截割头组成。截割头悬臂段二级行星减速齿轮联轴节叉形架截割电机电机护板图截割机构截割部为二级行星齿轮传动。行星减速器结构如图所示，由的水冷电动机输入动力，经齿轮联轴节传至二级行星减速器，经悬臂段，将动力传给截割头，从而达到破碎煤岩的目的。整个截割部通过个叉形框架两个销轴铰接于回转台上。借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装于回转台与机架之间的两个回转油缸，来实现整个截割部的升降和回转运动，由此截割出任意形状的断面。图二级行星减速器装载部装载机构包括装载部件和铲板两部分。掘进机的装载部件有双环形刮板链式螺旋式耙爪式和星轮式等几种，由于受煤岩块度大小等因素的影响，该执行元件受载荷冲击较大，工作环境恶劣。目前通常采用两种装载方式即星轮式和蟹爪式。蟹爪式装载机构是普遍采用的种型式，属于四连杆机构，其基本形式有曲柄摇杆和曲柄导杆机构，左右两蟹爪以的相位交替工作，两者尖端的运动轨迹为双腰形曲线。本次设计是采用的铲板。如图.所示装载部安装于机器的前端。通过对销轴和铲板的左右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上下摆动。当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的截割稳定行。图刮板输送机刮板输送机结构如图.，主要由机前部机后部驱动装置边双链刮板张紧装置和脱链器等组成。是种有挠性牵引机构的连续运输机械。图.刮板输送机结构刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。机架在该处设有可拆装的垫片，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。刮板输送机适用于煤炭倾斜角不超过的才没工作面，但对于以兼作采煤机运行轨道与机组配合的刮板输送机，当工作面倾斜角超过时，要采取防滑措施，在采煤工作面的下顺和联络眼，也可以使用刮板输送机。.行走部履带行走部是悬臂式掘进机整机的支承座，用来支承掘进机的自重承受切割机构在工作过程中所产生的力，并完成掘进机在切割装运及调动时的移动。履带行走机构包括左右行走机构并以掘进机纵向中心线左右对称。履带行走机构包括导向轮张紧装置履带架支重轮履带链及驱动装置等部件。当驱动轮转动时，与驱动轮相啮合的履带有移动的趋势。但是，因为履带下分支与底板间的附着力大于驱动轮导向轮和支重轮的滚动阻力，所以履带不产生滑动，而轮子却沿着铺设的滚道滚动，从而驱动整台掘进机行走。掘进机履带行走机构的转弯方式般有种侧履带驱动，另侧履带制动两侧履带同时驱动，但方向相反。现在设计将支重轮作成和机架体的结构，这样的结构简单，而且在井下的环境中它比支重轮可靠性能更高。由于没有了支重轮，所以履带的磨损比较严重，要采用更好的耐磨合金钢。掘进机部在掘进作业时。它承受切割机构的反力倾覆力矩及动载荷。腰带机构的设计对整机正常运行通过性能和工作稳定性具有重要作用。履带机构设计要求具有良好的爬坡性能和灵活的转向性能两条履带分别驱动，其动力可选用液压马达或电动机履带应有较小的接近角和离去角。以减少其运行阻力要注意合理设计整机重心位置。使履带不出现零比压现象履带应有可靠的制动装置，以保证机器在设计的最大坡度工作不会下滑。其示意图见图机架和回转台机架是整个机器的骨架，它承受来自截割行走和装载的各种载荷。机器中的各个部件均用螺栓销轴及止口与机架联接，机架为组焊件。回转台主要用于支承，联接并实现切割机构的升降和回转运动。回转台座在机架上，通过大型回转轴承用于止口个高强度螺栓与机架相联。工作时，在回转油缸的作用下，带动切割机构水平摆动。