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掘錨聯合機組整體方案設計（附全套圖紙）

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更新時間：2014-05-26
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摘要
掘進機和錨桿鉆機的聯合使用是巷道支護的發展方向，國內外對此項研究差距較大。本文詳細研究掘進機的結構特征、控制系統和工作原理。選擇現有的掘進機作為基礎進行掘錨聯合機組設計。通過對現有錨桿鉆機的結構特點和工作原理整體分析，選擇出錨桿鉆具，并對鉆頭的參數進行了選擇和計算。使用液壓馬達作為鉆頭旋轉和推進的動力。由于工作環境惡劣、鉆頭所需推進力大，采用鏈傳動的方式把動力傳給鉆頭。錨桿鉆機通過軸連接在掘進機上。這樣就可以通過控制軸的旋轉來實現鉆機工作時的位置變換。這項研究，能夠實現掘進過程中同時進行錨桿支護，既降低了工人的勞動強，又提高了生產效率。
關鍵詞：掘錨聯合機組；掘進機；錨桿鉆機；鉆頭；馬達
目錄
引言………………………………………………………………………………………………1
1 國內外掘進機水平現狀………………………………………………………………2
1.1 國外現狀………………………………………………………………………………2
1.1.1 歐洲的巷道掘進及支護實踐…………………………………………2
1.1.2 適用于歐洲的掘錨機系統………………………………………………3
1.2 國內現狀…………………………………………………………………………………4
1.3國內錨桿鉆進設備現狀…………………………………………………………4
1.3.1 國外現狀…………………………………………………………………4
1.3.2 國內現狀…………………………………………………………………5
1.3.3 煤礦錨桿孔鉆進設備的前途……………………………………………5
2 掘進機分析與選擇………………………………………………………………………8
2.1機械傳動系統……………………………………………………………………………8
2.2 截割機構…………………………………………………………………………………8
2.2.1 截割頭……………………………………………………………………9
2.2.2 截割減速器………………………………………………………………10
2.2.3 電動機……………………………………………………………………11
2.2.4 懸臂伸縮裝置……………………………………………………………12
2.2.5 截割頭的設計參數………………………………………………………13
2.3 懸臂支撐機構…………………………………………………………………………13
2.4 裝運機構…………………………………………………………………………………15
2.4.1 耙裝部……………………………………………………………………15
2.4.2 減速器……………………………………………………………………16
2.4.3 中間輸送機構……………………………………………………………17
2.4.4 參數選擇…………………………………………………………………17
2.5 行走機構…………………………………………………………………………………18
2.5.1 整體設計分析……………………………………………………………18
2.5.2 參數選擇計算……………………………………………………………20
2.6 轉載機……………………………………………………………………………………21
2.6.1 帶式轉載機 ……………………………………………………………21
2.6.2 刮板式轉載機……………………………………………………………22
2.6.3 斗式轉載車………………………………………………………………22
2.7 冷卻噴霧系統……………………………………………………………………………22
2.8 液壓系統…………………………………………………………………………………23
2.8.1 裝運機構…………………………………………………………………24
2.8.2 行走機構…………………………………………………………………25
2.8.3 切割機構升降，回轉及推進油缸………………………………………25
2.8.4 起重油缸…………………………………………………………………25
2.8.5 噴霧泵油馬達的控制……………………………………………………25
2.8.6 液壓系統的壓力調節……………………………………………………25
2.9電氣系統…………………………………………………………………………………26
2.10掘進機的選擇…………………………………………………………………………26
2.10.1 使用范圍………………………………………………………………27
2.10.2 構特點…………………………………………………………………27
3錨桿鉆機設計與安裝…………………………………………………………………28
3.1 現有錨桿鉆機的整體分析……………………………………………………………28
3.1.1 工作原理…………………………………………………………………28
3.1.2 主要部件和結構…………………………………………………………28
3.2 鉆具的選擇………………………………………………………………………………29
3.2.1 鉆頭的選擇………………………………………………………………29
3.2.2 鉆桿的選擇………………………………………………………………29
3.3 鉆頭參數的選擇與計算………………………………………………………………30
3.3.1 鉆具回轉數………………………………………………………………30
3.3.2 鉆頭軸向壓力……………………………………………………………30
3.3.3 鉆頭回轉扭矩的確定……………………………………………………31
3.4 錨桿鉆機連接軸的設計………………………………………………………………31
3.4.1 選擇軸的材料……………………………………………………………31
3.4.2 按轉矩初步估算軸最細段直徑…………………………………………31
3.4.3 軸的計算…………………………………………………………………32
3.4.4 軸的校核…………………………………………………………………32
3.5 錨桿鉆機推進機構的設計……………………………………………………………34
3.5.1零件的選擇………………………………………………………………34
3.5.2 工作原理…………………………………………………………………35
3.5.3 安裝問題分析……………………………………………………………35
3.6 錨掘連接機構的設計…………………………………………………………………36
3.6.1 零件的選擇………………………………………………………………36
3.6.2 工作原理 ………………………………………………………………37
3.6.3 干涉分析…………………………………………………………………37
3.7 錨桿鉆機運動分析……………………………………………………………………37
4結論…………………………………………………………………………………………39
4.1 整機受力與穩定性分析………………………………………………………………39
4.1.1 掘進機受力分析…………………………………………………………39
4.1.2 掘進機穩定性計算………………………………………………………39
4.1.3 錨掘聯合機組穩定性分析………………………………………………41
4.2 總體參數…………………………………………………………………………………42
致謝……………………………………………………………………………………………46
參考文獻……………………………………………………………………………………………………47
附錄A……………………………………………………………………………48
附錄B……………………………………………………………………………52
...

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