EBZ200型掘進機截割部的設(shè)計及計算

馬星楠 關(guān)滿杰

【摘 要】懸臂式掘進機是為煤礦綜采及高檔普采工作面采掘巷道的機械設(shè)備，它結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性好、機身矮、重心低、操作簡單、檢修方便。本次設(shè)計主要是懸臂式掘進機的截割機構(gòu)，懸臂式掘進機的截割機構(gòu)是有伸縮式和固定式兩種，按照它的截割頭的分布可以分為橫軸式和縱軸式兩種。我所設(shè)計的掘進機截割部是縱軸式帶伸縮的形式。縱軸式與橫軸式相比，主要有結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計方便，便于安裝和調(diào)試。在截割過程中，橫軸式可以進行上下左右擺動截割，方便靈活。帶伸縮的截割臂，在解決掘進機掘進面窄的問題上發(fā)揮了很大作用，掘進機截割部帶伸縮，加大了截割部的長度，從而加大了截割頭所經(jīng)過的截割面，提高了掘進效率。我的設(shè)計中動力源是電動機，通過聯(lián)軸器傳動，由減速器進行減速，最后輸出轉(zhuǎn)速為40r/min。本設(shè)計中主要的傳動結(jié)構(gòu)為三級行星齒輪減速器，它包含了一級直齒輪傳動和兩級行星齒輪傳動，輸入和輸出都采用花鍵聯(lián)結(jié)。

【關(guān)鍵詞】掘進機；截割部；齒輪減速器；帶伸縮 0.引言

懸臂式掘進機是煤礦井下巷道綜掘法的主要設(shè)備，它集開挖、裝碴和自動行走于一體，操縱方便，對復(fù)雜地質(zhì)適應(yīng)性強，便于支護，用于煤和半煤巖層的掘進因此在采礦工程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

行星傳動概述。

行星齒輪傳動與普通定軸齒輪傳動相比較，具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、體積小、噪聲小、傳動比大、壽命長、承載能力大、傳動平穩(wěn)、傳動效率高、 運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力強、工作可靠性高以及實現(xiàn)各種變速的復(fù)雜的運動等優(yōu)點。由于在各種類型的行星齒輪傳動中均有效地利用了功率分流性和輸入、輸出的同軸性以及合理地采用了內(nèi)嚙合，才使得其具有了上述的許多獨特的優(yōu)點。

行星齒輪傳動不僅適用于高速、大功率，而且可用于低速、大轉(zhuǎn)矩的機械傳動裝置上。它可以用作減速、增速和變速傳動，運動的合成和分解，以及其特殊的應(yīng)用中，這些功用對于現(xiàn)代機械傳動的發(fā)展有著較重要的意義。因此，行星齒輪傳動在起重運輸、工程機械、冶金礦山、石油化工、建筑機械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門均獲得了日益廣泛的應(yīng)用。

將普通傳動改為行星傳動，可保證使重量降低，有可能利用普通傳動所不宜于采用或不能采用的設(shè)計（因齒輪尺寸較大）來提高承載能力。

我所設(shè)計的EBZ200型掘進機截割部分的減速裝置上采用的是行星減速系統(tǒng)。

傳動原理圖。

圖1 a代表太陽輪，b代表內(nèi)齒輪，c代表行星輪

第一級直齒輪傳動設(shè)計計算

1.總傳動比計算

根據(jù)齒面硬度要求預(yù)選材料18CrNi4WA滲碳淬火

2.選擇電動機

EBZ200型掘進機是工作在礦井下用于中型斷面煤及半煤巖巷的掘進，故選取YB系列隔爆型三相異步電動機。

電動機型號——YB315L2-4

主要技術(shù)參數(shù)：

額定功率——200KW 同步轉(zhuǎn)速——1500r/min

額定電壓——380V 滿載轉(zhuǎn)速——1475r/min

輸出效率——94.5%

3.根據(jù)齒面接觸疲勞強度設(shè)計計算

按小齒輪齒寬比大齒輪齒寬大5mm的原則得：b1=95mm

4.齒根彎曲疲勞強度校核

所以合格

5.結(jié)語

EBZ200型掘進機是一種掘進效率高、截割功率適中的中重型掘進設(shè)備，該機集截割、裝運、行走、操作等功能為一體，適用于任意形狀斷面的煤巷、半煤巖及軟巖巷道掘進，也適用于條件類似的其它礦山巷道及工程隧道中使用。

【參考文獻】

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