疲劳寿命分析方法 摘要：本文简单介绍了在结构件疲劳寿命分析方法方面国内外的发展状况,重点讲解了结构件寿命疲劳分析方法中的名义应力法、局部应力应变法、应力应变场强度法四大方法的估算原理。 疲劳是一个既古老又年轻的研究分支，自Wohler将疲劳纳入科学研究的范畴至今，疲劳研究仍有方兴未艾之势，材料疲劳的真正机理与对其的科学描述尚未得到很好的解决。疲劳寿命分析方法是疲分研究的主要内容之一，从疲劳研究史可以看到疲劳寿命分析方法的研究伴随着整个历史。 金属疲劳的最初研究是一位德国矿业工程帅风W.A.J.A1bert在1829年前后完成的。他对用铁制作的矿山升降机链条进行了反复加载试验，以校验其可靠性。1843年，英国铁路工程师W.J.M.Rankine对疲劳断裂的不同特征有了认识，并注意到机器部件存在应力集中的危险性。1852年-1869年期间，Wohler对疲劳破坏进行了系统的研究。他发现由钢制作的车轴在循环载荷作用下，其强度人大低于它们的静载强度，提出利用S-N 曲线来描述疲劳行为的方法，并是提出了疲劳“耐久极限”这个概念。1874年，德国工程师H.Gerber开始研究疲劳设计方法，提出了考虑平均应力影响的疲劳寿命计算方法。Goodman讨论了类似的问题。1910年，O.H.Basquin提出了描述金属S-N曲线的经验规律，指出：应力对疲劳循环数的双对数图在很大的应力范围内表现为线性关系。Bairstow通过多级循环试验和测量滞后回线，给出了有关形变滞后的研究结果，并指出形变滞后与疲劳破坏的关系。1929年B.P.Haigh研究缺口敏感性。1937年H.Neuber指出缺口根部区域内的平均应力比峰值应力更能代表受载的严重程度。1945年M.A.Miner 在J.V.Palmgren工作的基础上提出疲劳线性累积损伤理论。L.F.Coffin和S.S.Manson各自独立提出了塑性应变幅和疲劳寿命之间的经验关系，即Coffin—Manson公式，随后形成了局部应力应变法。 中国在疲劳寿命的分析方面起步比较晚，但也取得了一些成果。浙江大学的彭禹，郝志勇针对运动机构部件多轴疲劳载荷历程提取以及在真实工作环境下的疲劳寿命等问题，以发动机曲轴部件为例，提出了一种以有限元方法，动力学仿真分析以及疲劳分
2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm
表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3
3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。
掘进机的使用管理 1 掘进机整机维护内容：检修工每班检修内容；进入工作面首先与上一班司机进行沟通，询问掘进机的使用状况；包括桥式转载机皮带的运转情况、液压系统有无爆管漏液的情况、系统压力有无异常、电器保护是否正常、切割围岩的情况等。通过了解情况接班后及时排除故障。其次进行日常维护工作。 1.1 日常维护工作的内容包括： 截割头：(1)如有截齿磨损超限、损坏，更换新的截齿；(2)检查齿座有无裂纹及磨损。伸缩部：(1)向伸缩臂注油；(2)检查磨损情况。 减速机：(1)检查有无异常振动和声响；(2)通过油位计检查油量；(3)检查有无异常温升现象；(4)螺栓类有无松动现象。 行走部：(1)履带的张紧是否正常；(2)履带板有无损坏；(3)履带销有无脱落。 铲板部：(1)星轮的转动是否正常；(2)星轮及耙爪的磨损情况；(3)紧固件有无松动现象。 刮板输送机：(1)链条的张紧程度是否合适；(2)检查刮板、链条的磨损、松动、破损情况。(3)从动轮的回转是否正常。 冷却系统：(1)清洗过滤器内部的脏物；(2)清洗堵塞的喷嘴。胶管类：如有漏油或严重磨损的要更换密封或胶管。 油箱油量：(1)如油量不够应加油；(2)看吸油管有无吸瘪的现象。
油泵：(1)油泵有无异常声响；(2)油泵有无异常温升现象。 液压马达：(1)液压马达有无异常声响；(2)液压马达有无异常温升现象。 换向阀：(1)操作手柄的操作位置是否正确灵活复位；(2)有无漏渗油现象。 整体机架：连接螺栓有无松动。 2 掘进机司机的操作管理 2.1 掘进机司机坚持现场交接班。交接班的内容有：(1)常用工具的交接；(2)设备状况的交接、掘进机清理干净无杂物、转载机拉空无煤矸。(3)掘进机油箱油位的交接。(4)电器控制专用开关的交接。 2.2 司机在操作的过程中严格按操作规程作业。掘进机操作规程: 司机必须经专门技术培训，掌握机器的一般性保养、维护和故障处理知识，持证上岗。 每班司机编制为2人（正副各一人），正司机负责切割，副司机负责监护。 机器要保持整洁，接班司机要认真检查机器和部件工作情况，交班前将机器清理干净。 开动机器要按警铃，铲板的前方和截割臂附近无人时方可开机，切割时须开喷雾冷却系统。 切割时空载启动。 大块掉落的煤岩，须采用适当的方法破碎后，再进行装载；大块煤岩卡龙门时，须进行人工破碎，不能用刮板机强拉。