截割机构的升降是通过回转台支座上左右耳轴铰接相连的两个升降油缸实现的。图.履带行走机构.液压系统液压系统是由若干液压元件与管路组合起来能完成定动作的整体。液压系统般由动力机构操纵机构执行机构辅助装置和液压油组成。动力机构，也就是通常说的主油泵,是把机械能传给液体，造成液体压力能的机构。操纵机构，是控制和调节液压油的压力流量及方向，以满足机器的工作性能要求，并实现各种不同工作循环的机构。常用的液压元件是控制油液的流量压力流动方向的流量控制阀压力控制阀及方向控制阀，以满足系统所要求的运动规律和运动参数。辅助装置，是为了改善液压系统的工作条件确保液压系统正常工作所必须的辅助部件,包括过滤器油箱管路蓄能器和冷却器等。执行机构，是把油液的压力能转化为机械运动能，输出到机器工作部件上去的机构。应用在巷道掘进机液压系统中的执行机构，可分为两类。类是具有往复运动的液压缸，通过铰链连结组成摆缸机构另类是具有旋转运动的油马达，作为掘进机部分组件的动力源。采用这两类执行机构的液压系统，通常称为油泵油缸系统和油泵油马达系统。型巷道掘进机借助于油泵油缸系统，可实现截割机构的推进升降和回转运动装载机构铲板的升降和回转运动转运机构卸载断的升降和回转运动机体的支撑起重。巷道掘进机在井下存在大量煤尘岩粉和污水的恶劣条件下工作地质条件复杂多变工作面的空间很小掘进机的调动较困难掘进工作的工序衔接对掘进效率影响很大，所有这些因素，都对巷道掘进机的工作适应性和可靠性提出了较高的要求。因此巷道掘进机的液压传动系统应满足以下主要要求液压传动系统的工作可靠性要高。要有灵敏的过载保护装置，以防止掘进机和液压元件的损坏。要能适应负载变化大的特点，过载能力高。同时要易于无级调速。传递功率要大，结构紧凑，重量轻。控制方式简便集中，便于使用维护和检修。掘进机液压系统图如图.所示图.掘进机液压系统.电气系统电气系统由前级馈电开关型隔爆兼本质安全型掘进机用电控箱型矿用隔爆型掘进机电控箱用操作箱隔爆型蜂鸣器型隔爆照明灯型隔爆急停按钮型瓦斯断电仪以及驱动掘进机各工作机构的防爆电动机和连接电缆组成。截割机构设计.截割头截割头是掘进机上直接切割破碎煤岩的旋转部件，其形状尺寸和切齿的排列分布方式对掘进机的工作性能都有很大的影响。切割头主要由截割头体，旋转叶片和截齿座等组成。在截齿座里装有截齿，叶片或头体上焊有安装内喷雾嘴用的喷嘴座。截割头体有横轴式和纵轴式两种，本次设计的截割头体为纵轴式截割头体，如图.所示。图.截割头纵轴式截割头图.的头体为组焊式结构，在头体上焊有截齿座和喷嘴座，头体内设有内喷雾水道，截割头通过见与减速器的输出轴相联结。截割头有球形球柱形球锥形和球锥柱形四种形式，本次设计的是球柱形球体直径为，柱形。截齿的分布方式为对截齿截割头乃至整机的影响都比较大。纵轴式截割头的截齿均按螺旋线方式分布在头体上，螺旋线般有条。截距对截割效果有较大的影响，较大的截距可以增加单齿截割力，但截齿的磨损也会相应增大，因此两者应兼顾。在选择截距时，还应考虑到截割头上不同部位的截齿所受的负荷不同有所区别，力求个截齿的负荷均匀，以减小冲击载荷和截齿的磨损。掘进机所采用的截齿和采煤机样有扁形和锥形两种。在截割硬岩时锥形截齿的寿命比扁形长，本次采用的是扁形半煤岩。.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上。由于截割头工作时应承受较大的冲击载荷，因此要求减速器的可靠性高，过载能力大其箱体作为悬臂的部分，应有较大的刚性联结螺栓螺钉应有可靠的防松装置。本次采用的传递形式为二级行星传动。如图.所示。.电动机为实现较强的过载能力，适应复杂多变的截割载荷，并利用喷雾水加强冷却效果，悬臂式掘进机多采用防爆水冷式电动机来驱动截割头。根据所给设计要求截割功率额定电压选用序列煤矿井下防爆电动机。