EBZ200型掘进机截割部的设计及计算

EBZ200型掘进机截割部的设计及计算

【摘要】悬臂式掘进机是为煤矿综采及高档普采工作面采掘巷道的机械设备，它结构紧凑、适应性好、机身矮、重心低、操作简单、检修方便。本次设计主要是悬臂式掘进机的截割机构，悬臂式掘进机的截割机构是有伸缩式和固定式两种，按照它的截割头的分布可以分为横轴式和纵轴式两种。我所设计的掘进机截割部是纵轴式带伸缩的形式。纵轴式与横轴式相比，主要有结构简单，设计方便，便于安装和调试。在截割过程中，横轴式可以进行上下左右摆动截割，方便灵活。带伸缩的截割臂，在解决掘进机掘进面窄的问题上发挥了很大作用，掘进机截割部带伸缩，加大了截割部的长度，从而加大了截割头所经过的截割面，提高了掘进效率。我的设计中动力源是电动机，通过联轴器传动，由减速器进行减速，最后输出转速为40r/min。本设计中主要的传动结构为三级行星齿轮减速器，它包含了一级直齿轮传动和两级行星齿轮传动，输入和输出都采用花键联结。

【关键词】掘进机；截割部；齿轮减速器；带伸缩 0.引言

悬臂式掘进机是煤矿井下巷道综掘法的主要设备，它集开挖、装碴和自动行走于一体，操纵方便，对复杂地质适应性强，便于支护，用于煤和半煤岩层的掘进因此在采矿工程中得到了越来越广泛的

应用。

行星传动概述。

行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较，具有结构紧凑、质量小、

体积小、噪声小、传动比大、寿命长、承载能力大、传动平稳、传动效率高、运动平稳、抗冲击和振动的能力强、工作可靠性高以及实现各种变速的复杂的运动等优点。由于在各种类型的行星齿轮传动中均有效地利用了功率分流性和输入、输出的同轴性以及合理地采用了内啮合，才使得其具有了上述的许多独特的优点。

行星齿轮传动不仅适用于高速、大功率，而且可用于低速、大转矩的机械传动装置上。它可以用作减速、增速和变速传动，运动的合成和分解，以及其特殊的应用中，这些功用对于现代机械传动的发展有着较重要的意义。因此，行星齿轮传动在起重运输、工程机械、冶金矿山、石油化工、建筑机械、轻工纺织、医疗器械、仪器仪表、汽车、船舶、兵器和航空航天等工业部门均获得了日益广泛的应用。将普通传动改为行星传动，可保证使重量降低，有可能利用普通传动所不宜于采用或不能采用的设计（因齿轮尺寸较大）来提高承载能力。

我所设计的ebz200型掘进机截割部分的减速装置上采用的是行星减速系统。

传动原理图。

图1 a代表太阳轮，b代表内齿轮，c代表行星轮

第一级直齿轮传动设计计算

1.总传动比计算

根据齿面硬度要求预选材料18crni4wa渗碳淬火

2.选择电动机

ebz200型掘进机是工作在矿井下用于中型断面煤及半煤岩巷的掘进，故选取yb系列隔爆型三相异步电动机。

电动机型号——yb315l2-4

主要技术参数：

额定功率——200kw 同步转速——1500r/min

额定电压——380v 满载转速——1475r/min

输出效率——94.5%

3.根据齿面接触疲劳强度设计计算

按小齿轮齿宽比大齿轮齿宽大5mm的原则得：b1=95mm

4.齿根弯曲疲劳强度校核

所以合格

5.结语

ebz200型掘进机是一种掘进效率高、截割功率适中的中重型掘进设备，该机集截割、装运、行走、操作等功能为一体，适用于任意形状断面的煤巷、半煤岩及软岩巷道掘进，也适用于条件类似的其它矿山巷道及工程隧道中使用。

【参考文献】

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[3]王洪欣，李木，刘秉忠.机械设计工程学[ⅰ].徐州：中国矿业大学出版社，2004.

[4]唐大放，冯晓宁，杨现卿.机械设计工程学[ⅱ].徐州：中国矿

业大学出版，2004.