外文翻譯---懸臂縱軸式掘進機的總體設(shè)計

1、<p>　　The vertical Boom-type Roadheader design</p><p><b>　　Mei Feng</b></p><p>　　Mechanism Research,2010, 12(8):78~89</p><p>　　懸臂縱軸式掘進機的總體設(shè)計</p><p><

2、;b>　　梅峰</b></p><p>　　機械研究，2010，12（8）：78~89</p><p>　　懸臂縱軸式掘進機的總體設(shè)計</p><p>　　總體設(shè)計是機械產(chǎn)品設(shè)計過程中的重要內(nèi)容和主要環(huán)節(jié)，它是在方案設(shè)計之后緊接著進行的設(shè)計工作。懸臂縱軸式掘進機(以下簡稱掘進機)的總體設(shè)計對整機性能的優(yōu)劣起著決定性的作用，并決定了各總成、系統(tǒng)、各部

3、件之間的協(xié)調(diào)性，統(tǒng)一性和匹配關(guān)系，從而獲得總體的高端 性能和較好的技術(shù)經(jīng)濟效益。 </p><p>　　掘進機的總體設(shè)計，主要包括以下內(nèi)容： </p><p>　　1）據(jù)設(shè)計任務(wù)書選擇機型及各部件結(jié)構(gòu)型式 </p><p>　　2）定整機的主要技術(shù)性能參數(shù)，包括尺寸參數(shù)、重量參數(shù)、運動參數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟指標 </p><p>　　3）按照總體設(shè)計

4、的性能要求，確定整機系統(tǒng)的組成 及它們之間的匹配性以及各個部件的主要技術(shù)參數(shù) </p><p>　　4）進行必要的總體計算，并繪制傳動、液壓、電控系統(tǒng)圖等。 </p><p>　　1．選定該機型和各個部件及其結(jié)構(gòu)型式、驅(qū)動方式、并進行總體的合理布置</p><p>　　該項內(nèi)容在確定前，首先應(yīng)滿足設(shè)計任務(wù)書的內(nèi)容，特別是用戶提出的主要要求經(jīng)過調(diào)研，雙方反復交換意見

5、，達到既能滿足用戶(或上級)條件，又能較好的符合本企業(yè)產(chǎn)品發(fā)展的總體規(guī)劃。 </p><p><b>　　1）機型的選定 </b></p><p>　　根據(jù)掘進機的用途，是用于煤礦井下巷道的掘進還是用于其他行業(yè)的工程作業(yè)，掘進機的工作條件是用于截割煤巷還是半煤巖巷，煤巖的單向抗壓強度(或普氏系數(shù)f值)及巖石的磨蝕系數(shù)。同時應(yīng)對照行標MT138~1995《懸臂式掘進機的

6、型式與參數(shù)》，按其截割煤巖的最大單向抗壓強度，選定機型的類別。 </p><p>　　2）各部件結(jié)構(gòu)型式、驅(qū)動方式的確定 </p><p>　　掘進機一般由截割機構(gòu)、裝運機構(gòu)、行走機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及輔助裝置(如除塵裝置、安全裝置、遙控 監(jiān)測裝置)等組成。 </p><p>　　a．截割機構(gòu)。截割機構(gòu)的驅(qū)動方式由交流電動機驅(qū)動，在傳動系統(tǒng)中一般設(shè)齒形聯(lián)軸節(jié)，不

7、設(shè)機械式過載保護裝置，經(jīng)兩級行星減速器帶動主軸前端的截割頭。</p><p>　　部分斷面掘進機的工作機構(gòu)有截鏈式、圓盤銑削式和懸臂截割式等。因懸臂截割式掘進機機體靈活、體積較小，可截出各種形狀和斷面的巷道，并能實現(xiàn)選擇性截割，而且截割效果好，掘進速度較高；所以，現(xiàn)在主要采用懸臂截割式，并已成為當前掘進機工作機構(gòu)的一種基本型式。</p><p>　　按截割頭的布置方式，分為縱軸和橫軸式兩種

