(論文)懸臂式掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)論文最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻(xiàn)

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 緒論國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的煤炭行業(yè)經(jīng)過(guò)約50年的發(fā)展歷程,到20世紀(jì)末期,其整體技術(shù)水平;安全生產(chǎn)條件和勞動(dòng)生產(chǎn)率大幅度提高，今天的煤炭行業(yè)已無(wú)異于其他行業(yè)，成為一個(gè)高技術(shù)、高安全、高效率的產(chǎn)業(yè)。近二三十年間，隨著采煤機(jī)械化和綜合機(jī)械化的發(fā)展，大大提高了采掘工作面的開(kāi)采強(qiáng)度，工作面的掘進(jìn)速度越來(lái)越快，這就要求加快掘進(jìn)速度，達(dá)到采掘平衡。國(guó)內(nèi)外的生產(chǎn)實(shí)踐表明，只有實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)械化，才能滿足這一要求。因此，掘進(jìn)技術(shù)的多元化；掘進(jìn)綜合機(jī)械化將是今后掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的趨勢(shì)。1.1 國(guó)內(nèi)外掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)代國(guó)內(nèi)外煤礦巷道的施工方法主要有鉆爆掘進(jìn)和綜合機(jī)械化掘進(jìn)兩種，綜合機(jī)械化掘進(jìn)又可分為懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)和全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)兩種技術(shù)和設(shè)備。巖巷掘進(jìn)主要采用鉆爆掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備；全斷面巖巷掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備；煤和半煤巖巷主要采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)和設(shè)備，它是國(guó)內(nèi)外煤礦采用最為普遍的一種掘進(jìn)技術(shù)和裝備，也是20世紀(jì)七八十年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的巷道掘進(jìn)技術(shù)和裝備。其主要設(shè)備是懸臂式掘進(jìn)機(jī)，它是集采、裝、運(yùn)、行多功能于一體的一種大型煤礦井下機(jī)械設(shè)備，是一種機(jī)、電、液多學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)比較集中的一體化產(chǎn)品。目前國(guó)際先進(jìn)水平的懸臂式掘進(jìn)機(jī)已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制及離機(jī)遙控操作。一、鉆爆破巖掘進(jìn)鉆爆破巖掘進(jìn)是技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單、發(fā)展最早的一種掘進(jìn)技術(shù)。20世紀(jì)50年代，國(guó)外已基本實(shí)現(xiàn)鉆、裝、支等工序的單項(xiàng)機(jī)械化；60年代以后，主要是改進(jìn)原有設(shè)備，組織平行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化配套作業(yè)線；進(jìn)入70年代以來(lái)，自法國(guó)的Monda Bert 推出世界上第一臺(tái)實(shí)用的液壓鑿巖機(jī)后，液壓鑿巖機(jī)得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用。瑞典Atlas Copco公司于80年代研制推出的三檔式液壓鑿巖機(jī)，因可改變輸出沖擊能，所以適用于在不同硬度的巖石巷道掘進(jìn)中鉆鑿炮眼，從而得到世界各國(guó)的重視。目前，液壓鑿巖機(jī)新產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間短，新產(chǎn)品、新型號(hào)不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品性能向大轉(zhuǎn)矩、大沖擊能和高頻率方向發(fā)展。二、懸臂式掘進(jìn)機(jī)懸臂式掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線主要由懸臂式掘進(jìn)機(jī)、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)及后配套設(shè)備組成。掘進(jìn)機(jī)把巖石切割破落下來(lái)之后，破碎的巖渣經(jīng)裝運(yùn)機(jī)構(gòu)收集、轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)器尾部卸下，由配套橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)或梭車(chē)運(yùn)走。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的切割臂可以上下、左右自由擺動(dòng)，能切割任意形狀的巷道斷面，切割出的表面精確、平整，便于支護(hù)。履帶式行走機(jī)構(gòu)使機(jī)器調(diào)動(dòng)靈活，便于轉(zhuǎn)彎、爬坡，對(duì)復(fù)雜地地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。20世紀(jì)后期，通過(guò)成功地開(kāi)發(fā)和推廣使用錨桿支護(hù)技術(shù)，使懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)技術(shù)適應(yīng)性大大增強(qiáng)進(jìn)，進(jìn)一步推動(dòng)了該技術(shù)的推廣使用，目前已成為煤礦巷道掘進(jìn)的一種最主要的方法。三、連續(xù)采煤機(jī)第一臺(tái)連續(xù)采煤機(jī)出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代，現(xiàn)已經(jīng)歷了三代產(chǎn)品的更迭。目前最主要是第三代滾筒式連續(xù)采煤機(jī)，通常由截割機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)履帶行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、冷卻噴霧除塵系統(tǒng)及安全保護(hù)裝置等組成，達(dá)到了很高的制造水平。目前使用的代表機(jī)型是美國(guó)的JOY公司的12CM15-10D、12CM15-10B型連續(xù)采煤機(jī)，其兩臺(tái)截割電動(dòng)機(jī)橫向布置在截割臂的兩側(cè)，通過(guò)減速器將動(dòng)力傳至截割鏈及左右截割滾筒。為了最大限度地發(fā)揮連續(xù)采煤機(jī)在煤巷掘進(jìn)和房柱式采煤作業(yè)中生產(chǎn)效率最高的特點(diǎn)，連續(xù)采煤機(jī)作業(yè)線配有機(jī)動(dòng)靈活、快捷高效的配套設(shè)備，包括工作面運(yùn)輸設(shè)備、頂板支護(hù)設(shè)備、輔助作業(yè)設(shè)備和工作面供電設(shè)備。四、掘錨聯(lián)合機(jī)組多年以來(lái)，世界主要產(chǎn)煤國(guó)一直在研究如何使連續(xù)采煤機(jī)與錨桿鉆機(jī)合二為一，即在連續(xù)采煤機(jī)上裝設(shè)錨桿鉆機(jī)，用一臺(tái)設(shè)備來(lái)完成巷道掘進(jìn)的落、裝煤以及錨桿打眼、安裝功能，從而出現(xiàn)了掘錨聯(lián)合機(jī)組。 五、全斷面掘進(jìn)機(jī)全斷面掘進(jìn)機(jī)出現(xiàn)于19世紀(jì)后半葉，至20世紀(jì)60年代這一技術(shù)已逐漸成熟。進(jìn)入80年代后，全斷面掘進(jìn)機(jī)在國(guó)外已廣泛用于各種隧道工程，尤其是大斷面長(zhǎng)距離硬巖隧道的掘進(jìn)。世界著名的英吉利海峽海底隧道就是用11太全斷面掘進(jìn)機(jī)完成的。國(guó)外全斷面掘進(jìn)機(jī)刀盤(pán)直徑范圍210.5，單刀推力超過(guò)220，可切割抗壓強(qiáng)度達(dá)400的巖石。