目录 前言 (1) 1 总体结构方案设计 (5) 1.1工作机构型式选择 (5) 1.2 装载机构类型选择 (5) 1.3 输送机构形式选择 (6) 1.4 转运机构形式选择 (6) 1.5 行走机构 (7) 1.6 除尘装置型式选择 (7) 1.6.1 除尘方式： (8) 1.6.2除尘系统 (9) 2 总体布置 (10) 2.1 总体布置的内容 (10) 2.2 总体布置的原则 (10) 2.3具体要求 (10) 3传动型式及动力元件的选择 (12) 3.1 传动形式及元件选择应遵循的原则： (12) 3.2 各机构对传动系统的要求及传动形式的选择 (12) 4 总体参数的确定 (14) 4.1 机型大小 (14) 4.2 机器外形尺寸 (14) 4.3 机器可掘断面 (15)
纵轴式掘进机总体方案设计及装载机构的设计 4.3.1伸缩量 (15) 4.3.2 悬臂长度和摆角 (15) 5 生产率 (18) 5.1 截割生产率 (18) 5.2 装载生产率 (19) 5.2.1 装载机构生产能力确定 (19) 5.2.2 星轮结构尺寸确定 (20) 5.2.3 中间输送机生产率 (21) 6 掘进机的通过性 (22) 6.1 离地最小间隙 (22) 6.2 可通过巷道最小半径 (22) 6.3 适应巷道坡度 (22) 7 纵轴式悬臂掘进机装载机构设计 (24) 7.1 铲板体结构 (24) 7.2 驱动装置 (24) 7.3 装载机构设计 (25) 7.3.1装载机构生产能力确定 (25) 7.3.2星轮结构尺寸确定 (25) 7.3.3星轮转速确定 (26) 7.3.4装载功率确定 (28) 结语 (30) 致谢 (31)
部分断面掘进机的总体方案设计及选型 作者：辽宁工程技术大学机械工程学院李晓豁 摘要对部分断面掘进机的总体方案设 计中工作、装载、输送、转载、行走机构型式及除尘装置作了系统、全面的介绍。 关键词部分断面掘进机总体方案设计选型 部分断面掘进机是一种能够实现截割、装载、转载运输、行走和喷雾除尘的联合机组。它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工。 掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此，根据掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。 1工作机构的型式选择 部分断面掘进机的工作机构有截链式、圆盘铣削式和悬臂截割式等。因悬臂截割式掘进机机体灵活、体积较小，可截出各种形状和断面的巷道，并能实现选择性截割，而且截割效果好，掘进速度较高；所以，现在主要采用悬臂截割式，并已成为当前掘进机工作机构的一种基本型式。 按截割头的布置方式，分为纵轴和横轴式两种。纵轴式截割头传动方便、结构紧凑，能截出任意形状的断面，易于获得较为平整的断面，有利于采用内伸缩悬臂，可挖柱窝或水沟。截割头的形状有圆柱形、圆锥形和圆锥加圆柱形，由于后两种截割头利于钻进，并使截割表面较平整，故使用较多。缺点是由于纵轴式截割头在横向摆动截割时的反作用力不通过机器中心，与悬臂形成的力矩使掘进机产生较大的振动，故稳定性较差。因此，在煤巷掘进时，需加大机身重量或装设辅助支撑装置。 横轴式截割头分滚筒形、圆盘形、抛物线形和半球形几种。这种掘进机截齿的截割方向比较合理，破落煤岩较省力，排屑较方便。由于截深较小，截割与装载情况较好。纵向截割时，稳定性较好。缺点是传动装置较复杂，在切入工作面时需左右摆动，不如纵轴式工作机构使用方便；因为截割头较长对掘进断面形状有限制，难以获得较平
YF-ED-J1126 可按资料类型定义编号 掘进机使用安全操作技术 措施实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
掘进机使用安全操作技术措施实 用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 司机在离开机器前要把所有的可移动部件 降下来并关停机器。 操作过程中： 1如遇到危险情况，就按下总急停按钮停 机。 2机器面前、截割臂两侧禁止站人。 3非操作人员要离开机器一定距离。 维修： 1在维修设备前，从配电开关上断开或闭锁 机器的进线电源。
2安装或更换截齿时，要按下截割急停按钮。(割急停按钮不能断开总电源) 3在断开任何液压油管以前，应先释放压力。 4在进入截割臂下面以前，应做好支护。 5保持设备清洁、机器处于良好的工作状态。 6只有受过培训的指定人员才允许打开或对电控箱进行检修。 操作前安全警示： 1在规定的时间内，对防爆外壳的防爆性能进行确认。 2不要在机器上连接临时性电缆。 3在调整、检修或更换部件之前，一定要确保切断机器的所有电源。“切断”一词的意思
掘进机的操作使用 一、安全规定 1、必须坚持使用掘进机上所有的安全闭锁和保护装置，不得擅自改动或甩掉不用，不能随意调整液压系统、雾化系统各部的压力。 2、掘进机必须装有只准以专用工具开、闭的电器控制开关，专用工具必须由专职司机保管。司机离开操作台时，必须断开掘进机上的电源开关。 3、在掘进机非操作侧，必须装有能紧急停止运转的按钮。 4、掘进机必须装有前照明灯和尾灯。 5、开动掘进机前，必须发出警报。只有在铲板前方和截割臂附近无人时，方可开动掘进机。 6、掘进机作业时，应使用内、外喷雾装置，内喷雾装置的使用水压不得小于3兆帕，外喷雾装置的使用水压不得小于1.5兆帕；如果内喷雾装置的使用水压小于3兆帕或无内喷雾装置，则必须使用外喷雾装置和除尘器。 7、掘进机停止工作和交班时，必须将掘进机切割头落地，并断开掘进机上的电源开关和磁力启动器的隔离开关。 8、检修掘进机时，严禁其他人员在截割臂和转载桥下方停留或作业。 9、各种电气设备控制开关的操作手柄、按钮、指示仪表等要妥善保护，防止损坏、丢失。