8、。</p><p>　　縱軸式截割頭的優(yōu)點是：傳動方便、結(jié)構(gòu)緊湊，能截出任意形狀的斷面，易于獲得較為平整的斷面，有利于采用內(nèi)伸縮懸臂，可挖柱窩或水溝。截割頭的形狀有圓柱形、圓錐形和圓錐加圓柱形，由于后兩種截割頭利于鉆進，并使截割表面較平整，故使用較多。這種工作機構(gòu)的缺點是：由于縱軸式截割頭在橫向擺動截割時的反作用力不通過機器中心，與懸臂形成的力矩使掘進機產(chǎn)生較大的振動，故穩(wěn)定性較差。因此，在煤巷掘進時，需加大機身

9、重量或裝設(shè)輔助支撐裝置。</p><p>　　目前，這種掘進機在部分斷面掘進機中使用較多。</p><p>　　b．裝運機構(gòu)。它一般由裝載機構(gòu)和中間輸送機組成。它們可采用分別驅(qū)動或集中聯(lián)動方式，既可用交流電動機驅(qū)動，也可用液壓馬達驅(qū)動。 </p><p>　　耙爪式是利用一對交替動作的耙爪來不斷地耙取物料并裝入轉(zhuǎn)載運輸機構(gòu)。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、外形尺寸小、裝

10、載效果好，目前應(yīng)用很普遍。但這種裝載機構(gòu)寬度受限制（因為掘進機工作時履帶行走機構(gòu)一般不調(diào)動）。為擴大裝載寬度，可使鏟板連同整個耙爪機構(gòu)一起水平擺動，或設(shè)計成雙耙爪機構(gòu)，以擴大裝載范圍。</p><p>　　星輪式機構(gòu)比耙爪式簡單、強度高、工作可靠，但裝大塊物料的能力較差。</p><p>　　裝載機構(gòu)方案是既能裝設(shè)耙爪式也可裝設(shè)星輪式，兩者可以互換使用。通常，應(yīng)選擇耙爪式裝載機構(gòu)，但考慮裝

11、載寬度問題，可選擇雙耙爪機構(gòu)，也可設(shè)計成耙爪與星輪可互換的裝載機構(gòu)。部分斷面掘進機多采用刮板鏈式輸送機構(gòu)。輸送機構(gòu)一般是由機尾向機頭方向傾斜向上布置的。輸送機構(gòu)可采用聯(lián)合驅(qū)動方式，即將電動機或液壓馬達和減速器布置在刮板輸送機靠近機身一側(cè)，在驅(qū)動裝載機構(gòu)同時，間接地以輸送機構(gòu)機尾為主動軸帶動刮板輸送機構(gòu)工作。這樣傳動系統(tǒng)中元件少、機構(gòu)比較簡單，但裝載與輸送機構(gòu)二者運動相牽連，相互影響大。由于該位置空間較小布置較困難。</p>

12、<p>　　輸送機構(gòu)采用獨立的驅(qū)動方式，即將電動機或液壓馬達布置在遠離機器的一端，通過減速裝置驅(qū)動輸送機構(gòu)。這種驅(qū)動方式的傳動系統(tǒng)布置簡單，和裝載機構(gòu)的運動互不影響。但由于傳動裝置和動力元件較多，故障點有所增加。</p><p>　　目前，這兩種輸送機構(gòu)均有采用，設(shè)計時應(yīng)酌情確定。一般常采用與裝載機構(gòu)相同的驅(qū)動方式。</p><p>　　裝載機構(gòu)可以采用電動機驅(qū)動，也可用液壓馬

13、達驅(qū)動。但考慮工作環(huán)境潮濕、有泥水，選用液壓馬達驅(qū)動為好。</p><p>　　c．行走機構(gòu)。行走機構(gòu)一般采用履帶型式，履帶式行走機構(gòu)適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。具有牽引能力大，機動性能好、工作可靠、調(diào)動靈活和對底板適應(yīng)性好等優(yōu)點。但其結(jié)構(gòu)復雜、零部件磨損較嚴重。目前部分斷面掘進機通常采用履帶式行走機構(gòu)。兩條履帶分別由各自的動力來驅(qū)動，可實現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。履帶的驅(qū)動動力有電動機和液壓馬達兩種，電動機驅(qū)動

14、一般只設(shè)置一種行走速度，液壓馬達驅(qū)動可采用低速大扭矩馬達直接帶動履帶鏈輪，或采用中速液壓馬達減速器帶動履帶鏈輪的傳動方式，它可實現(xiàn)無極調(diào)速。 </p><p>　　履帶結(jié)構(gòu)型式有滑動和滾動兩種，當機器調(diào)動速度≤10m/min的中、輕型掘進機，宜采用滑動結(jié)構(gòu)型式；當機器的調(diào)動速度>10m/min的重型、特重型掘進機，應(yīng)采用滾動結(jié)構(gòu)型式。 </p><p>　　d．液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)多采

