【正文】 地公稱比壓（M Pa）： (5)液壓系統(tǒng)：泵站驅(qū)動(dòng)功率（k w）： 75油泵型號(hào)： CBZ2050/050 CBZ2080/032總流量（L/min）： 290系統(tǒng)工作壓力（M Pa）： 16，馬達(dá)型號(hào)及數(shù)量： 2A2F107W2S2 2NHM11900B NHM11700I油缸數(shù)量（個(gè)）： 9(6)水系統(tǒng)噴霧及冷卻水壓力（M Pa）： 噴霧耗水量（L/min）： 45噴霧噴嘴數(shù)量（個(gè)）： 9(7)電氣系統(tǒng)防爆型式： 隔爆型供電電壓（V）： 660控制電壓（V）： AC: 36 、 24 、 18 DC: 24EBH90 型懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要由截割、行走、裝運(yùn)、轉(zhuǎn)載四大機(jī)構(gòu)和液壓、噴霧、電氣三大系統(tǒng)組成。見(jiàn)圖1。 圖2工作機(jī)構(gòu)截割部為三級(jí)圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)減速器，輸入軸經(jīng)彈性聯(lián)軸器與電動(dòng)機(jī)輸出軸連接，電動(dòng)機(jī)輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與左右截割頭連接。圖3 三級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器整個(gè)截割部通過(guò)一個(gè)叉形框架、兩個(gè)銷軸鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)上。 裝載部裝載部結(jié)構(gòu)如圖 4 所示，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，在鏟板油缸的作用下，鏟板繞銷軸上、下擺動(dòng),可向上抬起340mm，向下臥底 310mm。圖4 裝載部1 鏟板 2刮板輸送機(jī)改向鏈輪組 3三爪轉(zhuǎn)盤 4驅(qū)動(dòng)裝置刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)如圖5所示，主要由機(jī)前部、機(jī)后部、驅(qū)動(dòng)裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改向輪組裝在裝載部上）組成。機(jī)架在該處設(shè)有可拆裝的墊塊，根據(jù)需要，刮板輸送機(jī)后部可墊高，增加刮板輸送機(jī)的卸載高度。本次設(shè)計(jì)的掘進(jìn)機(jī)采用履帶式行走機(jī)構(gòu)。各由 10 個(gè)高強(qiáng)度螺栓（M30 級(jí)）與機(jī)架相聯(lián)?，F(xiàn)以左行走機(jī)構(gòu)為例，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)組成及傳動(dòng)系統(tǒng)。摩擦片式制動(dòng)器為彈簧常閉式，當(dāng)機(jī)器行走時(shí)，泵站向行走液壓馬達(dá)供油的同時(shí)，向摩擦片式制動(dòng)器提供壓力油推動(dòng)活塞，壓縮彈簧，使摩擦片式制動(dòng)器解除制動(dòng)。通過(guò)使用黃油槍向安裝在導(dǎo)向張緊裝置油缸上的注油嘴注入油脂，來(lái)完成履帶鏈的張緊（油缸張緊行程 120mm），調(diào)整完畢后，裝入適量墊板及一塊鎖板，擰松注油嘴螺塞，卸除油缸內(nèi)壓力后再擰緊該螺塞，使張緊油缸活塞不承受張緊力。它承受著來(lái)自截割、行走和裝載的各種載荷。圖8 掘進(jìn)機(jī)機(jī)架1回轉(zhuǎn)臺(tái) 2前機(jī)架 3后機(jī)架 4后支撐腿 5轉(zhuǎn)載機(jī)連接板回轉(zhuǎn)臺(tái)主要用于支撐、聯(lián)接并實(shí)現(xiàn)截割機(jī)構(gòu)的升降和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)臺(tái)座在機(jī)架上，通過(guò)大型回轉(zhuǎn)軸承用止口36 個(gè)高強(qiáng)度螺栓與機(jī)架相連。截割機(jī)構(gòu)的升降是通過(guò)回轉(zhuǎn)臺(tái)支座上左、右耳軸鉸接相連的兩個(gè)升降油缸實(shí)現(xiàn)的。本機(jī)除截割頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外，其余各部分均采用液壓傳動(dòng)。該機(jī)還設(shè)有液壓錨桿鉆機(jī)泵站，可同時(shí)為二臺(tái)錨桿鉆機(jī)提供壓力油，另外系統(tǒng)還設(shè)置了文丘里管補(bǔ)油系統(tǒng)為油箱補(bǔ)油，避免了補(bǔ)油時(shí)對(duì)油箱的污染。