掘進機截割頭設計

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1、掘進機截割頭設計煤礦掘進是煤炭生產(chǎn)和建設的基礎工程。近年來，我國煤礦掘進機械化得到了迅速的發(fā)展，裝備水平也有很大的提高，在自主創(chuàng)新能力上也有長足的進步。煤炭工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的主要支柱產(chǎn)業(yè)。在未來50年內(nèi)，煤炭仍是主要的能源和戰(zhàn)略物質(zhì)，具有不可替代性，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的保證。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及國加入WTO后，煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的步伐也在加快。目前，國內(nèi)掘進機發(fā)展水平相對落后，巷道掘進成為煤礦發(fā)展的一個瓶頸，制約著煤炭工業(yè)的發(fā)展。各國早期研制的懸臂式掘進機都是以煤炭為作業(yè)對象，機重在13-17噸之間、切割功率在30KW左

2、右的輕型機，代表機型是前蘇聯(lián)的ЛК-3型掘進機。中期產(chǎn)品主要是用于切割煤系地層中的各種煤巖的中型掘進機，機重在25噸左右、切割功率50-100KW，可切巖石硬度系數(shù)f6，如英國的MKA-2400型、奧地利的AM-50型、日本的S100型等。近期產(chǎn)品主要是以煤系地層中的中硬度巖石為作業(yè)對象的重型機，一般機重40-80噸、切割功率150-200KW、可切巖石硬度系數(shù)f8，如英國的LH-1300型、奧地利的AM-75型、日本的S200M型掘進機等。100我國的掘進機技術(shù)開發(fā)工作始于1965年，最初是仿前蘇聯(lián)的ЛК-3型掘進機，1979

3、年后，先后從日本、奧地利、英國、美國、西德、原蘇聯(lián)、匈牙利引進了多種型號的掘進機，通過引進日本MRH-5100-41型、奧地利AM-50等型掘進機的制造技術(shù)和先進加工設備，并進行技術(shù)轉(zhuǎn)化，到1989年底，我國已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6種8個型號的掘進機，使我國中小型掘進機不再依賴進口。此后，我國又開始了重型掘進機技術(shù)開發(fā)和研制工作。1999年，煤科總院太原分院開發(fā)出了EBJ-160型掘進機，2001年，佳木斯煤機廠又完成了從日本引進S200M型掘進機的消化吸收、國產(chǎn)化任務。經(jīng)

4、過幾代人的不懈努力，截止到目前為止，我國掘進機的開發(fā)研究在輕型及中重型上己其本達到國際先進水平，但在重型掘進機的研究上，與一些發(fā)達國家的產(chǎn)品還存在著一定的差距。1設計要求及目的設計用途：設計符合要求的縱軸式懸臂掘進機與截割部設計。?基本要求：1)最大掘高4.5m；2)最大掘?qū)?.6m；3)巷道坡度±16°；4)機高M小于2M，機重大于45；5)能夠在煤層、半煤層下施工，切割煤巖最大單向抗壓強度可達100Mpa，可切割性能指標適用切割煤巖硬度，普氏系數(shù)f小于等于8，巖石的研磨系數(shù)小于等于Mg15。2總體方案設計懸臂式掘進機主要由截

5、割、行走、裝運、裝載四大機構(gòu)和液壓、水路、電氣三大系統(tǒng)組成，并通過主體部將各執(zhí)行機構(gòu)有機的組合于一體?？傮w方案設計主要是進行掘進機的選型和總體參數(shù)的確定。2.1機型的選定及主要部件的結(jié)構(gòu)形式的確定1002.1.1機型的選定掘進機的發(fā)展方向是定型化、系列化、并向“大斷面”、“高硬度”發(fā)展，掘進機的性能、外形、結(jié)構(gòu)和重量應能很好地適應煤巖的性質(zhì)和巷道的尺寸。根據(jù)任務書的要求，按行業(yè)標準MT138～1995《懸臂式掘進機的型式與參數(shù)》，MT238.3-2006《懸臂式掘進機

6、第3部分

7、通用技術(shù)條件》選定機型類別。要考慮的掘進機用途有：

8、煤礦井下巷道的掘進、其他行業(yè)的工程作業(yè)，要考慮掘進機的工作條件：切割煤層巷、半煤層巷，煤巖的單向抗壓強度(或普氏系數(shù)f值)及巖石的腐蝕系數(shù)。特輕、輕型掘進機以掘進煤巷為主，它的特點應突出經(jīng)濟、靈活、方便，在截割巷道斷面尺寸方面有較大的適應性。中型掘進機以掘進半煤巖巷道為主，在截割巖石硬度方面適應性較強，但機器設計不宜過于笨重和龐大，在使用時有較大的覆蓋面。重型掘進機是具有更高切割能力的掘進機，應用范圍更加廣泛。根據(jù)設計的要求和目的，機型選擇重型?；緟?shù)應當符合表格的規(guī)定。表2-1掘進機型式的基本參數(shù)[6]Tab.2-1Tabl

9、eofthebasicparametersofroadheadermodels技術(shù)參數(shù)單位機型特輕輕中重超重切割煤巖最大單向抗拉強度MPa100生產(chǎn)能力煤，0.60.8———煤夾矸，0.350.40.50.60.6切割機構(gòu)功率kW90～200適應工作最大坡度(絕對值)不小于(°)可掘巷道斷面㎡5～126～167～208～2810～32機重(不包括轉(zhuǎn)載機)t2.1.2各部件的結(jié)構(gòu)型式的確定2.1.2.1切割機構(gòu)切割機構(gòu)主要由切割頭，水冷電動機，減速器，伸縮機構(gòu)和回轉(zhuǎn)臺等組成，具有破碎煤巖功能的機構(gòu)。(1)切割頭的選擇切割頭裝有截齒

10、，用語破碎煤巖的部件。切割頭主要由截割頭體、齒座、螺旋葉片、截齒、噴嘴及筋板等構(gòu)成；螺旋葉片焊在切割頭體上，沿螺旋線并按截線間距排列齒座和截齒?？v軸式掘進機切割頭的形狀通常有圓柱形、圓錐形、圓錐圓柱形幾種。圓錐形切割頭有利于鉆進工作面，也能保證切割出來的巷道表面