15、用開式系統(tǒng)多路閥集中控制(直接操縱或遙控操縱)方式。以往國內(nèi)外多采用齒輪泵，近年來掘進機液壓系統(tǒng)采用柱塞泵有增多的趨勢。 </p><p>　　e．電控系統(tǒng)。電控系統(tǒng)包括動力部分、控制部分和檢測部分。電控系統(tǒng)必須按照煤礦井下防爆要求設(shè)計、制造、檢驗，必須符合 GB3836-2000標準中的有關(guān)規(guī)定和要求。為了提高掘進機在作業(yè)時的安全性，操作的靈活性 以及機械傳動部分的故障診斷及監(jiān)控功能，從實用角度考慮，裝設(shè)必要的

16、離機遙控裝置、測控壓力、溫度、液位及關(guān)鍵部位的故障診斷裝置。</p><p><b>　　3）總體布置</b></p><p>　　總體布置的內(nèi)容包括以下幾個方面：</p><p>　?。?）確定各部件在整機說的位置，并對外形尺寸提出要求；</p><p>　?。?）確定各部件、部件與整機之間的連接方式；</p&g

17、t;<p>　?。?）估算整機重量，并對各部件的重量提出要求；</p><p>　?。?）布置各操縱機構(gòu)、司機座位等；</p><p>　　（5）審核個運動部件的運動空間，排除可能發(fā)生的運動干涉。</p><p><b>　　4） 具體要求</b></p><p>　　在掘進機總體布置時，需注意以下問題：&

18、lt;/p><p>　?。?）工作機構(gòu)減速器減速器的進、出軸盡量同軸線；</p><p>　　（2）懸臂和鏟板的尺寸關(guān)系相適應(yīng)，既有利于裝載，又要避免截割頭截割鏟板；</p><p>　?。?）懸臂的水平和垂直擺動中心的位置可以重合，也可以不重合。從增加機器的穩(wěn)定性看，擺動這些都高度應(yīng)盡量降低。在保證懸臂不與其他機構(gòu)干涉的條件下，擺動中心的位置應(yīng)盡量靠后，但必須保證中心

19、在機器的縱向?qū)ΨQ平面內(nèi)；</p><p>　　（4）當各主要部件設(shè)計出來之后。應(yīng)進行校核，不滿足需求時需僅需調(diào)整，使重心位于履帶中心稍偏前且小于L/6（L為履帶接地長度）。此外，還需求重心位置在截割機構(gòu)回轉(zhuǎn)臺中心線之后，而且重心高度越低越好，以提高機器作業(yè)時的穩(wěn)定性。</p><p>　　（5）總體布置應(yīng)考慮左右兩側(cè)重量對稱并照顧工作習慣及方便操作。司機座一般設(shè)在機身左側(cè)、且位于機身后部，

20、座椅高度應(yīng)保證司機的視線，使其哪個很好地操縱機器，截割出規(guī)則的巷道；</p><p>　?。?）操縱臺位置要適當，應(yīng)保證司機操縱方便、省力。儀表顯示裝置的位置要便于司機觀察，又不分散司機正常操作的注意力。</p><p>　　5）傳動型式及動力元件的選擇</p><p>　　a．傳動型式及元件選擇應(yīng)遵循的原則</p><p>　?。?）技術(shù)先

21、進性：能夠改善機器性能，提高生產(chǎn)率；</p><p>　?。?）經(jīng)濟合理性：傳動系統(tǒng)盡量簡單、元件少，易加工，價格低，維修容易，使用壽命長；</p><p>　　（3）工作可靠性:傳動系統(tǒng)的可靠性表現(xiàn)為元件使用壽命，因此也是對元件質(zhì)量的要求；</p><p>　?。?）適應(yīng)性：元件應(yīng)適應(yīng)傳動系統(tǒng)的載荷、工況及環(huán)境等條件的要求。</p><p>

