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1、中文题目：支撑式冲击破岩掘进机支撑机构设计外文题目：Support Impact Rock Machine Support mechanism design毕业设计（论文）共 98 页（其中：外文文献及译文15页） 图纸共张 完成日期 2014年6月 答辩日期 2014年6月I摘要随着现代化建设脚步的加快，矿山机械也在不断的发展，但由于能源和建设等施工要求增大，掘进机的性能还不能够完全适应，所以迫切要求设计出新型掘进机以适应工况要求。支撑式冲击破岩掘进机的支撑机构设计对于整机的性能起着决定性的作用。因此,根据掘进机的用途、作业情况及制造条件,合理选择机型,并正确确定各部结构型式,对于实现整机的
2、各项技术指标、保证机器的工作性能具有重要意义。本设计是对支撑式冲击破岩掘进机的支撑机构设计。通过应用掘进机设计的一系列知识，对掘进机支撑机构加以分析，并且运用有限元分析法进一步对支撑机构做了优化设计。最后使设计的系统达到本设计的目的，使该掘进机在满足原有要求的情况下实现体积小、成本低、效率高、结构简单、使用维护方便的要求。关键词：支撑式冲击破岩掘进机；支撑机构设计；有限元分析法全套图纸，加153893706IABSTRACTWith the accelerated pace of modernization construction, mining machinery are also con
3、stantly development, but due to energy and building construction requirements of the increase, boring machine is not able to completely meet the performance, there is an urgent request to design a new boring machine to adapt to conditions Requirements.The supporting impact broken rock machine design
4、 of the support organization plan for the performance of the play a decisive role. Therefore, in accordance with the purposes boring machine, operating and manufacturing conditions, a reasonable choice of models and determine the right structure of ministries, for the achievement of the various tech
5、nical indicators to ensure that the machines work performance is of great significance.The design is to supporting impact broken rock machine design of the support organization .Through the application of a series of boring machine design knowledge, analysis the support organization of the boring ma
6、chine, and apply the finite element analysis to the support organization for further optimize the design done. So that the final design of the system designed to achieve this purpose, so that the boring machine to meet the requirements of the original under small size, low cost, high efficiency, sim
7、ple structure and facilitate the use of safeguard requirements.Key words: Supporting impact broken rock machine; Support organization Design;Finite Element AnalysisI目录前言11 绪论21.1 选题的目的与意义21.2 国外研究现状21.3 国内研究现状22 支撑机构方案设计42.1 类型及其特点42.1.1 独立的支撑机构42.1.2 机载支护装置52.2 支撑机构结构方案确定63 支护油缸的选择83.1 核心构件结构分析83.1
8、.1 缸体83.1.2 缸底83.1.3 活塞杆93.1.4 导向套93.2 总体结构布局93.3 连接方式103.3.1 缸底与缸筒的连接103.3.2 缸筒与导向套的连接103.3.3 装配关系及配合公差103.4 预算缸筒内径和缸壁厚度103.4.1 理论支护强度103.4.2 理论支护阻力113.4.3 缸筒的计算163.4.4 液压缸的壁厚163.4.5 缸筒壁厚验算173.4.6 缸筒底部厚度183.4.7 缸筒头部法兰厚度183.4.8 缸筒-缸盖的连接计算193.5 活塞组件设计203.5.1 活塞设计213.5.2 活塞与活塞杆连接结构223.5.3 活塞杆设计223.5.4
