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掘锚联合机组整体方案设计（附全套图纸）

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更新时间：2014-05-26
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摘要
掘进机和锚杆钻机的联合使用是巷道支护的发展方向，国内外对此项研究差距较大。本文详细研究掘进机的结构特征、控制系统和工作原理。选择现有的掘进机作为基础进行掘锚联合机组设计。通过对现有锚杆钻机的结构特点和工作原理整体分析，选择出锚杆钻具，并对钻头的参数进行了选择和计算。使用液压马达作为钻头旋转和推进的动力。由于工作环境恶劣、钻头所需推进力大，采用链传动的方式把动力传给钻头。锚杆钻机通过轴连接在掘进机上。这样就可以通过控制轴的旋转来实现钻机工作时的位置变换。这项研究，能够实现掘进过程中同时进行锚杆支护，既降低了工人的劳动强，又提高了生产效率。
关键词：掘锚联合机组；掘进机；锚杆钻机；钻头；马达
目录
引言………………………………………………………………………………………………1
1 国内外掘进机水平现状………………………………………………………………2
1.1 国外现状………………………………………………………………………………2
1.1.1 欧洲的巷道掘进及支护实践…………………………………………2
1.1.2 适用于欧洲的掘锚机系统………………………………………………3
1.2 国内现状…………………………………………………………………………………4
1.3国内锚杆钻进设备现状…………………………………………………………4
1.3.1 国外现状…………………………………………………………………4
1.3.2 国内现状…………………………………………………………………5
1.3.3 煤矿锚杆孔钻进设备的前途……………………………………………5
2 掘进机分析与选择………………………………………………………………………8
2.1机械传动系统……………………………………………………………………………8
2.2 截割机构…………………………………………………………………………………8
2.2.1 截割头……………………………………………………………………9
2.2.2 截割减速器………………………………………………………………10
2.2.3 电动机……………………………………………………………………11
2.2.4 悬臂伸缩装置……………………………………………………………12
2.2.5 截割头的设计参数………………………………………………………13
2.3 悬臂支撑机构…………………………………………………………………………13
2.4 装运机构…………………………………………………………………………………15
2.4.1 耙装部……………………………………………………………………15
2.4.2 减速器……………………………………………………………………16
2.4.3 中间输送机构……………………………………………………………17
2.4.4 参数选择…………………………………………………………………17
2.5 行走机构…………………………………………………………………………………18
2.5.1 整体设计分析……………………………………………………………18
2.5.2 参数选择计算……………………………………………………………20
2.6 转载机……………………………………………………………………………………21
2.6.1 带式转载机 ……………………………………………………………21
2.6.2 刮板式转载机……………………………………………………………22
2.6.3 斗式转载车………………………………………………………………22
2.7 冷却喷雾系统……………………………………………………………………………22
2.8 液压系统…………………………………………………………………………………23
2.8.1 装运机构…………………………………………………………………24
2.8.2 行走机构…………………………………………………………………25
2.8.3 切割机构升降，回转及推进油缸………………………………………25
2.8.4 起重油缸…………………………………………………………………25
2.8.5 喷雾泵油马达的控制……………………………………………………25
2.8.6 液压系统的压力调节……………………………………………………25
2.9电气系统…………………………………………………………………………………26
2.10掘进机的选择…………………………………………………………………………26
2.10.1 使用范围………………………………………………………………27
2.10.2 构特点…………………………………………………………………27
3锚杆钻机设计与安装…………………………………………………………………28
3.1 现有锚杆钻机的整体分析……………………………………………………………28
3.1.1 工作原理…………………………………………………………………28
3.1.2 主要部件和结构…………………………………………………………28
3.2 钻具的选择………………………………………………………………………………29
3.2.1 钻头的选择………………………………………………………………29
3.2.2 钻杆的选择………………………………………………………………29
3.3 钻头参数的选择与计算………………………………………………………………30
3.3.1 钻具回转数………………………………………………………………30
3.3.2 钻头轴向压力……………………………………………………………30
3.3.3 钻头回转扭矩的确定……………………………………………………31
3.4 锚杆钻机连接轴的设计………………………………………………………………31
3.4.1 选择轴的材料……………………………………………………………31
3.4.2 按转矩初步估算轴最细段直径…………………………………………31
3.4.3 轴的计算…………………………………………………………………32
3.4.4 轴的校核…………………………………………………………………32
3.5 锚杆钻机推进机构的设计……………………………………………………………34
3.5.1零件的选择………………………………………………………………34
3.5.2 工作原理…………………………………………………………………35
3.5.3 安装问题分析……………………………………………………………35
3.6 锚掘连接机构的设计…………………………………………………………………36
3.6.1 零件的选择………………………………………………………………36
3.6.2 工作原理 ………………………………………………………………37
3.6.3 干涉分析…………………………………………………………………37
3.7 锚杆钻机运动分析……………………………………………………………………37
4结论…………………………………………………………………………………………39
4.1 整机受力与稳定性分析………………………………………………………………39
4.1.1 掘进机受力分析…………………………………………………………39
4.1.2 掘进机稳定性计算………………………………………………………39
4.1.3 锚掘联合机组稳定性分析………………………………………………41
4.2 总体参数…………………………………………………………………………………42
致谢……………………………………………………………………………………………46
参考文献……………………………………………………………………………………………………47
附录A……………………………………………………………………………48
附录B……………………………………………………………………………52
...

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