纵轴式掘进机总体方案设计及其装载机构设计摘要基本机型主要参数参数第型第二型第三型掘进断面截割岩石硬度截割功率机器重量由于掘进机在井下工作，受巷道断面和空间的约束，其大小对机器的适应范围有直接的影响，因此，掘进机的外形尺寸有严格的限制。机器的高度越高越好，但由于离地最小间隙和龙门高度要求，机器不可能太低，般小断面掘进机应在.以下，是断面掘进机应低于.考虑掘进机有的通过弯道的能力，所以机器的固定部分的长度应控制在左右。机器的宽度要与巷道宽度相适应，机器两侧距巷道两壁应保持适宜的距离，以便于人员的通过和材料的搬运。目前掘进机的外形尺寸长宽高，般为.不包含转载机长度。.机器可掘断面机器的规格和重量主要取决于巷道断面的大小。设计掘进机时，应把满足巷道断面的要求作为个主要依据，要满足下列关系式中机器可掘最小断面机器可掘最大断面巷道断面机器可掘最小断面是指掘进机可进行正常作业的最小巷道断面。机器可掘最大断面为掘进机定点截割时，能够截割出的最大巷道断面。悬臂式掘进机掘进断面的大小，决定于悬臂的长度和回转角度，其截割头顶端的运动轨迹为球面，由于水平回转半径在各个高度位置是变化的，故掘进断面的实际极限形状为弧线等腰梯形。伸缩量伸缩量要大于或等于截深，考虑伸缩部的结构和机器工作的稳定性，悬臂伸缩量般为，选取。悬臂长度和摆角般情况下，巷道的形状和规格确定后，按照巷道和最大高度和上下宽度，结合垂直摆动的中心高度，可以初步确定悬臂的长度和摆角。最大掘高.，上摆角，下摆角，取水平摆角，由几何关系可以得出，在最大掘宽.下，悬臂长为即悬臂长为为垂直回转中心至水平回转中心的距离，取。回转中心高即尽量降低重心，取。根据几何关系确定上摆角和下摆角。既上摆角，下摆角设掘进机工作时处于巷道的中央位置，若不考虑截割头的具体结构尺寸，则掘进断面可近似计算如下最大宽度当悬臂在水平位置摆动时.上部宽度当悬臂在上极限位置左右摆动时œ.下部宽度当悬臂在下部位置左右摆动时œ.上摆高度œ下摆高度œ卧底深度œœ.巷道高度.可掘最大断面.因为主轴有的伸缩量所以最大可掘断面为解式中截割头前端至悬臂垂直回转中心的距离垂直回转中心至水平回转中心的距离水平回转时悬臂的摆角œ垂直回转的上摆角œ截割到巷道底平面时，垂直回转的下摆角œ卧底时，悬臂垂直回转的最大下摆角，可根据卧底深度来定，般可取.这里取实际上，由于掘进断面多为梯形或拱形，所以实际得到的有效断面积较上述计算值小。此时，也应按上述关系和实际要求的断面形状计算来决定和。生产率掘进机的生产率包括截割生产率装载生产率和运输生产率，它们之间存在定的关系。掘进机的动力源都采用交流电动机。截割机构功率大小，在实际设计中般采用类比法，再结合掘进机的些个性因素及经验来确定。纵轴式掘进机总体方案设计及其装载机构设计摘要少星轮插入阻力，使装载机构具有最佳的运动特性和动力特性。掘进机是由部件组成的有机整体其整体性能不仅取决于每个部件的好坏更主要是取决与各个部件间的相互协调，所以掘进机总体设计对整机的性能起决定作用。总体结构方案设计.工作机构型式选择部分断面掘进机的工作机构有截链式圆盘铣削式和悬臂截割式。因为悬臂截割式掘进机具有机体灵活性，体积较小，可决各种形状和断面的巷道，并能实现煤岩分掘，截割效果较好，掘进速度较高的优点，是当前煤和半煤岩巷掘进机的种基本形式。所以部分断面掘进机的工作机构现在主要采用悬臂式。截割头按布置方式，可以分为纵轴式和横轴式两种。