EBZ160掘进机设计.docx

EBZ160掘进机设计说明书目 录第1章绪论11.1课题来源及研究目的和意义11.2EBZ160掘进机的方案分析51.2.1 结构分析51.2.2 机械结构总体方案和布局61.2.3 总体设计7第2章机械结构的设计82.1液压缸的设计计算82.1.1液压缸的工作原理……………………………………………………………………………………………92.1.2液压缸的设计计算 ……………………………………………………………………………………..102.2行走部的设计112.2.1履带的设计与选型………………………………………………………………………………………….142.2.2驱动轮的计算………………………………………………………………………………………………...142.3第一运输部的设计162.3.1输送链的设计计算………………………………………………………………………………………….172.3.2液压马达的设计计算………………………………………………………………………………………182.4后支撑部的设计212.4.1支撑液压缸的设计计算…………………………………………………………………………………...23第3章 结构设计及三维模263.1行走部的三维建模273．2第一运输部的三维建模293.3后支撑部的三维建模303.4设计中用到的标准件建模30结论32参考文献33致谢34第1章 绪 论1.1 课题来源及研究目的和意义一、选题背景和意义随着煤炭工业的发展，我国矿井的设计逐渐逐渐采用一井一面的采煤方法，其推进强度提高，采煤速度增快。从而带来采掘机械化比例失调，对于一些开采年限较长的矿井，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2%，但这些巷道中的主要机型多是二十世纪六、七十年代设计的，这些原有的设计理念逐渐陈旧、零部件可靠性较差、开机率低、维护量大，而且机重偏轻、截割功率小、过断层和截割岩石的能力差，不能适应较复杂煤层的要求。另外对于一些开采年限较长的矿井，易采的中厚煤层资源日益减少，而比例逐年增加，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%主要机型多是二十世纪六、七十年代设计的，这些原有的设计理念逐渐陈旧、零部件可靠性较差、开机率低、维护量大，而且机重偏轻、截割功率小、过断层和截割岩石的能力差，不能适应较复杂煤层的要求。因此开发研制综合性能好，适用范围广的掘进机已经成为当务之急，用于解决掘进机更新换代的问题，缓解采掘矛盾的紧张局面。掘进机的发展曾经历了一个漫长的过程。在早期1852年，一台蒸汽机驱动的岩石隧道掘进机（RTM）或隧道掘进机(TBM)，在花岗岩中试用，未获成功。以后的三十年中，设计试制了各式各样的掘进机共13台，均有所进步。然而比较成功的还是1884年博蒙特设计的，并在英法海峡水底隧道掘进了直径为2．lm的导坑，共掘进了3mile多。从1884～1926年间，一些国家又先后设计制造了21台掘进机之后，因受当时技术条件的限制，例如合金钢材、液压技术、配套设备等，处于停滞状态。直至本世纪的40年代末至50年代初。欧美及日本各工业发达国家又继续研究设计制造和使用掘进机，以便找寻出在隧道快速掘进中更好的机械。并在实际使用中获得了较为理想的效果。因此，尽管掘进机制造本身的成本高，还存在某些技术的问题，但发展还是较快的。目前世界上著名的五大掘进机制造厂商是美国的罗宾斯公司（Robbins）和贾瓦公司（Jarva）、德国的沃斯公司（Wirth）和德马克公司（Dcmag）、瑞典的阿拉斯·科普河公司（Atlas．Copco）,都是50年代和60年代开始研制和生产掘进机的。由于产品质量好，受到用户的青睬，到目前为止世界范围使用的掘进机已超过450台，掘进总长度在2500km以上，其中美国罗宾斯各型掘进机约163多台。下面就其发展过程作一简单介绍。它较成功地使用于国外南达科塔的俄亥大坝修建输水隧道工程中，该机开挖围岩的性质是白垩土。1955年，又为某坝的工程建设，连续制造了三台直径为2．44m罗宾斯掘进机（照片2），该机第一次得到了开挖中硬和硬岩的实践经验。但这三台机器均不能认为是成功的。在对页岩、石灰岩的互层岩体及硬石灰岩的岩体掘进中，很快就暴露出这些机器的弱点．这些问题是：碳化钨割刀的损坏率极高、传动轴的刚性不够、高压液压系统的元器件损坏、链板输送机的损坏，以及机器中普遍存在着刚性和强度不足。　1956年该厂制造的直径为3．28m掘进机机型为131型（照片3），开挖围岩的性质是中硬岩及硬岩，该机进行了又一次尝试和考验。经这次尝试和考验的结果证明是成功的，而且它是硬岩隧道掘进机发展中的一个重要转折点。1.2EBZ160掘进机的方案分析1.2.1