悬臂式掘进机履带行走机构主要参数的确定

当驱动轮转动时，与驱动轮相啮合的履带有移 动的趋势。但是，因为履带下分支与底板间的附着 力大于驱动轮、导向轮和支重轮的滚动阻力，所以 履带不产生滑动，而轮子却沿着铺设的滚道滚动， 从而驱动整台掘进机行走。掘进机履带行走机构的 转弯方式一般有 ’ 种： ! 一侧履带驱动，另一侧 履带制动；"两侧履带同时驱动，但方向相反。
应尽可能大些，以降低掘进机辅助工作时间，但速 度太高，会导致驱动功率的增大。 （!）张紧装置行程的推荐范围。张紧装置的行 程应大于履带节距的一半，以便在履带因磨损而伸 长时，可拆去块而继续使用。张紧装置的行程一 般为 "#$! % &#’! 个履带节距。 （(）单侧履带行走机构牵引力的计算确定。履 带行走机构的最小牵引力应满足掘进机在最大设计 坡度上作业、爬坡和在水平路面上转弯等工况的要 求，最大牵引力应小于在水平路面履带的附着力。 一般情况下，履带行走机构转弯不与掘进机作业、 爬坡同时进行，而掘进机在水平地面转弯时，单侧 履带的牵引力为最大，故单侧履带行走机构的牵引 力的计算以此为依据。 %& & ( ) ) ’ !& " #& $ ! )’ &’ #& " %& * 式中 — —单侧履带行走机构的牵引力， *+； !&— — —单侧履带对地面的滚动阻力， *+； #&— — —履带与地面之间滚动阻力因数，"#", *— % &#"； — —履带 与 地 面 之 间 的 转 向 阻 力 因 数， !— "#, % "#&"； — —掘进机重心与履带行走机构接地形心 )— 的纵向偏心距离，--； — —单侧履带行走机构承受的掘进机的重 %&— 力， *+。 （$）单侧履带行走机构输入功率的计算确定。 + " !& , -"& "’ 式中 — —单侧履带行走机构的输入功率， *.； +— — —履 带 行 走 机 构 工 作 时 的 行 走 速 度， ,— - / 0； — —履 带 链 的 传 动 效 率。有 支 重 轮 时 取 "& — "#,1 % "#1’， 无 支 重 轮 时 取 "#$& % "#$)； — —驱动装置减速器的传动效率， 2。 "’ — （,）履带对地面附着力校核计算。单侧履带行 走机构的牵引力心须大于或等于各阻力之和，但应 小于或等于单侧履带与地面之间的附着力。 !& 3 % &#，附着系数值 # 根据表 & 选取。 （1）张紧装置预张力的计算确定。 !" " ./ ’ - ) 0
悬臂式掘进机履带行走机构主要参数的确定
马 健 康
（煤炭科学研究总院 太原分院，山西 太原 !"!!!#）
摘
要：在分析悬臂式掘进机履带行走机构工作原理的基础上，提出了履带行走机构牵引力及输入
功率的计算公式，并给出了驱动链轮、支重轮及导向轮的设计原则。 关键词：牵引力；输入功率；附着力 中图分类号：$%&’()* 文献标识码： + 文章编号：!’*" , ’""#（’!!’）(! , !!"’ , !’