全斷面掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線由主機(jī)和后配套設(shè)備組成，其主機(jī)主要由截割盤(pán)、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、支撐和推進(jìn)機(jī)構(gòu)、機(jī)架、轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)、操作室等部分組成。全斷面掘進(jìn)機(jī)機(jī)重身長(zhǎng)，切割功率大，邁步式推進(jìn)機(jī)構(gòu)及支撐機(jī)構(gòu)可提供強(qiáng)大的推進(jìn)力及水平支撐力，因而切割硬巖的能力強(qiáng)、生產(chǎn)率高，適用于大斷面圓形巷道一次成形；也可以先用刀盤(pán)直徑較小的掘進(jìn)機(jī)掘出一條導(dǎo)硐，再用擴(kuò)孔掘進(jìn)機(jī)或鉆爆法擴(kuò)大斷面至工程要求的形狀與尺寸。1.2 掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)今后，掘進(jìn)技術(shù)仍然會(huì)在鉆爆破巖掘進(jìn)；懸臂式掘進(jìn)機(jī)；連續(xù)采煤機(jī)；掘錨聯(lián)合機(jī)組；全斷面掘進(jìn)機(jī)五個(gè)方向持續(xù)發(fā)展。在全硬巖巷道的掘進(jìn)中，鉆爆破巖掘進(jìn)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)是一種主要方式，但在一些重要領(lǐng)域，全斷面掘進(jìn)機(jī)會(huì)逐步取代鉆爆破巖掘進(jìn)；在硬度較低的全巖巷道和半煤巖巷道，懸臂式掘進(jìn)機(jī)會(huì)得到大力發(fā)展，逐步成為主要的掘進(jìn)方式；在一些條件適宜的煤巷掘進(jìn)中，掘進(jìn)效率最高的連續(xù)采煤機(jī)和掘錨聯(lián)合機(jī)組將會(huì)得到推廣應(yīng)用。鉆爆破巖掘進(jìn)法：這種掘進(jìn)技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是鑿巖機(jī)。由于液壓鑿巖機(jī)具有能量消耗少；鑿巖速度快、效率高、噪音小、易于控制、卡鉆事故少、鉆機(jī)壽命長(zhǎng)等許多優(yōu)點(diǎn)，因而將會(huì)得到快速的發(fā)展。液壓鑿巖機(jī)發(fā)展趨勢(shì)是大扭矩、大沖擊能、高頻率、液壓鑿巖技術(shù)也會(huì)向著鉆、裝、運(yùn)、支配套作業(yè)方向發(fā)展。懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)法：懸臂式掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)法是目前中等硬度以下使用最為普遍的一種綜合機(jī)械化掘進(jìn)技術(shù)，其關(guān)鍵設(shè)備是懸臂式掘進(jìn)機(jī)。目前，懸臂式掘進(jìn)機(jī)在基本功能；可靠性方面的技術(shù)已基本成熟。今后，懸臂式掘進(jìn)機(jī)將會(huì)向著大型化；輔助功能多樣化及機(jī)、電、液一體化的方向發(fā)展。連續(xù)采煤機(jī)及掘錨聯(lián)合機(jī)組掘進(jìn)法：連續(xù)采煤機(jī)和錨桿鉆機(jī)的交叉換位施工，使煤巷掘進(jìn)速度大幅度提高。在連續(xù)采煤機(jī)基礎(chǔ)上，通過(guò)裝設(shè)錨桿鉆機(jī)，用一臺(tái)設(shè)備來(lái)完成巷道掘進(jìn)的落；裝煤及錨桿打眼；安裝功能，從而出現(xiàn)了掘錨機(jī)組。掘錨機(jī)組引起了世界采礦界的廣泛關(guān)注，被譽(yù)為煤巷掘進(jìn)機(jī)的一次技術(shù)革命。相比連續(xù)采煤機(jī)，掘錨機(jī)組適應(yīng)范圍更廣，支護(hù)效果；掘進(jìn)功效也有了進(jìn)一步改善。掘錨機(jī)組掘進(jìn)法將是煤巷掘進(jìn)的一種主要趨勢(shì)。全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)法：在長(zhǎng)距離；大斷面硬巖掘進(jìn)方面，全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的使用。全斷面掘進(jìn)今后將會(huì)向著大斷面化、斷面多樣化、使用范圍擴(kuò)大化、自動(dòng)化和長(zhǎng)距離的方向發(fā)展。1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容本論文設(shè)計(jì)題目為MRH-S50型掘進(jìn)機(jī)履帶行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，包含的主要研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)：一、收集資料。二、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪。在學(xué)校實(shí)習(xí)工廠對(duì)MRH-S50型掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)測(cè)繪。通過(guò)測(cè)繪得到基本數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和圖紙繪制。三、結(jié)構(gòu)分析。對(duì)MRH-S50型掘進(jìn)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，了解該掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)組成、功能作用特點(diǎn)以及存在的問(wèn)題。四、專題分析與設(shè)計(jì)計(jì)算。專題分析與設(shè)計(jì)計(jì)算：履帶材料分析與選用設(shè)計(jì)。第二章 懸臂式掘進(jìn)機(jī)2.1 概述掘進(jìn)機(jī)是具有截割、裝載、轉(zhuǎn)載煤巖及有噴霧降塵等功能，并能自己行走，以機(jī)械方法破落煤巖的掘進(jìn)設(shè)備，有的還具有支護(hù)功能。根據(jù)所掘斷面的形狀分為全斷面掘進(jìn)機(jī)和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)。前者適用于直徑一般為2.5/10的全巖巷道；巖石單軸抗壓強(qiáng)度50/350的硬巖巷道，可一次截割出所需斷面，且斷面形狀多為圓形，主要用于工程涵洞及隧道的巖石掘進(jìn)；后者一般適用于單軸抗壓強(qiáng)度小于60的煤；半煤巖；軟巖水平巷道，但大功率機(jī)器也可用于單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)200的硬巖巷道,一次僅能截割斷面的一部分,需要工作機(jī)構(gòu)多次擺動(dòng);逐次截割才能掘出所需斷面,斷面形狀可以是矩形、梯形、拱形等多種形狀, 其中部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)在煤礦使用普遍。懸臂式掘進(jìn)機(jī)按截割頭布置方式可分縱軸式和橫軸式兩種；按掘進(jìn)對(duì)象分為煤巷；半煤巖巷和全巖巷三種；按機(jī)器的驅(qū)動(dòng)形式分為電力驅(qū)動(dòng)和電-液驅(qū)動(dòng)兩種。掘進(jìn)機(jī)主要機(jī)構(gòu)：懸臂式掘進(jìn)機(jī)要同時(shí)實(shí)現(xiàn)將煤巖從礦體分離；裝載運(yùn)出及其本身的行走調(diào)動(dòng)和噴霧滅塵等功能。它主要由截割機(jī)構(gòu)、裝載機(jī)構(gòu)、機(jī)架及回轉(zhuǎn)臺(tái)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、冷卻除塵系統(tǒng)及機(jī)器的操作控制與保護(hù)等部分組成。一、截割機(jī)構(gòu)截割機(jī)構(gòu)主要由截割頭、懸臂段、截割減速器、截割電動(dòng)機(jī)組成，部分懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割部還設(shè)有叉形架，用來(lái)保護(hù)截割電動(dòng)機(jī)。截割機(jī)構(gòu)工作時(shí)，截割電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器驅(qū)動(dòng)截割頭旋轉(zhuǎn)，利用裝在截割頭上的截齒破碎煤巖。截割頭縱向推進(jìn)力由行走機(jī)構(gòu)提供。截割機(jī)構(gòu)鉸接于回轉(zhuǎn)臺(tái)上，并借助于安裝在截割部和回轉(zhuǎn)臺(tái)之間的升降液壓缸和安裝于回轉(zhuǎn)臺(tái)與機(jī)架之間的兩個(gè)回轉(zhuǎn)液壓缸，實(shí)現(xiàn)整個(gè)截割機(jī)構(gòu)的升；降和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由此截割出任意形狀的斷面。