基于模块化系列化的掘进机的设计.docx

基于模块化系列化的掘进机的设计.docx基于模块化系列化的掘进机的设计摘要:模块化、系列化设计的掘进机可以提升掘进机的适应性、扩大它的使用的范围,能够发挥机器的有效作用,可满足操更多要求,这是一个非常实用的课题。此文根据模块化设计和系列化设计原则,研究了部分断面掘进机主要机构的设计方案,提出了改进设计的方法,所得结论对于新型掘进机的设计、性能的改善、工作效率的提高都具有一定的指导意义。关键词:掘进机;适应性;模块化设计;系列化设计1掘进机的简单介绍掘进机是一种被广泛用于矿井掘进、地铁、隧道以及桥梁等工程中对石头、土、煤炭等物质能切割、转载运输、喷雾灭尘、截割、调动行走和装载的联合机组,对我国经济的蓬勃发展有着不可或缺的作用,在国民经济建设中占有日益重大的比例。然而,因为我国现有的掘进机在使用范围上都有一定的限制,导致了较低的工作效率而不能完全满足各个客户对掘进机的各种需求,所以,为了提高掘进的对环境的普适性而对掘进机进行系列化和模块化的设计就显得非常有必要。本文通过对系列化和模块化设计的方法理论描述,对掘进机主要构件的设计方案进行了探究,并对现有掘进机的设计提出了相应的改进建议。2悬臂构件的设计悬臂构件是决定掘进机的截割能力、运行速度和结构从而直接影响整个掘进机工作稳定性、效率以及能力的起到关键作用的工作装置。横轴式和纵轴式这两种各有特点的工作构件一般出现在一些断面掘进机中。而根据实践中生产的要求,我们应该设计出一种能在横轴和纵轴两种模式间按需自由切换构件来供用户在实际生产活动中依据实际情况进行调节,此外,为了能在不改变整个掘进机外形尺寸的前提下使得该构件可以直接与掘进机机身进行连接,该构件应当与之前传统的悬臂构件具有相同的尺寸和连接方式。更进一步,还应研制出相应不同种类可根据实际生产环境地质特点(如煤、石头或土等)来进行相应调整或调换从而实现有效截割的截割钻头以及不同的破碎***(如刀型截齿或镐型截齿等)和不同形状的截割头或***,供各种用户方便使用。为了能让掘进机的截割速度可以随被截割对象的不同而发生相应的变化,使其随截割对象硬度的减小而增加,来获得更小的扭矩,目前大部分掘进机采用在减速机中加变速机构或采用双速电机等方式来实现调速。在我国,现阶段采用的变极调速电机之所以在变速后没能使其截割力矩产生较大改变的一个原因是其变速后的功率也随之改变。要在目前大部分掘进机是采用双速电机的前提下解决这个问题只能在用户选用时在连接减速器与截割电机之间再加上一个适合的变速器;在不选用的时候保留其原结构。同理,截割头的伸缩速度也应能够根据实际生产环境中的地质特点而进行调整,从而实现对掘进机的工作时间的正面影响。为了加快截割头行走时不钻进或者钻进时机器卡住时处理的速度,参照现阶段掘进机实际性能,可通过在钻进时将泵进行走马达的液压油泵进油缸来进行解决。另外,悬臂构件的摆动速度受被截割对象的影响和限制而直接影响掘进机的工作效率,再加上大多数掘进机悬臂构件的摆动速度是无法进行调控的,因此,为了更好地适应实际生产环境中的地质特点使掘进机能够随着实际生产中阻力的变化实时调整悬臂构件的摆动速度来最大限度地提升机器的效率从而保证掘进机工作的稳定性和效率,我们可以考虑加装恒定功率调速系统。3装载构件的设计一般而言装载机构可分为铲板和装载部件这两大部分。但实际中大部分掘进机因为仅仅有一种样式装载机构从而造成了操作上的不便。就这