連續(xù)式裝煤機(jī)的設(shè)計(jì)

1、.ZMY100M/45延續(xù)式裝煤機(jī)設(shè)計(jì)：.； PAGE 931、前言11課題的來源及意義隨著現(xiàn)代科技的不斷開展、提高，礦用機(jī)械的科技程度也有了進(jìn)一步的提高。延續(xù)型履帶式裝煤機(jī)就是近幾年開展起來的新型礦用裝煤機(jī)械，主要用于煤礦井下的坡度不大于16o的煤及半煤巖巷道中作業(yè)。延續(xù)型履帶式裝煤機(jī)適用于煤礦炮掘任務(wù)面、地面煤場的礦物裝載、轉(zhuǎn)運(yùn)和露天煤礦開采。ZMY100/45M延續(xù)型履帶式是集裝載、運(yùn)輸、行走于一體的全液壓裝載設(shè)備?？蛇M(jìn)展延續(xù)的作業(yè)，還可與礦車、刮板保送機(jī)和帶式保送機(jī)配套運(yùn)用。即可在有瓦斯、煤塵或其他爆炸性混合氣體的巷道中作業(yè)運(yùn)用，也可用于地面煤場做裝載和露天煤礦開采。由于露天煤業(yè)具有消

2、費(fèi)效率高、開采本錢低、平安性高、全部機(jī)械化開采的特點(diǎn)，因此露天煤業(yè)得到了蓬勃開展，霍林河 、伊敏、元寶山、準(zhǔn)格爾和平朔已是我國建立的五大露天煤礦基地，而延續(xù)型履帶式裝煤機(jī)是露采的重要設(shè)備之一，目前我國煤礦煤巷掘進(jìn)裝載機(jī)械化程度還較低，因此該機(jī)組具有較大的推行運(yùn)用前景；特別是該機(jī)功能齊全它能保證機(jī)器任務(wù)平安性，可在煤及瓦斯突出和瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)平安運(yùn)用，故完全可替代耙斗裝載機(jī)。按目前市場預(yù)測(cè)年需量約100臺(tái)。延續(xù)型履帶式裝煤機(jī)支配靈活，具有良好的順應(yīng)性和過載維護(hù)才干；機(jī)載電氣起動(dòng)器具有多項(xiàng)維護(hù)功能和顯示。除必備功能外還設(shè)有開機(jī)預(yù)警，前后照明，裝、卸載點(diǎn)噴霧降塵，液壓系統(tǒng)可為液壓錨桿鋁機(jī)提供動(dòng)力源等

3、。在礦山消費(fèi)過程中，采掘作業(yè)循環(huán)包括鉆孔、爆破、通風(fēng)、裝載和運(yùn)輸?shù)裙ば?，其中裝載工做最繁重、費(fèi)時(shí)間最多，對(duì)采掘消費(fèi)率的影響很大，是采掘任務(wù)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在掘進(jìn)任務(wù)循環(huán)中，耗費(fèi)于這一工序上的勞動(dòng)量，占掘進(jìn)循環(huán)總勞動(dòng)量的4070%，時(shí)間普通占總循環(huán)時(shí)間的3040%。在井下回采任務(wù)中，裝載作業(yè)也占很大的比重。所以就需求裝載機(jī)械配套運(yùn)用，來處理這一問題。裝煤機(jī)的出現(xiàn)對(duì)處理裝煤問題有很大的協(xié)助 。12裝煤機(jī)種類及各自優(yōu)點(diǎn) 裝煤機(jī)按作業(yè)過程的特點(diǎn)分為間歇?jiǎng)幼魇胶脱永m(xù)動(dòng)作式兩大類。間歇式的主要有耙斗式、后卸式、側(cè)卸式和鏟斗式裝煤機(jī)等；延續(xù)動(dòng)作的有星輪式、扒爪蟹爪式、立爪式、扒立爪式和振動(dòng)式裝煤

4、機(jī)等?，F(xiàn)就幾種典型的裝煤機(jī)做簡單的引見。一、耙斗式裝煤巖機(jī)該機(jī)適用于礦山平巷和傾角30以下的斜井巷道和拐彎巷道，也適用于巷道斷面816平方米的雙軌道巷道，裝載才干普通為15200m3/h，配以礦車或箕斗進(jìn)展裝煤(巖)。按驅(qū)動(dòng)方式可分為電動(dòng)、氣動(dòng)和液動(dòng)。按裝載方式分為料槽式、刮板裝載機(jī)式。按行走方式分為軌輪式、履帶式和雪橇式。任務(wù)時(shí)，用于平巷中，耙斗斗齒插入物料的耙角普通為500550用于傾角小于20斜井時(shí)，耙角約為6575；用于傾角大于20斜井時(shí)，耙角約為7075。特點(diǎn)：耙斗式裝巖機(jī)，適用性強(qiáng)，具有良好的工藝性。能進(jìn)展平行作業(yè)，打眼和裝巖兩道工序可以同時(shí)進(jìn)展。價(jià)錢低、裝載效率高。缺陷：運(yùn)用耙斗

5、裝巖機(jī)的任務(wù)面普通很雜亂且具有較大的人工輔助任務(wù)量，裝巖機(jī)及調(diào)車盤的挪動(dòng)也費(fèi)時(shí)費(fèi)力。該機(jī)不能與先進(jìn)的液壓鉆車相配套，呵斥鉆眼機(jī)械化程度不高，鉆眼工序勞動(dòng)強(qiáng)度大。耙爪裝在裝煤機(jī)鏟板的兩側(cè)，由于鏟板的尺寸小，安裝空間的限制，思索到構(gòu)造緊湊，運(yùn)動(dòng)軌跡理想，機(jī)構(gòu)不出現(xiàn)死點(diǎn)三方面要素，將耙爪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成由四桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化的具有直線導(dǎo)槽的耙爪機(jī)構(gòu)。機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，耙爪裝載才干強(qiáng)。二、延續(xù)式裝煤機(jī)該機(jī)式一種集裝載、運(yùn)輸、行走于一體的全液壓裝載設(shè)備。主要用于煤礦井下在坡度不大于16的煤及半煤巖巷道中任務(wù)，可與礦車、刮板運(yùn)輸機(jī)和帶式運(yùn)輸機(jī)配套運(yùn)用。也可以用于地面煤場做裝載。適宜在又瓦斯、煤塵或其他爆炸性混合氣體的巷道中

6、作業(yè)，也適用于其他工程巷道中。普通消費(fèi)才干為200t/h該機(jī)特點(diǎn)：裝載部采用液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，取消了裝載部的減速器，使裝載部構(gòu)造緊湊，布置方便，減少了缺點(diǎn)。星輪式機(jī)構(gòu)零件數(shù)少，制造工藝簡單，本錢低，維修方便，由于轉(zhuǎn)速恒定，任務(wù)形狀具有延續(xù)性，沖擊載荷相對(duì)較小，可靠性提高，裝載才干大。缺陷：鏟板寬度部、不允許改動(dòng)，當(dāng)煤巖裝載條件差或有水時(shí)，裝載才干會(huì)下降，適用才干差。三、鏟斗裝煤巖機(jī)該機(jī)適用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中掘進(jìn)平巷時(shí)進(jìn)展裝煤巖要求巷道的高度不小于2.5m，寬度在3m以上。用于中小斷面巷道掘進(jìn)的裝載作用，消費(fèi)才干普通為15140m3/h。按裝卸方式不同分為后卸式、前卸式和側(cè)卸式三種。

