掘进机行走部总体结构设计

目录

1 绪论 (1)

1.1概述 (1)

1.2掘进机的发展 (1)

1.2.1国外掘进机的发展 (1)

1.2.2我国掘进机的发展 (1)

1.3履带式掘进机行走机构的工作原理 (2)

1.4研究掘进机行走机构的意义 (2)

1.5EPJ-120TP型掘进简介 (3)

1.5.1EPJ-120TP型掘进机简述 (3)

1.5.2J─120TP主要技术参数 (5)

2 总体结构设计 (5)

2.1掘进机的总体结构 (5)

2.2掘进机各部分的选型 (6)

2.2.1工作机构 (6)

2.2.2装载机构 (6)

2.2.3运输机构 (7)

2.2.4转载机构 (7)

2.2.5行走机构 (7)

2.2.6除尘装置 (8)

2.3掘进机各部分基本结构设计 (8)

3 掘进机行走部总体结构设计 (14)

3.1掘进机行走部设计要求 (14)

3.2传动方案的设计 (14)

3.3行走机构基本参数设计 (14)

3.3.1履带及相关部分设计 (14)

3.3.2履带链轮的设计 (15)

3.3.3张紧装置和导向轮的设计 (16)

3.3.4单侧履带行走机构牵引力的计算确定 (16)

3.3.5单侧履带行走机构输入功率的计算确定 (16)

3.3.6液压马达、液压泵与电机型号的选择 (16)

4 掘进机行走部减速器设计 (17)

4.1传动方案的设计 (17)

4.2总传动比的计算 (18)

4.3行星齿轮减速器的设计 (19)

4.3.1已知条件 (19)

4.3.2配齿计算 (19)

4.3.3初步计算齿轮的主要参数 (19)

4.3.4啮合参数的计算 (20)

4.3.5几何尺寸的计算 (21)

4.3.6装配条件的验算 (24)

4.3.7传动效率的计算 (24)

4.3.8齿轮强度验算 (25)

4.4配合圆柱齿轮的设计 (26)

4.4.1齿轮齿数的选择 (26)

4.4.2齿轮模数的选择 (27)

4.4.3几何尺寸的计算 (27)

4.4.4齿轮弯曲强度校核 (28)

4.5结构设计 (29)

4.5.1行星传动结构设计 (29)

4.5.2高速轴的结构设计及校核 (30)

4.5.3行星轮支承轴的结构设计及校核 (32)

4.5.4配合齿轮的轴的结构设计及校核 (34)

4.6减速器其他零件的校核 (34)

4.6.1轴承的校核 (34)

4.6.2键的校核 (35)

5 装机事项及检修 (36)

5.1搬运、安装及调整 (36)

5.1.1掘进机的拆卸和搬运 (36)

5.1.2机器的组装 (37)

5.1.3零部件的调整 (37)

5.2掘进机的检修 (38)

参考文献 (41)

翻译部分 (41)

英文原文 (41)

中文译文 (51)

致谢 (58)

1 绪论

1.1概述

煤炭是重要的一次能源。随着工业的发展，生产规模不断扩大，煤炭在国民经济中的低位也越来越重要。随着采煤机械化和综合机械化的发展，大大提高了工作面的开采强度，工作面的推进速度越来越快，这就要求加快掘进速度。各国大力研发各类掘进设备。

1.2掘进机的发展

1.2.1国外掘进机的发展

19世纪70年代，英国为修建海底隧道，生产制造了第一台掘进机，美国在20世纪30年代开发了悬臂式掘进机，并把此项技术应用于采矿业，此后英国、德国、日本等十几个国家相继投入了大量的人力、物力、财力用于掘进机技术的开发和研制，先后研制了近百种机型。

各国早期研制的悬臂式掘进机都是以煤巷为作业对象。中期产品主要是用于截割各种煤岩的中型掘进机，机重一般在25吨左右。可截煤岩石硬度系数f≤6、截割功率为50~100KW。有代表性的机型有英国的MKⅡA-2400型、奥地利的AM-50型、日本的S100型掘进机。近期产品主要是以中硬岩和工程隧道为作业对象的重型、全岩巷道掘进机和掘锚机组，机重多在40~100吨。可截岩石硬度系数：纵轴可达f=8~10,横轴可达f=10~14，截割功率为150~300KW。有代表性的机型有英国的LH-1300、LH-1400；奥地利的AM75、ATM105、AHM105和日本的S200、S220、S300、S350。目前也有把连续采煤机代替掘进机作为巷道掘进的，它主要针对半煤岩巷道和软岩巷道的掘进截割硬度f≤6。

此外，掘进机的适用范围还在扩大、掘进断面在增加、适应坡度在提升、截割能力进一步加强、辅助功能增加、智能控制技术得以提高。

1.2.2我国掘进机的发展

我国对悬臂式掘进机的研究始于20世纪60年代中期，通过对引进型掘进机研究和和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的经验，以30~50KW的小功率掘进机为主研制规模较小。我国煤矿真正推广应用悬臂式掘进机是在1979年引进了100多台国外掘进机以后。我国淮南煤机厂引进了奥地利奥钢联公司AM50型掘进机、佳木斯煤机厂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、学习，推动了我国综掘机械化的发展。经过30多年的学习和自主研发，我国已经拥有年产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-200KW，初步形成系列化产品。尤其是近年来，我国相继开发了以EPJ-120TP型掘进机为代表的替代机型，在整