24【毕业设计】悬臂式掘进机的截割机构毕业设计说明书文档

轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案轴承圆螺母密封盖密封套进水套依次从轴的右端向左端安装轴承盖浮封座依次由轴的左端向右端安装。

密封盖通过的螺栓与截割臂主体连接，两个圆螺母和左端的轴承盖主要是对轴承的轴向定位，防止轴承轴向错位，浮封座通过螺公司在引进的掘进机的基础上研制出了型掘进机。

后来德国公司又研制出了系列掘进机，使纵轴悬臂式掘进机逐步形成系列化。

年，日本三井三池机械制造公司在前苏联型始了悬臂式掘进机的研制。

年公司在型掘进机的基础上，通过改变截割头截齿配置和更换电气系统，研制成了型和型掘进机，并逐步发展成为系列掘进机。

年，德国的是横轴截割机构。

年前苏联生产了首台型纵轴悬臂式掘进机，在断面下煤巷中使用。

型掘进机是目前纵轴悬臂式掘进机的雏形。

年，英国从前苏联引进了型掘进机，进行工业性试验，同时开制出型掘进机，并在此基础上发展成为系列掘进机。

年公司研制成功了和型掘进机，并在此基础上发展为系列掘进机。

系列系列和系列掘进机均采用始机型。

年奥地利公司在匈牙利系列掘进机的基础上，研制了型掘进机，并在此基础上逐步形成了系列掘进机。

年德国引进型掘进机在半煤岩巷中使用，在此基础上公司自行研悬臂式掘进机，这种机型除采用横轴截割方式和调动灵活的履带行走机构外，还采用了铲板和星轮装载机构，并采用了刮板运输机转运物料。

这种机型已具备了现代悬臂掘进机的雏形。

系列掘进机是目前悬臂式横轴掘进机的原年，匈牙利开始研制系列煤巷掘进机。

当时是为了适应房柱式开采的需要。

年生产的型掘进机，是世界上的第台悬臂式掘进机，不过当时还未能实现悬臂式掘进机的全部功能。

年匈牙利研制了采用履带行走机构的型。

国内外悬臂式掘进机的现状和发展趋势国外悬臂式掘进机的现状和发展趋势早在上世纪年代，德国前苏联英国美国就开始了煤矿巷道掘进机的研制，但巷道掘进机得到较广泛工业性应用还是在第二次世界大战之后。

分为全断面掘进机和部分断面掘进机。

按截割头的布置方式分为横轴式和纵轴式。

按掘进对象分为煤巷煤岩巷和全岩巷掘进机。

按矿井类型分为竖井斜井和平硐掘进机。

按悬臂形式分为单臂式双臂式和三臂式掘进机，比能耗低，取代了人工钻眼放炮的原始掘进方法，掘进机自身携带装载转载以及的行走机构，提高了井下的工作环境工作效率和井下安全系数。

掘进机的分类掘进机可按下列几种方式进行分类按所掘断面的形状的主要功能是剥落煤岩，能掘出不同的巷道断面尺寸。

在给定所掘巷道的地质情况下，有较高的生产率。

掘进机在井下不但用于巷道的掘进，在对些特殊的煤和煤岩也起到采掘作用。

并且在截割过程中动载荷小，生成的粉尘少的作用掘进机主要由行走机构工作机构装运机构和转载机构组成。

随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。

有安全高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。

掘进机第章绪论掘进机的作用和分类掘进机在煤矿领域中第章绪论掘进机的作用和分类掘进机在煤矿领域中的作用掘进机主要由行走机构工作机构装运机构和转载机构组成。

随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。

有安全高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。

掘进机的主要功能是剥落煤岩，能掘出不同的巷道断面尺寸。

在给定所掘巷道的地质情况下，有较高的生产率。

掘进机在井下不但用于巷道的掘进，在对些特殊的煤和煤岩也起到采掘作用。

并且在截割过程中动载荷小，生成的粉尘少，比能耗低，取代了人工钻眼放炮的原始掘进方法，掘进机自身携带装载转载以及的行走机构，提高了井下的工作环境工作效率和井下安全系数。

掘进机的分类掘进机可按下列几种方式进行分类按所掘断面的形状分为全断面掘进机和部分断面掘进机。

按截割头的布置方式分为横轴式和纵轴式。

按掘进对象分为煤巷煤岩巷和全岩巷掘进机。

按矿井类型分为竖井斜井和平硐掘进机。

按悬臂形式分为单臂式双臂式和三臂式掘进机。

国内外悬臂式掘进机的现状和发展趋势国外悬臂式掘进机的现状和发展趋势早在上世纪年代，德国前苏联英国美国就开始了煤矿巷道掘进机的研制，但巷道掘进机得到较广泛工业性应用还是在第二次世界大战之后。