7、后卸式和側(cè)卸式運(yùn)用較多，按裝載方式分為直接裝載和帶裝載機(jī)式兩種，煤礦主要運(yùn)用直接卸載式。前者體積小、機(jī)動(dòng)靈敏，運(yùn)用方便。后者裝載機(jī)下方可包容大噸位礦車。該機(jī)構(gòu)造主要由行走機(jī)構(gòu)、提升機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、任務(wù)機(jī)構(gòu)、支配機(jī)構(gòu)、電氣機(jī)構(gòu)等組成。這種機(jī)型研制較早、運(yùn)用廣泛。其任務(wù)機(jī)構(gòu)多為氣動(dòng)和振動(dòng)。缺陷：噪聲大，裝載寬度遭到限制，裝載寬度以外的煤，要靠手工清理、勞動(dòng)強(qiáng)度大；裝載方式多為拋卸式，裝載動(dòng)作耗能多，且為間歇裝載，效率低。這種機(jī)械的任務(wù)原理不夠合理，調(diào)車、鋪軌等輔助作業(yè)多，所以國內(nèi)外這類裝載機(jī)的開展處于停滯形狀。四、側(cè)卸式裝煤機(jī)該機(jī)主要用于礦山平巷和傾角18以下的斜巷，適宜低矮巷道中運(yùn)用，以及其他礦

8、山工程中鏟裝破落的松散巖石，也可作為資料和設(shè)備的短途運(yùn)輸設(shè)備。側(cè)卸式裝載機(jī)適用的巷道斷面，取決于機(jī)器本身的最大寬度、卸載時(shí)的最大高度以及配套設(shè)備，與刮板保送機(jī)等轉(zhuǎn)載設(shè)備配套運(yùn)用，最小適用斷面約為6平方米，與礦車配套時(shí)，巷道斷面不小于10平方米。按行走驅(qū)動(dòng)方式分為氣動(dòng)、電動(dòng)和電液動(dòng)三種，按鏟斗臂的構(gòu)造方式分為固定斗臂、伸縮斗臂和擺動(dòng)斗臂，大多數(shù)側(cè)卸式裝巖機(jī)采用固定式斗臂構(gòu)造。該機(jī)特點(diǎn)：鏟斗容量大，裝巖效率高，調(diào)動(dòng)靈敏，耗能少裝載寬度不受限制，能順應(yīng)底板的高低不平，并能產(chǎn)生較大的推力，可以裝巖不留死角，鏟斗的升降和翻轉(zhuǎn)行程較短，有利于提高消費(fèi)率，平安可靠，鏟斗可用于處置危石、安裝錨桿和運(yùn)轉(zhuǎn)資料，實(shí)

9、現(xiàn)一機(jī)多用。制造簡單、本錢低，維修方便，運(yùn)用范圍廣。五、蟹爪扒爪式裝煤機(jī)該機(jī)主要用于巷道掘進(jìn)中裝載爆落的煤巖，裝載才干普通為35200m3/h,適用于斷面5平方米、高度1.3m以上、傾角小于12的巷道中，不適宜裝載中硬以上的巖石。該機(jī)特點(diǎn)：可以延續(xù)裝載，消費(fèi)效率高，機(jī)器高度低，履帶行走機(jī)構(gòu)靈敏，裝載面寬。裝巖塊度在100mm以內(nèi)時(shí)，機(jī)器的裝載效率最高，煤巖塊度不能超越300mm，否那么會(huì)影響機(jī)器的消費(fèi)效率。 該機(jī)缺陷：雖然裝煤塊效果好，但巖石過硬蟹臂容易折斷，可靠性差，屬于上世紀(jì)70年代的技術(shù)。裝硬巖時(shí)運(yùn)輸機(jī)常被卡住，式刮板變形彎曲、鏈條崩斷或扒爪曲柄軸因漏進(jìn)巖粉而過早磨損。扒爪裝煤機(jī)按轉(zhuǎn)載運(yùn)

10、輸機(jī)方式分為整體式多為刮板保送機(jī)和分段式前段是多為刮板保送機(jī)，后段多為帶式保送機(jī)兩種。1.3裝載機(jī)開展過程、開展方向和趨勢(shì)：由于裝載作業(yè)的任務(wù)環(huán)境惡劣，義務(wù)繁重，機(jī)器的有效利用率較低，消費(fèi)不高，還有很大部分繁重的手工勞動(dòng)，所以，如何有效提高現(xiàn)有的裝載機(jī)械的消費(fèi)才干，縮短裝載作業(yè)時(shí)間，提高裝載作業(yè)的機(jī)械化程度，研制并推行新的高效的先進(jìn)裝載機(jī)械，無疑對(duì)加快采掘速度，提高采礦消費(fèi)效率，降低本錢，改善勞動(dòng)條件，有著很重要的作用。裝載作業(yè)是整個(gè)采掘過程中最繁重、最費(fèi)工時(shí)的工序。裝載機(jī)械化的程度，將直接影響采礦消費(fèi)效率和礦石的開采本錢，也關(guān)系到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度、作業(yè)條件及平安。世界各國都很注重井下礦用裝載機(jī)

11、的研討和開展。20世紀(jì)初，美英等國開場運(yùn)用裝載機(jī)替代手任務(wù)業(yè)，50年代，裝載機(jī)以大量推行并開展成假設(shè)干種類。比如：后卸式裝載機(jī)和扒爪裝載機(jī)。70年代后，隨著巷道斷面的增大，側(cè)卸式裝載機(jī)迅速開展。國外開展較早，種類很多，有17種根本類型，近5000多種型號(hào)及規(guī)格。廣泛運(yùn)用的有15種方式，大致有蟹爪式、鏟斗式、耙斗式、星輪式、滾筒式等。近年來大都集中開展耙斗式、鏟斗后卸式、側(cè)卸式及星輪式。德國是消費(fèi)裝載機(jī)械的主要國家。沙土基打salzgiter公司的側(cè)卸式裝煤巖機(jī)種類最多，共16種，有氣動(dòng)系列、EL系列電動(dòng)系列、TL電動(dòng)伸縮系列，其最大斗容量1.8立方米，最大卸載高度2m，該公司還消費(fèi)7種規(guī)格的H

12、L、EL系列鏟斗式裝載機(jī)；日本消費(fèi)鏟斗式裝煤巖機(jī)較多，有13個(gè)系列45種規(guī)格。太空機(jī)械株式會(huì)社消費(fèi)的太空型裝巖機(jī)有500、600、700、800、950系列14個(gè)規(guī)格；英國以消費(fèi)扒爪式裝載機(jī)最多，計(jì)39種規(guī)格，Anderson Mavor公司消費(fèi)SM7、MC3LT等9種規(guī)格，JOY公司消費(fèi)12BU型計(jì)20多種蟹爪式裝巖機(jī)；法國是制造和運(yùn)用耙斗式裝煤機(jī)較多的國家，SACE公司消費(fèi)C2型，SA-BES公司消費(fèi)SABE型，SAMiiA公司消費(fèi)TS型，法國也是鏟運(yùn)機(jī)的主要國家；瑞典是消費(fèi)立爪式裝巖機(jī)的主要國家，赫格隆德公司消費(fèi)7HR等型號(hào)的立爪式裝巖機(jī)；俄羅斯消費(fèi)的轉(zhuǎn)載機(jī)械較多。亞斯諾格爾斯基機(jī)械制造

13、廠消費(fèi)HB-3K型扒爪式裝巖蘇聯(lián)礦山機(jī)械科學(xué)設(shè)計(jì)所研討的鏟運(yùn)機(jī)耙斗裝巖機(jī)、振動(dòng)裝巖機(jī)、鏟斗式裝巖機(jī)等。近年來，各國主要消費(fèi)和運(yùn)用的有鏟斗后卸式、鏟斗側(cè)卸式、扒爪式包括蟹爪式、立爪式、耙斗式和鏟運(yùn)機(jī)。我國于50年代初期運(yùn)用側(cè)卸式裝載機(jī)和扒爪裝載機(jī)，60年代研制耙斗裝載機(jī)，70年代初，研制勝利側(cè)卸式裝載機(jī)構(gòu)，與鑿巖臺(tái)車配套運(yùn)用。裝載機(jī)的開展與掘進(jìn)斷面的大小及被裝物料的特性親密相關(guān)。跟隨著掘進(jìn)斷面的增大，在大斷面的巷道中，多采用側(cè)卸式鏟斗裝載機(jī)；且有大功率、大容量的方向開展，對(duì)于中小斷面掘進(jìn)的裝載機(jī)，那么著眼于提高其機(jī)械性能和任務(wù)可靠性，并使其更方便靈敏。此外，正在探求裝載機(jī)械向一機(jī)多能方向開展，如

