EBH-90型掘进机整体结构设计毕业设计论文
- 格式:doc
- 大小:2.57 MB
- 文档页数:58
部分断面掘进机的总体方案设计及选型作者:黑龙江科技大学王龙摘要: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,难以获得较平整的侧壁。
这种掘进机多使用抛物线或半球形截割头。
由于工作机构的载荷变化范围大、驱动功率大、过坚硬岩石时短期过载运转、有冲击载荷、振动较大,要求其传动装置体积小,最好能调速。
煤矿综合掘进机械的选型与改造论文煤矿综合掘进机械的选型与改造论文煤矿综合掘进机械的选型与改造论文【1】【摘要】随着采煤技术及采煤核心装备的升级,传统的掘进方式已无法满足矿井回采的需要。
实践证明,应用综合机械化掘进机及相关技术可有效提高掘进速度和工效。
本文通过分析型综掘机在煤矿矿井中的应用,就生产过程中存在的问题提出改进措施。
【关键词】煤矿综掘机;应用;改造1.综掘机的技术特点与应用综掘机由履带式行走部上的回转角支撑着槽轴式悬臂切割机构,经电机驱动,液压油缸操作,刮板输送机装运,具有自行切割、装运、行走的功能,主要由横轴悬臂切割机构、装运机构、行走机构、液压系统、喷雾冷却系统、电器系统组成。
下面以EBZ-90型综掘机在矿井8煤层工作面使用情况做以分析:1.1煤层的赋存情况煤层厚度为2.4~3.0m,平均厚度为2.8m,含0.2m夹矸,直接顶板为深灰色粉沙岩,局部为泥岩,厚度为9.0m,深灰色、坚硬、稳定,底板为深灰色粉沙岩,厚4.3m,坚硬。
1.2地质构造情况工作面地质构造较为简单,存在断层和无炭柱,构造少,影响极小。
1.3水文地质情况水文地质情况较为复杂,主要含水层为O2。
和K2灰岩,分别位于1O2煤层的上部和下部。
在遇到构造的情况下,发生突水是影响工作面生产的主要安全隐患,预计正常涌水量为150~2O0m3/h。
1.4巷道断面及支护巷道断面为矩形断面,净断面为:14.0m2;毛断面为:15m2。
永久支护采用锚梁网+锚索支护,锚索(Φ18.5×6300mm)采用2-3-2布置,锚杆(Φ20×2200mm等强)间排距为0.8m,巷道净高不底于2.8m。
1.5运输方式采用EBZ-90型综掘机装煤,配合SDJ-800型胶带运输机运输。
1.6 EBZ-90综掘机使用后的效果架棚支护使用EBZ-90型综掘机后,创下了大断面架棚巷道支护班架棚12架,班进尺10m的记采,日进尺22m的记录。
机械工程及自动化专业毕业设计指导书(专科)中国矿业大学成人教育学院2010年2月摘要EBZ55型掘进机是一种悬臂式掘进机,主要用于中型煤巷及半煤岩巷的掘进作业。
它结构紧凑、适应性好、机身矮、重心低、操作简单、检修方便。
本设计主要针对掘进机的整机进行方案设计,对截割部进行结构及传动等相关设计。
EBZ55型掘进机截割部驱动动力由截割电机提供,为实现较强的连续过载能力,适应复杂多变的截割载荷,并利用喷雾水加强冷却效果,悬臂式掘进机多采用防爆水冷式电动机来驱动截割头。
在截割部传动设计中用2K-H行星减速器。
设计中对2K-H型行星减速器进行了优化配齿,采用高度变位,并做了相应的校核。
关键词:悬臂式掘进机;截割部分;行星减速器AbstractThe medium-size EBZ55 type tunnelling road-header is mainly used in tunnelling operations of the medium coal lane and the half coal crag lane digging the tunnels,.It marks by features of compact construction , good adaptability, a short body and a low center of gravity ,it is also easy to operate and convenient to overhaul. This paper is mainly make a design for the overall machine and something else relevant to the structure and transmission of the cutting unit.The cutting unit driving force of EBZ55 is provided by the cutting motor。
摘要本文以悬臂纵轴式掘进机为背景,主要研究在给定的条件下,设计出适合工况条件的掘进机。
首先介绍的是总体方案的设计,其中包括机器各部分机构的选型;然后根据总体布置的要求对机器进行总体布置;接着对传动形式及运动元件进行选择,并进行总体参数的确定;接着计算确定截割、装载及中间运输机的生产率,并检测掘进机的整体通过性;最后对掘进机的装载机构进行分体设计。