22、;　　b．各機構(gòu)對傳動系統(tǒng)的要求及傳動型式的選擇</p><p>　　掘進機的截割、裝載、運輸、行走等機構(gòu)一般均為分別傳動，各部件受力狀態(tài)及工作條件不同，因而傳動型式有不同的要求。</p><p>　　（1）工作機構(gòu)要求有較大的短時過載能力，而油馬達對沖擊負荷很敏感，過載負荷能力低，影響截割頭正常連續(xù)運轉(zhuǎn)。所以，掘進機的工作機構(gòu)宜采用電動機為動力的機械傳動型式。應(yīng)利用體積小、功率大、過負荷

23、能力強的專用電動機，并配備可靠的電氣保護裝置。根據(jù)工作機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊的特點，通常工作機構(gòu)的減速器設(shè)在懸臂內(nèi)，成為懸臂的組成部分。截割頭調(diào)速方式一般采用配換掛輪的方法，變速機構(gòu)力求簡單。</p><p>　?。?）耙裝機構(gòu)傳動裝置的特點是：減速器需裝在尺寸有限的鏟板下部，因而設(shè)計空間較小，工作條件惡劣。減速器經(jīng)常浸泡在煤巖泥水中，卡料時易過載。</p><p>　　耙裝、輸送機構(gòu)若采用機械傳動

24、，用于電動機尺寸較大，不便在輸送機尾安裝，一般是在鏟板上部兩側(cè)安裝兩臺電動機，作為耙裝、輸送機構(gòu)的共同動力，這樣勢必使減速箱的尺寸增大，在鏟板下布置較緊張。此外，考慮耙爪及鏈板卡鏈過載情況，為保護電動機不至燒毀，一般需要在減速器內(nèi)設(shè)安全摩擦片離合器。</p><p>　　耙裝、輸送機構(gòu)若采用齒輪油馬達傳動，由于尺寸小、重量輕，可使二者分別傳動，從而簡化傳動裝置，便于在鏟板下布置，便于設(shè)計密封效果好的機械密封或?qū)p

25、速器與鏟板分離，同時可實現(xiàn)過載自動保護。</p><p>　?。?）履帶行走機構(gòu)的驅(qū)動方式有電動機和油馬達驅(qū)動兩種方式。分別通過機械減速裝置或直接由油馬達帶動履帶的主動鏈輪運轉(zhuǎn)。</p><p>　　機械傳動的履帶行走機構(gòu)，一般是將電動機裝于兩條履帶減速器后部，制動方式采用機械液壓制動方式。這種傳動方式傳動可靠性高，電動機價格低，維修容易，但不能調(diào)速，減速箱體積較大，巷道淋水大時，電動機易

26、受潮而燒毀。</p><p>　　履帶行走機構(gòu)采用液壓傳動型式，系統(tǒng)簡單、性能較好、技術(shù)先進。液壓傳動的行走機構(gòu)中，在液壓馬達型式選擇及調(diào)速方式設(shè)計方面，有不同的方案。</p><p>　　采用低速大扭矩馬達驅(qū)動，其特點是系統(tǒng)簡單，尺寸小、重量輕，能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速及過載自動保護。但液壓馬達傳動復雜、制造費用高，維護較難。</p><p>　　采用齒輪油馬達,容積效率

27、高，耐沖擊性能好，維修容易，造價較低，一臺10KW左右齒輪油馬達的價格只有同功率徑向柱塞馬達的1/10；尺寸小、重量輕。一臺10KW左右齒輪油馬達的重量，僅為同功率低速大扭矩馬達的1/18，為電動機重量的1/13。采用齒輪油馬達后，減速器尺寸雖然較低速大扭矩馬達的大，但較電動式的?。∕RH-S50-13型機的減速器傳動比i=328）。因此可方便地將馬達、減速器、液壓制動閥、緊鏈裝置等安裝于履帶架中間。這種方式在技術(shù)性能上優(yōu)于機械傳動，在

28、經(jīng)濟指標上優(yōu)于低速大扭矩馬達傳動。因此具有獨特的優(yōu)點。</p><p>　　行走機構(gòu)的調(diào)速方式有兩種，一種是采用變量泵。另一種是采用分流或并流的調(diào)速方案，如MRH-S50-13型機，即在機器快速調(diào)動時，停止向裝載馬達供油，僅向行走馬達供油，使掘進機有兩種行走速度。</p><p>　　2．確定整機主要技術(shù)參數(shù) </p><p>　　掘進機整機主要技術(shù)參數(shù)包括尺寸參數(shù)

