（毕业设计全套）掘锚联合机组整体方案设计（打包下载）

该电动机由两组过热断电器和保护有两组电流互感器和，便于测量电动机回路电压有两组热敏电阻，当电动机温度达到度时，指示灯亮，当达到度时，电动机自动停止运转.掘进机的选择通过研究分析，决定在型掘进机的基础上进行锚掘联合机组的设计制作。

型掘进机是日本三井三池公司的产品。

通过技贸结合的途径，由佳木斯煤矿机械厂进行消化，现在已经全部国产化。

该机由于采用了液压操纵内外喷雾支撑千斤顶等措施，使该机器操作省力运行平稳性能可靠。

它是目前国内生产和使用交好的种掘进机。

使用范围型掘进机适用欲截割抗压强度达左右，从软岩到中硬岩较宽范围的岩层。

构特点该机结构具有以下特点.除截割机构和胶带转载机外，其余各机构均采用液压驱动，具有良好的适应性和过载保护性能.截割臂可伸缩，除可扩大掘进断面外，还便于挖柱窝，整修行道顶帮，提高掘进巷道的质量.设有内外喷雾装置，能较好地冷却截齿和提高灭尘效果.行走机构后部装有两台起重油缸。

当检测行走机构或机器因底板松软而下沉时，可用起重油缸将机器后部抬起.液压回路系统设有冷却装置，可保证机器长时工作。

行走部液压马达采用摩擦片式自动制动装置.截割臂上设有托梁器，可利用截割臂架设顶梁，减轻工人劳动强度.电气控制箱设有各种保护装置，指示灯便于司机观察。

截割电动机为单绕组双速电动机。

锚杆钻机设计与安装.现有锚杆钻机的整体分析煤巷锚杆支护在改善效果，降低支护成本，加快成巷速度，减少辅助运输量，减轻劳动强度，提高巷道断面利用率等方面有十分突出的优越性，在受到世界各主要产煤国的普遍重视和日益广泛的应用，代表了煤巷支护技术的发展方向。