关键词:掘进机;机构;生产率;AbstractBased on longitudinal axis cantilever-boring machine as the background, the main research in the given conditions, the design of suitable working conditions of the boring machine.First introduced to the design of the overall plan, including machinery parts of the Selection;secend According to the general layout and the requirements of the overall layout of the machinery;Then the transmission of movement and choice of components, and the determination of the overall parameters;Then calculate determine cutting, loading and transport planes between the productivity and the overall detection through the boring machine; Finally, the boring machine loaded bodies of the design.Key words: boring machine; institutions; productivity;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)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)参考文献 (32)附录A (33)附录B (37)前言纵轴式悬臂掘进机总体设计的任务是,根据掘进机的用途、作业情况及制造条件,合理选择机型,确定性能参数、整机尺寸及各部分的结构型式,并进行整体布置,以实现整机的各项性能指标。
毕业设计箱体加工用组合机床设计摘要:箱体加工用组合机床现广泛运用于生产制造中,本文以矿山掘进机箱体为加工对象,分析了零件的加工工艺过程,并对其中多轴箱、钻孔工艺进行了组合机床设计,主要内容包括:方案制定、组合机床总体设计、多轴箱设计。
绘制了组合机床“三图一卡”,其内容包括:绘制加工零件工序图、加工示意图、机床联系尺寸图和绘制生产功率计算卡等。
关键词:组合机床;齿轮;多轴箱;The Design of Case Processing In Modular Machine ToolAbstract:Case processing in combination machine tools are widely used in manufacturing, based on the mining machine cabinet as processing object, parts machining process are analyzed, and the spindle box for the modular machine tool design, drilling technology, the main contents include: plan formulation, overall design, modular machine tool spindle box design. Figure 1 is constructed combination machine tools of the "three CARDS", its content includes: drawing machining parts process diagram, schematic diagram, machine tool touch power calculation size chart and map production card, etc.Key words:Combination machine tools;Gear;Spindle box;1 前言1.1课题的来源本课题箱体加工用组合机床设计来源于生产实践过程中。
MRH-S50-13型掘进机测绘及行走机构设计摘要本次毕业设计是为了实现MRH-S50-13型掘进机测绘及行走机构设计。
具体设计内容包括:收集资料;现场测绘:在学校实习工厂对MRH-S50型掘进机进行整体结构测绘。
通过测绘得到基本数据,以便进行结构分析和图纸绘制;结构分析:对MRH-S50型掘进机的整体结构进行结构分析,了解该掘进机的结构组成、功能作用特点以及存在的问题;专题分析与设计计算:切割头设计。
切割头是掘进机的工作机构,主要功能是破碎和分离煤岩。
通过对煤岩切割过程研究得知,影响切割效果的因素很多,从而使得切割头设计变得复杂和困难。