29、 (長×寬×高)、重量參數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)。 </p><p><b>　　1）尺寸參數(shù)</b></p><p>　　整機長度、寬度的大小直接與其轉(zhuǎn)彎半徑有關(guān)，推薦輕型機長度≤7．5m，中型機長度≤8．5m，重型機≤l0m，對應(yīng)的寬度分別為≤1.6m，≤2.5m，≤3m。 </p><p>　　整機的高度直接關(guān)系到它的動

30、、靜態(tài)穩(wěn)定性，適應(yīng)范圍和通過性的好壞，因此越低越好。當今中外機型發(fā)展趨勢是矮機型，中、重型機高度 1.6～2m，特輕型、輕型機的高度 1.4～1.6m。掘進機可掘巷道斷面的最大、最小高度和寬度應(yīng)滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。臥底深度 250~400mm,離地間隙C=B/13+84(mm)，B為兩履帶中心距)。中間輸送機龍門口過料高度最好為 400mm，履帶接地長度L與其中心距B之比應(yīng)為L/B≤1.6。 </p><p>

31、<b>　　2）重量參數(shù) </b></p><p>　　整機自重是掘進機的—個重要參數(shù)，機重太輕，工作穩(wěn)定性下降，擺動截割時會發(fā)生擺尾現(xiàn)象、截割效率下降，截齒磨耗率增加；機重太重時，機動性差，轉(zhuǎn)向靈活性下降。—般它的自重可按w=(t)估算，式中N為截割機構(gòu)功率，kW；V為截割頭平均截割速度，m/s；也可參照現(xiàn)有掘進機用類比法來確定，機重(t)與截割功率（kW）之比為0．25～0．4。對于一般

32、煤、巖底板，許用值<p>≤0.14MPa；對于水軟化的泥質(zhì)頁巖底板，<p>≤0．05MPa。 </p><p><b>　　3）運動參數(shù) </b></p><p>　　截割機構(gòu)的運動參數(shù)：截割頭的平均截割速度V：對煤巖的單向抗壓強度40MPa，V=3~3.5m/s；60MPa，V=2~2．5m/s，>60MPa．V=l~2m/s。但最終切

33、割速度由切割技術(shù)來確定。 </p><p><b>　　4）動力參數(shù) </b></p><p>　　掘進機驅(qū)動的動力源都采用交流電動機。截割機構(gòu)功率大小。實際上一般采用類比法，再結(jié)合掘進機一些個性因素及經(jīng)驗來確定。 </p><p>　　掘進機在作業(yè)過程中，縱軸式和橫軸式部需要足夠的掏槽推進力和擺動(水平方向和垂直方向)力。 </p>

34、;<p>　　根據(jù)俄羅斯(原蘇聯(lián))在實驗室的試驗結(jié)果得知，截割煤巖的普氏硬度 f=4~6(相當于 0 C=40~60MPa)，研磨系數(shù) F=5~7mg／mm2。截割時的擺動力 (牽引力)Pv=(1～1．34)P，P=M／Rcp，式中P為截割頭上的平均截割力；Rcp為截割頭平均半徑；M為截割頭上的額定扭矩。掏槽時的進給力(軸向推力)R；(1.8～2.5)Pv，此力不得大于履帶對底板打滑時的極限牽引力。 </p>

35、<p><b>　　5）技術(shù)經(jīng)濟指標 </b></p><p>　　Q=(m3/min)，式中sx為截割頭的縱向橫截面積，m2：Vn為截割頭的截割擺動速度，m/min。 </p><p>　　掘進機的設(shè)計壽命，在國際上先進的產(chǎn)品可達 3～5年，在此期間它無需升井大修，國內(nèi)產(chǎn)品一般為1～2年。 </p><p>　　3.按照總體設(shè)計的

36、要求。確定各主要部件參數(shù)及其相互之間的連接關(guān)系 </p><p>　　1）截割機構(gòu)技術(shù)參數(shù)的確定及其連接關(guān)系 </p><p>　?。?)截割機構(gòu)技術(shù)參數(shù)的確定截割頭上的截齒排列一般為雙頭或三頭螺旋線布置方式。截割頭轉(zhuǎn)速 n=20~65r／min，截齒尖的平均截割速度 V=1．5～2．5m／s，截割擺動速度 Vn=0.8～l0m／s。截線距離 t=20~50mm，(切煤時取大值，切巖時取小