直至掘出所需要的斷面。當(dāng)巷道斷面巖石硬度不同時(shí)，應(yīng)先選擇軟巖截割；截割層狀巖石時(shí)，應(yīng)沿層理方向截割，以降低截割比能耗。橫軸式掘進(jìn)機(jī)的截割頭軸線與懸臂軸線相垂直，工作時(shí)也是先進(jìn)行掏槽截割，掏槽進(jìn)給力來(lái)自履帶行走機(jī)構(gòu)或伸縮液壓缸，最大掏槽深度為截割頭直徑的三分之二。掏槽時(shí)，截割頭需做短幅擺動(dòng)，以截割位于兩半截割頭中間部分的煤巖，因而使得操作較復(fù)雜。掏槽可在工作面上部或下部進(jìn)行，但硬巖截割時(shí)應(yīng)盡可能在工作面上部掏槽。 懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)按懸臂能否伸縮可分為伸縮或不伸縮兩種截割機(jī)構(gòu)： （一）不可伸縮式截割機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；尺寸??；重量輕，但掏槽時(shí)需要借助行走機(jī)構(gòu)的推力使截割頭鉆入煤壁，因而機(jī)器需要頻繁調(diào)動(dòng)，對(duì)底板的破壞比較嚴(yán)重。另外，在鉆進(jìn)煤壁阻力較大時(shí)，履帶容易打滑，磨損加劇。 （二）可伸縮截割機(jī)構(gòu)可借助懸臂的伸縮使截割頭鉆入煤壁，無(wú)需開(kāi)動(dòng)行走機(jī)構(gòu)，就可提供恒定較大的鉆進(jìn)力?？缮炜s截割機(jī)構(gòu)有內(nèi)、外伸縮兩種。外伸縮懸臂機(jī)構(gòu)的尺寸和重量比較大，推進(jìn)阻力大，機(jī)器的穩(wěn)定性不太好。內(nèi)伸縮機(jī)構(gòu)也有兩種型式，一種是電動(dòng)機(jī)伸縮型，這種伸縮機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，但伸縮電纜及水管布置困難，且截割電動(dòng)機(jī)損壞后更換困難。二、裝載機(jī)構(gòu)裝載機(jī)構(gòu)位于機(jī)器前端的下方，其主要作用是將被截割機(jī)構(gòu)分離和破碎的物料集中裝載到運(yùn)輸機(jī)構(gòu)上去。裝載機(jī)構(gòu)主要由鏟板及左右對(duì)稱的收集裝置組成。根據(jù)收集裝置結(jié)構(gòu)的不同，裝載機(jī)構(gòu)可分為刮板式裝載機(jī)構(gòu)、扒爪式裝載機(jī)構(gòu)和星輪裝載機(jī)構(gòu)三種。（一）刮板式裝載機(jī)構(gòu)。 形成封閉運(yùn)動(dòng)鏈，裝載面寬度大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低且裝載效果差，已基本不在使用。（二）扒爪式裝載機(jī)構(gòu)。 由液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，經(jīng)減速器驅(qū)動(dòng)左右扒爪收集物料。通過(guò)準(zhǔn)確設(shè)計(jì)的扒爪運(yùn)動(dòng)軌跡，可將物料收集搬運(yùn)至運(yùn)輸機(jī)構(gòu)中。它的生產(chǎn)效率較高，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)載荷大，故障率高，使用量正逐漸減少。（三）星輪裝載機(jī)構(gòu)。 一般通過(guò)低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)多爪星輪，達(dá)到收集物料的目的，由于它具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低等優(yōu)點(diǎn)，雖過(guò)載能力較低，但還是在掘進(jìn)機(jī)上得到了快速的推廣應(yīng)用，目前使用最多。三、運(yùn)輸機(jī)構(gòu)按照破碎巖石的方式不同，懸臂式掘進(jìn)機(jī)截割機(jī)構(gòu)可分為縱軸式和橫軸式兩類(lèi)。縱軸式掘進(jìn)機(jī)的截割頭軸線和懸臂軸線相重合，截割頭多為錐形，為了提高截割能力，有的也被設(shè)計(jì)為球柱形。工作時(shí)，先是將截割頭鉆進(jìn)煤壁掏槽，然后按一定方式擺動(dòng)懸臂，運(yùn)輸機(jī)構(gòu)主要由機(jī)前部、機(jī)后部、驅(qū)動(dòng)裝置、刮板鏈、張緊裝置、脫鏈器和改向輪等組成。刮板輸送機(jī)位于機(jī)器中軸，前端與主機(jī)架或鏟板鉸接，后部托在機(jī)架山。運(yùn)輸機(jī)構(gòu)可采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，刮板鏈條的張緊通過(guò)在運(yùn)輸機(jī)尾部的張緊液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)輸機(jī)構(gòu)根據(jù)刮板鏈條形式的不同可分為雙邊鏈和中單鏈運(yùn)輸機(jī)兩種。四、機(jī)架和回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)架是整個(gè)機(jī)器的骨架，它承受著來(lái)自截割；行走和裝載的各種載荷。機(jī)器中的各部件均用螺栓或銷(xiāo)軸與機(jī)架聯(lián)結(jié)。機(jī)架一般為框架結(jié)構(gòu)，為了井下運(yùn)輸方便，機(jī)架多設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)臺(tái)主要用于實(shí)現(xiàn)切割機(jī)構(gòu)的升降和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)大型回轉(zhuǎn)軸承止口和高強(qiáng)度螺栓支承、聯(lián)結(jié)，使回轉(zhuǎn)臺(tái)坐落在機(jī)架上。工作時(shí)，在回轉(zhuǎn)液壓缸的作用下，帶動(dòng)切割機(jī)構(gòu)水平擺動(dòng)。截割機(jī)構(gòu)的升降則是通過(guò)回轉(zhuǎn)臺(tái)支座上左；右耳軸鉸接相連的兩個(gè)升降液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)的。五、行走機(jī)構(gòu) 根據(jù)機(jī)器行走方式的不同可分為履帶式、邁步式和組合式三種行走機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)代掘進(jìn)機(jī)多采用履帶式行走機(jī)構(gòu)。行走機(jī)構(gòu)用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的調(diào)動(dòng)和牽引轉(zhuǎn)載機(jī)，并在不可伸縮式懸臂機(jī)型中提供鉆進(jìn)所需的推進(jìn)力，同時(shí)，機(jī)器的重量和掘進(jìn)中產(chǎn)生的切割反力也通過(guò)行走機(jī)構(gòu)傳送到地板上。由于工作和調(diào)動(dòng)的速度不同，故行走機(jī)構(gòu)應(yīng)具有多種行走速度。傳統(tǒng)的履帶式行走機(jī)構(gòu)通常由“四輪一帶”即驅(qū)動(dòng)輪、改向輪、支重輪和托鏈輪以及履帶組成。但為了降低行走機(jī)構(gòu)的高度，也有用耐磨框架代替支重輪和托鏈輪的。履帶行走機(jī)構(gòu)的動(dòng)力可選用液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)。由于液壓馬達(dá)對(duì)井下泥水等惡劣工況有良好的適應(yīng)性，便于調(diào)節(jié)方向和速度，易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，無(wú)需防爆，因而使用越來(lái)越多。但液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)也存在效率低和過(guò)載能力差的缺點(diǎn)。六、液壓系統(tǒng)現(xiàn)代懸臂式掘進(jìn)機(jī)通常除切割頭由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)外，其余動(dòng)作均由液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，所以液壓系統(tǒng)的功率越來(lái)越大，能力也越來(lái)越強(qiáng)。液壓系統(tǒng)為掘進(jìn)機(jī)提供壓力油，驅(qū)動(dòng)和控制各液壓缸及馬達(dá)，使機(jī)器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的動(dòng)作，并進(jìn)行液壓保護(hù)。七、電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)向機(jī)器提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)和控制機(jī)器中的所有電動(dòng)機(jī)、電控裝置、照明裝置等，并可實(shí)現(xiàn)電氣保護(hù)。