（定稿）掘锚联合机组整体方案设计（全套下载）

同时还要感谢大学里的所有教职员工。

在这四年里，只有经过他们细心的培育，我才会积累大量的专业知识，才可能完成这篇毕业论文。

四年时间转瞬即逝，在这最后的时间里，让我表达对辽宁工程技术大学的衷心感谢。

参考文献谢锡纯李晓豁.矿山机械与设备.徐州中国矿业大学出版社，煤炭工业部生产司开拓处.掘进机选型手册.北京煤炭工业出版社，周松林王民.掘进机械化成套设备选型手册.煤炭工业出版社，煤炭科学研究总院北京开采研究所.地下开采现代技术理论与实践.煤炭工业出版社，唐大放冯晓宁杨现卿.机械设计工程学中国矿业大学出版社，徐灏.机械设计手册机械工业出版社，薛顺勋宋广太库明欣煤巷锚杆支护施工指南煤炭工业出版社，孙训方方孝淑关来泰材料力学高等教育出版社，.，隗金文王慧液压传动东北大学出版社张树森机械制造工程学东北大学出版社任中全寇子明赵灿现代机械设计理论与方法煤炭工业出版社巩云鹏田万禄张祖立黄秋波机械设计课程设计东北大学出版社赵容互换性与测量技术基础辽宁科学技术出版社.谭浩强程序设计清华大学出版社.王永岩理论力学煤炭工业出版社.马壮赵越超孟繁盛机械工程材料湖南科学技术出版社.各杆的尺寸确定，摇做到尽量增大装载面积，提供转载效果，减少蟹抓插入阻力，使四杆机构具有最佳的运动特性和动力特性。

基于以上原因，可以选择掘进机的扒装部，输送机最大过煤岩能力与掘进机截割头相配套，可以满足工作需要。

参数如下转载形式耙爪式转载宽度耙装次数.次输送机形式双边刮板式链速.链条规格.行走机构整体设计分析现代悬臂式掘进机均采用履带式行走机构。

用来实现机器的调动，牵引转载机，并在悬臂不可伸缩式机型中提供掏槽时所需要的推进力。

此外，机器的重量和掘进作业中产生的截割反力也通过该机构传递到地板上。

履带式行走机构的设计要求具有良好的爬坡性能和灵活的转向性能。

履带应具有较小的接近角和离去角，以减小运行阻力。

应合理确定机器的重心位置，以避免履带出现零比压。

履带有可靠的制动装置，以保证机器在最大坡度上工作不会下滑履带的接地比压小，因而驱动功率大，以各种适应恶劣的地板工况履带车的尺寸高度要小，以利于降低机器的高度和重心两条履带应分别驱动，其动力可选用液压马达和电动机。

由于液压马达对井下泥水等恶劣工况有良好的适应性，便于调节行走速度，易于实现过载保护，无须防爆，因而获得了较广泛的应用。

液压马达驱动有高速和低速两种方案，高速方案是用高速马达轴向柱塞马达通过减速器驱动链轮，其马达和制动装置体积较小，便于结构布置，但传达路线长，效率低低速方案是采用内曲线低速大扭矩马达直接驱动链轮，传动简单，但马达和制动装置体积较大，结构布置困难，稳定性较差。

两者相比，高速方案应用较多。

基本结构由履带，驱动机构，支重轮，张紧缓冲装置及履带架等构成。

履带由履板和销子组成与地面接触的带式部件。

分整式和组合式两种。

整体式履带由整体履板和连接销组成，结构简单，制造方便。

组合式履带有履轨，履板，销子，衬套组成。

履轨和履板用螺栓连接，可根据需要更换不同的履板，适用范围广，故被广泛使用。

故选用组合式。

组合式履带又可分为干密封履带和润滑密封履带两种，干式密封履带的履带销为实心，与销套之间呈干摩擦。

润滑密封履带销的中心有个作为储油室的盲孔，盲孔两侧开有径向小孔，履带销与销套之间的间隙充满润滑脂，两断设有密封元件，以防泥沙进入。

油室中的润滑脂可不断补充到这个间隙中，并形成油膜，以免干摩擦，从而延长使用寿命。

故选用润滑密封式履带。

驱动机构由电动机或液压马达，风马达传动齿轮箱和驱动轮等构成。

电动机与传动齿轮箱的输入轴连接，传动齿轮箱的出轴端装驱动轮与履带啮合。

液压马达或风马达驱动有高，中，低速之分。

低速大扭矩液压马达或风马达般可不用传动齿轮箱而直接带动驱动轮传动，且可实现无级调速。

交流电动机驱动的结构，般仅有种速度，交直流驱动和电液的驱动机构有多种速度或无级调速。

驱动轮要求啮合平稳，可分为节销式与节齿式两种。

节销式轮齿与履带节销啮合，结构简单，适用于装载机械。

节齿式轮齿与履带节齿啮合，适用于低速重载情况。

根据工作条件选用液压马达作为驱动机构，驱动轮选用节齿式。

驱动机构的传动齿轮箱的传动是通过减速器来实现的。

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相适应，般为推进油缸的推进力应能克服伸缩部件的移动阻力和沿悬臂轴线方向的截割反力。