10、机器必须配备正副两名司机，正司机负责操作，副司机负责监护。司机必须精神集中，不得擅自离开工作岗位，不得委托无证人员操作。 11、司机必须严格执行现场交接班制度，填写交接班日志，对机器运转情况和存在问题要向接班司机交待清楚。 12、切割头变速时，应首先切断截割电机电源，当其转速几乎为零时方可操作变速器手柄进行变速。严禁在高速运转时变速。 13、司机工作时精神集中，开机要平稳，看好方向线，并听从工作面人员指挥。前进时将铲板落下，后退时将铲板抬起。发现有冒顶预兆或危及人员安全时，应立即停车，切断电源。 二、操作准备 1、接班后，司机应配合班组长认真检查工作面围岩和支护、通风、瓦斯及掘进机周围情况，保证工作区域安全、整洁和无障碍物。 2、开机前，对机器必须进行以下检查： 1）各操纵手把和按钮应齐全、灵活、可靠。 2）机械、电气、液压系统，安全保护装置应正常可靠，零部件完整无缺，各部连接螺丝应齐全、坚固。 3）电器系统各联接装置的电缆卡子应齐全牢固，电缆吊挂整齐，无破损、挤压。 4）液压管路、雾化系统管路的管接头应无损、泄漏，防护装置应齐全可靠。将所用延长的电缆、水管沿工作面准备好，悬吊整
摘要 随着煤炭行业机械化程度的加快，煤炭行业以前只是重视采煤的机械化，大多数的煤炭行业很少有在掘进方面有较大的投入和研究，这样就造成了采掘速度远远大于开拓速度，此时怎样来提高出煤量，开拓的机械化就显得极其重要了。作为我国主要能源的煤炭资源在开采上日趋机械化的同时，迫切需要拥有先进的掘进机械，掘进机的研制成功标志着我国的煤炭行业已达到世界的先进水平。 掘进机截割机构是掘进机的主要组成部分，按照掘进机截割部的总体、动力部分、传动部分以及执行部分的设计思路进行掘进机截割部的设计。在设计时，动力部分做选型计算，传动部分的行星减速机构做具体的设计计算和校核，执行部分只对执行元件进行设计计算和校核。设计对于提高和改进掘进机工作性能，发展我国大口径全断面掘进机产业以及进一步提高我国的盾构研发能力、改善研发条件具有重大战略意义。 关键词：掘进机; 截割臂; 行星减速器
Abstract With the accelerating of coal industry, the degree of mechanization mining coal industry is the importance before, the most mechanized excavating in coal industry has rarely have large investment and research, thus causing the mining speed than develop, how to improve the speed of coal, development of a mechanized appears very important. As our main source of energy in the exploitation of coal resources in the increasingly urgent need, mechanized excavating the advanced mechanical, swinging the successful development of the coal industry, China has reached the advanced world level. Determing cutting mechanism is the main component, the product in accordance with the overall determing cutting parts, power transmission part and the part, the part of the design thought for the design of determing cutting. In the design, selection of part, transmission parts of planetary gearhead institutions do specific design calculation and test execution part only, design calculation of actuators and checking. Design for improvement in China, the development work performance swinging big caliber, whole section roadheader industry and further enhance our shield developing capability, improve development condition with the strategic significance. Key words：roadheader ; cutting arm ; planetary-gear drive