八、除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng)由內(nèi)外噴霧裝置組成，用以向工作面噴霧，除去截割時(shí)產(chǎn)生的粉塵。除塵系統(tǒng)還有冷卻截割電動(dòng)機(jī)和液壓系統(tǒng)的功能。2.2 懸臂式掘進(jìn)機(jī)分類(lèi)懸臂式掘進(jìn)機(jī)根據(jù)其工作原理、結(jié)構(gòu)和用途的不同有多種分類(lèi)方法，常見(jiàn)的有以下幾種：一、根據(jù)經(jīng)濟(jì)截割巖石硬度的不同分類(lèi)：（一）煤巷掘進(jìn)機(jī)：經(jīng)濟(jì)截割巖石硬度5；（二）半煤巖掘進(jìn)機(jī)：經(jīng)濟(jì)截割巖石硬度68；（三）巖巷掘進(jìn)機(jī)：經(jīng)濟(jì)截割巖石硬度9。二、根據(jù)適用巷道斷面大小的不同分類(lèi)：（一）小斷面掘進(jìn)機(jī)：適用巷道斷面7；（二）中斷面掘進(jìn)機(jī)：適用巷道斷面720；（三）大斷面掘進(jìn)機(jī)：適用巷道斷面20。三、根據(jù)整機(jī)重量的不同分類(lèi)： (一)輕型掘進(jìn)機(jī)：整機(jī)質(zhì)量20；(二)中型掘進(jìn)機(jī)：整機(jī)質(zhì)量2060；(三)重型掘進(jìn)機(jī)：整機(jī)質(zhì)量60。四、根據(jù)工作機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式不同分類(lèi)：可分為縱軸式和橫軸式、擺動(dòng)式和搖臂式。五、根據(jù)截割機(jī)構(gòu)的不同分類(lèi)：可分為截鏈?zhǔn)?、截盤(pán)式、滾筒式和鉆削式。六、根據(jù)破碎原理的的不同分類(lèi)：可分為截割式、沖擊鎬式、滾壓式和高壓水射流失。七、根據(jù)傳動(dòng)方式的不同分類(lèi)：(一)機(jī)械傳動(dòng)掘進(jìn)機(jī)：除液壓缸外全部采用機(jī)械傳動(dòng)；(二)液壓傳動(dòng)掘進(jìn)機(jī)：除截割機(jī)械外全部采用液壓傳動(dòng)。八、根據(jù)行走機(jī)構(gòu)的不同分類(lèi)：可分為輪軌式、液壓邁步式、履帶行走式和掩護(hù)盾式。由于懸臂式掘進(jìn)機(jī)同時(shí)破碎的斷面所需的功率小，因而其體積小，重量輕，拆裝、運(yùn)輸及維護(hù)都比較方便；機(jī)動(dòng)靈活，可以掘進(jìn)不同大小、不同形狀的巷道斷面，可以破落f10的各種不同硬度的巖石，適應(yīng)性強(qiáng)；設(shè)備投資少，運(yùn)行成本低，尤其是履帶行走滾筒截割液壓傳動(dòng)的懸臂式掘進(jìn)機(jī)體現(xiàn)得更突出，因此得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，全世界應(yīng)用量在8000臺(tái)左右。目前廣泛應(yīng)用的截割滾筒式懸臂式掘進(jìn)機(jī)，由于其采用截齒截割破碎原理，破碎比能耗大，截割過(guò)程不可避免地產(chǎn)生摩擦磨損，摩擦產(chǎn)生的火花和熱量使齒尖溫度可高達(dá)1000以上，一方面對(duì)存在可燃燒性氣體的工作環(huán)境造成安全隱患，另一方面對(duì)齒尖材料的熱硬性要求很高，這就從根本上限制了其可截割巖石硬度的進(jìn)一步提高。就目前的技術(shù)發(fā)展水平而言，部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)適應(yīng)用在巖石硬度10、巖石研磨系數(shù)0.2、巷道坡度18的各類(lèi)地下工程巷道及涵洞的掘進(jìn)。2.3 縱軸式和橫軸式懸臂式掘進(jìn)機(jī)現(xiàn)代懸臂式掘進(jìn)機(jī)按工作機(jī)構(gòu)破落煤巖方式不同，分為縱軸式和橫軸式掘進(jìn)機(jī)兩類(lèi)?，F(xiàn)在世界上有數(shù)千臺(tái)懸臂式掘進(jìn)機(jī)，其結(jié)構(gòu)形式都屬于這兩類(lèi)。一、切割原理由圖1-3可知，縱軸式和橫軸式掘進(jìn)機(jī)的主切割運(yùn)動(dòng)都是切割頭的旋轉(zhuǎn)和切割臂的水平擺動(dòng)或垂直擺動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。當(dāng)切割臂水平擺動(dòng)時(shí)，兩類(lèi)掘進(jìn)機(jī)的截齒都作復(fù)合運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡不同；縱軸式切割頭截齒運(yùn)動(dòng)軌跡近似平面擺線，橫軸式切割頭截齒運(yùn)動(dòng)軌跡為空間螺旋線。二、切割方式（一）掏槽切割使用縱向切割頭時(shí)，推進(jìn)方向與切線方向近似成直角，所以能以較小的力進(jìn)行掏槽，此時(shí)推進(jìn)力來(lái)自切割臂伸縮機(jī)構(gòu)。掏槽適應(yīng)于巷道斷面任意位置。當(dāng)巖石較硬時(shí)，懸臂位置與巷道水平時(shí)受力狀態(tài)最好，在一個(gè)工作循環(huán)中，最大掏槽深度為切割頭長(zhǎng)度，為了架設(shè)支護(hù)棚子，可以在巷道兩側(cè)挖出柱窩。使用橫向切割頭時(shí)，推進(jìn)方向與切線力方向幾乎一致，由于是兩個(gè)切割頭同時(shí)工作，因而需用較大力進(jìn)行掏槽切割，掏槽進(jìn)給力來(lái)自行走機(jī)構(gòu)，切割硬巖時(shí)，掏槽盡可能在工作面上進(jìn)行，切割成水平槽，最大掏槽深度為切割頭直徑的三分之二，而且是與切割臂少量擺動(dòng)配合情況完成。（二）工作面切割 實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)研究表明，如果沿阻力最小方向切割，切割頭比能耗最小，切割層狀巖石時(shí)，沿層理方向切割比垂直于分層面切割，能耗明顯減少。如果層面是水平的，橫向切割最有利，如果層面是傾斜的，采用縱軸式切割，可以進(jìn)行選擇性切割，先選擇軟巖切割，有了自由面后再切割硬巖。無(wú)論縱軸式還是橫軸式，其切割方式是自上而下，或自下而上，都采用順切方式最為省力。對(duì)于橫軸式掘進(jìn)機(jī)，自上而下的順切是較為理想的切割方式，切割煤巖省力，提高整機(jī)穩(wěn)定性。（三）切割巷道輪廓巷道輪廓光滑與否，與支護(hù)充填量有關(guān)，充填量大，導(dǎo)致成本增加，最終要求巷道輪廓表面光滑、尺寸準(zhǔn)確。由于縱軸式切割頭為錐體外形，如果切割頭和懸臂的轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)與巷道輪廓相適應(yīng)，可切出光滑巷道輪廓，這主要是對(duì)中小斷面巷道而言，對(duì)于大斷面巷道誤差較大。采用橫軸式切割頭，斷面成形與切割頭形狀無(wú)關(guān)，完全取決于操作人員的技術(shù)狀況，可借助行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光滑輪廓，但比較費(fèi)時(shí)?？v上所述，縱軸式和橫軸式兩種掘進(jìn)機(jī)，從各方面分析比較，各具優(yōu)缺點(diǎn)，無(wú)法判斷那類(lèi)掘進(jìn)機(jī)更優(yōu)越。從世界各國(guó)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用掘進(jìn)機(jī)情況來(lái)看，各自都在研究、發(fā)展和不斷完善，國(guó)內(nèi)的情況也是如此。近年來(lái)，國(guó)外廠家已經(jīng)設(shè)計(jì)一種掘進(jìn)機(jī)，可使用兩種切割頭。由此可見(jiàn)，縱軸式、橫軸式兩類(lèi)掘進(jìn)機(jī)都有廣闊的發(fā)展前景。第3章 MRHS5013型掘進(jìn)機(jī)的總體設(shè)計(jì)3.1 掘進(jìn)機(jī)總體設(shè)計(jì)3.1.1 總體布置設(shè)計(jì)機(jī)器的總體布置，關(guān)系到整機(jī)的性能、質(zhì)量和整機(jī)的合理性。也關(guān)系到操縱方便、工作安全和工作效率。因此，總體布置是總體設(shè)計(jì)中極為重要的內(nèi)容?？傮w布置的任務(wù)是合理布置各部件、零件在整機(jī)上的位置，按照簡(jiǎn)單、合理和安全的原則，使其實(shí)現(xiàn)工作要求；確定機(jī)器的重心坐標(biāo)，確定總體尺寸。一、 總體布置要求（一） 保證產(chǎn)品整機(jī)的平衡和穩(wěn)定性能，重心高度低，并減少偏置；（二） 在滿足強(qiáng)度、剛度要求的前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、重量輕；（三） 動(dòng)力傳遞路線力求簡(jiǎn)短、直接，做到傳動(dòng)效率高；（四） 各部件或零件在裝配和使用中，其位置調(diào)整、拆裝和維修等，力求簡(jiǎn)單、方便、互鎖，保護(hù)要安全可靠；（五） 司機(jī)室的布置，要求操作安全、方便、司機(jī)視野開(kāi)闊；（六） 電氣線路、氣路、液壓管路的布置，要整齊、清楚、醒目；（七） 機(jī)器外形平整、美觀、大方、緊湊、色澤調(diào)和。