14、：在裝煤機(jī)上添加鉆臂，鏟斗臂上增設(shè)可裝配任務(wù)臺(tái)。提高煤礦的機(jī)械化程度是首要問題，但煤礦施工最重要的式平安，但是如今的煤礦作業(yè)的特點(diǎn)式多工種，多電作業(yè)，戰(zhàn)線長，沒有維護(hù)措施是不行的，未來的裝煤機(jī)械應(yīng)具有高可靠性，便于維護(hù)、操作，各項(xiàng)費(fèi)用降到最低，本錢低，具有良好的配套性，便于其他高新技術(shù)配合運(yùn)用，有效提高消費(fèi)率。1、4行走部的作用、分類及構(gòu)造組成方式在行走配備中兼有裝煤機(jī)的支撐和運(yùn)轉(zhuǎn)兩大功能，因此裝煤機(jī)行走安裝盡量滿足以下要求：1.應(yīng)有較大的驅(qū)動(dòng)力，是裝煤機(jī)在軟濕或高低不平巷道路面上行走時(shí)具有良好的經(jīng)過性能、爬坡性能和轉(zhuǎn)向性能2.在不增大行走安裝高度的前提下使裝煤機(jī)具有較大的離地間隙，提高其不平

15、地面的越野性能3.行走安裝具有較大的路面支撐面積和較小的接地比壓，以提高裝煤機(jī)的穩(wěn)定性，4.裝煤機(jī)在斜坡下行時(shí)不發(fā)生下滑或超速溜坡景象，以提高的平安性。5、行走安裝的外形尺寸應(yīng)符合巷道運(yùn)輸?shù)囊蟆Ｒ簤喊l(fā)掘機(jī)的行走安裝，按構(gòu)造可分為履帶式和輪胎式兩大類。履帶式行走安裝的特點(diǎn)是，驅(qū)動(dòng)力大,通常每條履帶的驅(qū)動(dòng)力可達(dá)機(jī)重的35%45%，接地比壓小40150kPa，因此越野性能及穩(wěn)定性好、爬坡才干大普通為50%80%，最大的可達(dá)100%，而且轉(zhuǎn)彎半徑小，靈敏性好。 但履帶式行走安裝制造本錢高，運(yùn)轉(zhuǎn)速度低，運(yùn)轉(zhuǎn)和轉(zhuǎn)向時(shí)功率耗費(fèi)大，零件磨損快。輪胎式行走安裝與履帶式相比，優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)轉(zhuǎn)速度快、機(jī)動(dòng)性好，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輪

16、胎部損壞路面，因此輪胎式在地面中遭到歡迎，缺陷是接地比壓大，爬坡才干小。思索到裝煤機(jī)的實(shí)踐工況因此在此次設(shè)計(jì)中，裝煤機(jī)行走選取履帶行走方案。行走部組成:履帶式行走安裝由“四輪一帶即驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪、支撐輪、拖輪、履帶，張緊安裝和緩沖彈簧、行走機(jī)構(gòu)行走架底架橫梁履帶架。裝煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)輪在履帶的緊邊產(chǎn)生拉力驅(qū)動(dòng)段及接地段，企圖把履帶從支重輪下拉出，由于支重輪下的履帶與地面間有足夠的附著力，阻止履帶的拉出，迫使驅(qū)動(dòng)輪卷動(dòng)履帶，導(dǎo)向輪在把履帶鋪設(shè)在地面上，從而使裝煤機(jī)支重輪沿著履帶軌道向前運(yùn)轉(zhuǎn)。 液壓傳動(dòng)的履帶行走安裝，裝煤機(jī)轉(zhuǎn)向時(shí)由安裝在兩條履帶上、分別由兩臺(tái)液壓泵供油的行走馬達(dá)用一臺(tái)油泵供油采取公

17、用的控制閥來操作經(jīng)過對(duì)油路的控制，很方便的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)彎，以適宜挖裝煤機(jī)在各地面、巷道上運(yùn)動(dòng)。 ZMY100/45M型裝煤機(jī)行走部由左右兩個(gè)構(gòu)造一樣、完全對(duì)稱的行走機(jī)構(gòu)組成，如圖1所示左行走機(jī)構(gòu)，行走方式為履帶式，主要由行走架8，張緊安裝4、導(dǎo)向安裝7、自動(dòng)鏈輪18、履帶7和行走馬達(dá)12組成。圖1 左行走架左右行走機(jī)構(gòu)經(jīng)過螺栓與主機(jī)架聯(lián)在一同。保證行走機(jī)構(gòu)與主機(jī)架成為一體。行走部速度采用雙速、正常任務(wù)速度6.5m/min，提高效率，在左右裝載部不運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，經(jīng)過液壓回路匯流，實(shí)現(xiàn)調(diào)動(dòng)速度為10m/min。1.5本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容裝煤機(jī)行走部設(shè)計(jì)的勝利與否有許多要素。其中最重要的是行走馬達(dá)的選型

18、、行走變速器的設(shè)計(jì)、履帶及其輔助安裝的設(shè)計(jì)，因此本設(shè)計(jì)主要涉及以下內(nèi)容：1、根據(jù)裝煤機(jī)消費(fèi)才干、整機(jī)分量和巷道工況條件，研討裝煤機(jī)履帶行走安裝行駛力學(xué)，計(jì)算出裝煤機(jī)任務(wù)阻力；以及提供的運(yùn)用的電機(jī)類型、提供所用的行走泵的型號(hào)，選取滿足整機(jī)動(dòng)力性要求、穩(wěn)定性要求的行走馬達(dá)的型號(hào)、主要參數(shù)。 2、根據(jù)裝煤機(jī)行走速度、巷道的地面條件的要求，設(shè)計(jì)滿足整機(jī)穩(wěn)定性要求及具有良好經(jīng)過性的行走安裝構(gòu)造方式及參數(shù)。包括:履帶條數(shù)及履帶布置方式;履帶行走安裝軌距、前后履帶中心距、履帶接地長度及履帶驅(qū)動(dòng)輪、導(dǎo)向輪間間隔 ;履帶驅(qū)動(dòng)輪齒數(shù)、履帶節(jié)距;履帶板寬度;支重輪數(shù)量、直徑及間距;托帶輪數(shù)量、直徑及間距。根據(jù)行走馬

19、達(dá)和行走安裝的綜合要求，設(shè)計(jì)滿足傳動(dòng)速度轉(zhuǎn)化、傳動(dòng)扭矩轉(zhuǎn)化的行走減速器。包括：傳動(dòng)比的計(jì)算；減速器類型確實(shí)定；所選傳動(dòng)類型的各主要參數(shù)。 2、總體設(shè)計(jì)要求與原始數(shù)據(jù) 2.1 總體設(shè)計(jì)要求 1.設(shè)計(jì)總那么： 1要符合煤礦和設(shè)計(jì)規(guī)范； 2煤礦消費(fèi)，平安第一； 3滿足礦用需求，能與礦車、刮板保送機(jī)等運(yùn)輸設(shè)備配套運(yùn)用； 4保證機(jī)器質(zhì)量； 2、設(shè)計(jì)要求： 本設(shè)計(jì)是對(duì)ZMY100/45M型裝煤機(jī)行走部進(jìn)展設(shè)計(jì)。 2.2原始設(shè)計(jì)參數(shù) 1、總體 消費(fèi)才干 100t/h 總功率 45KW 順應(yīng)巷道斷面 5 爬坡才干 16 外形尺寸長寬高 900021002400 機(jī)器調(diào)動(dòng)速度 10m(min) 整機(jī)分量 9.5

