掘锚联合机组整体方案设计摘要量锚杆孔的方位深度孔径的准确性以及锚杆安装质量,又涉及操作者的人身安全劳动强度与作业条件。锚杆孔钻进设备的核心是高效与安全。发展煤矿锚杆孔钻进设备以高效安全为核心,就会有强劲的竞争力,这是产品具有发展前途的根本。掘进机分析与选择机体主要包括截割机构悬臂支撑机构装运机构行走机构转载机冷却喷雾系统液压系统电气系统。.机械传动系统如图,为所设计掘进机的机械传动系统。从图中可知,切割电动机通过联轴节,太阳轮,行星轮,内齿轮,太阳轮驱动切割头进行切割。耙爪由油马达经齿轮驱动。油马达的动力同时经齿轮和中间轴传递动另侧减速器,驱动另侧的耙爪。左右两个减速器的传动比相同,所以两个耙爪能保持同步。行走机构传动系统左右对称布置,分别由油马达通过齿轮,联轴节,太阳轮,行星轮,内齿轮驱动链轮,通过履带和从动链轮驱动掘进机行走。中间输送机由油马达通过联轴节,齿轮驱动主动链轮,是刮板链在主动链轮和从动链轮之间沿中部槽运转。图掘进机机械传动系统.截割机构由外水冷电动机,二级行星减速器,内伸缩悬臂筒和截割头组成。减速器两端法兰分别与电动机和内伸缩悬臂筒连接。而截割头通过矩形花键与主轴相连。另外,在内伸缩悬臂筒上还装有伸缩油缸和外喷雾装置。截割头掘进机直接用来破碎煤岩的部件,其形状,尺寸和其上截齿的排列方式对掘进机的工作性能有很大影响。截割头主要有截割头体,螺旋叶片和截齿座等组成。在齿座里面有截齿,叶片或头体上焊有安装内喷雾喷嘴用的喷嘴座。.纵轴式截割头该截割头体为组焊式结构,在头体上焊有截齿座和喷嘴座。头体上设有内喷雾水道,截割头通过键与主轴相连。截割头的形状轮廓有球形,球柱形,球锥形和球锥柱形四种。见图,其中以球锥形截割头的截齿受力比较合理,在此掘进机的截割头外形轮廓选择为球锥形。图截割头的形状轮廓放置方式对截齿,截割头乃至整机受力有较大影响。纵轴式截割头的截齿均按螺旋线方式分布在头体上,螺旋线头数般为条。截距对截割效果有较大影响。较大的截距可增加单齿截割力,但截齿的磨损也随之增加,两者应该兼顾。在选择截距时还应考虑上截割头上不同部位的截齿所受的负荷不同而产生的区别,应力求各截齿的符合均匀,以减小冲击载荷和使截齿的磨损速度接近。.横轴式截割头这种截割头的头体多为厚钢板的组焊结构或螺钉连接结构,由左右对称的两个半体组成。在头体上焊有齿座和喷嘴座,在头体上还开有内喷雾水道,装有配水装置。截割头体是通过涨套式联轴器同减速器的输出舟相连,可起过载保护作用。截割头的形状较为复杂,其外形的包络面般是由几段不同曲面组合而成。使用较多的组合型式有圆曲线抛物线圆曲线抛物线,圆曲线椭圆曲线圆曲线等集中。工作时,依据不同的工作条件选择截割头包络曲线的组合方式,力争达到最佳最佳截割效果。横轴式截割头的截齿数量较多,且按空间螺旋线方式分布在截割头上。螺旋线的旋向为左截割头右旋,右截割头左旋,这样,可将截落的煤岩抛向两个截割头的中间,改善截齿的受力情况,提高装载效果。.截齿及齿座掘进机所采用的截齿有扁形和镐形两种,经长期的实践证明,在截割硬岩时,镐形截齿的寿命比扁形截齿长,且由于镐形齿在使用中有自转磨锐性,耐冲击,所以近十年来,纵轴式截割头也较多采用了镐形截齿。截齿座用以安装截齿,安装镐形齿的齿座应由两种材料用特殊工艺制成,其内层材料的耐磨性要高于外层,以减少因截齿在截割过程中自动旋转而产生的耐磨量,增加齿座的使用寿命。