二、 布置型式圖2-1是AM50懸臂式掘進(jìn)機(jī)，主要用于巷道掘進(jìn)，是一種采掘、裝載、運(yùn)輸、除塵聯(lián)合作業(yè)的掘進(jìn)設(shè)備。該設(shè)備在總體布置上有如下特點(diǎn)：（一）切割機(jī)構(gòu)由懸臂和回轉(zhuǎn)臺(tái)組成，位于機(jī)器前上部，作業(yè)時(shí)懸臂能上下、左右回轉(zhuǎn)；（二）轉(zhuǎn)載鏟板是在機(jī)器下部前方，后接中間刮板運(yùn)輸機(jī)，兩者組成裝運(yùn)機(jī)構(gòu)，貫穿掘進(jìn)機(jī)的縱向軸線；（三）考慮掘進(jìn)機(jī)的橫向穩(wěn)定平衡，主要部件按掘進(jìn)機(jī)縱向平面對(duì)稱布置，如電控箱、液壓裝置分別裝在運(yùn)輸機(jī)兩側(cè)； 圖 3-1 AM50掘進(jìn)機(jī)總體布置 1切割臂；2回轉(zhuǎn)臺(tái)；3刮板運(yùn)輸機(jī)；4司機(jī)座5電控箱；6液壓裝置；7履帶行走機(jī)構(gòu)；8裝載鏟板；9穩(wěn)定器（四）為保證作業(yè)的穩(wěn)定性，履帶位于機(jī)器的下部中間，前有落地鏟板，后有穩(wěn)定器支撐，整個(gè)機(jī)器的重心在履帶接地面積的形心面積范圍內(nèi)（五）為了保護(hù)司機(jī)安全，同時(shí)又便于觀察、操作，將司機(jī)位置在機(jī)器后部左側(cè)或右側(cè)，這與地面挖掘明顯不同；（六）由于掘進(jìn)機(jī)是地下巷道作業(yè)，所以整個(gè)機(jī)器呈長(zhǎng)條形，而且機(jī)身越矮越穩(wěn)定。3.1.2 總體參數(shù)確定懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要參數(shù)的確定，應(yīng)根據(jù)已經(jīng)公布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)MT238-9“懸臂式掘進(jìn)機(jī)通用技術(shù)條件”和“MT138-94”懸臂式掘進(jìn)機(jī)型式與參數(shù)，使掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。一、 機(jī)型與可切割性能指標(biāo)機(jī)型分為四類(lèi)（特輕、輕、中、重），還有橫軸式和縱軸式兩種切割方式，以及與機(jī)型相對(duì)應(yīng)的其它參數(shù)，如生產(chǎn)能力、切割機(jī)構(gòu)功率、最大工作坡度、機(jī)高、可掘巷道斷面、機(jī)重等，在MT138標(biāo)準(zhǔn)中有明確的數(shù)量級(jí)規(guī)定，這是新產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮和遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。關(guān)于掘進(jìn)機(jī)可切割煤巖性能指標(biāo)，這是一個(gè)正在研究的難題。目前，世界上還沒(méi)有公認(rèn)的、適用掘進(jìn)機(jī)的破碎煤巖理論，但各生產(chǎn)煤大國(guó)都有自己的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。德國(guó)礦山技術(shù)研究院對(duì)德國(guó)各地煤礦巷道圍巖進(jìn)行采集、分類(lèi)、試驗(yàn)，在大量試驗(yàn)研究和分析的基礎(chǔ)上提出懸臂式掘進(jìn)機(jī)經(jīng)濟(jì)切割界限。在我國(guó)，由于對(duì)巖石可切割性能研究還不夠，沒(méi)有對(duì)我國(guó)煤礦巷道圍巖作大量試驗(yàn)分析，所以至今無(wú)法提出一個(gè)我國(guó)巖石分類(lèi)方法。過(guò)去，長(zhǎng)期沿用蘇聯(lián)的普氏系數(shù)（即堅(jiān)固性系數(shù)）。巖石的堅(jiān)固性是巖石抵抗開(kāi)采工藝破壞的特性，該系數(shù)近似地與巖石抗壓強(qiáng)度極限成比例（該方法的試驗(yàn)原理：巖石破碎功與最小顆粒破碎所得到的體積成比例）。由于堅(jiān)固性系數(shù)只考慮巖石的抗壓強(qiáng)度，在生產(chǎn)實(shí)際中誤差較大，其可靠性和計(jì)算精度較低。因?yàn)閹r石的破壞還常常利用拉力和剪力。因此，在MT138標(biāo)準(zhǔn)中提出用三項(xiàng)指標(biāo)（堅(jiān)固性系數(shù)、單向抗壓強(qiáng)度），綜合評(píng)價(jià)巖石的可切割性能。二、 機(jī)器可掘巷道斷面可掘巷道斷面由掘進(jìn)機(jī)的主要尺寸參數(shù)確定。尺寸參數(shù)包括：工作尺寸、機(jī)器外形尺寸、工作機(jī)構(gòu)尺寸等?？删驍嗝娴南孪?，由機(jī)器作業(yè)最小尺寸決定，上限是機(jī)器位于巷道中部位置不動(dòng)，切割頭可掘出的最大斷面。例如AM50型掘進(jìn)機(jī)的可切割斷面范圍為618.1。三、 技術(shù)生產(chǎn)能力機(jī)器的技術(shù)生產(chǎn)能力用下式計(jì)算 （3-1） （3-2）式中 切割頭軸截面積，； 切割頭小端和大端直徑，； 切深，； 牽引速度，； 煤巖松散系數(shù)，一般取1.5。四、 機(jī)重和重心機(jī)重是指整機(jī)質(zhì)量。機(jī)重應(yīng)與機(jī)型一致，與切割功率匹配，它直接影響機(jī)器的工作穩(wěn)定性。機(jī)器重心位置有重心高度、縱向距離、橫向偏移三個(gè)參數(shù)確定。從機(jī)器工作穩(wěn)性出發(fā)，重心高度越低越好；縱向距離應(yīng)在履帶中心偏前范圍內(nèi)；橫向偏移值盡量減小?？傮w設(shè)計(jì)時(shí)用下式估算重心的縱向坐標(biāo)值 ， （3-3）式中 各部件重量； 各部件重心坐標(biāo)值。五、 機(jī)器穩(wěn)定性機(jī)器穩(wěn)定性是指掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時(shí)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，由于機(jī)器受力復(fù)雜，很難精確計(jì)算，故目前仍以靜態(tài)穩(wěn)定性估算。靜態(tài)穩(wěn)定性是指抵抗傾翻和在坡道上滑移的能力。機(jī)器的極限傾翻角和下滑臨界坡度均大于設(shè)計(jì)坡度。極限傾翻角 上坡 arc tg ，度； 下坡 arc tg ，度； 橫向 arc tg，度。 （3-4）式中 重心至后支重輪軸心線距離； 重心至前支重輪軸心線距離； 重心離地高度；兩條履帶中心距；重心橫向偏心距離；履帶板寬度。 履帶在坡道上不自滑的坡角為 arc tg 度 (3-5)式中 最大附著系數(shù)，一般取=13.2 MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)概述3.2.1 MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)適用范圍日本三井三油機(jī)械制造公司從1967年研制出第一臺(tái)掘進(jìn)機(jī)以來(lái),相繼制造出MRH-S45，MRH-S90，MRH-S125三種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)。MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)，是按照我國(guó)要求在MRHS4513型掘進(jìn)機(jī)的基礎(chǔ)上改制而成的，這種掘進(jìn)機(jī)是一種懸臂縱軸式徑向切割的部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)。我國(guó)在1979年前后引進(jìn)了MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)49臺(tái)，現(xiàn)正在開(kāi)灤、西山、陽(yáng)泉、徐州等多個(gè)礦務(wù)局使用。該機(jī)適合在中小斷面煤巖抗壓強(qiáng)度39.244.1的巷道中使用符合我國(guó)現(xiàn)階段的生產(chǎn)條件，因此進(jìn)尺和效率都達(dá)到了較高的水平。MRH-S60-13型掘進(jìn)機(jī)，是煤礦掘進(jìn)綜合機(jī)械化的主要設(shè)備之一，其主要任務(wù)是掘進(jìn)采準(zhǔn)巷道。該祝的切割范圍為：高約2.04.1，底寬約2.24.5；當(dāng)機(jī)體固定不動(dòng)時(shí)，最大掘進(jìn)斷面可達(dá)17。