设计说明书摘要掘进机液压系统是煤炭生产和建设的基础系统,在煤炭工业中具有基础性的关键地位本设计力图结合行业标准和设计规范,根据工作要求和设计目的进行掘进机的液压系统设计,确定符合要求的掘进机的相关参数在液压系统设计部分,基本上确定各零部件的液压使用原理及参数计算这里分析计算了截割部、行走机构、装运机构、中间运输机等载荷分析马达部分的确定:装载部的星轮机构马达、行走机构的驱动马达、中间运输机的驱动马达等油缸部分的确定:升降油缸、回转油缸、履带行走机构的张紧油缸、铲板部的升举油缸的计算设计液压缸的结构设计部分,进行了伸缩油缸的机构设计计算,并绘制零件图也进行了泵站的参数计算确定和液压系统的计算,评估液压系统性能最后进行掘进机的通过性分析与稳定性分析关键词:纵轴式掘进机;液压缸;液压系统设计全套图纸,加设计说明书AbstractMachine hydraulic system is the foundation of coal production and construction system, the coal industry has the basic key position to this design combined with industry standards and design specifications, according to the job requirements and design purpose machine hydraulic system design, make sure to meet the requirements of related parameters of the machine in the hydraulic system design part, basically determine the parts of hydraulic use principle and parameter calculation analysis here to calculate the cutting part running gear shipment mechanism intermediate conveyor and load analysis to determine the motor parts: loading of the department of star wheel mechanism motor running gear drive motor intermediate conveyor drive motor for the determination of oil cylinder part: lifting cylinder rotary cylinder telescopic cylinder crawler walking mechanism of tensioning cylinder shovel 设计说明书plate of the department of lifting cylinder design calculation of hydraulic cylinder structure design part。
Keywords: vertical shaft type machine; hydraulic cylinder; Hydraulic system design目录第 一 章 绪 论 ................................................11 引 言 ..................................................12 掘 进 机 的 发 展 历 程 ......................................12.1 掘 进 机 的 发 展 史 ...................................12.2 工 况 描 述 .........................................23 掘 进 机 液 压 系 统 的 发 展 史 ................................34 EBZ160 的 主 要 技 术 参 数 ................................45 设 计 要 求 及 目 的 ........................................6第 二 章 执 行 机 构 的 相 关 参 数 计 算 ..............................71 工 况 分 析 及 载 荷 计 算 公 式 ................................72 截 割 回 转 油 缸 的 设 计 计 算 ................................82.1 负 载 压 力 的 确 定 ...................................82.2 活 塞 直 径 D 与 活 塞 杆 直 径 d 的 确 定 ..................112.3 油 缸 的 安 装 距 及 行 程 计 算 ..........................122.4 液 压 缸 活 塞 杆 的 平 均 速 度 计 算 公 式 ..................142.5 液 压 缸 壁 厚 和 外 径 等 的 计 算 ........................153 伸 缩 液 压 缸 的 设 计 计 算 .................................183.1 工 况 分 析 ........................................183.2 主 要 参 数 确 定 ....................................20结 语 ......................................................24参 考 文 献 ..................................................25设计说明书设计说明书1第一章 绪论1 引言用掘进机掘进巷道的初步尝试,应归功于上个世纪初。