圖 9 液壓系統(tǒng)原理圖、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)本系統(tǒng)主要用于滅塵、冷卻掘進(jìn)機(jī)截割電機(jī)及油箱，提高工作面能見(jiàn)度，改善工作環(huán)境，內(nèi)、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)如圖 12 所示。另一路不經(jīng)減壓閥的高壓水，引至懸臂段上的內(nèi)噴霧系統(tǒng)的霧狀噴嘴噴出，當(dāng)沒(méi)有內(nèi)噴霧時(shí)，此路水引至叉形架前方左右兩邊的加強(qiáng)型外噴霧處的線型噴嘴噴出。圖 12 水系統(tǒng)原理圖1Y 型過(guò)濾器 2球閥 3減壓器 4耐震壓力表5油箱冷卻器 6球閥 7霧狀噴嘴 8線型噴嘴圖第三章 EBH90型掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)截割機(jī)構(gòu)主要由切割頭，水冷電動(dòng)機(jī)，減速器，伸縮機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)臺(tái)等組成，具有破碎煤巖功能的機(jī)構(gòu)。截割頭主要由截割頭體、齒座、螺旋葉片、截齒、噴嘴及筋板等構(gòu)成；螺旋葉片焊在切割頭體上，沿螺旋線并按截線間距排列齒座和截齒。影響截割效果的因素很多，有運(yùn)動(dòng)參數(shù)和幾何參數(shù)兩方面。增加橫向擺動(dòng)速度可提高生產(chǎn)率，增大截割塊度，降低截割比能耗，但卻使截割頭載荷加大，所需截割功率增加；而提高轉(zhuǎn)速能降低截割頭載荷，但又使粉塵量增加，截割效率降低。經(jīng)綜合考慮，本次設(shè)計(jì)掘進(jìn)機(jī)截割頭的橫向擺動(dòng)速度為6m/min。電機(jī)輸出力矩，通過(guò)花鍵套傳遞給減速器，再由花鍵套傳到主軸，主軸通過(guò)內(nèi)花鍵套與截割頭相聯(lián)，把力矩傳遞到割頭上，截割頭進(jìn)行工作?！毒蜻M(jìn)機(jī)截割的關(guān)鍵技術(shù)研究》李曉豁著f7,抗截強(qiáng)度A=310N/mm截割頭轉(zhuǎn)矩T=9550P/n截割頭轉(zhuǎn)速n(r/min)截割頭平均直徑D=500截齒的截割阻力Z截齒切屑平均厚度h=25切屑寬度b=20Z=A*h*(+) =310*25*(+*20) =56575ND≤2T/ZT≥D*Z/2= 電機(jī)結(jié)構(gòu)外型圖：傳動(dòng)方案的擬定 根據(jù)工作機(jī)的要求，傳動(dòng)裝置將原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給工作機(jī)。因此，合理地設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置是整部機(jī)器設(shè)計(jì)工作中的重要環(huán)節(jié)，即合理地?cái)M定傳動(dòng)方案又是保證傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)。圓錐齒輪傳動(dòng)承載能力高、傳動(dòng)平穩(wěn)、工作可靠、噪聲及振動(dòng)小。傳動(dòng)比的確定及分配高速級(jí)i1=中速級(jí)i2=4低速級(jí)i31= 惰輪與主動(dòng)輪 i32= 惰輪與從動(dòng)輪 i3=i31* i32=*=截割頭轉(zhuǎn)速：=電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n / 總傳動(dòng)比i=1440/= r/min彈性聯(lián)軸器效率：η聯(lián)=圓柱滾子軸承效率：η承=錐齒輪傳動(dòng)效率：η錐=直齒輪傳動(dòng)效率：η直=總效率：η=η聯(lián)* η承5 * η錐* η直3=***=傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)各軸轉(zhuǎn)速計(jì)算Ⅰ軸：n1=n=1440r/minⅡ軸：n2= n1/ i1=1440/=Ⅲ軸：n3= n2/ i2=Ⅳ軸：n4= n3/ i31=Ⅴ軸：n5= n4/ i32=各軸功率計(jì)算 Ⅰ軸：p1= p=90*=Ⅱ軸：p2= p1*η錐*η承=**=Ⅲ軸：p3= p2*η承*η直=**=Ⅳ軸：p4= p3*η承*η直=**=Ⅴ軸：p5= p4*η承*η直=**=3各軸轉(zhuǎn)矩計(jì)算 Ⅰ軸：T1= 9550* p1/ n1=9550*mⅢ軸：T3= 9550* p3/ n3=9550*mⅤ軸：T5= 9550* p5/ n5=9550*齒數(shù)選擇查手冊(cè)當(dāng)i1=，z1=13 ，z2=36材料的選擇大齒輪選用20CrMnMo，滲碳淬火，齒面強(qiáng)度56~62HRC小齒輪選用20CrMnMo，滲碳淬火，齒面強(qiáng)度56~62HRC σFE=700N/mm2初步設(shè)計(jì)按手冊(cè)中錐齒輪接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)公式，d1≥1951式中齒數(shù)比U===載荷系數(shù)K=~2，取K=齒輪轉(zhuǎn)矩T1= N=da2=d2+2haecosδ2=324+2*176。