該機(jī)的主要特點(diǎn)為：一、整機(jī)外形尺寸小，高1.8，寬1.8，重量較輕（16.5），行駛速度快，并可無(wú)級(jí)調(diào)速；二、切割機(jī)構(gòu)的懸臂采用伸縮機(jī)構(gòu)，使切割機(jī)構(gòu)更加靈活；三、凡密封困難的部位均采用浮動(dòng)式機(jī)械密封：四、除切割機(jī)溝、橋式轉(zhuǎn)載機(jī)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)外，耙爪式裝載機(jī)構(gòu)、中間輸送機(jī)、行走機(jī)構(gòu)均采用齒輪油馬達(dá)驅(qū)功。另外該機(jī)還有一些不足，存在的主要問(wèn)題是：一、伸縮機(jī)構(gòu)的花鍵聯(lián)接強(qiáng)度不夠，易受沖擊裁荷破壞；二、行走部減速箱注油困難，往往因缺油使元件過(guò)早破壞；三、伸縮機(jī)構(gòu)的油缸布置在切割機(jī)構(gòu)的右側(cè)，司機(jī)操作時(shí)看不清，容易碰壞。3.2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及主要技術(shù)特征MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)如圖3-2所示，主要由切割機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、中間輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、噴霧降塵系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)的主要技術(shù)特征：一、整機(jī) 外形尺寸（長(zhǎng)寬高）（） 原動(dòng)機(jī) 油壓馬達(dá)1臺(tái)11.81.8 四、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 1.8 中間運(yùn)輸機(jī) 切割斷面（） 817 型式 中心單鏈刮板式總功率（） 83 槽寬（） 0.45總重（） 16.5 鏈速（） 31切割底寬度（） 2.24.5 運(yùn)輸能力（） 1.4切割高度（） 2.04.1 原動(dòng)機(jī) 油馬達(dá)1臺(tái)切割硬度（） 44.1 轉(zhuǎn)載機(jī)： 臥底深度（） 0.2 型式 膠帶二、切割機(jī)構(gòu) 膠帶寬度（） 0.5切割滾筒轉(zhuǎn)速（） 46 膠帶速度（）5.413.4懸臂伸縮量（） 0.4 回轉(zhuǎn)角度 左右各40電動(dòng)機(jī)功率（） 50 原動(dòng)機(jī) 3電動(dòng)滾筒三、裝載機(jī)構(gòu)裝載方式 雙耙爪式 五、行走機(jī)構(gòu)裝載寬度（） 1.51.8 履帶板寬度（） 0.35 接地比壓（） 0.0882 57號(hào)透平油行走速度（） 7.6 電動(dòng)機(jī)功率（） 30原動(dòng)機(jī) 油馬達(dá)2臺(tái) 七、外噴霧降塵系統(tǒng) 六、液壓系統(tǒng) 供水系統(tǒng)壓力（） 0.1960.49三聯(lián)齒輪泵 1臺(tái) 八、電氣系統(tǒng) 51.7,28.2,15.9 電壓等級(jí)（） 660單聯(lián)齒輪泵 401臺(tái) 電磁開(kāi)關(guān)型式 隔爆齒輪油馬達(dá) 40.64臺(tái) 控制開(kāi)關(guān)箱型式 隔爆油箱容積（） 約300 照明燈額定電壓（） 24液壓油 抗磨50號(hào)液壓油或46號(hào)、 照明燈額定功率（） 60圖 3-2 MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)1切割頭；2伸縮懸臂；3升降油缸；4中間輸送機(jī)；5轉(zhuǎn)載機(jī)；6轉(zhuǎn)載機(jī)升降油缸；7轉(zhuǎn)載機(jī)回轉(zhuǎn)油缸；8裝載機(jī)升降油缸；9行走機(jī)構(gòu)；10裝載機(jī)構(gòu)；11伸縮油缸；12回轉(zhuǎn)油缸；13液壓系統(tǒng)；14外噴霧降塵系統(tǒng)；15電氣系統(tǒng)MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-3所示，由切割機(jī)構(gòu)、裝載機(jī)構(gòu)、中間輸送機(jī)、轉(zhuǎn)裁機(jī)、行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)組合而成。切割機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)：由功率50，轉(zhuǎn)速1450的MIE70XFJD2型電動(dòng)機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸器、減速器、伸縮機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)切割頭旋轉(zhuǎn)。切割頭轉(zhuǎn)速為46。減速器為二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，總傳動(dòng)比為31.2，伸縮機(jī)構(gòu)中的傳動(dòng)件為花鍵套和花鍵軸。裝載機(jī)構(gòu)的耙爪，由轉(zhuǎn)速為1650/1980的M3-42FS140型齒輪油馬達(dá)，分別經(jīng)左右減速器驅(qū)動(dòng)。兩減速器均為三級(jí)圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)，總傳動(dòng)比為50。兩個(gè)減速器之間用萬(wàn)向軸將兩個(gè)軸錐齒輪相連。耙爪轉(zhuǎn)速為33/39.6中間輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)：由轉(zhuǎn)速948/1147的M3-42FSl-40型齒輪油馬達(dá)，經(jīng)減速器和主動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)刮板鏈。減速器為二級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，總傳動(dòng)比為16.5，鏈速為31。轉(zhuǎn)載機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)：膠帶輸送機(jī)由電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，其內(nèi)部有電動(dòng)機(jī)和減速器兩部分組成。電動(dòng)機(jī)功率為3、轉(zhuǎn)速1000。減速器為三級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，總傳功比為17.8，膠帶傳動(dòng)速度為1.11。行走機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)：兩履帶分別由轉(zhuǎn)速為1564/1877的M3-42FS1-40型齒輪油馬達(dá),經(jīng)減速器和主動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)。兩減速器均為四級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，總傳動(dòng)比為328，主動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速4.7/5.7。軸承是掘進(jìn)機(jī)的主要外購(gòu)件之一，必須要搞好維護(hù)檢修和及時(shí)更換。3.2.3 主要組成及其使用情況一、切割機(jī)構(gòu) MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)的切割機(jī)構(gòu)包括：電動(dòng)機(jī)、減速器、伸縮機(jī)構(gòu)、切割頭、回轉(zhuǎn)臺(tái)以及伸縮、回轉(zhuǎn)、升降油缸。電動(dòng)機(jī)、減速器、伸縮機(jī)構(gòu)和切割頭，構(gòu)成一個(gè)剛性體，用銷(xiāo)軸與回轉(zhuǎn)臺(tái)鉸接，回轉(zhuǎn)臺(tái)固定在履帶架上。各主要部件的結(jié)構(gòu)分述如下。 （一）懸臂伸縮機(jī)構(gòu) 切割機(jī)構(gòu)的懸臂伸縮機(jī)構(gòu)為花鍵套筒式，由布置在右側(cè)的一個(gè)油缸驅(qū)動(dòng)，伸縮行程為0.45。懸臂內(nèi)的花鍵聯(lián)接套一端通過(guò)花鍵與減速器輸出軸相連，并用緊固螺栓與軸端蓋緊固。另一端的花鍵孔則與截割主軸后端的花鍵軸嚙合，并可滑動(dòng)。當(dāng)裝在切割機(jī)構(gòu)右側(cè)的伸縮油缸動(dòng)作時(shí)，活塞桿通過(guò)耳軸使與伸縮保護(hù)套筒連成一體的框架、截割主軸、內(nèi)伸縮套筒以外伸縮套筒(導(dǎo)向套筒)的內(nèi)孔和花鍵孔為導(dǎo)軌，作軸向伸縮運(yùn)動(dòng)，使切割頭切入煤壁。為保護(hù)摩擦表面的潤(rùn)滑，在伸縮保護(hù)套筒上設(shè)有注油孔。為避免煤塵落入伸縮機(jī)構(gòu)，在與伸縮保護(hù)套筒連接的端蓋內(nèi)，裝有防塵環(huán)。