20、t 供電電壓 660V/1140V 左右偏轉(zhuǎn)角度 42 機(jī)器左右偏轉(zhuǎn)寬度(刮板機(jī)中心線) 1.6m 機(jī)器升降高度 7001621mm 2、行走部 行走方式 履帶 行走速度 10m/min 平均接地比壓 0.1Mpa 液壓系統(tǒng) 泵站動(dòng)率 45KW 系統(tǒng)總流量 180.5L/min 系統(tǒng)壓力 裝載回路 14Mpa 運(yùn)輸回路 14Mpa 行走回路 14Mpa 油缸回路 14Mpa 電氣系統(tǒng) 供電電壓 660V/1140V 總功率 45KW 防爆方式 隔爆型 3、裝煤機(jī)履帶行走安裝行駛力學(xué) 延續(xù)式裝煤機(jī)雙履帶行走安裝在行駛時(shí)，必需抑制以下一些阻力:1裝煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)履帶擠壓土壤的阻力FP; 2坡道阻力Fs

21、, 3運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)阻力Fu; 4慣性阻力Fi; 5轉(zhuǎn)向阻力Fr, 6行走安裝的內(nèi)阻力Ff等。在上述阻力中，F(xiàn)P和Ff兩項(xiàng)阻力的大小在很大程度上根據(jù)土壤性質(zhì)的不同而有很大變化。而履帶安裝運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)部阻力以行走機(jī)構(gòu)的效率來思索。3.1土壤變形阻力Fp 履帶行走安裝運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引起支承面土壤壓實(shí)而變形。支承面越松軟，重型機(jī)器經(jīng)過時(shí)土壤的變形越大，行走耗費(fèi)的功也大。換言之，運(yùn)轉(zhuǎn)阻力也越大。貝克(Bekker)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研討，提出了較為準(zhǔn)確的地面沉陷深度Z與對(duì)地比壓p的關(guān)系式: 式中 n土壤變形指數(shù) 載荷面的短邊 內(nèi)聚和摩擦變形模量 各種均質(zhì)土壤中，壓力與沉陷量的關(guān)系曲線近似為不同斜率的直線?？山频赜煤唵蔚木€性

22、式來替代。 式中p0使單位支承面下沉單位沉度的力。根據(jù)式(3-2)推導(dǎo)出雙履帶行走安裝運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的土壤的變形阻力為: 式中b履帶寬度 普通工程計(jì)算采用閱歷公式: Fp=.W根據(jù)表3-11可知：可知w=0.075 Fp=.W=0.0759.31104=6982.5N3.2坡道阻力Fs裝煤機(jī)在斜坡上因自重分力而引起的阻力。設(shè)坡角為a，那么坡度阻力Fs為 Fs=Wsin a W=9.510009.8=931000N a=16 Fs=9.31104sin16o =25661.8378N3.3風(fēng)阻力Fu裝煤機(jī)必需抑制和運(yùn)動(dòng)方向相反的風(fēng)阻力Fw。 A=1.8504=7.4m式中:A為行走方向的迎風(fēng)面積; P為

23、動(dòng)態(tài)風(fēng)壓，pw = V2w / 1.6 Vw為風(fēng)速。 pw=82/1.6=40Pa Fu=7.440=296N3.4慣性阻力Fi履帶安裝為兩條履帶分別驅(qū)動(dòng)，起動(dòng)時(shí)間t=3s 式中:V履帶行走安裝的速度; Fi=(29.311040.16)/9.83 =1013N3.5轉(zhuǎn)向阻力Fr 履帶行走安裝在轉(zhuǎn)向時(shí)所遭到的阻力包括履帶板與地面的摩擦阻力、履帶板側(cè)面剪切土壤的阻力等。 當(dāng)履帶接地長度L與履帶寬度b之比i5時(shí)，經(jīng)過對(duì)履帶與地面相互作用的各單元面積上摩擦力沿縱軸線積分，可得到雙履帶轉(zhuǎn)彎摩擦阻力矩力: 式中履帶與地面的擦摩系數(shù)，普通地面可取0. 450. 65; 當(dāng)i5時(shí)，必需思索履帶的寬度，雙履帶

24、的轉(zhuǎn)彎摩擦阻力矩可近似寫為: M=W(0.25 L+0. 1b) M=0.659.31104(0.251.625+0.10.25) =26097.5625NM 可見，履帶與地面的摩擦阻力矩取決于摩擦系數(shù)和載荷，而與對(duì)地比壓和行走速度無關(guān)。 Ft=式中:R尺為轉(zhuǎn)向半徑 Ft=220821.5625/50 =4416N3.6履帶行走安裝運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)阻力Ff 由于履帶銷軸間的摩擦，以及支重輪，引導(dǎo)輪和驅(qū)動(dòng)輪等滾動(dòng)阻力和軸頸摩擦阻力，構(gòu)成履帶運(yùn)轉(zhuǎn)內(nèi)阻力。普通用以下閱歷公式計(jì)算: Ff=(0.030.07) W 制造精度高，光滑條件好時(shí)，可取較低值。但是由于裝煤機(jī)任務(wù)在存在大量煤塵等惡劣任務(wù)環(huán)境中因此選取較大

25、值 Ff=0.059.31104 =4655N3.7履帶行走安裝的總阻力 總阻力應(yīng)為上述6種阻力的不同組合。在爬坡和轉(zhuǎn)彎兩種工況下，阻力值較大。 重型機(jī)器上坡時(shí)，一條履帶總阻力F為 F1=+)/2 F1=(6882.5+25661.8378+296+126666.7+46550)/2 =21222.5在程度地面，機(jī)器轉(zhuǎn)彎時(shí)，一條履帶的總阻力為: F2=Fr+(+Fi+)/2 F2=4416.43125+(6982.5+296+126666.7+46550)/2 =12804 對(duì)于大型裝煤機(jī)，為防止兩種大的阻力同時(shí)出現(xiàn)，從而簡化機(jī)器的構(gòu)造，機(jī)器需求上坡轉(zhuǎn)彎時(shí)，應(yīng)采取內(nèi)側(cè)履帶驅(qū)動(dòng)，并向下坡方向行駛

26、(即利用重力協(xié)助 轉(zhuǎn)彎)轉(zhuǎn)彎。 履帶行走安裝的轉(zhuǎn)彎是個(gè)復(fù)雜的問題。雙履帶安裝轉(zhuǎn)彎可分為三種方式:一是兩條履帶以不同速度同時(shí)向前運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)機(jī)器按一定的半徑向低速側(cè)(轉(zhuǎn)動(dòng)中心超出履帶范圍)轉(zhuǎn)彎;二是一側(cè)履帶驅(qū)動(dòng)，另一側(cè)履帶制動(dòng)，此時(shí)機(jī)器向制動(dòng)側(cè)轉(zhuǎn)彎，稱為單邊轉(zhuǎn)彎;三是兩條履帶以相反的方向同時(shí)驅(qū)動(dòng)，整機(jī)繞履帶的形心回轉(zhuǎn)，稱為原地轉(zhuǎn)彎。 對(duì)于第一種轉(zhuǎn)彎方式，采用復(fù)雜而昂貴的發(fā)電機(jī)-直流電機(jī)系統(tǒng)，可進(jìn)展無級(jí)調(diào)速，使機(jī)器按規(guī)定的轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)彎。只需當(dāng)必需在承載才干極差地面上(如稀泥等)任務(wù)(為減小轉(zhuǎn)彎對(duì)地面的破壞，防止機(jī)器過分下陷，采用較大的半徑轉(zhuǎn)彎)時(shí)，才是合理的。 大多數(shù)雙履帶重型機(jī)器采用簡單而價(jià)廉的交