9、 中隔圈243.5.5 活塞主要技术性能参数计算253.5.6 活塞杆及连接件强度校核283.5.7 活塞杆液压缸稳定性校核293.6 液压缸油口和排气装置设计373.6.1 液压缸油口设计373.6.2 排气装置设计393.7 液压缸缓冲计算及设计403.7.1 缓冲装置的作用及要求403.7.2 缓冲原理及缓冲装置的结构形式404 支撑梁的设计434.1 顶梁形式选择434.2 受力分析434.3 顶梁材料选择444.4 确定顶梁失效形式以及计算准则454.4.1 常见的失效形式454.4.2 计算准则的确定464.5 垫铁强度计算与校核474.5.1 许用安全系数和许用应力474.5.2
10、 垫铁强度校核484.6 顶梁强度计算与校核494.7 顶梁疲劳强度校核554.7.1 影响顶梁疲劳强度的因素564.7.2 顶梁疲劳强度校核575 ProE建模及有限元分析595.1 ProE建模595.1.1 主要特性595.1.2 建立ProE模型的意义605.2 有限元分析625.2.1 基本简介625.2.2 基本特点625.2.3 步骤方法635.2.4 基于ANSYS软件的静力学分析646 缸体，顶梁的偏载分析666.1 缸体的偏载分析666.2 顶梁的偏载分析677 技术经济分析808 结论81致谢82参考文献83附录A84附录B90III辽宁工程技术大学毕业设计（论文）前言我
11、国是世界上厚煤层储量最大的国家之一，煤炭生产的高产高效和现代化是当今国际煤炭工业的发展方向，也是我国煤炭行业的必然选择，随着回采工作面机械化程度的提高，回采速度大大加快，巷道掘进和回采工作也必须加快。靠钻爆法掘进巷道已经满足不了要求，采用掘进机法，使破落煤岩、装载运输、喷雾灭尘等工序同步进行，是提高掘进速度的有效措施。掘进机法掘进巷道与传统的钻爆法相比具有许多优点：（1）速度快、成本低。用掘进机掘进巷道，可以使掘进速度提高12倍，效率平均提高12倍，进齿成本降低3050。（2）安全性好。由于不需打眼放炮，围岩不易被破坏，即有利于巷道支护，又可减少冒顶和瓦斯突出的危险，大大提高了工作面的安全性。
12、（3）有利于回采工作面的准备。（4）工程量小。利用钻爆法，巷道超挖量可达20，利用掘进机法，巷道超挖量可小到5，从而减少了支护作业的充填量，降低成本，提高速度。（5）改善了劳动条件，减少了工作人员。按照工作机构切割工作面的方式，掘进机可分为部分断面巷道掘进机和全断面巷道掘进机两大类。部分断面巷道掘进机主要用于煤和半煤岩巷道的掘进，其工作机构一般由一悬臂及安装在悬臂上的截割头所组成。工作时，机构上下左右摆动，截割头旋转完成煤岩的破碎。全断面巷道掘进机主要用于掘进岩石巷道，其工作机构沿整个工作面同时进行连续推进。全断面巷道掘进机目前在煤矿上没有广泛应用。悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备属于部分断
13、面巷道掘进机，它集支撑、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。主机把岩石切割破落下来，转运机构把破碎的岩渣转运至机器尾部卸下，由后配套转载机、运输机或梭车运走。悬臂式掘进机的凿岩臂可以上下、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。迈步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。该机主要用于采煤准备巷道的掘进。1 绪论1.1 选题的目的与意义近年来，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。采煤机械化和综合机械化的发展，大大提高了工作面的开采强度，
14、工作面的推进速度越来越快，这就要求加快掘进速度，达到采掘平衡，以保证矿井的高产稳产。掘进是采煤生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷道的快速掘进是煤矿保证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高效的必要条件，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。1.2 国外研究现状美国、澳大利亚、英国等主要产煤国家目前广泛采用掘锚一体化技术，即通过掘锚机组
15、实现掘锚平行作业。国外在用煤矿主要高效掘进设备的破岩能力强、适应能力好、可靠性优秀，大功率重型掘进机、连续采煤机、掘锚机组、四臂锚杆钻车以及履带式全液压钻车等几乎被国外厂商（或合资）所占领，连续采煤机基本被美国JOY公司所垄断，掘锚机组主要由奥地利奥钢联公司提供，四臂锚杆钻车由澳大利亚约翰芬蕾公司控制。其中，连续采煤机、掘锚机技术已经成熟，重型掘进设备设计制造技术精湛，加工工艺好、自动化技术先进、总体性能参数高，基础研究比较扎实，截割方式、除尘系统技术优良。1.3 国内研究现状我国煤炭开采以井工为主，2005年国有重点煤矿90.72的原煤产量来自井工开采。我国煤层赋存条件复杂，呈现多样性，煤层厚度从零点几
