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悬臂式隧道掘进机的研发思路浅析发布时间：2022-03-30T11:36:44.538Z 来源：《福光技术》2022年5期作者：杨志丹[导读] 侧重探讨悬臂式隧道掘进机的研发要点，通过相关分析希望进一步提高此类掘进机设备的自主研发水平，仅供参考。
安百拓（南京）建筑矿山设备有限公司江苏南京 210000摘要：本文主要分析了悬臂式隧道掘进机的研发思路，对悬臂式隧道掘进机及其应用优势进行阐述，然后结合国内研发现状对悬臂式隧道掘进机设备的研发趋势进行概括，侧重探讨悬臂式隧道掘进机的研发要点，通过相关分析希望进一步提高此类掘进机设备的自主研发水平，仅供参考。
关键词：隧道掘进机；悬臂；研发1 悬臂式隧道掘进机及其优势概述悬臂式隧道掘进机在煤岩巷、隧道掘进过程中发挥着非常关键的作用，具有通用性强、劳动强度低、作业范围广、工作效率高以及工程周期短等一系列特点。
目前技术条件支持下被广泛应用于各类重大工程建设实践中（包括矿山采掘、隧道交通、水利建设、以及城市地铁施工等）。
悬臂式隧道掘进机由切割部分、铲板部分、行走部分、后支撑部分、第一运输机部分、液压系统及电控系统这几个部分构成，属于部分断面掘进机设备，可以根据截割头安装方式的不同将其分为横轴式悬臂式隧道掘进机以及纵轴式悬臂式隧道掘进机两种类型、其中前者基于剥削原理达到破落煤岩的目的，截齿运动轨迹呈现空间螺旋线状态，且截割头轴线与悬臂呈现垂直关系。
后者基于铣削原理达到破落煤岩的目的，截齿运动轨迹呈现平面摆线状态，且截割头轴线与悬臂呈现同轴关系。
两种悬臂式隧道掘进机在工程实践应用中进行对比，后者更具机动灵活、破岩能力好、截割能力好、装载效率高等优势，因此应用范围更广。
总的来说，悬臂式隧道掘进机在实践应用中具有以下几个方面的性能优势：第一，具备较高的工作效率，且可最大限度保证掘进质量的可靠。
悬臂式隧道掘进机采取先掘进后支护的施工方案，可进行连续性掘进作业，破岩、运输等环节工作可同步完成，具有较高的工作效率。
712017.12建设机械技术与管理悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备，集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体，包含多种机构，具有多重功能。
悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成。
主机把岩石切割破落下来，转运机构把破碎的岩渣转运至机器尾部卸下，由后配套转载机、运输机运走。
悬臂式掘进机的切割臂可以上下、左右自由摆动，能切割任意形状的巷道断面，切割出的表面精确、平整，便于支护。
履带式行走机构使机器调动灵活，便于转弯、爬坡，对复杂地质条件适应性强。
由于受到机器本身条件的限制，悬臂式掘进机主要用于硬度较小的岩层和断面高度适中的巷道或隧道。
煤矿巷道断面一般不是很大，煤系地层的强度相对较低，故应用较多。
1 悬臂式掘进机的分类与主要结构悬臂式掘进机主要用于地下开凿、山体开凿等，进行平直的巷道隧道开凿施工。
分类如下：1.1 悬臂式掘进机的分类悬臂式掘进机掘进机按外观类型分类：分为开敞式和护盾式；按作业类型分类：分为煤矿掘进机和隧道掘进机。
煤矿掘进机顾名思义，用于煤矿矿源的开挖和地下矿道的构筑。
而隧道掘进机主要用于公路、铁路的隧道开挖，以及地铁建设进行地下隧道的开凿；按在掘进上类型分类划分成两种：圆盘式、以及悬臂式；按在重量上类型分类有特轻型、轻型、中型和重型四种；按工作机构切割煤岩的方式不同分类：纵轴式和横轴式掘进机。
1.2 主要结构悬臂式掘进机的总体结构由截割部、液压系统、本体部、铲板部、行走部、后支撑、润滑系统、电气系统、水系统、一运部等组成。
悬臂式掘进机的总体见图1所示：悬臂式掘进机的结构方面有下列几个部分：切割部：掘进机最前端的核心装置，直接接触其摘 要：悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备，集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体，包含多种机构，具有多重功能机械。
本文对悬臂式掘进机的分类及发展方向进行了探讨，对悬臂式掘进机的采购与开发有很重要的意义。