年，匈牙利开始研制系列煤巷掘进机。

当时是为了适应房柱式开采的需要。

年生产的型掘进机，是世界上的第台悬臂式掘进机，不过当时还未能实现悬臂式掘进机的全部功能。

年匈牙利研制了采用履带行走机构的型悬臂式掘进机，这种机型除采用横轴截割方式和调动灵活的履带行走机构外，还采用了铲板和星轮装载机构，并采用了刮板运输机转运物料。

这种机型已具备了现代悬臂掘进机的雏形。

系列掘进机是目前悬臂式横轴掘进机的原始机型。

年奥地利公司在匈牙利系列掘进机的基础上，研制了型掘进机，并在此基础上逐步形成了系列掘进机。

年德国引进型掘进机在半煤岩巷中使用，在此基础上公司自行研制出型掘进机，并在此基础上发展成为系列掘进机。

年公司研制成功了和型掘进机，并在此基础上发展为系列掘进机。

系列系列和系列掘进机均采用的是横轴截割机构。

年前苏联生产了首台型纵轴悬臂式掘进机，在断面下煤巷中使用。

型掘进机是目前纵轴悬臂式掘进机的雏形。

年，英国从前苏联引进了型掘进机，进行工业性试验，同时开始了悬臂式掘进机的研制。

年公司在型掘进机的基础上，通过改变截割头截齿配置和更换电气系统，研制成了型和型掘进机，并逐步发展成为系列掘进机。

年，德国公司在引进的掘进机的基础上研制出了型掘进机。

后来德国公司又研制出了系列掘进机，使纵轴悬臂式掘进机逐步形成系列化。

年，日本三井三池机械制造公司在前苏联型和英国掘进机的基础上研制成功了系列掘进机。

到上世纪年代后期，系列掘进机已逐步形成系列化。

经过半个多世纪的发展，目前，国外掘进机主要生产国有英国德国俄罗斯奥地利日本等国所生产的掘进机已被广泛用于硬度低于半煤岩的采准巷道掘进，并扩大到岩巷。

重型机不移位截割断面达，多数机型能在纵向横向的斜坡上可靠工作，截割功率在，机重在，切割岩石硬度为。

部分机型截割速度已降至以下，牵引速度采用负载反馈调节，以适应不同岩石硬度些机型除设有后支撑外，还在履带前后安装了卡爪式液压扎脚机构，以便在切割岩石时锚固定位。

机电体化已成为掘进机发展趋势，新推出的掘进机可以实现推进方向和断面监控电动机功率自动调节离机遥控操作及工况监测和故障诊断，部分掘进机实现控制，实现回路循环检测。

国内悬臂式掘进机的现状和发展趋势我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于世纪年代，以的小功率掘进机为主，研究开发和生产使用都处于试验阶段。

年代初期，我国淮南煤机厂现重组为凯盛重工引进了奥地利奥钢联公司型掘进机佳木斯煤机厂现隶属于国际煤机引进了日本三井三池制作所型掘进机，通过对国外先进技术的引进消化吸收，推动了我国综掘机械化的发展。

但当时引进的掘进机技术属于年代的水平，设备功率小机重轻破岩能力低及可靠性差，仅适合在条件较好的煤巷中使用，加之国产机制造缺陷，在使用中暴露了很多问题。

国内进步加强对引进机型的消化吸收工作，积极研制开发了适合我国地质条件和生产工艺的综合机械化掘进装备。

经过近年的消化吸收和自主研发，目前，我国已形成年产余台的掘进机加工制造能力，研制生产了多种型号的掘进机，其截割功率从本尺寸和数据如下表调心滚子轴承技术参数基本尺寸基本额定载荷极限转速重量脂油第章悬臂式掘进机截割臂的设计计算截割头轴的设计计算和校核初步估算轴径选择轴的材料为钢调质处理，根据文献表轴的常用材料及其主要力学性能得到钢的相关数据如下表表钢力学性能数据材料牌号热处理硬度抗拉强度屈服点弯曲疲劳极限扭转疲劳极限许用静应力许用疲劳应力不小于调质根据文献初步确定轴的最小直径公式计算轴径，由于材料为钢，由文献选取，截割头轴的功率，转速就是由于最小直径处受力较小，所以联接截割头处轴的最小直径取。

轴的结构设计拟定轴上零件的装配方案轴承圆螺母密封盖密封套进水套依次从轴的右端向左端安装轴承盖浮封座依次由轴的左端向右端安装。

密封盖通过的螺栓与截割臂主体连接，两个圆螺母和左端的轴承盖主要是对轴承的轴向定位，防止轴承轴向错位，浮封座通过螺钉与轴承盖连接，轴承盖通过的内六角螺钉与截割臂主体连接，截割臂两端的花键分别连接的是截割头和行星减速器。

如图Ⅱ是花键，为满足强度和定位要求它的相关参数是键数，，，花键宽度。

ⅢⅣ处轴承的相关参数是，，宽度。

ⅥⅦ之间是花键，与减速器输出轴联接，考虑到轴上的载荷分布，此处花键的相关参数是键数，，，花键宽度。

图截割头轴装配方案轴上的的受力分析轴传递的转矩由，左端花键轴受的圆周力式中花键小径，花键大径，。

头部花键在掘进机截割部工作时会受到煤岩给它的径向力和轴向力所以花键受的径向力和轴向力大小分别是求支反力在水平平面内的支反力由得式中点截面受到的力段的距离，段的距离，。

得在垂直平面内的支反力作弯矩和转矩图作用力在水平平面的弯矩作用力在垂直平面的弯矩作用力在截面的最大合成弯矩作转矩图截割头轴的载荷分布图如图图截割头轴载荷分布图轴的强度校核确定危险截面根据轴的尺寸及弯矩图转矩图可知截面处弯矩最大，因花键