（二）減速器60電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)帶有安全銷(xiāo)的剛性聯(lián)軸器和兩級(jí)斜齒圓柱齒輪減速器減速再通過(guò)花鍵聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給切割主軸帶動(dòng)切割頭工作。潤(rùn)滑對(duì)于減速裝置的效率和壽命，起著重要作用。減速器內(nèi)所用的潤(rùn)滑油為日本BON-NOC260號(hào)（殼牌OMALA71號(hào))。（三）切割頭切割頭為焊接組件，由切割頭體、輪轂、單齒座、雙齒座、螺柱、截齒及軸向固定螺栓構(gòu)成。其形狀為截錐形，大端直徑為0.772，小端直徑為0.56，長(zhǎng)為0.764。根據(jù)切割工作的要求，在切割頭的端面和雙頭螺旋葉片上排列著54個(gè)截齒，其中端面布置6個(gè)截齒。所用截齒的前刃面為楔形、楔面間夾角加135，可減小切割阻力及減少粉塵量。（四）回轉(zhuǎn)臺(tái)回轉(zhuǎn)臺(tái)座用螺栓固定在主機(jī)架上，并用鍵承受力矩，上部用螺釘與軸承的內(nèi)環(huán)固定在一起?；剞D(zhuǎn)臺(tái)用螺栓與軸承的外環(huán)固定在一起。軸承的上部用螺栓固定一護(hù)蓋，回轉(zhuǎn)臺(tái)的上部用螺栓固定頂蓋，回轉(zhuǎn)油缸鉸接在銷(xiāo)軸上，在此油缸的作用下回轉(zhuǎn)臺(tái)便可左右回轉(zhuǎn)。升降油缸鉸接在銷(xiāo)軸與減速器相應(yīng)銷(xiāo)軸之間，在此油缸的作用下切割頭懸臂便可上下升降，銷(xiāo)軸用于鉸接減速器的支承架，銷(xiāo)軸鉸接裝載機(jī)構(gòu)的升降油缸。（五）電動(dòng)機(jī)切割機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)為雙鼠籠式，規(guī)格為4P-660V501防爆型風(fēng)冷電動(dòng)機(jī)，與單鼠籠式電動(dòng)機(jī)相比雙鼠籠式電動(dòng)機(jī)具有較好的起動(dòng)性能。 二、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)（一）裝載機(jī)構(gòu)裝載機(jī)構(gòu)的動(dòng)力為鏟板左側(cè)下部的一個(gè)齒輪油馬達(dá)。其傳動(dòng)系統(tǒng)：齒輪油馬達(dá)安裝在裝載部左側(cè)減速器上，驅(qū)動(dòng)減速器中的第一對(duì)圓弧錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，大錐齒輪同時(shí)帶動(dòng)橫向的另一個(gè)小圓弧錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將扭矩傳遞到另一側(cè)的減速器上。左、右減速器中相同的兩個(gè)大圓弧錐齒輪分別通過(guò)第二級(jí)和第三級(jí)直齒圓柱齒輪減速，將扭矩傳遞給耙爪機(jī)構(gòu)的曲柄圓盤(pán)主軸。裝載耙爪機(jī)構(gòu)分左右兩個(gè)，對(duì)稱布置。該機(jī)構(gòu)為曲柄據(jù)桿機(jī)構(gòu)，主要由鏟板、曲柄圓盤(pán)、耙爪、搖桿及一些回轉(zhuǎn)副組成。曲柄圓盤(pán)的軸為減速器的輸出軸，減速器與曲柄圓盤(pán)之間，用浮動(dòng)式機(jī)械密封。耙爪裝于曲柄圓盤(pán)的曲柄上，耙爪與搖桿之間用鉸銷(xiāo)連接，搖桿的另一端用軸鉸接于鏟板。曲柄長(zhǎng)度為0.19，連桿長(zhǎng)度為0.4，搖桿長(zhǎng)度為0.4。裝裁鏟板由主、副鏟板組成，主鏟板寬度為1.5，裝上副鏟板后總寬度為1.8，副鏟板與主鏟板用螺栓聯(lián)接。（二）中間輸送機(jī)該輸送機(jī)為鏈板輸送機(jī)，位于主機(jī)架的中部。它將裝載部耙裝上來(lái)的煤巖運(yùn)到后面的轉(zhuǎn)載機(jī)上。輸送機(jī)的溜槽由鋼板焊成，鏈條采用套筒滾子鏈，刮板用雙頭螺栓和槽形螺母固定于鏈條，用開(kāi)口銷(xiāo)鎖緊。輸送機(jī)的主動(dòng)鏈輪布置在運(yùn)輸機(jī)尾部卸裁端，動(dòng)力來(lái)源于齒輪油馬達(dá)，經(jīng)過(guò)兩級(jí)圓柱齒輪減速器減速后驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)主動(dòng)鏈輪，牽引刮板鏈工作。中間輸送機(jī)溜槽寬為0.45，鏈速31，運(yùn)輸能力為1.4。減速器的減速比為16.5，套筒滾子鏈的節(jié)距為0.445，刮板的長(zhǎng)度為0.4208。三、行走機(jī)構(gòu)行走機(jī)構(gòu)為履帶式，左右兩機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，對(duì)稱布置，且與主機(jī)架相連。行走機(jī)構(gòu)主要由油馬達(dá)、減速器、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、履帶、支重輪、托輪、蓄能器、履帶張緊機(jī)構(gòu)、支承架構(gòu)成。履帶由油馬達(dá)經(jīng)減速器及主動(dòng)鏈輪驅(qū)動(dòng)，使掘進(jìn)機(jī)前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎。履帶張緊機(jī)構(gòu)為油缸-滑塊式，在履帶架前部的從動(dòng)鏈輪的兩側(cè)裝有矩形滑塊，滑塊與履帶張緊液壓油缸的活塞桿相連，當(dāng)活塞桿前后伸縮時(shí)，即可帶動(dòng)滑塊在履帶架中間的滑道上移動(dòng)，從動(dòng)鏈輪隨之向前或向后移動(dòng)，從而達(dá)到控制履帶松緊的目的。履帶張緊液壓缸由柱塞、缸體構(gòu)成，其間用O形密封圈、Y形密封助密封，工作介質(zhì)為潤(rùn)滑脂。蓄能器與油缸相連，外部用螺栓固定一護(hù)罩，油管用護(hù)板掩護(hù)。在履帶張緊液壓油缸中裝有潤(rùn)滑脂，通過(guò)油管與蓄能器的滑脂腔相通。蓄能器中另一側(cè)空腔中充滿壓力在8811.8范圍內(nèi)的氮?dú)?。充氮腔與滑脂腔中間用可移動(dòng)的活塞隔開(kāi)，在活塞的徑向裝有兩個(gè)密封環(huán)，以防兩腔之間的泄漏?；钊麆t在高壓氮?dú)獾淖饔孟?，?duì)滑脂腔和履帶張緊液壓油缸中的潤(rùn)滑脂施以壓力，從而使履帶獲得必要的張緊力。此外，壓力潤(rùn)滑脂對(duì)于履帶裝置在行走調(diào)動(dòng)中所受到的沖擊載荷，也能很好地起到緩沖作用。行走部減速器為四級(jí)直齒圓柱齒輪減速器，減速器的減速比為328，主動(dòng)鏈輪的轉(zhuǎn)速為4.7。四、轉(zhuǎn)載機(jī)該轉(zhuǎn)載機(jī)為膠帶式，布置在中間輸送機(jī)之后，前端與其轉(zhuǎn)載機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)相連。為適應(yīng)機(jī)后不同型式的運(yùn)輸設(shè)備，借助回轉(zhuǎn)、升降油缸，可在水平方向和垂直方向上擺動(dòng)。膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)由3kw電動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)，把來(lái)自中間輸送機(jī)的煤巖轉(zhuǎn)載至機(jī)后運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。五、液壓系統(tǒng)掘進(jìn)機(jī)的行走、切割機(jī)構(gòu)的伸縮和在水平及垂直方向上的擺動(dòng)、中間輸送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)、裝載機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)及升降、膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)在水平和垂直方向上的擺動(dòng)，均由液力驅(qū)動(dòng)。為防止轉(zhuǎn)載機(jī)和切割機(jī)構(gòu)切割滾筒在載荷作用下的自行下降，以及切割機(jī)構(gòu)切割滾筒的自行回?cái)[，液壓系統(tǒng)中分別在相應(yīng)的換向閥中設(shè)置了液控單向閥。由于液控單向閥的鎖緊作用，油缸后腔的回油路斷開(kāi)，活塞可在油缸行程的任意位置上鎖緊，有效地防止升降油缸和回轉(zhuǎn)油缸的擺動(dòng)。在升降油缸的前腔進(jìn)入高壓油的同時(shí)，便打開(kāi)液控單向閥，油缸的后腔油路得以接通，轉(zhuǎn)載機(jī)或切割機(jī)構(gòu)才能擺動(dòng)或升降。此外，在控制各油缸的六個(gè)換向閥的進(jìn)油路中，均設(shè)置了鎖緊單向閥。該掘進(jìn)機(jī)在液壓系統(tǒng)中使用了通流面積可變的液控制動(dòng)閥。該閥的工作原理為：當(dāng)油馬達(dá)輸入高壓油時(shí)，可根據(jù)油馬達(dá)的進(jìn)油壓力大小，自動(dòng)調(diào)節(jié)油馬達(dá)的回油路的通流面積。