关键词：悬臂式掘进机 分类 发展方向悬臂式掘进机的分类及发展方向分析Classification and Development Direction of Cantilever Excavator中国矿业大学（徐州）信控学院 张茂仪/ZHANG Maoyi闭机罩把手，则高度超过了标准要求，因此机罩上增加了自动回卷式拉带，以保证在人手臂举高数据范围内可正常关闭。
关于悬臂式隧道掘进机隧道挖掘的研究摘要悬臂式掘进机因为具有通用性强，作业范围广，效率高，缩短工程周期等优点，被广泛用于隧道交通工程建设，本文对利用悬臂式掘进机挖掘重庆渝中朝天门110kV输变电工程电缆隧道进行了研究，从掘进机施工临建布置情况、机掘施工计划方面对此隧道挖掘工程进行了介绍。
关键词悬臂式隧道掘进机；隧道挖掘；复杂地质前言本文所研究的工程为渝中朝天门110kV输变电工程，其电缆隧道位于重庆市渝中区朝天门片区，隧道南起于解放东路和诚大厦附近，北止于陕西路浙商广场附近，沿途有多条城市主干道路汇聚于此，为商业闹市区，交通繁忙，人流量较大。
地质构造和底层岩性方面，本隧道段岩层产状为290°<13°，张开度0～2mm，平直光滑，无充填，结合差，属硬性结构面，呈单斜产出。
本隧道主要穿过中分化砂岩和泥岩，覆盖层主要为第四系人工填土，局部有少量卵石土，下伏侏罗系中统沙溪苗组岩石。
水文地质方面，城区地表排水系统较完善，道路路面全部硬化，大气降水及地表水排泄条件较好，地表排水向低处流入长江中，城市污水、废水通过市政下水道汇入污水处理厂。
总之，此工程具有环境条件差，施工工期短任务急计划必须周全、市政修建道路工序交叉并存在风险的特点，在时间紧、任务重，开挖速度成为本工程进度的关键制约因素的前提条件下，为有效提高开挖速度，本工程选用悬臂式隧道掘进机进行掘进施工。
悬臂式掘进机因为具有通用性强，作业范围广，在降低劳动强度，提高效率，缩短工程周期等优点，被广泛用于矿山采掘、水利建设、隧道交通、城市地铁等重大工程建设。
悬臂式掘进机属于部分断面掘进机，其主要由截割部、铲板部、运输机、行走部、后支撑部、电控系统、第一运输机等组成。
1 掘进机施工临建布置情况1.1 供电掘进机供电额定电压为1140V，配套专用柴油发电机组一台，经专用变压器变压到1140V后供掘进机使用，专用变压器至掘进机线缆最大为300m左右，符合供电要求。
摘要悬臂式掘进机已经历了40余年的不断改进、完善、提高和发展的历程,现已成为一种技术上较成熟、功能齐全的成套综合设备。
并向自动监测、监控、跟踪截割、遥控等现代化高新技术方向发展,其截割技术也在日新月异地前进。
根据切割装置系统相对独立的特点,将影响切割作业的各子系统和主要设计参数组合为一个系统,称为切割作业系统,它们主要包括:切割头动力参数、切割臂升降机构和回转机构、支撑切割作业的机器稳定系统。
优化设计的结果显示,机器的总体切割性能指标明显提高。
本设计的EBJ-120型掘进机是一种中型悬臂式掘进机，主要用于中型断面煤及半煤岩巷掘进作业。
本文主要对掘进机的截割部进行整体结构和传动的设计，通过对截割部的二级行星齿轮减速器设计和校核；主轴设计、受力分析和强度验算以及联轴器、轴承等零部件的选型和校核。
实现了悬臂式掘进机截割部的合理设计。
使设计的截割部拥有良好的工作性能。
达到了设计要求。
关键词：悬臂式掘进机；截割部；二级行星减速器；主轴目录1概述 (1)1.1 产品特点 (1)1.2 主要用途、适用范围 (1)1.3 主要技术参数 (1)1.4 主要结构和工作原理 (2)1.5 主要设计任务 (2)2 NGW行星减速器设计 (3)2.1 电动机选定 (3)2.2 齿轮材料、热处理工艺及制造工艺的选定 (3)2.3 高速级齿轮的设计计算过程 (4)2.4 低速级齿轮的设计计算过程 (23)3联轴器部分的型号选定及校核 (57)3.1 联轴器的选择 (57)3.2 平键校核 (46)3.3 花键校核 (58)3.4 轴承校核 (47)4主轴强度校核 (61)4.1 主轴受力分析 (61)4.2 轴的强度计算 (66)4.3 主轴轴承校核 (73)结束语 (75)参考文献 (76)致谢 (77)1 概述1.1 产品特点EBJ-120型掘进机为悬臂式部分断面掘进机，适应巷道断面9～182m 、坡度 16±、可经济切割单向抗压强度60≤MPa 的煤岩，属于中型悬臂式掘进机。