一、课题名称 132型掘进机行走减速器设计 二、课题研究背景 掘进机分为两种：开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。英文：roadheader用于开凿平直地下巷道的机器。主要有行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的破碎头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量高等优点，但造价大，机构复杂，损耗也较大。 近年来随着我国煤炭行业的迅速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。 掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。 我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。 我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20世纪60年代，以30～50kW的小功率掘进机为主，研究开发和生产使用都处于实验阶段。80年代初期，我国淮南煤机厂<现重组为凯盛重工）引进了奥地利奥钢联公司AM50型掘进机、佳木斯煤机厂<现隶属于国际煤机）引进了日本三井三池制作所S-100型掘进机，通过对国外先进技术的引进、消化、吸收，推动了我国综掘机械化的发展。但当时引进的掘进机技术属于70年代的水平，设备功率小、机重轻、破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用，加之国产机制造缺陷，在使用中暴露了很多问题。国内进一步加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。经过近30年的消化吸收和自主研发，目前，我国已形成年产1000余台的掘进机加工制造能力，研制生产了20多种型号的掘进机，其截割功率从30kW 到200kW ，初步形成系列化产品，尤其是近年来，我国相继开发了以EBJ-120TP型掘进机为代表的替代机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平。基本能够满足国内半煤岩掘进机市场的需求，半煤岩掘进机以中型和重型机为主，能截割岩石硬度为f＝6～8，截割功率在120kW以上，机重在 35t以上。煤矿现用主流半煤岩巷悬臂式掘进机以煤科总院太原研究院院生产的EBJ-120TP型、EBZ160TY型及佳木斯煤机厂生产的S150J型三种机型为主，占半煤岩掘进机使用量的80％以上。 然而，国内目前岩巷施工仍以钻爆法为主，重型悬臂式掘进机用于大断面岩巷的掘进在我国处于实验阶段，但国内煤炭生产逐步朝向高产、高效、
细解Ansys疲劳寿命分析 2013-08-29 17:16 by:有限元来源:广州有道有限元 ANSYS Workbench 疲劳分析 本章将介绍疲劳模块拓展功能的使用: –使用者要先学习第4章线性静态结构分析. ?在这部分中将包括以下内容: –疲劳概述 –恒定振幅下的通用疲劳程序，比例载荷情况 –变振幅下的疲劳程序,比例载荷情况 –恒定振幅下的疲劳程序，非比例载荷情况 ?上述功能适用于ANSYS DesignSpacelicenses和附带疲劳模块的更高级的licenses. A. 疲劳概述 ?结构失效的一个常见原因是疲劳,其造成破坏与重复加载有关 ?疲劳通常分为两类: –高周疲劳是当载荷的循环（重复）次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的. 因此，应力通常比材料的极限强度低. 应力疲劳（Stress-based）用于高周疲劳. –低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳，其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳（strain-based）应该用于低周疲劳计算. ?在设计仿真中, 疲劳模块拓展程序（Fatigue Module add-on）采用的是基于应力疲劳（stress-based）理论，它适用于高周疲劳. 接下来，我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论. …恒定振幅载荷 ?在前面曾提到, 疲劳是由于重复加载引起: –当最大和最小的应力水平恒定时, 称为恒定振幅载荷. 我们将针对这种最简单的形式，首先进行讨论. –否则，则称为变化振幅或非恒定振幅载荷