37、值)。平均單刀力應(yīng)達到：f4級煤巖 F≥2500N，f6級煤巖 F≥5000N，f8級煤巖 F≥12000N，截齒安裝角最佳為45°～48°。 </p><p>　　(2)截割機構(gòu)的連接 </p><p>　　截割機構(gòu)懸臂安裝在叉形架前端，叉形架固定在回轉(zhuǎn)臺上，回轉(zhuǎn)臺固定在機架上。根據(jù)截割機構(gòu)在作業(yè)過程中的作用力和力矩，應(yīng)用 MT475-1996《懸臂式掘進機回轉(zhuǎn)支承型

38、式、基本參數(shù)和技術(shù)要求》選定回轉(zhuǎn)支承的結(jié)構(gòu)型式，通過計算確定回轉(zhuǎn)支承規(guī)格尺寸。如用戶對懸臂不要求有伸縮結(jié)構(gòu)，一般不推薦采用。 </p><p>　　2)裝運機構(gòu)參數(shù)的確定</p><p><b>　　(1)裝載機構(gòu) </b></p><p>　　裝載機構(gòu)與中間輸送機采用聯(lián)動方式或單動方式，裝載機構(gòu)耙爪的轉(zhuǎn)速一般為 25~48r／min。星輪的轉(zhuǎn)

39、速可略高一些。采用液壓馬達直接驅(qū)動時，最大輸出扭矩應(yīng)為計算額定扭矩值的 1．5倍。鏟煤板的傾斜角一般為 21°～25°，它的寬度應(yīng)比履帶外寬大0.6～1.2m，下降最低位置不應(yīng)小于臥底深度上升最大高度應(yīng)達到 350~400mm。 </p><p><b>　　(2)中間輸送機 </b></p><p>　　中間輸送機的鏈條可采用單鏈或雙鏈結(jié)構(gòu)形式的

40、圓環(huán)鏈，鏈速不應(yīng)超過 0.92m/s，鏈條采用美國萬向套筒滾子鏈單鏈時，鏈速不應(yīng)超過 2.5m/s，一般取 1.6～2m為了滿足卸載高度的變化要求，機尾應(yīng)設(shè)多級升降液壓缸實現(xiàn)升降，升起時的最小高度應(yīng)為受料斗高度加300mm左右。如機尾需要左右擺動時，必須采用一條美國萬向套筒滾子鏈，在轉(zhuǎn)向位置的一側(cè)設(shè)置單作用液壓缸實現(xiàn)機尾左右擺動 45°，以擴大卸載的寬度。 </p><p>　　3)行走履帶技術(shù)參數(shù)的確

41、定和連接關(guān)系 </p><p>　　a.行走履帶的驅(qū)動型式和傳動方式有兩種，總體設(shè)計和總體布置時確定其中一種。 </p><p>　　(1)電動機驅(qū)動一大傳動比減速器(i≈250)→帶動主動鏈輪。 </p><p>　　一般只能確定一種行走速度 5～7.5m／min。 </p><p>　　(2)速大扭矩液壓馬達一直接驅(qū)動主動鏈輪或中高速馬達

42、一減速箱一帶動主動鏈輪能實現(xiàn)快速調(diào)動和慢速作業(yè)的需要，行走速度為0～10m/min的無級調(diào)速。 </p><p>　　b.履帶傳動的連接關(guān)系 </p><p>　　結(jié)構(gòu)型式有滑動和滾動兩種 ，滑動式結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)阻較大，對特輕型、輕型、中型掘進機推薦采用滑動結(jié)構(gòu)式。滾動式運行阻力較小，履帶架底部與履帶鏈相接觸磨損小。重型和特重型掘進機推薦采用這種結(jié)構(gòu)型式。履帶架底部裝設(shè)的支重輪，每個承載力應(yīng)

43、不小于機重50％，間距一般為履帶板節(jié)距的 1.5倍。 </p><p>　　4) 液壓系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)的確定 </p><p>　　液壓系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)的確定應(yīng)在液壓設(shè)計計算后定。系統(tǒng)的額定工作壓力不宜高于 20~25MPa。在系統(tǒng)有液壓馬達傳動動力時應(yīng)設(shè)置冷卻器，系統(tǒng)中選用串聯(lián)輪泵時，額定壓力宣在 20MPa以下。選用泵和馬達的安裕度應(yīng)為1.5左右。系統(tǒng)中每個回路的溢流閥調(diào)定壓力為其額定壓力的

