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1、掘进机毕业论文第 1 页 掘进机毕业论文掘进机毕业论文掘进机测绘及行走机构设计摘要本次毕业设计是为了实现 MRH-S50-13 型掘进机测绘及行走机构设计。具体设计内容包括：收集资料；现场测绘：在学校实习工厂对 MRH-S50型掘进机进行整体结构测绘。通过测绘得到基本数据，以便进行结构分析和图纸绘制；结构分析：对 MRH-S50 型掘进机的整体结构进行结构分析，了解该掘进机的结构组成、功能作用特点以及存在的问题；专题分析与设计计算：切割头设计。切割头是掘进机的工作机构，主要功能是破碎和分离煤岩。通过对煤岩切割过程研究得知，影响切割效果的因素很多，从而使得切割头设计变得复杂和困难。在切割头的每一
2、转中，如果同时参加切削的各个截齿都从岩石带中切下同样大小体积的煤岩，达到每个刀齿受力相等、磨损相同、运动平稳，这是切割头设计的最佳目标关键词： 悬臂式掘进机 切割头 截齿排列掘进机毕业论文第 2 页 共 54 页MRH - S50-13 type roadheader mapping and designAbstract The graduation design is to realize MRH - S50-13 type roadheader mapping and design. Concrete design content includes: collect data, Scene
3、 mapping: in the school of MRH S50 - the pilot plant type roadheader whole structure of surveying and mapping. By surveying data, in order to get the basic structural analysis and drawing, Analysis: the structure of MRH S50 - the overall structure of the product type to understand the structural ana
4、lysis of the structure and function of product function characteristics and existing problems, Project analysis and design calculation: cutting head design.Cutting head is the working orgnaization of the product, main function is broken and separation of coal and rock. Through the study of coal cutt
5、ing process that many factors influence the effect of cutting, thus makes cutting head design becomes complicated and difficult. At every turn head cut, if in each section cutting teeth are cut from the rock in the same size, volume of coal and rock stress equal to each cutter tooth, wear the same,
6、it is smooth movement, the optimal design of cutting head target.Keywords: cantilever roadheader cutting head掘进机毕业论文第 3 页 第 1 章 绪论1.1 掘进机简介掘进机是煤矿井下巷道施工的主要掘进设备，根据截割头与截割臂的结构形式，掘进机可分为两类:纵轴式掘进机和横轴式掘进机。我国于1962 年开始掘进机的研制工作，最初是模仿前苏联的产品，机身轻、功率小、性能差，因而未能被广泛的应用。八十年代我国与国外公司合作制造了 AM50 及 S100 型掘进机，这两种机型现已成为国内市场的
7、主导产品;同时，国内掘进机的研制步伐也在加快，先后研制了 EBJ-132, EBJ-160, ELMB-55, EBH-132, EJ-70 等各种机型。 纵轴式掘进机是一种部分断面隧道掘进机，在工作时，它的截割臂可以上下及左右自由摆动，能截割任意断面形状的隧道，并且可以前进、倒退及转向，截割下来的石碴由装碴和输送机构送到机器尾部，装到有轨小车或自卸汽车上运送到洞外，纵轴式掘进机主要由截割装置、截割臂、回转台及输送装置等组成。横轴式掘进机主要由截割头、工作臂、装碴铲板、回转台、驾驶室、中间输送机、行走机构、液压系统、电气系统和喷雾降尘系统等组成，横轴式掘进机在工作时，其截割臂可以作上下及左右摆
8、动，由于纵轴式掘进机在工作中良好的截割性能、整机调运灵活及可截割不同巷道面等优点，故在煤矿及隧道等工程中得到了广泛的应用。掘进机实物如下图所示。图 1-1 横轴式掘进机 图 1.2 纵轴式掘进机掘进机毕业论文第 4 页 共 54 页1.2 当前国内外掘进机研究水平的状况近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在煤炭行业纲领性文件关于促进煤炭工业健康发展的若干意见中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业如结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。掘进和回采时煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进现行。煤矿巷道的