随着锚杆支护结束的飞速发展，用于钻凿锚杆孔的锚杆钻机也得到了快速发展。

锚杆钻机属于旋转式钻机，利用切削原理破盐。

按动力方式不同，锚杆钻机也有气动和液动两种。

液压锚杆钻机具有搬运方便，操作简单，钻孔速度快，无粉尘，噪声小，能紧跟迎头，与巷道挖进平行作业，工作可靠，适应性强等优点，而得到了较多的应用。

工作原理气动锚杆钻机是以压气为动力，通过风马达驱动钻杆旋转液压锚杆钻机则是以压力液体为动力，用液压马达驱动钻杆旋转。

两者都是由旋转机构，推进机构，支撑和操作机构等组成。

推进架是由两根轻型槽钢组焊而成的框架机构，它的中间安装推进机构，后侧安装支撑缸，既作为主机的主体，又是锚杆定向推进的导轨。

其顶部装有个立尖盘和二个可以伸缩的副顶尖。

推进机构中的推进油缸可通过钢丝绳带动旋转机构马达和钻杆沿导轨移动，对钻杆施加定的轴向力，使钻杆进入和退出钻孔。

钻杆在摆线马达的带动下，可连续旋转，利用安装在其前部的钻头切削破碎岩石。

此种推进机构采用侧式供水，以实现湿式钻孔。

泵站和操纵阀架为独立通用部件，也主机用高压软管连接，以实现离机安全操作。

主要部件和结构.旋转机构旋转机构主要是由油马达，箱体，轴承，钻杆连接套等组成。

马达通过连接套带动钻杆，并提供钻孔所需要的扭矩。

箱体内装有和型球轴承，用以支承连接套，并承受钻孔时产生的轴向推力。

动力均采用摆线油马达，以满足结构紧凑，外型尺寸小，输出扭矩高的要求。

.推进机构推进机构在工作时给钻杆提供轴向压力，并使钻杆沿钻孔轴线方向推进和退回。

推进油缸装在导轨中间，其活塞杆与推进架底板连接，缸筒的两端装有两组滑轮。

在缸筒的前端固定有前托架，通过导向块可在导轨上滑移。

缸筒移动时，通过钢丝绳拉动旋转机构，实现钻杆的进退。

推进系统采用单缸钢丝绳行程倍增机构。

两根钢丝绳分别绕过前后两组滑轮，固定在旋转机构上。

钢丝绳的紧张程度可通过安装在推进架上的拉紧螺栓调节。

应用动滑轮原理，可使钻孔深度为推进缸行程倍。

.操纵机构操纵机构为独立的操纵阀架，由液压阀体和水阀柜架等组成。

液压阀体由个手动三联多路换向阀和个节流阀组成。

该三联阀分别控制支撑油缸，液压马达和推进油缸，个节流阀分别用来调节液压马达和推进油缸的速度，以适应岩石硬度的变化，取得最佳钻孔效率。

.钻具的选择钻头的选择的硬岩孔径孔深由于切削岩石用的钻头已经有很多的产品，有了相当成熟的理论。

锚杆钻头可以选择已有的用于实践的同类产品。

具体选用旋转钻机的切割钻头，由于其钻头直径太大为，经过改动缩小后使用。

钻头镶有硬质合金，使用于硬岩的高速切削。

本文中考虑钻机所受最大的载荷，取钻头直径的最大值。

钻杆的选择锚杆钻杆分为麻花钻杆和六菱形钻杆当钻削煤时使用麻花钻杆，钻削岩石时主要是使用菱形钻杆但是由于锚杆机主要是用于钻削岩石，所以使用菱形钻杆。

使用中空钢制成，头部车丝扣安钻头，尾部按电钻要求加工。

参考同类岩石电钻的锚杆参数公称直径钻杆直径，，钻杆内径，钻壁厚，，由于钻头直径是所以钻杆外直径取，内径取。

.钻头参数的选择与计算钻具回转数切削钻头转数般根据试验确定，国外学者对切削钻刃做试验研究得出结论。

转数由零增至数时，无论是瞬时转速或是平均转速，其提高转速成比例。

钻头的磨损也是与转速成比例，而钻头进给不以转速的变化而变化。

但当转速增大至极大值时，钻头磨损的增加快于转速的增加。

这转速的值取决于岩石的研磨性也取决于刀刃的耐磨性。

岩石的耐磨性越高这转速的极限值越小。

回转转速的确定还应以转头回转的圆周切削速度作为依据和钻头直径来求得。

此外还应考虑转速的提高对钻机振动影响。

参考同类煤岩钻机的转速，国外掘锚联合机组的设计，和钻头参数取转速国外掘锚联合机组锚杆机转速普通煤岩钻机的转速为之间。

钻头轴向压力假设是未被磨钝的后刀面磨成角的切削具吃入岩石的过程式中刀头上的轴压力切削具数目，每个切削具上的轴向压力切削具吃入岩石的深度，分钟的进给量，参考国外掘锚联合机组锚杆推进速度所以取.，每分钟的转速，切削具的宽度钻头直径此文可取.岩石的临界抗压强度，本文取岩石硬度，此时钻机承受最大载荷。

刀具角，由旋转钻机知钻刃与岩石之间的摩擦角，当岩石硬度时，般取带入以上参数，得到.钻头回转扭矩的确定综合以上因素及经验公式可使用普施坦公式.作用在钻头上的扭矩，钻头直径，岩石的临界剪切应力，此处取.钻具的轴压，钻头的转速刀具的吃入深度，钻具数量钻具与岩石之间的摩擦系数，般取.带入上式得.•.锚杆钻机连接轴的设计锚杆钻机连接部分主轴的设计计算参照附图轴选择轴的材料选用号钢正火处理。