27、流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的單邊或原地轉(zhuǎn)彎方式。當(dāng)?shù)孛鏃l件較差時(shí)，也可用折線式轉(zhuǎn)彎，即多次急轉(zhuǎn)彎與直線運(yùn)轉(zhuǎn)相結(jié)合的方式。由于每次轉(zhuǎn)彎角度小，對(duì)地面破壞程度較輕，這就減輕了機(jī)器下陷程度，防止轉(zhuǎn)彎附加阻力的急劇添加。并目，在直線段運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)可以得到散熱的時(shí)機(jī)，這時(shí)確定電機(jī)功率，可取較小的載荷繼續(xù)率。4.裝煤機(jī)履帶行走安裝主要參數(shù)確定4.1履帶行走安裝構(gòu)造參數(shù)的計(jì)算 1)行走安裝外廓尺寸該當(dāng)與配套的任務(wù)安裝和協(xié)調(diào)不防礙任務(wù)安裝任務(wù)； 2)行走安裝的支承面積應(yīng)保證比壓力不超越該種土壤的允許值； 3)保證裝煤機(jī)作直線運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)阻力較??； 4)滿足裝煤機(jī)的轉(zhuǎn)向要求，并且支配簡單輕便；5滿足裝煤機(jī)的穩(wěn)定性要求；6滿足裝煤機(jī)的

28、支配性要求；7行走部件的布置，該當(dāng)保證裝煤機(jī)履帶支承面上的壓力分布均勻；8保證駕駛盡乘坐溫馨并有良好的視野；9)修繕、保養(yǎng)方便。 重型機(jī)器的自重和任務(wù)載荷經(jīng)過履帶傳送到地面上，履帶在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的比壓力決議了重型機(jī)器的經(jīng)過性。履帶的條數(shù)和履帶總接地面積由重型機(jī)器分量和地面允許的接地比壓所決議。4.1.1運(yùn)用分量Ws 運(yùn)用分量Ws決議了在一定路面條件下所能發(fā)揚(yáng)的最大牽引力，因此，它的值主要取決干配套任務(wù)安裝作業(yè)時(shí)的總阻力。即確定F1、F2，該當(dāng)聯(lián)絡(luò)到裝煤機(jī)的任務(wù)場所，計(jì)算在一定作業(yè)條件下上坡與下坡的牽引力，分析它們之間的舍理匹配關(guān)系。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，W與Ws 滿足以下公式： Ws /W=0.750.80思索

29、到裝煤機(jī)的實(shí)踐工況應(yīng)此系數(shù)選擇0.75 Ws=0.759.31104 =69.825KN4.1.2電動(dòng)機(jī)的額定功率Peh重型機(jī)器履帶行走安裝在行走期間，普通不會(huì)上坡行駛過程中同時(shí)轉(zhuǎn)彎，在傾斜的地面上履帶行走安裝可以停下來轉(zhuǎn)彎或向下行駛過程中轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎后再向上行駛。因此可以根據(jù)上坡時(shí)作直線行駛來計(jì)算履帶安裝的驅(qū)動(dòng)功率并根據(jù)平道上轉(zhuǎn)向所需求的驅(qū)動(dòng)功率來驗(yàn)算。 電動(dòng)機(jī)的額定功率Peh可由傳動(dòng)系所需的功率Peh與油泵等液壓附件消托的功率Py之和得出。作業(yè)時(shí)傳動(dòng)系所需的Peh與運(yùn)用分量Ws之間自一定的比例關(guān)系，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，二者的關(guān)系:Ws/Peh=130160KN/KW。其中機(jī)械傳動(dòng)型裝煤機(jī)取下限，液力機(jī)

30、械傳動(dòng)型裝煤機(jī)取上限 式中 P為履帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率 V為履帶行駛速度 為傳動(dòng)系統(tǒng)效率。 Peh=69.825/1.60=43.640KW思索到油路、軸承等元件的能量損耗，應(yīng)此根據(jù)閱歷公式: Peh:Peh=1:1.03 因此 Peh=Peh1.03 Peh=43.6401.03=44.942KW 思索到煤礦特殊的任務(wù)環(huán)境，選用ZMY100/45M裝煤機(jī)用YB系列隔爆型異步電動(dòng)機(jī)，由于YB系列具有性能好、轉(zhuǎn)矩大、噪音低、振動(dòng)小、防爆構(gòu)造先進(jìn)、合理、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。廣泛適用于甲烷或煤塵等爆炸性氣體混合物存在的的煤礦井下采掘任務(wù)面驅(qū)動(dòng)裝煤機(jī)，也適用于類似工況的其他設(shè)備作動(dòng)力。YB系列為全封鎖自扇冷式隔

31、爆籠式電動(dòng)機(jī)，是Y系列(iIP44)派消費(fèi)品。它的外殼、端蓋、接線盒座等零件組成外部防爆外殼，接線盒具有良好的防爆性能，位于電動(dòng)機(jī)頂部。改動(dòng)接線盒的位置各從四個(gè)方向進(jìn)線。電動(dòng)機(jī)冷卻方式為C014絕緣等級(jí)為F級(jí)。 由于 Peh=44.942KW，應(yīng)此選擇YB225M-A(M)型電機(jī)YB225M-A(M)的主要性能參數(shù)有：額定功率：45 KW額定轉(zhuǎn)速：1480 r/min分量：36kg4.1.3履帶設(shè)計(jì) 4.1.3.1履帶條數(shù)m確定裝煤機(jī)是采用雙履帶行走安裝，還是采用多履帶行走安裝，主要是根據(jù)初步估算的機(jī)體分量來確定，根據(jù)機(jī)體的分量參考表4-1下選擇履帶條數(shù)表4-1重型機(jī)械分量/kN1000015

32、00060000120000履帶數(shù)目/條2345 由于裝煤機(jī)的分量W=93.1KN，應(yīng)此履帶數(shù)目為2條 4.1.3.2履帶的寬度和接地長度 l、b是兩個(gè)互有聯(lián)絡(luò)的參數(shù)。在同樣的接地面積lb的情況下，l大b小履帶就狹長，相反l小b大履帶就短寬。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，在粘性土壤上，狹長型履帶有較好的附著性能。但是，履帶接地長度l太大，會(huì)使機(jī)身變長，轉(zhuǎn)向半徑增大，轉(zhuǎn)向阻力也相應(yīng)添加。相反履帶接地長度l太小，雖然裝煤機(jī)的機(jī)動(dòng)性與轉(zhuǎn)向性能有所提高，但附著性能將降低，同時(shí)會(huì)使裝煤機(jī)的行駛平穩(wěn)性變壞，作業(yè)所量不易控制和添加司機(jī)疲勞。因此，在設(shè)計(jì)中必需使履帶推土機(jī)的bl有一個(gè)適宜的比例。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)代普通履帶裝煤機(jī) =0

33、14017。履帶板寬度b計(jì)算公式： 式中 B-裝煤機(jī)軌距；B=1.2m-系數(shù)，普通用途裝煤機(jī)，=0.270.3 b=0.271.2/(1+0.27)=0.2501m 因此:b=250mm 根據(jù)裝煤機(jī)的運(yùn)用分量Ws與選定平均接地比壓qo后，按公式 ： 由知參數(shù)可知qo=0.1MPa 因此：l=69.825/(0.120.25)= 1749.6531mm 由于b/l=250/1750=0.1429 滿足閱歷公式，因此b、l系數(shù)選擇合理 4.1.3.3履帶行走安裝的寬度 裝煤機(jī)的軌距B對(duì)于轉(zhuǎn)向性能和轉(zhuǎn)向所需的功率影響很大，以及在橫向坡道上作業(yè)的穩(wěn)定性有很大影響。B的尺寸主要結(jié)合裝載部鏟斗的橫向?qū)挾却_