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度初步確定中心距，并初選主要參數(shù) 式中小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩載荷系數(shù)K：考慮齒輪非對(duì)稱軸承布置，有輕微沖擊，取K=2齒寬系數(shù)：齒數(shù)比：最小安全系數(shù)：許用接觸應(yīng)力：中心距：圓整為標(biāo)準(zhǔn)中心距：按經(jīng)驗(yàn)公式取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) 取齒數(shù) 分度圓直徑 齒寬校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度：按表16234 分度圓上的圓周力使用系數(shù)查表動(dòng)載系數(shù)由7級(jí)精度和中點(diǎn)節(jié)線速度查表 代入得齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù)按 查表16242的, 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 彈性系數(shù) 將以上各數(shù)代入齒面接觸應(yīng)力計(jì)算的： =計(jì)算安全系數(shù) 式中：壽命系數(shù)，先計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 允許有一定量的點(diǎn)蝕，查圖得生命系數(shù) 潤(rùn)滑油膜影響系數(shù) 工作硬化系數(shù)尺寸系數(shù): 1將上數(shù)代入安全系數(shù)的計(jì)算公式的： 按表16246， ， 故安全。5尺寸參數(shù)： a=275mm 第三級(jí)齒輪傳動(dòng)計(jì)算：a. 主動(dòng)輪與惰輪的設(shè)計(jì)：主動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速為 1齒輪材料的選擇：由于尺寸較小,所以選用合金鋼硬齒面齒輪，小齒輪選用20CrMnMo,滲碳淬火，齒面強(qiáng)度56~62HRC，大齒輪選用20CrMnMo,滲碳淬火，齒面強(qiáng)度56~62HRC。查表取： 小輪大端分度圓由式： 計(jì)算： 齒寬系數(shù) 按齒輪相對(duì)軸承為非對(duì)稱布置： 小輪齒數(shù) 在推薦值 中選：惰輪齒數(shù) 13=42 齒數(shù)比 傳動(dòng)比誤差 在范圍內(nèi)，合格 小輪轉(zhuǎn)矩 載荷系數(shù) 使用系數(shù) 查表得： 動(dòng)載荷系數(shù) 查表得： 齒向載荷分布系數(shù) 齒間載荷分布系數(shù) 由推薦值 材料彈性系數(shù) 查表得： 節(jié)點(diǎn)區(qū)域系數(shù) 查表得： 重合度系數(shù) 計(jì)算許用接觸應(yīng)力: 式中：壽命系數(shù)，先計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)： 查圖得: 工作硬化系數(shù) 最小安全系數(shù): 代入計(jì)算的: 故：的值為： 齒輪模數(shù): 圓整： m=15小輪分度圓直徑: 大輪分度圓直徑: 標(biāo)準(zhǔn)中心矩： 齒寬b 大輪齒寬 小輪齒寬 3齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核計(jì)算：由式齒形系數(shù) 查表得：小輪 大輪 應(yīng)力修正系數(shù) 查表得: 小輪 大輪 重合度： 重合度系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力值：尺寸系數(shù)：壽命系數(shù)：,最小安全系數(shù)： 計(jì)算許用應(yīng)力為： 所以： 安全通過(guò)4 齒輪的其他主要尺寸計(jì)算根圓直徑 ：= =頂圓直徑： b. 第三級(jí)中從動(dòng)輪設(shè)計(jì)：惰輪與從動(dòng)輪的傳動(dòng)比： m=15從動(dòng)輪的齒數(shù)：齒寬：從動(dòng)輪的分度圓直徑：從動(dòng)輪的頂圓直徑：從動(dòng)輪的根圓直徑：=：1)、選擇軸的材料：選用20CrMnMo,滲碳淬火，熱處理后軸的強(qiáng)度56~62HRC,由手冊(cè)得σb=1080N/mm2,σs=835N/mm2,σ1=480N/mm2,τ1=300N/mm2, [σ0]=98N/mm2, [σ1]=100N/mm2, [σ+1]=216N/mm22)、作用在軸上(圖示1)的圓周向力和徑向力,軸向力的大?。?2T1/d1=21922900/=32038N=tana/cosβ=32038tan20o/=12168N圓錐齒輪所受的圓周力和徑向力,軸向力的大小:=2T1/dm