在切割头的每一转中,如果同时参加切削的各个截齿都从岩石带中切下同样大小体积的煤岩,达到每个刀齿受力相等、磨损相同、运动平稳,这是切割头设计的最佳目标关键词:悬臂式掘进机切割头截齿排列MRH - S50-13 type roadheader mapping and designAbstractThe graduation design is to realize MRH - S50-13 type roadheader mapping and design. Concrete design content includes: collect data, Scene mapping: in the school of MRH S50 - the pilot plant type roadheader whole structure of surveying and mapping. By surveying data, in order to get the basic structural analysis and drawing, Analysis: the structure of MRH S50 - the overall structure of the product type to understand the structural analysis of the structure and function of product function characteristics and existing problems, Project analysis and design calculation: cutting head design.Cutting head is the working orgnaization of the product, main function is broken and separation of coal and rock. Through the study of coal cutting process that many factors influence the effect of cutting, thus makes cutting head design becomes complicated and difficult. At every turn head cut, if in each section cutting teeth are cut from the rock in the same size, volume of coal and rock stress equal to each cutter tooth, wear the same, it is smooth movement, the optimal design of cutting head target.Keywords: cantilever roadheader cutting head第1章绪论1.1掘进机简介掘进机是煤矿井下巷道施工的主要掘进设备,根据截割头与截割臂的结构形式,掘进机可分为两类:纵轴式掘进机和横轴式掘进机。
纵轴式掘进机总体方案设计与液压系统设计摘要:掘进机是煤炭生产和建设的基础工程,在煤炭工业中具有基础性的关键地位。
本设计力图结合行业标准和设计规范,根据工作要求和设计目的进行掘进机总体方案设计与液压系统设计,确定符合要求的掘进机的总体参数。
在液压系统设计部分,基本上确定各零部件的液压使用原理及参数计算。
这里分析计算了截割部、行走机构、装运机构、中间运输机等载荷分析。
马达部分的确定:装载部的星轮机构马达、行走机构的驱动马达、中间运输机的驱动马达等。
油缸部分的确定:升降油缸、回转油缸、伸缩油缸、履带行走机构的张紧油缸、铲板部的升举油缸的计算设计。
液压缸的结构设计部分,进行了伸缩油缸的机构设计计算,并绘制零件图。
也进行了泵站的参数计算确定和液压系统的计算,评估液压系统性能。
最后进行掘进机的通过性分析与稳定性分析。
关键词:纵轴式掘进机;总体方案设计;液压系统设计中图分类号:TH1 引言1.1 当前国内外掘进机研究水平的状况近年来,随着我国煤炭行业的快速发展,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。
掘进机的总体和行走机构设计目录第一章概述 (1)1.1国内外悬臂式掘进机发展历史和现状 (1)1.1.1国外悬臂式掘进机发展历史和现状 (1)1.1.2国内悬臂式掘进机发展历史和现状 (2)1.1.3国内悬臂式掘进机目前存在问题 (2)1.2悬臂式掘进机发展趋势 (2)1.3悬臂式掘进机主要组成部分 (3)1.4 EBJ─120TP型掘进机简介 (4)1.4.1 EBJ─120TP概述 (4)1.4.2 EBJ─120TP主要技术参数 (5)第二章总体设计 (8)2.1总体布置 (8)2.2掘进机各组成部分基本结构设计 (8)2.2.1截割部 (8)2.2.2装载部 (9)2.2.3刮板输送机 (10)2.2.4行走部 (11)2.2.5机架和回转台 (11)2.2.6液压系统 (11)2.2.7电气系统 (11)第三章行走部设计 (12)3.1行走部设计原理 (12)3.2行走部基本参数的确定 (12)3.3履带的设计 (13)3.4驱动元件的选择 (13)3.5链轮设计 (15)3.6行走架设计 (120)3.7导向张紧装置设计 (17)第四章减速器设计和校核 (18)4.1传动类型的选择 (18)4.2传动比计算 (18)4.3配齿计算 (19)4.4齿轮模数选择 (22)4.5齿轮几何尺寸和啮合参数计算 (23)4.6传动效率计算 (25)4.7齿轮强度校核 (230)4.7.1齿轮材料热处理简介 (230)4.7.2齿轮弯曲强度校核 (27)4.8其它零件校核 (33)4.8.1减速器轴校核 (33)4.8.2轴承校核 (41)4.8.3键校核 (42)第五章检修及维护保养 (45)5.1机器检修 (45)5.2机器维护和保养 (47)5.2.1机器日常维护保养 (48)5.2.2机器定期维护保养 (48)5.2.3润滑 (49)5.2.4电气 (53)5.3机器常见故障原因及处理方法....................................................... :53 结论. (58)参考文献 (59)英文原文 (60)中文译文 (70)致谢 (80)摘要EBJ-120TP型掘进机是一种中型悬臂式掘进机,主要用于中型煤巷及半煤岩巷的掘进作业。
EBH-90型掘进机整体结构设计毕业设计论文第一章概述煤炭工业是我国国民经济的主要支柱产业。
在未来50年内,煤炭仍是主要的能源和战略物质,具有不可替代性,是国民经济和社会发展的保证。
随着国民经济的快速发展,以及我国加入WTO后,煤炭工业现代化的步伐也在加快。
我国煤炭开采以井工为主,煤矿巷道掘进与支护工程量浩大。
2001年原国有重点煤矿掘进总进尺高达5045km,其中煤巷约4480km,占88.8%;全国256个综采工作面年回采巷道820km,其中综采掘进总进尺达650km。
综掘仍是高产高效矿井回采巷道掘进的主要技术方法。
煤矿掘进是煤炭生产和建设的基础工程。
近年来,我国煤矿掘进机械化得到了迅速的发展,装备水平也有很大的提高,在自主创新能力上也有长足的进步。
1.1国外掘进机发展历程第一阶段:20世纪40年代末期~60年代中期。
各国早期研制的悬臂式掘进机、切割功率在30KW左右的轻型机。
这个阶段,掘进机从无到有,形成了集切割、装运和行走为一体的结构雏形,主要用于软煤巷道掘进,机重在13-17吨之间。
代表机型有匈牙利全国矿山机械研究所的F5、乌克兰的ДК-3等。
第二阶段:60年代中期~70年代末期。
这一阶段是煤巷掘进机蓬勃发展时期,产品主要是用于切割煤系地层中的各种煤岩的中型掘进机,机重20~40t左右,切割功率50-100KW,可切岩石硬度系数f6。
代表机型有英国安德森公司的RH25、奥地利阿尔卑尼公司的AM50和日本三井三池公司的MRH—100等。
第三阶段:70年代末期~80年代末期。
这一阶段,半煤岩掘进机开始成熟,重型机大批涌现,煤巷掘进功能齐全,可靠性大幅度提高,机重50t左右。
代表机型有英国多斯克公司的MKⅡB、LH130,奥地利阿尔卑尼公司的AM75和德国保拉特公司的E169等。
第四阶段:80年代后期至上世纪末。
产品主要是以煤系地层中的中硬度岩石为作业对象的重型机,一般机重40-80吨、切割功率150-200KW、可切岩石硬度系数f8,如英国的LH-1300型、奥地利的AM-75型、日本的S200M型掘进机等。
掘进机采用了新技术,功能更加完善;计算机自控装置较成熟。
下图为日本三井三池公司S200M目前的掘进机已进入了机电一体化的自动控制截割时代。
以美国、澳大利亚为代表的连续采煤机以及80年代末投入使用的掘锚机组开创了快速掘进的新途径、新纪元。
各主要生产公司有奥地利的阿尔卑尼公司、英国的多斯克公司、安德森公司、艾姆克公司、德国的沙尔扎特公司、艾柯夫公司、保拉特公司、维斯特伐利公司、日本三井三池公司和乌克兰的工厂,主要系列有AM、E、ET、STM、MRH及ПK等。
国外中型掘进机已日趋完善,其代表机型有英国多斯克公司的LH130型号、德国保拉特公司的E200型、奥地利阿尔卑尼公司的AM75型、日本三井三池公司的S220型等。
其切割功率在132~220kw之间,机重50~70t,经济切割的岩石硬度80Mpa,近年德国在研究开发切割硬度达100Mpa的掘进机。
1.2国内掘进机发展概况及技术水平我国的掘进机技术开发工作始于1965年,虽然起步较晚,发展相对缓慢,技术性、配套性较差,但综掘机械化在我国煤矿煤及半煤岩巷道的开拓中已得到了广泛的应用。
最初是仿前苏联的ЛК-3型掘进机,1979年后,先后从日本、奥地利、英国、美国、西德、原苏联、匈牙利引进了多种型号的掘进机,通过引进日本MRH-5100-41型、奥地利AM-50等型掘进机的制造技术和先进加工设备,并进行技术转化,经过20多年的努力,我国已经具有一定水平研究开发、生产制造掘进机的能力。
我国已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等截割功率在30~200kw之间,20多种型号的掘进机机型,基本满足了国内市场的需求,结束了我国煤矿小型掘进机一直依靠进口的局面。
同时,已有了必要的试验测试手段和基本技术标准,形成了一支有一定技术能力的研制队伍,积累了较为丰富的研制经验,为我国掘进机的发展奠定了扎实的基础。
“八五”期间,我国又开始了重型掘进机技术开发和研制工作。
1999年,煤科总院太原分院开发出了EBJ-160型掘进机,获国家科技进步二等奖,达到了20世纪90年代初国际先进水平。
它的研制成功,标志着我国掘进机研究制造水平和掘进机机械化水平均迈上了新台阶。