34、定履帶接地長度L與軌距B之比稱為轉(zhuǎn)向性能系數(shù)，為了使履帶裝煤機(jī)在松軟土壤上有必要的轉(zhuǎn)向才干， 滿足轉(zhuǎn)向性和穩(wěn)定性的長寬比，其上下限是由履帶與土壤的相互作用決議的。假設(shè)長寬比超越1. 7，平常的履帶行走安裝即使是在最好的路面上也不能轉(zhuǎn)向，除非外側(cè)履帶嚴(yán)重滑轉(zhuǎn)。此外，比值達(dá)1. 7時(shí)，對(duì)行走安裝的功率要求也過高。但是，假設(shè)l/B的值降到小于1，行走安裝的轉(zhuǎn)向就變的相當(dāng)不穩(wěn)定，并目在普通的地面條件下，將必需頻繁地運(yùn)用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。普通L/B的值小于2.根據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)代大型履帶裝煤機(jī)的L/B=1.351.50 思索到裝煤機(jī)的實(shí)踐任務(wù)工況選擇轉(zhuǎn)向性能系數(shù)1.45 B=1750/1.45=1206.8965mm

35、 4.1.3.4履帶的設(shè)計(jì) 履帶用來接受機(jī)體分量，并保證發(fā)揚(yáng)足夠的中引力目前裝煤機(jī)廣泛采用組合式履帶，如圖1117所示，由履帶板3，銷套2，銷軸1等組成。根據(jù)大量履帶行走安裝構(gòu)造參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走安裝履帶節(jié)距 式中: tr為所需確定的尺寸，m W為裝煤機(jī)的分量，kN ctr為回歸系數(shù)，根據(jù)4-2表所示。 表4-2方式參數(shù)稱號(hào)小型重型機(jī)械中型重型機(jī)械大型重型機(jī)械多支點(diǎn)履帶架履帶板的節(jié)距0.032-0.0410.027-0.0320.027-0.023履帶的高度0.-0.1670.102-0.0920.078-0.092驅(qū)動(dòng)輪的直徑0.116-0.1480.078-0.0740.064-0.07

36、8導(dǎo)向輪的直徑0.106-0.0.074-0.0920.064-0.078支重輪的直徑0.037-0.0510.371-0.4170.027-0.023少支點(diǎn)履帶架履帶板的節(jié)距0.037-0.0510.028-0.0320.032-0.027履帶的高度0.148-0.1760.106-0.1110.083-0.097驅(qū)動(dòng)輪的直徑0.125-0.1570.083-0.0880.069-0.078導(dǎo)向輪的直徑0.116-0.1020.083-0.0880.069-0.078支重輪的直徑0.116-0.1430.0830.083-0.069由于ZMY100/45型裝煤機(jī)為中大型機(jī)械設(shè)備因此： ctr

37、=0.027 tk=0.027 =0.1237根據(jù)大量履帶行走安裝構(gòu)造參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走安裝履帶的高度： 式中: hr為所需確定的尺寸，m W為裝煤機(jī)的分量，kN chr為回歸系數(shù)，根據(jù)4-2表所示。由于ZMY100/45型裝煤機(jī)為中大型機(jī)械設(shè)備因此： chr=0.102 tr=0.102 =0.08579因此由：履帶高度tk=86mm 履帶寬度b=250mm 履帶節(jié)距tr=124mm所以設(shè)計(jì)的履帶板如以下圖所示4.1.4自動(dòng)鏈輪的設(shè)計(jì) 1、自動(dòng)鏈輪的受力研討 自動(dòng)鏈輪在裝煤機(jī)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)傳送切線力給履帶；在下坡和轉(zhuǎn)向時(shí)，因推土機(jī)制動(dòng)而接受履帶的拉力。 當(dāng)裝煤機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)在履帶上作用的力有：履帶的

38、張緊力T;驅(qū)動(dòng)輪的圓周(切線)力FK;鉸鏈和嚙合中的摩擦力(摩擦系數(shù)=02一03裝煤機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在履帶緊邊(驅(qū)動(dòng)邊)上的作用力為FK+T，而在松邊上的作用力為T。圓周力Fk可以用履帶的張緊力表示。那時(shí)在驅(qū)動(dòng)邊上的力將是(A+1)T此處A=FK/T。 2、履帶節(jié)距tr與驅(qū)動(dòng)輪節(jié)距tk的關(guān)系 履帶與驅(qū)動(dòng)鏈輪的嚙合，可以根據(jù)履帶節(jié)距tr，與驅(qū)動(dòng)輪節(jié)距tk的關(guān)系區(qū)分為以下三種情況： 1trtk。當(dāng)由于磨損而履帶增長時(shí)具有這種特有的關(guān)系。驅(qū)動(dòng)輪下部的一個(gè)齒處于嚙合形狀，當(dāng)下一個(gè)齒進(jìn)入嚙合時(shí)，履帶向前挪動(dòng)一下，挪動(dòng)量為tr-tk，并按非正多邊形繞在驅(qū)動(dòng)輪上； 3).tr=tk，有m個(gè)齒處于嚙合形狀取各齒上的

39、力按比級(jí)數(shù)分部 式中Th1為第一個(gè)銷軸緊邊拉力，Tk1為第一個(gè)銷軸松邊拉力，并認(rèn)力Th1=tk1即前一個(gè)銷軸上的松邊拉力等于后一個(gè)銷軸上的緊邊拉力，同時(shí)以為對(duì)每個(gè)銷軸其松邊拉力與緊邊拉力的比值相等。 在現(xiàn)代代構(gòu)造中，廣泛采用這種具有過渡任務(wù)階段的tr=tk嚙合方式，即當(dāng)履帶拉伸后過到trtk情況下任務(wù)。 自動(dòng)鏈輪齒形的設(shè)計(jì)方法很多，本次設(shè)計(jì)采用的是直線齒型，下面紿出具有tr=tk嚙合的齒形研討方法，如以下圖所示: 其步驟如下： 1)取繞置在驅(qū)動(dòng)輪上的履帶板數(shù)為m3和驅(qū)功輪齒數(shù)為z3。對(duì)于中等功率裝煤機(jī)m3=1014，z3=m3(這樣可以當(dāng)一組輪齒磨損后換用另一組輪齒而使輪子的任務(wù)壽命添加。為了

40、兩組輪交換地任務(wù)，輪齒的齒數(shù)是奇數(shù)。此時(shí)包在鏈輪上的履帶板數(shù)將是奇數(shù)。思索到裝煤機(jī)實(shí)踐的任務(wù)情況，因此： m3=11 Z3=11 2)確定中心角=360/m3和圍繞驅(qū)動(dòng)輪上履帶鉸鏈所構(gòu)成的圓周直徑節(jié)圓D3畫出鉸鏈圓周的直徑并銜接覆蓋履帶板的多邊形。 =360/m3=360/11=33 由公式 式中: D3為所需節(jié)圓的直徑，m W為裝煤機(jī)的分量，kN CD3為節(jié)圓回歸系數(shù)，根據(jù)4-2表所示。 D3=0.064 =0.22196m3、確定松邊張緊力To和緊邊張緊力TH,T為由張緊安裝決議的張緊力，Th=A+1T。系數(shù)A在極限范圍下選?。?式中 Ppmax最大牽引力：研討空載時(shí)等于總阻力 ws 裝煤

41、機(jī)運(yùn)用分量； f滾功阻力系數(shù)。普通在04065 X直線運(yùn)動(dòng)時(shí)取扭矩傳送系數(shù)x等于05075 Amax=0.628.207+0.593.1/5200 =0.008626 Amin=0.593.1/(25200) =0.004476因此：THMAX=1+0.0086265200=5244.8552Nmm THMin=1+0.0044765200=5223.2752Nmm4、求沿輪齒分布的力的等比級(jí)數(shù)公比： 式中指數(shù)m表示傳力的輪齒數(shù)等于 m=0.5m3 =0.511-2=3.5 =0.9987 =0.99755、確定嚙合角： 根據(jù)q1、q2值按以下公式求出在驅(qū)動(dòng)輪任務(wù)中對(duì)應(yīng)上述兩種工況的最小嚙合角

