hù)和運(yùn)輸系統(tǒng)影響所占的時(shí)間約各占總循環(huán)時(shí)間的 30%。因此，我們的開發(fā)工作還應(yīng)根據(jù)礦井掘進(jìn)工作面的工藝條件和工作對(duì)象，對(duì)適用不同綜掘設(shè)備的開拓掘進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行分類，找出典型，提出范例，供生產(chǎn)選擇 。 (2)國(guó)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(shí)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。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)新技術(shù)的發(fā)展 懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展除取決于實(shí)際生產(chǎn)需要外，還受基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展水平及技術(shù)可行性的影響。 新的主機(jī)技術(shù) (1)掘錨聯(lián)合機(jī)組 掘錨聯(lián)合機(jī)組是集切割、裝載、行走、錨桿支護(hù)、機(jī)載除塵等功能為一體的綜合掘進(jìn)裝備，它具有先進(jìn)的遙控操作系統(tǒng)和高效的除塵裝置，不僅可用于高效集約化礦井的煤巷快速掘進(jìn)，而且也可通過開采方式的變化用于回采“三下”壓煤和“井田邊角煤”，最大限度地回收煤炭資源，是煤巷掘進(jìn)最理想的機(jī)型。 (2)盤形滾刀懸臂式掘進(jìn)機(jī) 利用滾壓破巖原理設(shè)計(jì)的全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)，能有效截割硬巖，具有掘進(jìn)速度快、效率高、巷道斷面尺寸精確、工程質(zhì)量好、超挖量少、巷道光滑等優(yōu)點(diǎn)，但由于全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)體積大、重量重、能耗高、適應(yīng)性差、投資巨大等弱點(diǎn)，無法廣泛代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆爆法應(yīng)用于巖巷或隧道的建設(shè)。而且，與全斷面掘進(jìn)機(jī)相比，可大大降低初期投資。 新的配套技術(shù) (1)配套自移式轉(zhuǎn)載機(jī) 運(yùn)輸技術(shù)的落后是制約掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的重要因素之一。由于其自帶動(dòng)力，具有自行牽引、靈活移動(dòng)的特點(diǎn)。 (2)配套機(jī)載錨桿支護(hù)技術(shù) 支護(hù)作業(yè)與掘進(jìn)作業(yè)的不同步是影響掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的又一關(guān)鍵。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。由于工作環(huán)境惡劣，機(jī)載除塵技術(shù)必須做到除塵效果好、設(shè) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁 備體積小、功耗低、耗水量少、使用維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。而采用體積龐大的巷道除塵風(fēng)機(jī)又因其不適合國(guó)情而難以推廣。配套機(jī)載除塵技術(shù)的進(jìn)一步研究，是實(shí)現(xiàn)懸臂式掘進(jìn)機(jī)配套除塵技術(shù)突破的重要課題。傳統(tǒng)的履帶驅(qū)動(dòng)裝置體積大，占用空間多，效率低。履帶內(nèi)藏式行星減速器傳動(dòng)是近年來發(fā)展起來的新技術(shù)，它具有占用空間小、效率 高、機(jī)器通過性好等優(yōu)點(diǎn)，已成功地應(yīng)用于工程機(jī)械如挖掘機(jī)等。它從性能上具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)上具有體積小、重量輕等特點(diǎn)。通過對(duì) 供電電壓、電動(dòng)機(jī)負(fù)荷和溫升控制，液壓系統(tǒng)油壓、油量、污染的監(jiān)測(cè) 、油液污染和軸承溫度的監(jiān)測(cè)，最大限度地保證設(shè)備在最佳狀態(tài)