當(dāng)油馬達(dá)的進(jìn)油壓力不大于零時(shí)，制動(dòng)閥關(guān)閉；當(dāng)油馬達(dá)的進(jìn)油壓力大于零而又小于1.47時(shí)，制動(dòng)閥的通流面積隨進(jìn)油壓力值的增減而增減：當(dāng)油馬達(dá)的進(jìn)油壓力大于1.47時(shí)，制動(dòng)閥全部開(kāi)啟。而油馬達(dá)的進(jìn)油壓力又是隨行走阻力值變化的。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)行走阻力大時(shí)，如掘進(jìn)機(jī)上山、速度減慢，此時(shí)油馬達(dá)進(jìn)油壓力增高，液控制動(dòng)閥能根據(jù)油馬達(dá)的進(jìn)油壓力自動(dòng)地調(diào)節(jié)回油路的通流面積，使行走速度加快。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)行走阻力減小時(shí)，如掘進(jìn)下山、速度加快此時(shí)油馬達(dá)進(jìn)油壓力降低，液控制動(dòng)閥相應(yīng)地自動(dòng)減小回油路的通流面積，使行走速度減慢。當(dāng)掘進(jìn)機(jī)突然下滑時(shí)，將會(huì)使油馬達(dá)的進(jìn)油腔造成負(fù)壓，由于液控制動(dòng)閥此時(shí)保持關(guān)閉狀態(tài)，使油馬達(dá)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，有效地起了自動(dòng)保護(hù)作用。六、使用情況徐州礦務(wù)局龐莊煤礦，1979年10月至1981年10月，使用這種機(jī)型正常生產(chǎn)453d，共掘進(jìn)平均斷面為10的全煤巷道8989，日平均進(jìn)尺19.84，最高班進(jìn)20.5， 最高日進(jìn)50.9，最高月進(jìn)1125。兗州礦務(wù)局興隆莊礦從1981年9月至l 986年12月，3臺(tái)MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)共掘進(jìn)巷道20713，3臺(tái)掘進(jìn)機(jī)總服務(wù)時(shí)間1575。1985年，一個(gè)綜掘隊(duì)使用3臺(tái)掘進(jìn)機(jī)輪換掘進(jìn)8.75的全煤巷道2764，巷道掘進(jìn)總時(shí)間315。最高班進(jìn)尺9.6，最高日進(jìn)尺26，最高月進(jìn)尺6l0，直接工效0.58。該機(jī)型的后配套設(shè)備采用原機(jī)所帶的轉(zhuǎn)載機(jī)與國(guó)產(chǎn)的SGW17-40T型刮板輸送機(jī)。切割過(guò)程個(gè)，采用外噴霧降塵，巷道煤巖塵最高含量為250開(kāi)灤礦務(wù)局唐山礦從1980年1月至1985年12月使用1臺(tái)MRH-S50-3型掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)巷道7991，總使用時(shí)間為791。1985年掘進(jìn)機(jī)與QZP-160型橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)(哈爾濱煤機(jī)廠制造)、SGW-40T（或44型)刮板輸送機(jī)配套使用，在168內(nèi)巷道掘進(jìn)總進(jìn)尺為1988。最高班進(jìn)尺為19.2，最高日進(jìn)尺為50，最高月進(jìn)尺為412。第4章 MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)履帶行走機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則4.1 MRH-S50-13型掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)要求掘進(jìn)機(jī)都采用履帶行走機(jī)構(gòu)，它支承機(jī)器的自重和牽引轉(zhuǎn)載機(jī)行走，當(dāng)掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，它承受切割機(jī)構(gòu)的反力、傾覆力矩及動(dòng)載荷。履帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)整機(jī)正常運(yùn)行、通過(guò)性能和工作穩(wěn)定性具有重要作用。履帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：具有良好的爬坡性能和靈活的轉(zhuǎn)向性能；兩條履帶分別驅(qū)動(dòng)，其動(dòng)力可選用液壓馬達(dá)或電動(dòng)機(jī)；履帶應(yīng)有較小的接近角和離去角，以減小其運(yùn)行阻力；要注意合理設(shè)計(jì)整機(jī)重心位置，使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應(yīng)有可靠的制動(dòng)裝置，以保證機(jī)器在設(shè)計(jì)的最大坡度上工作不會(huì)下滑。4.2 懸臂式掘進(jìn)機(jī)履帶機(jī)構(gòu)型式履帶機(jī)構(gòu)包括左履帶機(jī)構(gòu)和右履帶機(jī)構(gòu)，左右履帶機(jī)構(gòu)以掘進(jìn)機(jī)縱向中心線左右對(duì)稱，單邊履帶機(jī)構(gòu)（左履帶機(jī)構(gòu)或右履帶機(jī)構(gòu)）包括履帶架、驅(qū)動(dòng)裝置、履帶鏈、支重輪、導(dǎo)向輪、張緊裝置、等裝置。一、驅(qū)動(dòng)型式履帶機(jī)構(gòu)按驅(qū)動(dòng)型式分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)兩種型式。二、履帶板結(jié)構(gòu)履帶板結(jié)構(gòu)型式分為整體式履帶板和滾子式履帶板兩種型式。三、履帶鏈支承履帶鏈支承方式分為有支重輪和無(wú)支重輪兩種型式。支重輪須有可靠密封，能適應(yīng)泥砂水等惡劣環(huán)境。四、履帶機(jī)構(gòu)張緊 履帶張緊裝置的型式分為機(jī)械式張緊裝置和液壓張緊裝置兩種型式。五、履帶機(jī)構(gòu)制動(dòng) 履帶機(jī)構(gòu)應(yīng)有安全、可靠的制動(dòng)裝置，以保證掘進(jìn)機(jī)在最大的設(shè)計(jì)坡度上不會(huì)下滑。六、動(dòng)作功能履帶機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足掘進(jìn)機(jī)作業(yè)和調(diào)動(dòng)時(shí)機(jī)器的前進(jìn)、后退、左右轉(zhuǎn)向及爬坡等功能要求。4.3 懸臂式掘進(jìn)機(jī)履帶機(jī)構(gòu)的通用技術(shù)條件一、范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了懸臂式掘進(jìn)機(jī)（以下簡(jiǎn)稱掘進(jìn)機(jī)）履帶行走機(jī)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱行走機(jī)構(gòu)）的定義、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸，貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下用掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)，也適用于其他履帶式煤礦機(jī)械的行走機(jī)構(gòu)。二、引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB 30771988合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件6B 37681996噪聲源聲功率級(jí)的測(cè)定簡(jiǎn)易法GB 100951988漸開(kāi)線圓柱齒輪精度MT 2381991懸臂式掘進(jìn)機(jī)通用技術(shù)條件MT 291. 11992懸臂式掘進(jìn)機(jī)傳動(dòng)齒輪箱檢驗(yàn)規(guī)范三、定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。（一）行走機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)工作推進(jìn)、非工作調(diào)動(dòng)、爬坡行走、牽引轉(zhuǎn)載機(jī)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。（二）履帶鏈實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)推移的組件。（三）履帶板履帶鏈與地面接觸的元件（四）支重輪安裝在履帶架下部支承掘進(jìn)機(jī)整機(jī)重力的組件。（五）托鏈輪安裝