也可采用在齿座内嵌套磨损后可及时更换的耐磨合金套。最后得出设计的截割头的技术特征型式纵轴式外形尺寸直径长度扭矩.•切割头速度截齿齿型镐形齿型数量个截齿固定方式弹簧挡圈圆锥形切割头上装有把镐形截齿,每条截齿线上有两个截齿,内喷雾喷嘴对准截齿的硬质合金头。截割减速器截割减速器的作用是将电动机的运动和动力传递到截割头。由于截割头工作时承受较大的冲击载荷,因此要求减速器有教高的可靠性和较强的过载能力,其箱体做为悬臂的部分,应有较大的刚性,连接螺栓应有可靠的放松装置,减速器最好能实现变速,以适应煤岩硬度的变化,增强机器的适应能力,常用的传动形式有圆锥圆柱齿轮传动,圆柱齿轮传动和二级行星齿轮传动。其传动原理如图所示。图二级行星轮传动原理二级行星减速器可实现同轴传动,速比大,结构紧凑,传动功率大,多用于纵轴式截割头圆锥圆柱齿轮传动的结构简单,能承受较大的载荷冲击,易实现机械过载保护,多用于横轴式截割头圆柱齿轮传动可实现截割头的二级转速,但减速箱的结构复杂,体积和重量较大,不提倡使用。电动机为实现较强的连续过载能力,适应复杂多变的截割载荷,并利用喷雾水加强冷却效果,目前,悬臂式掘进机多采用防爆水冷式电动机来驱动截割头。为满足悬臂长度的需要和减小电动机的径向尺寸,可采用串联双转子电动机为满足截割不同硬度的煤岩的需要,避免在减速箱中变速,可采用双速电动机。经过计算和比较,选择型隔爆外水冷电动机。电动机的机座为钢板焊接机构,外壳设有回形水套,进出水口分别位于电动机的下部和上部。接线盒在电动机的有上方度位置。根据供电电压和将定子接线连接成三角形和形。电动机轴承采用二硫化钼润滑脂。电动机的主要技术要求如下功率起动转矩额定转矩.•电压最大转矩额定转矩.•电流起动电流额定电流频率冷却水量转速冷却水压.效率.定子绕组允许温升功率因数.悬臂伸缩装置煤巷掘进机的悬臂有不可伸缩和伸缩式两种。不可伸缩式悬臂的结构简单,尺寸小,重量轻,但掏槽时是借助行走机构的推力使截割头钻入煤壁,因而履带需要频繁开动,且当钻入煤壁的阻力较大时,履带容易打滑,推进力也较大。伸缩式悬臂有内伸缩和外伸缩两种外伸缩悬臂的结构。它主要由导轨架,工作臂和推进油缸组成。推进油缸的前端和工作臂相连,后端和导轨架相连。在其作用下,工作臂和相对导轨架做伸缩运动。此种悬臂的结构尺寸和移动重量较大,推进阻力大,不利于机器的工作稳定性但其结构简单,伸缩部件加工容易,精度要求较低。内伸缩悬臂的结构如图。它主要由花键套,内,外,外伸缩套,保护套,主轴等组成。截割减速器的轴出轴上联结有内花键套,主轴的右端开有外花键,并插入花键套内。主轴的左端通过花键和定位螺钉与截割头相联,使减速器的输出轴可驱动截割头旋转。保护套和内伸缩套同截割头相联,但不随截割头转动。外伸缩套则和减速器箱体固联。推进油缸的前端和保护套相联,后端和电动机壳体相联,在其作用下,保护套带动截割头,主轴和内伸缩套相对于外伸缩套前后移动,实现悬臂的伸缩。这种悬臂的结构尺寸小,移动部件的重量轻,移动阻力较小,利于机器的稳定,但需有较长的花键轴,加工较难,结构也较复杂。伸缩悬臂的伸缩行程应与截割深度最大掏槽深度
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