纵轴式的优点是传动方便，有利于采用内伸缩悬臂，结构布置较紧凑，若接割头和悬臂的集合参数合理选取，可获得较平整的巷道断面，可截割任意形状的断面梯形拱形矩形，可挖柱窝或挖水沟。这种工作的机构的缺点是横向截割煤岩反作用力不通过机器中心，而与悬臂形成较大的力矩，使机器产生较大的震动，稳定性较差，特别是机重较小的掘进机。因此，在抗压强度较小的煤岩中掘进时，需加大机身的重量或装设辅助支撑装置。目前这种截割头在部分断面掘进机中使用较多。.装载机构类型选择装载机构的有以下种形式双环刮板链式螺旋式装载机构蟹爪式装载机构和星轮式。单双环形刮板链式。单环形是利用组环形刮板链直接将煤岩装到机体后面的转载机上。双环形是由两排并列转向相反的刮板链组成。若刮板链能左右张开或收拢，就能调节装载宽度，但结构复杂。环形刮板链式装载机构制造筒单，但由于单向装载，在装载边易形成煤岩堆积，从而会造成卡链和断链。同时，由于刮板链易磨损，功率消耗大，使用效果较差。螺旋式。是横轴式掘进机上使用的种装载机构，它利用左右两个截割头上旋向相反的螺旋叶片将煤岩向中间推入输送机构。由于头体形状的缺点，这种机构目前使用很少。耙爪式。是利用对交替动作的耙爪来不断地耙取物料并装入转载运输机构。这种方式结构简单工作可靠外形尺寸小装载效果好，目前应用很普遍。但这种装载机构宽度受限制，为扩大装载宽度，可使铲板连同整个耙爪机构起水平摆动，或设计成双耙爪机构，以扩大装载范围。星轮式。该种机构比耙爪式简单强度高工作可靠，但装大块物料的能力较差。通常，应选择耙爪式装载机构，但考虑装载宽度问题，可选择双耙爪机构，也可设计成耙爪与星轮可互换的装载机构。装载机构可以采用电动机驱动，也可用液压马达驱动。但考虑工作环境潮湿有泥水，选用液压马达驱动为好。装载部是由铲板本体侧铲板铲板驱动装置从动轮装置等组成。通过两个液压马达带动星轮，把截割下来的物料装到刮板运输机内的装置。本掘进机采用弧形三齿星轮式装载，装载部是用两个液压马达驱动星轮实现耙装运动，通过多路手动换向阀分别向两个排量为的液压马达供油，确保星轮工作基本上平稳致。.输送机构形式选择部分断面掘进机多采用刮板链式输送机构。输送机构般是由机尾向机头方向倾斜向上布置的。输送机构有以机头轴为主动轴的，由设置在机头的电动机或油马达，通过减速装置驱动机头轴运转，有的机型海同时以机尾从动轴间接地带动装载机构工作。有的掘进机以机尾轴为主动轴，设置在机尾的电动机，通过减速装置驱动装载机构工作，间接地从输送机构的机尾为主动轴，带动刮板输送式输送机工作，输送机构则不单独设置减速装置。所以本机采用刮板输送机位于机器中部，前端铰接于铲板上，后部托在机架上，刮板输送机为双边链刮板式。由液压马达驱动，主要由机前部机后部驱动装置脱链器等组成。链条张紧装置采用油缸张紧方式。.转运机构形式选择纵轴式掘进机掘进工作面的作业线配套方式有很多种，目前的掘进机的转载机构大多采用胶带式输送机。胶带转载机构的传动方式，通常有三种形式，第种是由油马达直接或通过减速器驱动机尾卷筒。第二种形式，是由电动卷筒驱动主卷筒旋转。第三种方式是由电动机通过减速器驱动住卷筒旋转为了实现巷道掘进机胶带转运机构卸载端作上下调高和左右摆动，以使转运的煤岩能够准确地卸入矿车或转载机中，般将转运机构的机尾安装在掘进机尾部的回转台托架上，可通过人力或回转油缸，使整个转运机构绕回转台中心摆动定角度，并使鸡头卸载端达到卸载的摆角要求。同时，通过升降油缸使卸载端绕尾铰接中心做升降运动。使卸载端达到卸载的告诉范围。.行走机构形式选择该种掘进机的行走机构有迈步式导轨式和履带式等几种。