按转矩初步估算轴最细段直径按式式中••.代入上式取圆整轴的计算套筒上的受作用力周向力径向力轴向力轴的校核.程序.，校核结果.，.，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，，.，.，.，锚杆钻机推进机构的设计零件的选择.推进马达的选择推进马达所受扭矩.•锚杆钻头所受轴向力锚杆轴心距马达轴心距离推进马达转速锚杆每分钟进给量链轮周长所以选择曲柄连杆是径向柱塞液压马达，其参数如下表曲柄连杆径向柱塞液压马达参数型号排量额定压力最高压力额定扭矩•扭矩•转速范围重量.工作马达的选择根据锚杆钻头的选择与计算得到工作马达扭矩.•转速所以选择轴配油摆线液压马达，其参数如下表轴配油摆线液压马达参数型号排量额定压力额定流量额定扭矩•额定功率额定转速重量链条的选择根据链条所受拉伸载荷锚杆钻头所受轴向力，选取.滚子链，其主要参数为表滚子链主要参数链号节距排距滚子外径极限拉伸载荷单排每米质量排量链轮的选择滚子链与链轮的啮合属于非共轭啮合，链轮齿形按规定制造，主要尺寸计算得分度圆直径.齿顶圆直径齿根圆直径为滚子直径工作原理推进马达与主动链轮通过键连接，带动主动链轮旋转，从而带动链条和从动链轮旋转。

导向块上的齿条与链条啮合，在链条的带动下上下移动。

工作马达固定在导向块上，随着导向块运动，实现锚杆钻机工作时的进给退回。

安装问题分析为了安装方便，张紧装置的两端均采用叉形结构，这样就可以在主从动轮安装完毕以后再安装张紧装置。

为了减小张紧装置与推进马达伸出端之间的磨擦，在它们之间用两个深沟球轴承连接。

轴承的两端分别装有轴承盖和轴用弹性挡圈。

由于空间的局限，轴承盖不安装螺栓，所以左端通过锚杆钻机框架定位，右端通过轴用弹性挡圈定位。

.锚掘连接机构的设计连接部分参照附图锚杆钻机连接部分零件的选择.液压缸的选择支撑油缸主要用于锚杆钻机工作和休息状态的转换，其受力小于钻机的重力，其行程是根据安装尺寸而定，约。

通过机械设计手册选择液压缸，基本参数为缸径活塞杆直径推力.拉力.速度比.工作压力最大行程定位油缸受力主要为钻头的轴向推力和锚杆钻机的重力约。

定位油缸主要用于锚杆钻机工作时的定位，所以起行程取决于巷道和联合机组的高度，根据需要选择形成大于的液压缸。

通过分析选择与推进油缸同样的液压缸。

推进液压缸与支架采用十字轴万向节连接，与锚杆钻机的套筒铰接。

定位油缸装于套筒内。

.液压马达的选择主轴所受转矩.•锚杆钻机重力锚杆钻机重心距主轴轴心距离因为主轴的转速不需要太大，所以选择曲轴连杆式径向柱塞液压马达。

其主要参数如下表曲轴连杆式径向柱塞液压马达参数型号排量额定压力最高压力额定扭矩•扭矩•转速范围重量.轴承的选择由于支撑轴径向载荷较大且有轴向载荷，并且此轴的转速低，所以选择圆锥滚子轴承。

工作原理.锚杆钻机休息状态支撑液压缸处于收缩状态，通过计算得到锚杆钻机与水平方向夹角。

.锚杆钻机工作状态液压缸活塞杆伸出约.，此时锚杆钻机与掘进机垂直。

定位液压缸缸筒与锚杆钻机框架固定在起，活塞杆与导套底板固定。

通过定位缸活塞杆在导套内的伸缩来实现锚杆钻机工作时的定位。

.锚杆钻机在各个方向锚孔的转换过程锚杆钻机锚钻个孔结束后，马达通过联轴器带动主轴旋转个角度。

锚杆钻机通过套筒与主轴相连，从而随主轴旋转到下个工作方向。

旋转角度可根据巷道每个断面所需锚杆个数调整。

干涉分析锚杆钻机随主轴摆动，当其摆动到水平方向以下位置时，锚杆钻机的推进马达可能会与掘进机相接触，所以限制了锚杆钻机的最大摆动角度。

本文设计的锚掘机组中锚杆钻机的最大摆动角度为。

如果