42、1和最大嚙合角2 因此最大嚙合角： tan1= =3.3489 1=arctan3.3489 =73.3742 因此最小嚙合角： tan2= =0.2858 2=arctan0.2858 =15.94996、求其他齒形參數(shù) 由保管一定間隙的條件獲得齒的厚度，此間隙防止履帶伸長l后齒反面卡住履帶。對(duì)加工的銷軸取伸長率：t=23，對(duì)非加工的具有磨損的銷軸取t=69%。 間隙的中心角為： 因此： tan=20.025 =0.01481 =arctan0.01481 =0.8485齒尖角為： =21+ =273.3742+0.8485 =148.4454 7、作齒形 過恣意一銷軸中心，以與履帶板平面構(gòu)

43、成的嚙合角1與2向內(nèi)引兩射線，其與銷軸半徑R所構(gòu)成的圓相交，該段圓弧即驅(qū)動(dòng)輪的嚙合區(qū)段，然后作與1角射線相垂直的線，即構(gòu)成驅(qū)動(dòng)輪齒形的直線區(qū)段。 然后平分相鄰鉸鏈間的角為2，由驅(qū)動(dòng)輪中心作射線與/2的平分線成角，此射線經(jīng)過驅(qū)動(dòng)輪中心與齒頂，即為齒形的對(duì)稱軸。延伸齒形的直線區(qū)段與對(duì)稱軸相交，并由此交點(diǎn)對(duì)稱地作出齒形的另外一半。再以rB=(101103)R為半徑，從1角的交點(diǎn)開場，銜接齒溝圓與齒形。 rB=10219=19.34mm最后，以0.5DH=0.5D3+0.75R為為半徑，作出驅(qū)動(dòng)輪的外圓。 DH=234.8762mm8、確定驅(qū)動(dòng)鏈輪輪齒的寬度 驅(qū)動(dòng)鏈輪輪齒的寬度b可按下式計(jì)算： 式中P

44、y-齒面許用單寬壓力 Py=30004000N/cm b= =39.6875mm9、確定驅(qū)動(dòng)鏈輪資料 思索到鏈輪在實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)中的可靠性，選用40Cr，進(jìn)淬火后的硬度達(dá)：HBS270320。因此設(shè)計(jì)出的驅(qū)動(dòng)鏈輪如以下圖所示：4.1.5支重輪組件的設(shè)計(jì) 支重輪應(yīng)保證裝煤機(jī)沿履帶軌道滾動(dòng)而不從履節(jié)上滑脫，具有較小的滾動(dòng)阻力以及在泥濘和水中任務(wù)時(shí)具有較高的壽命。支重輪按構(gòu)造可分為單輪緣和雙輪緣、采用滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩類。 圖上為一種具有雙輪緣和滑動(dòng)軸承的支重輪。具有兩個(gè)輪緣的滾輪7借套筒與油封座3之間用螺釘緊固在一同，油封座上壓有襯套(滑動(dòng)軸承)。支重輪軸1以雙支點(diǎn)方式固定在主車架上軸蓋8中，并用銷釘

45、防止轉(zhuǎn)到。軸的中部帶有軸肩，用以接受支重輪的軸向力，軸承采用稀油光滑，光滑油從螺栓4處壓入并充溢于儲(chǔ)油腔6中。為了密封，在軸的兩端裝有浮動(dòng)油封2并由油封座與臺(tái)車架上軸蓋構(gòu)成防止泥污進(jìn)入的塵封。浮動(dòng)油封由兩個(gè)“O形橡膠圈和兩個(gè)金屬密封環(huán)組成。密封環(huán)一各固定，一個(gè)伴隨支重輪旋轉(zhuǎn)，由它們相貼合的錐面構(gòu)成密封面，錐面之間以300600N的力相互壓緊，這個(gè)力是由“o型橡膠圈的彈性變形產(chǎn)生的。密封環(huán)運(yùn)用硬度為HB6570的耐磨合金鋼制成密封面經(jīng)過研磨拋光。這種浮動(dòng)油封，可保證支重輪在大修前不用換油與加油，并可使滑動(dòng)軸承的壽命提高到一萬二千小時(shí)。支重輪直徑 根據(jù)大量履帶行走安裝構(gòu)造參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走安裝中

46、支重輪組件支重輪直徑為： 式中: D4為所要設(shè)計(jì)的支重輪直徑，m W為裝煤機(jī)的分量，kN Cd4為回歸系數(shù)，根據(jù)4-2表所示。 D4=0.026 =0.11784參考文獻(xiàn)1以支重輪直徑120mm為根據(jù)，設(shè)計(jì)的支重輪如以下圖所示：支重輪的輪緣都經(jīng)過調(diào)質(zhì)處置，其硬度達(dá)HB270320，其與鏈軌的接觸寬度為35mm 2、支重輪的個(gè)數(shù)外表淬火時(shí)，輪緣的輪壓qok應(yīng)為在230N/cm2，并符合以下公式： 式中 b-與鏈軌的接觸面寬，mm D4-支重輪半徑 mm n-支重輪個(gè)數(shù) Ws-整機(jī)運(yùn)用分量，N應(yīng)此可知：支重輪的個(gè)數(shù)計(jì)算公式為： =7.8563 思索到必需求使qok在230N/cm2以下，因此選擇支

47、重輪組件單側(cè)個(gè)數(shù)為： n=8 3、支重輪校核支重輪彎曲驗(yàn)算公式如下所示： 式中Zkmax-支重輪所受的最大垂直載荷，對(duì)半剛性懸架，可取Zkmax=0.5W, 對(duì)彈性懸架，可取Zkmax=0.25W Kd-動(dòng)載荷系數(shù)，可取Kd=2 lk-彎曲力臂，對(duì)雙支點(diǎn)軸，取兩輪緣中點(diǎn)間間隔 1/4；對(duì)懸臂軸， 取支重外緣中點(diǎn)到軸插入處的間隔 ，因此：Zkmax=0.5W=0.5931000=480500N lk=35mm h= =0.4817kN/cm2思索到實(shí)踐任務(wù)的工況，選擇平安系數(shù)為=1.5 h=0.4817=0.86652kN/cm2查閱文獻(xiàn)1得許用應(yīng)力為h為1.31.7kN/cm2 顯然hh因此設(shè)

48、計(jì)滿足應(yīng)力要求,設(shè)計(jì)的支重輪平安4.1.6導(dǎo)向輪和張緊安裝的設(shè)計(jì)導(dǎo)向輪(張緊輪)和張緊安裝，用來引導(dǎo)和張緊履帶，并緩和行駛中導(dǎo)向輪遭到的沖擊。導(dǎo)向輪由鋼板焊接制成，其斷面呈箱形。輪緣外表經(jīng)高溫淬火，HRC=5260它靠滑動(dòng)軸承支承在導(dǎo)向輪軸上旋轉(zhuǎn)，軸承依托從螺塞3處注入的稀油光滑，為了密封在軸的兩端裝有雙金屬環(huán)油封。導(dǎo)向輪軸的兩端裝在支架中，并在錐型支動(dòng)螺栓鎖緊，以防止軸的軸向挪動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)向輪的支架由兩個(gè)彈簧壓緊的導(dǎo)板固定在主車架上，因此支架可以在主車架的上部沿導(dǎo)軌前后挪動(dòng)。左右兩端支架的端面均固定著導(dǎo)板，它與支架的作業(yè)是防止導(dǎo)向輪發(fā)生側(cè)向傾斜，以免履帶零落。導(dǎo)板和支架直徑設(shè)有調(diào)整墊片，以保

