EBZ135掘進(jìn)機(jī)截割部行減速器的優(yōu)化研究.pdf

1、在煤炭行業(yè)中，煤礦巷道的快速掘進(jìn)是保證煤炭產(chǎn)量及采掘效率的關(guān)鍵技術(shù)，采掘裝備及技術(shù)水平直接關(guān)系到煤礦的生產(chǎn)效率及煤礦安全。目前，國內(nèi)大中型煤礦的巷道掘進(jìn)主要的方式是采用掘進(jìn)機(jī)和單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)，稱之為煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)。當(dāng)前所采用的掘進(jìn)機(jī)械主要是以懸臂式掘進(jìn)機(jī)為主。盡管我國在近年來不斷加大對掘進(jìn)技術(shù)的研究力度，并且取得了一些重要成果。但是，與國外的先進(jìn)設(shè)備相比，由國內(nèi)自主設(shè)計生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)的總體性能參數(shù)偏低，在掘進(jìn)機(jī)的控制技術(shù)、截割方

2、式、除塵系統(tǒng)及元部件的可靠性等方面還存在著較大的差距。
　　 EBZ135掘進(jìn)機(jī)是一種懸臂式掘進(jìn)機(jī)，主要用于煤巷、半煤巖巷以及軟巖的巷道、隧道掘進(jìn)。該掘進(jìn)機(jī)通過截割臂和截割減速器將電動機(jī)的扭矩和功率傳遞到截割頭，對巖煤進(jìn)行截割。截割減速器的結(jié)構(gòu)形式、運(yùn)轉(zhuǎn)情況等各方面的性能指標(biāo)將會通過影響截割頭的運(yùn)轉(zhuǎn)而直接影響掘進(jìn)機(jī)的采掘效率、生產(chǎn)能力及機(jī)體的穩(wěn)定性等。因此，截割部減速器在EBZ135掘進(jìn)機(jī)的組成結(jié)構(gòu)中具有重要的地位。由于掘進(jìn)機(jī)的

3、工作空間一般比較狹小，要求掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)應(yīng)該在保證工作性能及使用要求的前提下使結(jié)構(gòu)尺寸最小。對于懸臂式掘進(jìn)機(jī)而言，應(yīng)該在保證截割臂的強(qiáng)度等各項安全指標(biāo)使用性能指標(biāo)的前提下，減輕截割臂的重量，減小其外圍直徑。由于截割減速器安裝在截割臂內(nèi)，這就使得截割減速器的預(yù)留安裝空間變的非常有限。因此，有必要對EBZ135掘進(jìn)機(jī)的截割減速器進(jìn)行以體積最小為目標(biāo)的參數(shù)優(yōu)化，使得在保證掘進(jìn)機(jī)使用性能及安全性能的前提下，使截割減速器的體積最小。
　　

4、 EBZ135掘進(jìn)機(jī)截割部減速器采用的是NGW二級行星齒輪減速器，本文通過建立該減速器的數(shù)學(xué)模型及約束條件，運(yùn)用MNTLAB優(yōu)化工具箱對其進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化。通過安全校核計算之后，進(jìn)一步確認(rèn)了優(yōu)化參數(shù)后的截割減速器達(dá)到了各項安全性能要求，并且優(yōu)化后減速器體積較優(yōu)化前縮小了22.3％，大大縮小了減速器的體積，減少了制造成本，改善了截割性能。
　　 通過運(yùn)用UG NX7.0對優(yōu)化后的截割減速器進(jìn)行實(shí)體模型的建立，并對其進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真