2001年,佳木斯煤机厂又完成了从日本引进S200M型掘进机的消化吸收、国产化任务。
经过几代人的不懈努力,截止到目前为止,我国掘进机的开发研究在轻型及中型以上已基本达到国际先进水平,但在重型掘进机的研究上,与一些发达国家的产品还存在着一定的差距。
1.3掘进机的技术特点掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。
主要由行走机构、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,工作机构中的切割头不断破碎岩石,并将破碎的岩石运走。
其中工作机构的动力是由截割电机提供,选择合适功率的电机,对于掘进机整机性能有着至关重要的作用。
掘进机设备分为两类:一是欧洲国家普遍使用的掘进机,适应范围广,掘进、支护不能平行作业;二是美国和澳大利亚的连续采煤机和掘锚综合机组,实现了煤巷快速掘进,后者还使连续采煤机与锚杆钻车合二为一,解决了掘进、装运和锚杆支护的平行作业问题。
“六五”以前,我国悬臂式掘进机还停留在以切割煤为主的轻型掘进机上,与国外同期产品相比技术水平很低。
通过多年的技术攻关,掘进机的机型从轻型发展到了中、重型,切割对象从煤拓展到了岩石,例如切割功率从30kw提高到300kw,重量从13t上升到90t,使掘进机的使用范围产生了很大的变化。
掘进机的产品已有煤、半煤岩和全岩三大系列、10多个品种,尤其是“八五”和“九五”期间研制成功的EBJ系列半煤岩掘进机,其技术性能达到并部分超过了某些进口的同类产品,具有良好的性价比。
目前主要的国产悬臂式掘进机有:上海分院研制的EBJ—160SH型、EBJ—132SH型、EBJ—110SH型,太原分院研制的EBJ—160型,淮南煤矿机械厂研制的AM50型,佳木斯煤矿机械厂研制的S100型等。
1.4掘进机的发展方向1) 向大功率、重型化方向发展随着对巷道掘进要求的不断提高,掘进机截割煤岩的能力可达100MPa,部分重型机截割断面达35~42m2可掘巷道的断面形状有拱形、梯形、矩形,有些机型在配掩护筒的条件下甚至可掘圆型断面。
多数机型能在纵向±16°、横向±18°的较大倾斜状态下工作。
而截割功率在132~220kw、机重在50~70t的中型掘进机,国外已相当成熟,它们的经济截割能力通常在80MPa左右。
2)重视对提高截割能力的研究由于掘进机截割能力不断增强,作为直接参与截割的工作机构截割头,其可靠性、稳定性和耐磨性就显得特别重要,这方面的研究工作国外非常重视。
目前,国外还在研究采用连杆机构推进工作悬臂的新结构来替代原来的液压缸,以进一步提高工作悬臂的强度和风度,达到简化结构和便于操纵的目的。
为满足截割能力不断增大的要求,一些掘进机的截割速度已降至1m/s以下;为适应不同的煤岩硬度,在液压系统中设置反馈调节系统,实现截割、牵引速度的无级调速;为增加机组的锚固支撑力,采用的扎脚机构;等等。
这些新技术是掘进机向大功率方向发展的有力基础。
另一方面,国外还在继续探讨新的截割技术,如高压水射流辅助切割和采用冲击振动式截割机构等。
3)实现自动控制和工况监测随着激光技术、计算机技术和电子技术在巷道掘进方面的应用,掘进机的安全性、掘进效率和可操作性得到大大提高,机电一体化趋势明显。
新型掘进机可实现推进方向监控电动机功率自动调节、截割路径循环程控、离机遥控操作、切割断面监控、以及工况监测和故障诊断等。
如日本的RH250—SLA型掘进机配有摄像机和自动跟踪光学距离仪,通过光波进行距离监测,大大提高了掘进效率。
4)开发综掘作业线和配套设备综掘作业线和配套设备能充分发挥掘进机的效能,现在各国都十分重视这方面的研究。
如为缩短支护时间,在顶板稳定的条件下,采用机载锚杆钻机支护;为使掘进机与支护平行作业,采用超前液压支架或自带盾牌掩护支架;在后配套运输方面,采用桥式转载机后配带式输送机,有条件的甚至设置活动煤仓。
1.5 掘进机机型及主要机构介绍掘进机的发展方向是定型化、系列化、并向“大断面”、“高硬度”发展,掘进机的性能、外形、结构和重量应能很好地适应煤岩的性质和巷道的尺寸。
根据任务书的要求,按行业标准MT138~1995《悬臂式掘进机的型式与参数》,MT238.3-2006《悬臂式掘进机|第3部分|通用技术条件》选定机型类别。
要考虑的掘进机用途有:煤矿井下巷道的掘进、其他行业的工程作业,要考虑掘进机的工作条件:切割煤层巷、半煤层巷,煤岩的单向抗压强度(或普氏系数f值)及岩石的腐蚀系数。
特轻、轻型掘进机以掘进煤巷为主,它的特点应突出经济、灵活、方便,在截割巷道断面尺寸方面有较大的适应性。
中型掘进机以掘进半煤岩巷道为主,在截割岩石硬度方面适应性较强,但机器设计不宜过于笨重和庞大,在使用时有较大的覆盖面。
重型掘进机是具有更高切割能力的掘进机,应用范围更加广泛。
表2-1 掘进机型式的基本参数[6]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。
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。
1.5.1工作机构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,难以获得较平整的侧壁。