图内伸缩悬臂的结构截割头的设计参数影响切割头设计的主要因素有煤岩的特性参数包括硬度，抗拉和抗压强度，腐蚀性等切割头截割参数包括尺寸，几何形状，截齿数目，截齿布置，截齿空间安装位置，截线间距工艺特性参数主要指切割深度，切削厚度，摆动速度，截割头摆动角速度。

以上诸多因素相互制约，关联和影响，在设计中摇相互匹配，综合统考虑。

现在国内已经对截割头有了很深入的研究，出现了很多不同类型的掘进机截割头。

基于以上因素可以选择已有的成形的用于实践中的截割头。

同时根据方案设计要求，选用已有的掘进机型悬臂式掘进机的截割头适用于左右的半煤岩巷道和薄煤层巷道。

各参数如下功率截割头转速最大钻进力.截割头最大侧推力.截割头升力.截割头降力.相应在满足条件的情况下，使用型悬臂式掘进机的截割悬臂.悬臂支撑机构悬臂支撑机构的作用是支撑悬臂，并使其实现升降和回转运动。

它主要由升降和回转油缸及回转台组成。

悬臂铰接于回转台的回转体上，升降油缸的端和悬臂铰接，另端和回转体铰接。

在升降油缸的作用下，悬臂可在垂直方向上下摆动，回转体则可带动悬臂作水平方向的摆动。

回转体是悬臂支撑机构中的重要部件，位于机器的中央。

它主要由回转体，回转支承，回转座和回转油缸组成。

回转体和悬臂铰接，回转座固联于机架上，在回转体和回转座中间装有回转支承。

工作时，截割反力通过回转台传到机架上。

回转台也是个将悬臂工作机构和其他机构装运，行走等机构相连的连接部件，其机构是否合理，对机器的性能，可靠性，整机结构和高度尺寸有重大影响。

对回转台的基本要求是承载能力大，耐冲击振动。

惯性小，运动平稳，噪音低。

结构紧凑，高度尺寸小。

回转力矩变化小回转台的传动方式有齿条油缸式和油缸拉推式。

齿条油缸式的传动原理见图，它是利用齿条油缸推动装在回转体上的齿轮带动回转体转动的，其回转力矩和倒角无关。

油缸推拉式的结构和传动原理见图，其对称布置的两个回转油缸的后端和机架相连，前端和回转体相连。

工作时腿拉带动回转体转动，其回转力矩和转角有关当悬臂位于机器的纵向轴线位置时回转力矩最大，向两边回转时逐渐减小。

此钟结构的回转台的高度尺寸较小，有利于矮机身设计。

齿条油缸式回转台的结构比较复杂，回转体的重量大，高度尺寸大，不利于矮机身设计。

但回转锚杆孔钻机的开发必须紧随锚杆支护的技术发展。

同时，凿岩技术的发展会促进锚杆孔钻进设备的提高。

不同凿岩方式的研究以及通用凿岩机具的研究成果，都将会及时地移植到锚杆孔钻进设备的开发上来。

锚杆孔钻进设备是锚杆支护的关键设备，它影响着锚杆支护的质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。

引进了余台连续采煤机，主要在条件适合的矿井推广。

年代引进了十余台连续采煤机，在神华黄陵等矿区使用，其中美国久益公司的型设备在神东大柳塔矿用于煤巷掘进，创造月进尺米的当时世界记录，说明了掘锚联合机组是煤巷快速掘进的理想设备之，但我国在掘锚联合机组的研究开发方面基本属于空白。

.国内外锚杆孔钻进设备现状锚杆支护是有宜于加快井巷掘进速度提高顶板支护效果降低支护劳动强度和减少支护材料消耗的先进技术。

我国仅国有重点煤矿每年掘进多万米巷道，年末，锚杆支护率全国平均已达.，按规划，到年，锚杆支护率平均应达到，但已有大同邢台平顶山铁法西山龙口等个矿务局率先使锚杆支护率超过。

国外先进采煤国锚杆支护率往往超过。

锚杆孔钻进是锚杆支护施工的重要环节，锚杆支护的发展需要大量锚杆孔钻进设备作保证。

锚杆孔钻进设备包括锚杆钻机和配套钻具钻杆钻头等。

分析锚杆孔钻进设备现状，展望它的发展前途，有助于不断促进锚杆孔钻进设备的技术进步，使其适应锚杆支护技术的需要。

锚杆孔钻进设