作者简介：马健康（&1(5 6 ） ，男，山西运城人，高级工程师， 一直从事掘进机及元部件研究与设计工作。
55
悬臂式掘进机履带行走机构主要参数的确定
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数： 马健康 煤炭科学研究总院,太原分院,山西,太原,030006 煤炭科学技术 COAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2002,30(10) 4次
本文链接：/Periodical_mtkxjs200210013.aspx
" 掘进机履带行走机构主要参数的确定
（(）履带接地长度的推荐范围。 "’
万方数据
煤炭科学技术 第 5" 卷第 &" 期 ’""’ 年 &" 月 ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
在设计掘进机时推荐平均比压设计中履带的接地比压不允许出现三角形分布状况不得在履带接地长度上出现零比压掘进机重心位置应在履带接地的截面核心之内
煤炭科学技术 第 "! 卷第 (! 期 ’!!’ 年 (! 月 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "
长度会导致掘进机转弯功率的增加，使转弯困难。 （’）平均接地比压的计算确定。 5 6 7 9 (!" ’ 83
— —掘进机的平均接地比压，-71； 5— — —掘进机整机的重力， 48； 7—
— —履带板宽度，66。 8— 平均接地比压主要是根据底板岩石条件选取， 对于遇水软化的底板，取较小值，对于底板较硬， 遇水不软化的底板取较大值。在设计掘进机时，推
引证文献(4条) 1.孟凡勇 EBZ220掘进机行走部改进设计[期刊论文]-煤矿机械 2010(8) 2.史蒙 EBZ160掘进机行走机构主要参数及液控系统的研究[期刊论文]-煤矿机械 2009(6) 3.梁斌.黄嘉兴.张晓峰.许振杰 EBJ-120TP掘进机行走减速器的传动系统设计[期刊论文]-煤矿机械 2008(11) 4.韦国锋 连续运输系统行走机构的全液压驱动系统设计[期刊论文]-煤炭技术 2007(12)
# / （4）
"#( % "#, "#, % &#" "#’ "#(! % "#$ &#" &#& "#1! "#( % "#$
地面（或底板）状况 铺石路面 稍湿的碴子地面 泥泞的底板 砂、页岩底板 干黏土地面 干砂土硬地面 水泥地面 煤底板
(
)
’
公式中符号见图 ’。
（&"）驱动链轮的设计原则。驱动装置的驱动 链轮的计算载荷为单侧履带行走机构的最大牵引 力，并假定其扭矩仅由一个轮齿传递。驱动链轮轮 齿应进行弯曲和挤压强度校核计算。 （&&）支重轮的设计原则。当掘进机 ’ 条履带 与地面 5 点接触时，单个支重轮可能承受掘进机整 机一半的重力，故每个支重轮应能承受不小于掘进 机 !"2 重力的径向载荷。 （&’）导向轮的设计原则。一般履带行走机构 采用后驱动方式，当掘进机后退时，导向轮承受 ’ 倍的牵引力，故导向轮应能承受不小于 ’ 倍最大牵 引力的径向载荷。
述
式中
（()# 4 ’)’） 3! ’ — —单侧履带行走机构的接地长度，66； 3— — —左右两条履带的中心距，66。 ’— 履带的接地长度应尽可能长些，但太长的接地
履带行走机构是悬臂式掘进机整机的支承座， 用来支承掘进机的自重、承受切割机构在工作过程 中所产生的力，并完成掘进机在切割、装运及调动 时的移动。履带行走机构包括左右行走机构、并以 掘进机纵向中心线左右对称。履带行走机构包括导 向轮、张紧装置、履带架、支重轮、履带链及驱动 装置等部件。如图 ( 所示。 式中
图( 履带行走机构
(—导向轮；’—张紧装置；"—履带架；&—支重轮；*—履带 链；#—驱动装置
荐平均比压 5 !!)(& -71。 设计中，履带的接地比压不允许出现三角形分 布状况，不得在履带接地长度上出现零比压，掘进 机重心位置应在履带接地的截面核心之内。 （"）左右两条履带中心距的推荐范围。 ’ 6（")* 4 &)*） 8 其中，较小的数值适用于较小的履带中心距 ’ ，较大的数值适于较大的中心距 ’ 。为了降低掘 进机转弯的功率，在满足整机宽度的条件下，应尽 量加大 ’ 值。 （&）行走速度推荐范围。推荐掘进机的工作速 度为 " 9 # 6 : 602，调动速度为 (! 9 (; 6 : 602。 工作速度依据掘进机切割岩石的硬度情况选 取，切割较硬岩石选取较小的行走速度。调动速度
万方数据
收稿日期：’""’ 6 "! 6 ’1；责任编辑：王宗禹 图’ 符号示意
&—导向轮；’—驱动轮
式中
— —张紧装置的预张力， *+； !" — — —履带链单位长度的重力， *+ / --； .— — —导向轮与驱动轮间的中心距，--； /— — —履带链的悬垂度，--。 0—
表! 附着系数值
!"#"$%&’(#&)’ )* %(&’ +($(%"#"$, *)$ -$(./"$ ,0,#"% )* $)(12"(1"$
-. /01234125
（ !"#$%"& ’("&)* ， +*#&" +,"- ./0/"()* 1&02#2%2/ ，!"#$%"& !"!!!#，+*#&" ）
! 概