…成比例载荷 ?载荷可以是比例载荷, 也可以非比例载荷:–比例载荷, 是指主应力的比例是恒定的,并且主应力的削减不随时间变化. 这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算.–相反, 非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系,典型情况包括:?在两个不同载荷工况间的交替变化?交变载荷叠加在静载荷上?非线性边界条件
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 掘进机使用、维护安全技术措施 (新版)
掘进机使用、维护安全技术措施(新版)导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 一、概述： 王家岭煤矿顺槽为全煤巷道，施工设计为使用EBZ型掘进机掘进，我项目部采用的是EBZ-200、220、260型三种型号掘进机，为保证掘进机正常施工时人身及设备安全，防止因综掘机操作不当或人员不遵守规定而引发事故，特编制本安全技术措施。 二、掘进机的使用 1、使用综掘机的区队必须至少配备一名专职的综掘机维修员，且维修员必须经过专业培训，并考试合格取得上岗证后，方可从事该项工作。 2、掘进机司机应严格按照综掘机操作规程使用综掘机，如遇有岩石条件变化时，应及时调整截割速度，适当放缓截割给进速度，使机器处于设计允许范围内作业，不可盲目给进，使机器左右晃动，造成机械设备损坏。 3、使用综掘机时不可以带负荷启动，过负荷运转。
4、使用综掘机时必须坚持使用综掘机上的安全锁、保护装置。 5、掘进机内外喷雾必须保证良好，以保证截割电机散热和工作面降尘效果。 6、掘进机截割部上方不允许站人或搁置物料，保护好伸缩油缸。 7、停机时，掘进机退到安全地点，铲板放于底板，截割头停转缩回放于底板，操作阀、按钮置于零，断开隔离开关，供电开关打零位，关闭水门，吊挂好电缆和水管。 三、掘进机的维护 1、检修人员应具有相应维修经验三年以上，取得操作资格证后，方可从事该项工作。 2、检修人员每天应对掘进机机械、电器部分进行详细检查。检查截割部、本体部、行走部、铲板、一运、二运等各部位连接螺栓有无松动。各部销轴旋转是否灵活，油嘴有无被损坏。铲板部棘爪轮轴承的注油情况，本体部机架螺栓有无松动。行走部履带板、张紧装置动作情况。如发现问题及时进行处理，如需更换部件提前将申请交给机电经理。 3、掘进机检修作业时,严禁其他人员在截割臂和转桥下放停留或作业。
掘进机使用安全操作技术 措施司机在离开机器前要把所有的可移动部件降下来并关停机器。 操作过程中： 1如遇到危险情况，就按下总急停按钮停机。 2机器面前、截割臂两侧禁止站人。 3非操作人员要离开机器一定距离。 维修： 1在维修设备前，从配电开关上断开或闭锁机器的进线电源。 2安装或更换截齿时，要按下截割急停按钮。（割急停按钮不能断开总电源） 3在断开任何液压油管以前，应先释放压力。 4在进入截割臂下面以前，应做好支护。 5保持设备清洁、机器处于良好的工作状态。 6只有受过培训的指定人员才允许打开或对电控箱进行检修。 操作前安全警示：
1在规定的时间内，对防爆外壳的防爆性能进行确认。 2不要在机器上连接临时性电缆 3在调整、检修或更换部件之前，一定要确保切断机器的所有电源。“切断”一词的意思是由执行维修人员 挂出警告提示牌、进行闭锁并且从配电开关上实际断开拖曳电缆。 4不得改变、拆除、或旁路急停按钮 5操作台前急停按钮不能切断电源，仅能切断截割电动机电源，不能完全切断机器的进线电源。所以， 在没有真正机器进线电源的情况下，绝不能对电气控制箱内部进行操作，或进行任何维护、检修工作。 6液压管路中有高压油，所以，在断开液压管或接头前，一定要先停机并释放掉压力 7如果截割头、铲板、后支承没有完全降低，或者未用垫块可靠地支撑，禁止从油缸上拆下安全平衡阀。 8决不可在仅靠液压支撑的部件下方工作。除非要有足够的垫块支撑住载荷。 9决不允许被提升的设备经过人的上方，也不人在被提升的设备下方穿行。 10掘进机工作时，一定保证在机器与煤壁之间不许留人 71 条：使用掘进机掘进应遵守的规定： （一）掘进机必须装有只准以专用工具开、闭的电气控制回路开关，专用工具必须由专职司机保管。司机离开操作台时，必须断开掘进机上的电源开关。
前 言 本次毕业设计的掘进机可经济截割的煤岩单向抗压强度￡60MPa，主要 适用于煤及半煤岩巷的掘进，也适用于条件类似的其它矿山及工程巷道 的掘进。 一、设计背景和目的： 当前，我国煤矿由于一井一面采煤方法的普遍采用，其开采速度大大加 快，因而带来采掘机械化比例失调的矛盾更加突出。 特别是易采的中厚煤层资源日益减少，而薄煤层的开采比例逐年增加， 在全部采准巷道中,半煤岩巷的比例已经达到25%，但这些巷道中的90%仍 旧采用着传统的炮掘作业，劳动强度大，安全性差。 目前，我国大部分局、矿使用的几种主要机型多是上世纪六、七十年代 设计的，这些老产品设计陈旧过时、元部件可靠性差、开机率低、维护量大， 而且机重偏轻、截割功率较小、过断层和截割岩石的能力差，仅适合在煤巷 中使用。 因此急待开发研制综合性能好、适应范围广的新型掘进机，来解决掘进 机更新换代的问题，缓解采掘比例失调的紧张局面。 二、半煤岩掘进机介绍： 半煤岩掘进机是一种能够实现截割、装载、转载运输、行走和喷雾除尘 的联合机组。它既可用于煤矿井下，也可用于金属矿山以及其他隧道施工。
掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此，根据 掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构 型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。 掘进机的总体方案设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此，根据 掘进机的用途、作业情况及制造条件，合理选择机型，并正确确定各部结构 型式，对于实现整机的各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。 1 工作机构的型式选择 半煤岩掘进机的工作机构有截链式、圆盘铣削式和悬臂截割式等。因悬 臂截割式掘进机机体灵活、体积较小，可截出各种形状和断面的巷道，并能 实现选择性截割，而且截割效果好，掘进速度较高；所以，现在主要采用悬 臂截割式，并已成为当前掘进机工作机构的一种基本型式。 按截割头的布置方式， 分为纵轴和横轴式两种。 纵轴式截割头传动方便、 结构紧凑，能截出任意形状的断面，易于获得较为平整的断面，有利于采用 内伸缩悬臂，可挖柱窝或水沟。截割头的形状有圆柱形、圆锥形和圆锥加圆 柱形，由于后两种截割头利于钻进，并使截割表面较平整，故使用较多。缺 点是由于纵轴式截割头在横向摆动截割时的反作用力不通过机器中心，与悬 臂形成的力矩使掘进机产生较大的振动，故稳定性较差。因此，在煤巷掘进 时，需加大机身重量或装设辅助支撑装置。 横轴式截割头分滚筒形、圆盘形、抛物线形和半球形几种。这种掘进机
悬臂式掘进机行走机构的功能及设计研究崔学普 发表时间：2018-01-18T09:40:26.307Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：崔学普冯彦坤赵岩领 [导读] 摘要：当前，随着工程建设的发展，为提高岩石巷道掘进工作效率，采用机械化作业，可以使掘进的各道工序高质量完成。 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司河南新乡 453000 摘要：当前，随着工程建设的发展，为提高岩石巷道掘进工作效率，采用机械化作业，可以使掘进的各道工序高质量完成。悬臂式掘进机属于分断面掘进机，是一种集截割、转运、行走、喷雾、除尘于一体的综合掘进设备，在工程中得到普遍的应用。基于此，文章就悬臂式掘进机行走机构的功能及设计进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。 关键词：悬臂式掘进机；行走机构；功能；设计 1.悬臂式掘进机行走机构的组成、功能 1.1组成 悬臂式掘进机行走机构中的动力源是根据驱动的实际形式来划分的，主要包含2种形式：电机驱动形式以及液压马达驱动形式。悬臂式掘进机行走机构中的履带板是根据结构形式区分的，主要包括整体式履带板以及滚子式履带板。其中铸造的或者是锻造的整体式履带板在当前应用比较广泛。悬臂式掘进机行走机构中的履带链支承的主要方式为支重轮式和摩擦板式两种。相对来说支重轮式的行走结构比较复杂，并且其支重轮损坏的几率非常高，但是在工作的时候传动的效率高，同时能够在不同的环境下被使用，其中的摩擦板式行走结构虽然相对简单，也不易被损坏，但是其传动效率低。因此须根据不同的环境采用不同的履带链支承。悬臂式掘进机行走机构中履带张紧装置包括2种形式：①机械式张紧装置；②液压张紧装置。在行走机构中履带是负重最大的而且起着特别重要的作用，因此行走机构中的张紧装置所承受的压力是很大的，其设计要求也是最高的。只有张紧装置安全可靠，才能保证行走机构的正常使用。 1.2功能 行走机构是悬臂式掘进机主要的构成部分，是保证和实现隧道基本开挖等一系列工作的必要部件。其功能就是保证设备在隧道中不同位置实现移动并对巷道部分的断面进行截割开挖，对整台掘进机进行支撑，并保证设备在隧道中的开挖行走。同时行走机构能够实现对掘进机行走速度的控制，保证岩石的支护、设备维护维修、以及其他行走过程中的辅助功能等等。 2.悬臂式掘进机行走机构的设计措施 2.1掘进机行走部设计要求 （1）掘进机应满足足够的接地比压：（2）行走部应具有良好的制动能力；（3）掘进机应具有足够的驱动能力和转弯性能；（4）行走部应具有良好的防侧倾功能；（5）履带架应具有良好的导向性，履带板有防侧滑功能。 2.2掘进机主要参数的确定 按照大体的顺序对几个关键的参数进行确定，并列出参数确定的公式，其中几个尺寸相互间关联，确定应根据实际情况进行选取，经过反复验证后方可确定。 （1）掘进机牵引力的确定 掘进机在工作状态中，其需要最大牵引力的工况是掘进机在爬最大坡度时转弯所需要的牵引力，其单边牵引力 式中G———掘进机整机重量； f———履带板组与地面的滚动阻力系数； μ———履带板组与地面之间的转向阻力系数； L———单边履带板组接地长度； B———2条履带中心距； n———掘进机重心与履带行走部接地形心的纵向偏心距。 （2）掘进机接地比压的确定 在掘进机设计中接地比压指的是掘进机整机重量与2条履带板接地面积的比值，转载机的重量作用于掘进机和刮板机上，所以为了更接近掘进机的实际接地比压，接地比压的重量应更改为掘进机的重量加上1/2的二运重量，在实际设计中也有将掘进机的总重默认为整机重量加上转载机的重量，其比压 式中b———掘进机单块履带板宽度； g———转载机重量。 一般中型掘进机要求接地比压p≤0.14MPa，对于重型掘进机由于结构限制要求也可以略大于0.14MPa。 （3）行走中心距的确定 行走中心距主要是在设计时考虑掘进机的侧倾能力和转弯功能，行走中心距 B＝（3.5~4.5）b中心距越大，整机的防侧倾能力越大，其转弯所需牵引力越小。 2.3掘进机行走机构的改进设计 掘进机要想移动、转弯，必须依靠行走机构，行走机构几乎承担着掘进机的整个重量。为进一步提高掘进机的适应性，应对掘进机的
掘进机的使用管理制度 （一）掘进机整机维护内容： 检修工每班检修内容；进入工作面首先与上一班司机进行沟通，询问掘进机的使用状况；包括桥式转载机皮带的运转情况、液压系统有无爆管漏液的情况、系统压力有无异常、电器保护是否正常、切割围岩的情况等。通过了解情况接班及时排除故障。其次进行日常维护工作。日常维护工作的内容包括；截割头；(1)如有截齿磨损、损坏，更换新的截齿；(2)检查齿座有无裂纹及磨损。伸缩部：(1)向伸缩臂注油；(2)检查磨损情况。减速机：(1)检查有无异常振动和声响；(1)通过油位计检查油量；(3)检查有无异常温升现象；(4)螺栓类有无松动现象。行走部：(1)履带的张紧是否正常；(2)履带板有无损坏；(3)履带销有无脱落。铲板部：(1)星轮的转动是否正常；(2)星轮及耙爪的磨损情况；(3)紧固件有无松动现象。刮板输送机：(1)链条的张紧程度是否合适；(2)检查刮板、链条的磨损、松动、破损情况。(3)从动轮的回转是否正常。冷却系统：(1)清洗过滤器内部的脏物；(2)清洗堵塞的喷嘴。胶管类：如有漏油或严重磨损的要更换密封或胶管。油箱油量：(1)如油量不够应加油；(2)看吸油管有无吸瘪的现象。油泵：(1)油泵有无异常声响； (2)油泵有无异常温升现象。液压马达：(1)液压马达有无异常声响；(2)液压马达有无异常温升现象。换向阀：(1)操作手柄的操作位置是否正确灵活复位；(2)有无漏渗油现象。整体机架：连接螺栓有无松动。 （二）掘进机司机的操作管理 1.掘进机司机坚持现场交接班。交接班的内容有：(1)常用工具的交接；(2)设备状况的交接、掘进机清理干净无杂物、转载机拉空无煤矸。(3)掘进机油箱油位的交接。(4)电器控制专用开关的交接。 2.司机在操作的过程中严格按操作规程作业。 掘进机操作规程: (1)司机必须经专门技术培训，掌握机器的一般性保养、维护和故障处理知识，持证上岗。 (2)每班司机编制为2人（正副各一人），正司机负责切割，副司机负责监护。 (3)机器要保持整洁，接班司机要认真检查机器和部件工作情况，
摘要 掘进机是一种较先进的井下掘进设备。行走机构由履带、支重轮、托链轮、引导轮、驱动轮、张紧装置、行星齿轮减速器、液压马达和履带架等部分组成。 按照掘进机行走部及行走减速器的工作原理进行初步设计。在此基础上通过对此题目的分析以及对一些相关书籍和文献的查阅，进一步研究掘进机行走部的设计及行走减速器的设计原理。设计重点应在于行走部的履带行走机构设计及行走减速器的行星传动设计。首先阐述行走部的履带行走机构的一般结构，简易的叙述总体方案设计，其次对减速器进行细致的设计，包括行星减速器的选择、计算、校核。 通过研究掘进机行走部及行走减速器的基本原理，获得了大量有关设计掘进机行走部及行走减速器的要领。 关键词：掘进机；行走机构；减速器
Abstract Boring machine is a more advanced underground boring equipment. Travel agencies from the track, supporting wheels, asked sprocket, guide wheel, driving wheel, tensioning device, planetary gear reducer, hydraulic motors and track aircraft components. In accordance with the driving and walking to walking part reducer preliminary design works. Based on this analysis and through this topic a number of books and documents on access, further driving to walking part of the design and running gear reducer design