在此之前曾出现:英格罩斯型隧道钻进机和普列依斯型掘进掩护支架(英国)、安德逊型掘进机(美国),后者可与掩护板配合或单独工作单独工作时,安德逊型掘进机用辅助液压油缸移动,其形式与现代掘进机的概念相符合但由于很多结构上的缺点,这几种机器均未得到工业应用第二次世界大战以后,掘进机开始得到工业应用在美国,考虑煤层特点,带双钻削头的掘进机得到广泛应用,用于掘进煤巷和房柱式开采在西欧和前苏联也得到了广泛的发展2 掘进机的发展历程2.1 掘进机的发展史悬臂式掘进机是煤矿掘进巷道常用设备,它的发展使得矿井巷道的掘进速度和效率大幅度提升目前,世界上各主要产煤国用掘进机掘进的巷道已占巷道总长的 40%到 50%,近年来,悬臂式掘进机不仅用于煤及软岩巷道的掘进,在中等硬度的半煤岩巷道掘进中也取得了良好的技术经济效果,国外的某些重型掘进机已能截割某些较硬的岩石巷道我国悬臂式掘进机的发展是主要经历了三个阶段第一阶段 60年代初到 70 年代末主要是引进国外掘进机为主这一阶段的主要特设计说明书2点是:使用范围越来越广,切割能力逐步提高第二阶段 70 年代末到 80 年代,与国外合作生产了几种悬臂式掘进机并逐步实现国产化。
这一阶段的主要特点是:可靠性高,已经能适应我国煤巷掘进的需要,出现了重型机第三阶段由 80 年代至今,重型机型大批出现,悬臂式掘进机的设计与制造水平已经相当先进这一阶段的主要特点是:设计水平较为先进,可靠性大幅度提高,功能更加完善经过三个阶段发展,我国悬臂式掘进机的设计、生产、使用进入了一个较高的水平,已跨入国际先进行列,可与国外的悬臂式掘进机相媲美2.2 工况描述 悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备,集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体,包含多种机构,具有多重功能悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成主机把煤石切割破落下来,转运机构把破碎的煤渣转运至机器尾部卸下,由后配套转载机、运输机运走悬臂式掘进机的切割臂可以上下、左右自由摆动,能切割任意形状的巷道断面,切割出的表面精确、平整,便于支护履带式行走机构使机器调动灵活,便于转弯、爬坡,对复杂地质条件适应性强该系列掘进机主要用于采煤准备巷道的掘进,适用于掘进破碎煤岩硬度 f4-12,断面 6-50m²的煤或半煤岩巷道,也可用于其他巷道施工,断面形状任意一般来说,这类悬臂式掘进机的重量为 20~120t,最大切割功率已达 300kW,能切割岩石的最大单向抗压强度可达设计说明书3170MPa。
悬臂垂直掘进机回转时,截割头由下向上摆(或由上向下摆动) ,把截割头看成是一个整体,把向上进给力(截割力)简化为一个集中力作用在截割头中部,当截割臂处于水平位置时,这时升降液压缸提供切割臂的进给力最小;当切割臂处于向上极限位置时,这时升降油缸提供切割臂的进给力最大由于 EBZ160 的整机外形尺寸为9 2.9 1.8 米,所以巷道的高度应略大于 1.8m,宽度应大于2.9m,巷道坡度±18°;能够在煤层、半煤层下施工,切割煤岩最大单向抗压强度可达 80Mpa,经济截割时为 60MPa3 掘进机液压系统的发展史 我国的液压工业开始于 20 世纪 50 年代,目前正处于迅速发展,提高的阶段其产品最初只用于机床和锻压设备,后来才用到拖拉机和工程机械上自从 1964 年从国外引进一些液压元件生产技术,同时进行自行设计液压产品以来,我国的液压件生产已从低压到高压形成系列,并在各种机械设备上得到了广泛的使用80 年代起更加速了对国外先进液压产品和技术的有计划引进,消化,吸收和国产化工作,以确保我国的液压技术能在产品质量,经济效益,研究开发等各个方面全方位地赶上世界水平随着工业迅猛发展逐日发展壮大,相继建立了科研机构和专业生产厂家,从事液压技术研究和液压产品生产3.1 国内掘进机液压系统的发展设计说明书4(1)最早采用定量系统(分动箱齿轮泵结构、行走斜轴柱塞马达自制减速机) ;(2)过渡期定量系统(三联叶片泵、紧凑型行走马达减速机) ; (3)以上两种系统可靠性差、不能满足大负荷需要;(4)采用变量系统。
3.2 国内掘进机液压系统发展趋势(1)高压、大流量方向发展; (2)高可靠性方向发展 ;(3)多采用国外大品牌元件; (4)变量、先导控制成为趋势3.3 国外掘进机液压系统新动向(1)电液遥控比例控制; (2)加强油液清洁采用单独过滤系统;(3)阀前接阻尼器吸振截峰使油流更加稳定,减少紊流发生4 EBZ160 的主要技术参数整机 EBZ160外形参数(长×宽×高)(m)9×2.9×1.8总重(t) 45总功率(kW) 246经济/最大截割硬度(Mpa)60/80对地压强(Mpa) 0.14设计说明书5定义截割范围 EBZ160高度(m) 2.4-4.8宽度(m) 2.9-5.0面积(m²) 6.96-24铲板部 EBZ160装载宽度(m) 2.9/2.6星轮转数(rpm) 30装载形式 三星齿轮第一运输机 EBZ160形式 双边链刮板 链速(m/min) 56涨紧形式液压缸+卡板、丝杠理论生产能力(m³/h) 210坡度 ±18°行走部 EBZ160形式 履带式/整体式履带宽度(mm) 550/600制动方式 片式自动设计说明书6液压系统 EBZ160二联变量柱塞泵(ml/r)145/90换向阀 液压先导控制油箱容量(L) 500油泵电动机隔爆空冷式9。