机座号为。.悬臂伸缩装置掘进机掘进时，截割头切入煤岩的方式种是利用行走机构向前推进，使截割头切入，这种方式的截割头不能伸缩，结构比较简单，但行走机构移动频繁另种是截割头悬臂可以伸缩，般利用液压缸的推力使截割头沿悬臂上的导轨移动，使截割头切入煤壁，履带不需要移动。有内伸缩和外伸缩两种，本次设计采用的是内伸缩形式。如图.所示。图.内伸缩式悬臂内伸缩悬臂主要由花键套内外伸缩套，保护套主轴等组成。截割减速器的输出轴上连接有内花键套，主轴右端开有花键槽，并插入花键套内。主轴右端通过花键和定位螺钉与截割头相连接，使减速器的输出轴驱动截割头旋转。保护套和内伸缩套同截割头相连接，但不随截割头转动。外伸缩套则和减速器箱体相连接。推进液压缸的前端和保护套相连接，后端和电动机相连接，并在其作用下，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。这种悬臂结构尺寸小，移动部件的重量轻，移动阻力小，有利于机器的稳定。但需要较长的花键，加工较难，结构也比较复杂。.回转台回转台是悬臂支撑机构中的主要部件，位于机器的中央。它连接左右履带架，支撑悬臂，实现悬臂的回转升降运动，承受着复杂的交变冲击载荷。回转台同时也是个将悬臂工作机构和其他机构装载行走机构相连得连接部件，其机构是否合理，对机器的性能可靠性整体结构和高度尺寸有重大影响。对回转台有如下基本要求承载能力大，耐冲击振动惯性小，运动平稳，噪音低机构紧凑，高度尺寸小回转力矩变化小减速器设计和校核.减速机构概述减速机构是用来让截割电机的速度减小，增大扭矩的，本次设计的截割机构的减速机构是采用直联电动机的方式，考虑到要采用有限的空间布置，就选用型减速器。该减速器如图.所示.其结构特点是内齿圈固定，太阳轮围绕中心轴旋转，行星轮围绕行星轮轴旋转，为传动。在机械传动中，它已经获得了较为广泛的应用。传动的传动比范围为，其传动效率为。.减速器高速级齿轮设计齿轮材料热处理工艺及制造工艺选定太阳轮和行星轮材料为,表面渗碳处理，表面硬度为。实验齿轮齿面接触疲劳强度为实验齿轮齿根弯曲疲劳极限太阳轮行星轮齿形为渐开线直齿。最终加工为磨齿，精度等级为级。内齿圈的材料为，调质处理，硬度为实验齿轮的接触疲劳极限实验齿轮的弯曲疲劳极限齿形的最终加工为插齿精度等级为级减速器原理图图.行星减速器传动示意图高速级太阳轮高速级内齿轮高速级行星轮低速级太阳轮低速级级内齿轮低速级行星轮确定各主要参数高速级传动部减速器的总传动比根据值，采用二级型减速器见图.根据系列设计要求，令低速级传动比固定，且取，则高速级传动比行星轮数目查表以及根据传动比，取载荷不均衡系数高速级采用太阳轮浮动和行星浮动的均载机构，取配齿计算太阳轮齿数，取内齿圈齿数行星轮齿数齿轮模数和中心距按照推荐公式计算太阳轮分度圆直径式中代入模数，取则则取计算变位系数传动啮合角因为所以变位系数和中心距变动系数齿顶降低系数分配变位系数查设计手册，传动啮合角因为式中代入所以变位系数和中心距变动系数齿顶降低系数分配变位系数因所以，几何尺寸计算分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径齿顶高系数太阳轮行星轮内齿轮顶隙系数太阳轮行星轮内齿轮代入上组计算公式计算如下太阳轮行星轮内齿轮齿轮啮合要素计算传动端面重合度顶圆齿形曲率半径齿轮强度验算齿轮强度验算公式按第二版机械传动手册相关公式进行。传动太阳轮啮合强度验算确定计算负荷名义转矩名义圆周力应力循环系数式中接触强度计算.使用系数根据对磨机使用的实测与分析，查表取.动载系数查表先计算传动精度,对于太阳轮算得故取.齿轮载荷分布系数对于计算的齿轮查表得,故取,而,故得小齿轮结构尺寸系数，所以，固按公式得式中是由公差表