principles. Design should focus on running the Department of Design and crawler running gear reducer planetary transmission design. First, the Department set to walk the general structure of crawler, a simple description of the overall program design, followed by a careful design of the reducer, planetary reducer selection, calculation and check. Department of walking through the tunnel boring machine and the basic principles of running reducer to obtain a lot of walking part of the design driving and walking reducer essentials. Key words：Boring machine; Travel agencies; Reducer
掘进机安全操作规程及使用注意事项 1、必须持有效证件上岗，熟悉设备一般维护和故障处理知识。 2、认真学习作业规程，掌握综掘进机截割路线和巷道规格参数及安全要求。 3、开机前，司机必须对机器进行以下检查： （1）各操作手把和按钮应齐全、灵活、可靠，各操作手把打到零位。 （2）机械、电气、液压系统、安全保护装置应正常可靠，零部件应完整无缺，各部连接螺丝应齐全、紧固。 （3）电器系统各联接装置的电缆卡子应齐全牢固，电缆吊挂整齐，无破损、挤压。 （4）液压管路、雾化系统管路的接头应无破损、泄漏，防护装置应齐全可靠。将所用延长的电缆、水管沿工作面准备好，悬吊整齐，拖拉在掘进机后方的电缆和水管长度不得超过10米。（5）减速器、液压油箱的油位、油量应适当，无渗漏现象，并按技术要求给机器注油、润滑。（6）转载胶带机应确保完好，托辊齐全。 （7）切割头截齿、齿座应完好，发现有掉齿或严重磨损不能使用的，应切断掘进机电源，及时更换。 （8）装载耙爪、链轮要完好。刮板链垂度应合适，无断链丢销现象，刮板齐全无损，应拧紧防松螺帽，防止刮板松动。 （9）履带、履带板、销轴、链轮保持完好，按规定调整履带的松紧度。 （10）喷雾系统、冷却装置、照明应完好。 4、了解上班掘进机运行情况，检查掘进机各系统、部件是否完好。 5、风量不足、除尘设施不齐不准作业。 6、经检查确认机器正常、作业人员撤至安全地点后，发报警信号、合上隔离开关，按液压泵、转载机、装载机、截割部顺序启动综掘机空载试运转。 7、截割头破岩由工作面下中部掏槽，沿层理方向移动。半煤岩巷道按先软后硬的顺序截割，顶板破碎时采取留顶煤或先截割周边的顺序截割。 8、截割煤岩时应注意应下事项： （1）岩石硬度大于掘进机切割能力时，应停止使用掘进机，并采取其它破岩措施。 （2）根据煤岩的软硬程度掌握好机器推进速度，避免发生截割电机过载或压死刮板输送机等现象，切割时应放下铲板。如果落煤量过大而造成过载时，司机必须立即停机，将掘进机退出，进
细解Ansys疲劳寿命分析 ANSYS Workbench 疲劳分析 本章将介绍疲劳模块拓展功能的使用: –使用者要先学习第4章线性静态结构分析. ?在这部分中将包括以下内容: –疲劳概述 –恒定振幅下的通用疲劳程序，比例载荷情况 –变振幅下的疲劳程序,比例载荷情况 –恒定振幅下的疲劳程序，非比例载荷情况 ?上述功能适用于ANSYS DesignSpacelicenses和附带疲劳模块的更高级的licenses. A. 疲劳概述 ?结构失效的一个常见原因是疲劳,其造成破坏与重复加载有关 ?疲劳通常分为两类: –高周疲劳是当载荷的循环（重复）次数高(如1e4 -1e9)的情况下产生的. 因此，应力通常比材料的极限强度低. 应力疲劳（Stress-based）用于高周疲劳. –低周疲劳是在循环次数相对较低时发生的。塑性变形常常伴随低周疲劳，其阐明了短疲劳寿命。一般认为应变疲劳（strain-based）应该用于低周疲劳计算. ?在设计仿真中, 疲劳模块拓展程序（Fatigue Module add-on）采用的是基于应力疲劳（stress-based）理论，它适用于高周疲劳. 接下来，我们将对基于应力疲劳理论的处理方法进行讨论. …恒定振幅载荷 ?在前面曾提到, 疲劳是由于重复加载引起: –当最大和最小的应力水平恒定时, 称为恒定振幅载荷. 我们将针对这种最简单的形式，首先进行讨论. –否则，则称为变化振幅或非恒定振幅载荷
…成比例载荷 ?载荷可以是比例载荷, 也可以非比例载荷:–比例载荷, 是指主应力的比例是恒定的,并且主应力的削减不随时间变化. 这实质意味着由于载荷的增加或反作用的造成的响应很容易得到计算.–相反, 非比例载荷没有隐含各应力之间相互的关系,典型情况包括:?在两个不同载荷工况间的交替变化?交变载荷叠加在静载荷上?非线性边界条件