44、 1.8～2.2倍為宜。 </p><p>　　5)電控系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的確定 </p><p>　　電控系統(tǒng)的供電電壓應(yīng)按掘進機機型大小來確定壓等級，特輕型、輕型機應(yīng)選660V，中、重型機 型應(yīng)選660V/1140V。動力部分回路中的電器元件應(yīng)滿足供電電的波動范圍70％～115％的要求。 </p><p><b>　　6)其他輔助系統(tǒng) </b>

45、;</p><p>　　1)外噴霧系統(tǒng)，噴嘴設(shè)置在截割機構(gòu)懸臂的前端水壓為1.5 MPa。 </p><p>　　內(nèi)噴霧系統(tǒng)的噴嘴裝置設(shè)在截割頭截齒座的后面內(nèi)噴霧系統(tǒng)的壓力不低于 4MPa。對截割巖石的情況下應(yīng)適當提高水壓和水量。 </p><p>　　2)內(nèi)外噴霧系統(tǒng)總水量不得超過掘進機實際生能力的 6～8％，否則造成工作面煤泥積水現(xiàn)象。</p>&

46、lt;p>　　4．進行必要的總體計算及系統(tǒng)圖等</p><p>　　在掘進機總體設(shè)計和總體布置完成之后，整機的各個系統(tǒng)和主要部件的主要結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)己基本確定，對整機應(yīng)進行必要的總體計算及系統(tǒng)圖等。 </p><p>　　1）掘進機截割機構(gòu)動靜態(tài)穩(wěn)定性的計算。 </p><p>　　2）各部件傳動系統(tǒng)和液壓電控系統(tǒng)的功率計算。 </p><

47、p>　　3）液壓系統(tǒng)熱平衡的計算。 </p><p>　　4）繪制傳動、液壓、電控系統(tǒng)圖。 </p><p>　　5）繪制截割巷道斷面圖。 </p><p><b>　　5. 結(jié)語</b></p><p>　　掘進機的總體設(shè)計是掘進機設(shè)計工程中技術(shù)設(shè)計的個組成部分。它的設(shè)計關(guān)鍵是總體性能參數(shù)的合理選擇，各個系統(tǒng)和總

48、成的優(yōu)化設(shè)計水平，特別是截割機構(gòu)的切割技術(shù)顯得尤為重要。 </p><p>　　本文所述掘進機的總體設(shè)計仍然是以傳統(tǒng)設(shè)計為基礎(chǔ)，在動力學、運動學、受力計算等方面應(yīng)廣泛應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計方法，如概念設(shè)計、三維設(shè)計運動學、動力學仿真技術(shù)、有限元設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等。同時，應(yīng)廣泛學習國際上這方面的新設(shè)計方法為我所用，提高我們的設(shè)計水平，積累我們的設(shè)計經(jīng)驗，搞出安全、可靠、性能優(yōu)良的高端產(chǎn)品。</p><p&g

49、t;<b>　　參考書目：</b></p><p>　　[1] H. Kinugawa, Crawler crane, Power Design 27 (7) (1989) 40– 43.</p><p>　　[2] M. Kawamura, Technical trend of crawler crane, Construction Machinery and Eq

50、uipment 33 (1) (1997) 40– 46.</p><p>　　[3] J. Chiba, T. Takeda, Automatic control in construction machines, Journal of SICE 21 (8) (1982) 40– 46.</p><p>　　[4] T. Nakano, et al., Development of l

51、arge hydraulic excavator, Mitsubishi Heavy Industries Technical Review 22 (2) (1985) 42–51.</p><p>　　[5] D.A. Badley, D.W. Seward, The development, control and operation of an autonomous robotic excavator, J

52、ournal of Intelligent and Robotic Systems 21 (1998) 73–97.</p><p>　　[6] K. Kawamura, et al., Development of Intelligent Hydraulic Excavator-HYPER GX Series, SAE Technical Paper Series 941796 (1994) 1 – 10.&l

53、t;/p><p>　　[7] H. Araya, M. Kagoshima, Semi-automatic control system for hydraulic shovel, Automation in Construction 10 (4) (2001) 477– 486.</p><p>　　[8] N. Sugimoto, M. Kakuzen, H. Kinugawa, An a

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