掘进机截割时受力分析

掘进机截割时受力分析

发表时间：2011-04-01T10:27:31.403Z 来源：《价值工程》2011年第3月下旬供稿作者：徐坤；佟金玉

[导读] 纵轴式工作机构有纵向钻进、左右摆动和上下摆动三种截割工作方式。

徐坤；佟金玉（安徽山河矿业装备有限公司，淮北 235000）

摘要：掘进机截割时的受力关系着截割头的设计、悬臂段和截割减速机中轴承的选型以及液压系统中马达的选型、油缸等的设计。为了完成设计任务，首先应该对掘进机工作过程进行受力分析。

关键词：掘进机；纵向掘进；截割；受力分析

中图分类号：TD42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）09-0009-01

0 引言

纵轴式工作机构有纵向钻进、左右摆动和上下摆动三种截割工作方式。后两种截割方式工况相同，而且左右摆动工作时间要远远长于上下摆动工作时间。因此，只对纵向钻进和左右摆动截割时的受力进行分析。

1 受力分析

给定基本参数：截割电机功率：p=230kw；悬臂总长：L=4663mm；掘进机减速机减速比：i=215；掘进机总重：G=8.2×105N；最大仰角：a＝30°；最大俯角：B＝25°；最大回转角：y=30°；截割头升降油缸活塞直径D=200mm，活塞杆直径d=110mm,油缸进油压力p=20MPa，p0=6MPa，机械效率B=0.7；截割头回转油缸活塞直径D=180mm，活塞杆直径d=110mm,油缸进油压力p=20MPa，p0=6MPa，机械效率B=0.7；马达进出油口的压力差：△p=15MPa=15×106Pa；马达的排量：q=160l/r=160×10-6mm3/r；掘进机行走部驱动轮半径：R=。

1.1 纵向截割掘进机截割煤岩的受力。如图1：

1.1.1 未升降。在△AOB中，OA=m，OB=n,由此可求出

1.1.2 向上α°，a∈[0，30°]。油缸由B点伸至C点，∠AOC=∠AOB+α°=θ°+α°，在△AOC中，OA=m.OC=n，由此可求出

1.1.3 向下β°，?茁∈[0，25°]。油缸由B点伸至D点

∠AOD=∠AOD－β°=θ°-β°

在△AOD中，OA=m.OD=n,由此可求出

1.1.4 受力分析。

①求油缸受力。活塞杆伸出和缩回时产生的推力和拉力分别为：

截割头升降油缸活塞直径D=200mm,活塞杆直径d=110mm,油缸进油压力p=20MPa，p0=6MPa，机械效率?浊=0.7。根据公式（4）（5）活塞杆伸出和缩回时产生的推力和拉力分别为：F1=347614N；F2=174741N。

②求截割头向上截割时的阻力

2 结束语

由于篇幅有限，本文仅以纵向截割为例进行受力分析，至于掘进机横向截割及轴向钻进的工况受力分析可参照上述分析由读者自行完成。经过对掘进机各个工况下受力分析，有助于读者在设计时对整机参数及机构选型的确定有一定帮助。