9、快速掘进是矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全，高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产稳产的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级，甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂是掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于 20 世纪 60 年代，以 30-50KW 的小功率掘进机为主
10、，研究开发和生产使用都处于试验阶段。80 年代初期，我国淮南煤机厂（先重组为凯胜重工）引进了奥地利奥钢联公司AM50 型掘进机，佳木斯煤机厂（先隶属于国际煤机）引进了日本三井三池制作所 S-100 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 70 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。国内进一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设备。经过近 30 年的消化吸收和自主研发，目前，掘进机毕业论文第
11、5 页 我国已形成年产 1000 余台的掘进机加工制造能力，研制生产了 20 多种型号的掘进机，其截割功率从 30KW 到 200KW，初步形成系列化产品，尤其是近年来，我国相继开发了以 EBJ-120TP 型掘进机为代表的代替机型，在整体技术性能方面达到了国际先进水平。基本能够满足国内半煤岩掘进机市场的需求，半煤岩掘进机以中型和重型机为主，能截割岩石硬度为 f=6-8，截割功率在 120KW 以上，机重在 35t 以上。煤矿现用主流半煤岩巷悬臂式掘进机以煤科总院太原研究院生产的 EBJ-120TP 型，EBZ160TY 型及佳木斯煤机厂生产的 S150J 型三种机型为主，占半煤岩掘进机使用量
12、的 80%以上。然而，国内目前岩巷施工仍以钻爆发为主，重型悬臂式掘进机用于大断面岩巷的掘金在我国处于试验阶段，但国内煤炭生产逐步朝向高产，高效，安全方向发展，煤矿技术设备正在向重型化，大型化，强力化，大功率和机电一体化发展，新集能源股份公司，新汶矿业集团，淮南矿业集团及平顶山煤业集团公司等企业先后引进了德国 WAV300,奥地利 AHM105,英国 MK3 型重型悬臂式掘进机。全岩巷重型悬臂式掘进机代表了岩巷掘进技术今后的发展方向。虽然三一重装去年推出了国内第一台 EBZ200H 型硬岩掘进机，但国产重型掘进机与国外掘进机毕业论文第 6 页 共 54 页先进设备的差距除总体性能参数偏低外，在基
13、础研究方面也比较薄弱，适合我国煤矿地质条件的截割，装运及行走部载荷谱没有建立，煤业完整的设计理论依据，计算机动态仿真等方面还处于空白：在元部件可靠性，控制技术，在截割方式，除尘系统等核心技术方面的差距我国自主研发的几种代表机型的主要参数1.3 国内外掘进技术和设备发展现状 现代国内外煤矿巷道的施工方法主要有钻爆掘进和综合机械化掘进（简称综掘发）两种，综合机械化掘进又可分为悬臂式掘进机掘进和全断面岩巷掘进机两种技术和设备。岩巷掘进主要采用钻爆掘进技术和设备，全断面掘进机掘进技术和设备；煤和半煤岩巷主要采用悬臂式掘进机技术和设备，它是国内外煤矿采用最为普遍的一种掘进技术和设备，也是 20 世纪七八
14、十年代迅速发展型号EBJ-160EBJ-120TPEBZ160TYS150JELMB-75CEBJ-160SB断面/m9-248-189-219-236-178-24经济截割强度/MPa806080807080-100机重/t603651.544.623.453总功率/kw280190250205130314截割功率/kw160120160150/8075160适应坡度/()161616161616系统压力/MPa161623161616外形尺寸（长*宽*高）/m10.95*2.7*1.58.6*2.1*1.559.8*2.55*1.79.0*2.8*1.88.22*2.5*1.5610.3*
15、2.7*1.5生产厂家太原研究所太原研究所太原研究所佳木斯南京晨光上海研究所掘进机毕业论文第 7 页 起来的一种先进的巷道掘进技术和设备。其主要设备是悬臂式掘进机，它是集采、装、运、行多功能于一体的一种大型煤矿井下机械设备，是一种机、电、液多学科领域知识化比较集中的一体化产品。目前国际先进水平的悬臂式掘进机已实现自动控制及离机遥控操作。一、一、钻爆破岩掘进钻爆破岩掘进钻爆破岩掘进是技术相对比较简单，发展最早的一种掘进技术。20 世纪50 年代，国内已基本实现钻、装、支等工序的单项机械化；60 年代以后，主要是改进原有设备，组织平行作业，实现机械化配套作业线；进入 70 年代以来，自法国的 Mo
16、nta Bert 推出世界上第一台实用的液压凿岩机后，液压凿岩机得到迅速的发展与应用。瑞典 Atlas Copco 公司于 80 年代研制推出的三档式液压凿岩机，因可改变输出冲击能，所以适用于在不同硬度的岩石巷道掘进中钻凿炮眼，从而得到世界各国的重视。目前，液压凿岩机新产品更新换代时间短，新产品，新型号不断涌现，产品性能向大转矩、大冲击能和高平率方向发展。如法国 Eimco Secoma 公司生产的 RPH200 型、RPH400 型液压凿岩机早已为HD200 型、HD300 型所取代。瑞典 Atlas Copco 公司研制的 COP1238 型液压凿岩机早已被 COP1838、COP4050 型所取代。COP1838 系列液压凿岩机的功率达到18KW，钻凿比 COP1238 高 50%，且其内部缓冲装置经过改进，能更好地吸收钎具的反弹与震动；而 COP4050 型液压凿岩机的功率更大，它的冲击功率最大可达 45KW，深孔凿岩时一般用 30KW 的液压凿岩机。芬兰 Tamrock 公司研制推出的 HL4000 型系列液压凿岩机可凿钻孔径