49、證導(dǎo)板和主車架之間的間隙不大于1mm。另外，為了防止導(dǎo)向輪與主車架之間在垂直方向脫離，兩側(cè)還裝有導(dǎo)向鉤。導(dǎo)向輪直徑 根據(jù)大量履帶行走安裝構(gòu)造參數(shù)的統(tǒng)計(jì)，履帶行走安裝中導(dǎo)向組件支重輪直徑為： 式中: D5為所要設(shè)計(jì)的導(dǎo)向直徑，m W為裝煤機(jī)的分量，kN Cd5為回歸系數(shù)，根據(jù)4-2表所示。 D5=0.048 =0.2171參考文獻(xiàn)1導(dǎo)向輪直徑217mm為根據(jù)，設(shè)計(jì)的支重輪如以下圖所示：2、張緊安裝設(shè)計(jì)張緊履帶時(shí)，用黃油槍經(jīng)過單向閥9往腔室內(nèi)注入鈣基光滑臘，使活塞桿4受力運(yùn)動(dòng)，從而推進(jìn)導(dǎo)向組件和導(dǎo)向輪向外挪動(dòng)，履帶隨之張緊，放松履帶時(shí)，只需擰開單向閥張緊安裝有調(diào)理油缸、活塞等組成，改動(dòng)活動(dòng)塞桿，即

50、可調(diào)理履帶的松緊程度。為了防止在方式過程中由于張緊安裝所產(chǎn)生的壓力脈沖和壓力沖擊，應(yīng)此在設(shè)計(jì)中參與了蓄能器，蓄能器在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中主要的功用是存儲(chǔ)動(dòng)力元件的部分能量、吸收液壓傳動(dòng)過程中壓力脈沖、吸收壓力沖擊。選取的型號(hào)為NXQ2.5。在履帶行走時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生沖擊，因此在設(shè)計(jì)中除了參與蓄能器之外，在其他參數(shù)中也要思索沖擊問題。緩和沖擊的彈性行程按以下條件確定：1.在允許的履帶最大張緊力Tm的條件下，在履帶遭到妨礙處最大的繞度hm。履帶遭到妨礙而被頂起時(shí)，導(dǎo)向輪的行程Sy為 式中 l-履帶遭到拉區(qū)段長度。對(duì)彈性懸架指兩端支重輪軸之間的間隔 ，對(duì)于半剛性懸架，指點(diǎn)向輪軸到前支重輪軸之間的間隔 。因此由

51、于ZMY100/45M采用的時(shí)板剛性的懸架，所以：l=225mm角度a可以由以下公式確定： 對(duì)于彈性懸架 sina= 對(duì)于半彈性懸架 sina= 履帶運(yùn)轉(zhuǎn)大的最大張緊力TM可以按下式確定 TM=AWS式中 A-張緊系數(shù)，可取1.52.0因此： TM =1.869.825 =125.685KN sina =0.0694 a =arcsin0.0694 =3.9821所以導(dǎo)向輪的行程Sy為 =0.最大繞度hm為： hm =lsina =2250.0694 =15.615因彈性行程而使履帶放松時(shí)，為了不使履帶與鏈輪脫開嚙合，或當(dāng)履帶沾滿污物時(shí)不使履帶在導(dǎo)向輪上滑脫，所以導(dǎo)向輪的彈性行程應(yīng)受限于以下條

52、件 Sy=hc式中 hc-取驅(qū)動(dòng)鏈輪齒高、鏈軌節(jié)距 、導(dǎo)向輪輪緣高這三者的最大值因此： hc=124mm Sy=124 =194.7787mm緩沖油缸在頂緊力該當(dāng)保證在坡上制動(dòng)時(shí)、轉(zhuǎn)向和緊急停車時(shí)，作用在履帶上的制動(dòng)力、以及倒駛急劇上坡時(shí)驅(qū)動(dòng)輪拉緊履帶的張緊履帶的張力，不會(huì)使緩沖油缸遭到緊縮。因此，緩沖油缸最小的預(yù)緊力P在以下關(guān)系式中取最小值： Pmin=WSsina式中 a-裝煤機(jī)的最大上坡角 a=16 Pmin=69.825sin16 =19.2464KN當(dāng)導(dǎo)向輪遭到?jīng)_擊，緩沖油缸遭到緊縮而彈性行程終止時(shí)，緩沖油缸此時(shí)的最大張緊力Pmax應(yīng)保證履帶的下垂不會(huì)構(gòu)成“口袋而導(dǎo)致脫鏈。另一方面，

53、Pmax值又不能太大，以免使履帶、鏈輪、導(dǎo)向輪等行走系統(tǒng)零件的應(yīng)力添加。緩沖油缸的最大張緊力可以按以下公式計(jì)算： =19.2464+24.57680.8721=40.6798KN在張緊安裝中，導(dǎo)向輪的總行程按以下公式計(jì)算： S=SY+SY=194.7787+87.21=281.9887mm導(dǎo)向輪的尺寸和強(qiáng)度按緩沖油缸最大受壓時(shí)的漲價(jià)了Pmax計(jì)算。計(jì)算時(shí)取強(qiáng)度儲(chǔ)存系數(shù)46.為了補(bǔ)償磨損，導(dǎo)向輪輪緣的厚度可取1518mm。導(dǎo)向輪軸承的計(jì)算，取裝煤機(jī)高速行駛時(shí)履帶的張緊力作為載荷，并假設(shè)履帶沿輪緣的跳動(dòng)不超越2mm4.1.7履帶架設(shè)計(jì)履帶架是將機(jī)體和行走安裝銜接起一同的部件，它把裝煤機(jī)的分量傳給支

54、重輪軸，并保證裝煤機(jī)平順行駛。普通可分力剛性，半剛性、彈性三構(gòu)造。 在剛性履帶架中，支重輪軸直接地或經(jīng)過履帶架剛性地固定在裝煤機(jī)機(jī)體上。在松軟土壤上剛性履帶架可使每個(gè)支重輪下的壓力接近均勻分布，因此改善了履帶扣土壤的附著性能。但由于無緩沖部分，在堅(jiān)實(shí)和不平的道路上行駛時(shí)。，沖擊將呵斥較大的動(dòng)載荷井傳給機(jī)體。因此，剛性懸架目前已很少釆用。 在半剛性履帶架中，支重輪和履帶架剛性結(jié)合，每個(gè)履帶架再與機(jī)體相聯(lián)，其后部經(jīng)過剛性鉸鏈，前部經(jīng)過彈性元件相聯(lián)。履帶架的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線可以和驅(qū)動(dòng)輪軸線重合或不重合。不重合時(shí)，支重輪的轉(zhuǎn)到使履帶鏈產(chǎn)生附加張緊力。支重輪和機(jī)體的結(jié)合點(diǎn)有三個(gè)或四個(gè)。裝煤機(jī)廣泛采用半剛斗懸架。

55、 在彈性履帶架中，支重輪和I機(jī)體的結(jié)合方式，可以使一個(gè)支重輪相對(duì)另一個(gè)支重輪或相對(duì)機(jī)體在垂直平面內(nèi)能相對(duì)挪動(dòng)。彈性履帶架分為平衡托架式和獨(dú)立托架式兩種。 在平衡托架式履帶架中，支重輪按兩或多各個(gè)構(gòu)成一組，經(jīng)過桿件系統(tǒng)(平衡臂與托架相結(jié)合，托架與機(jī)體以鉸鏈相聯(lián)。在平衡臂托架系統(tǒng)中或平衡臂軸與機(jī)體的結(jié)合中普通都裝有彈性元件。 在獨(dú)立式履帶架中，每個(gè)支重輪軸經(jīng)過桿件和彈性元件系統(tǒng)互部干涉地與裝煤機(jī)機(jī)體相連。 在彈性履帶架和半剛性履帶架中，采用板彈簧螺旋彈簧扭懺桿或橡膠塊作為彈性元件。 彈性履帶架能保證在高速行駛時(shí)對(duì)裝煤機(jī)機(jī)體有最好的緩沖作用，并使履帶鏈有較好的附著性能。這種履帶架的缺陷是沿履帶接地外

56、表的長度方向上壓力分布不均勻。 思索到裝煤機(jī)的工況，應(yīng)此選用半彈性履帶架，典型的履帶架布置如以下圖所示： 選樣尺寸時(shí)應(yīng)遵守以下要那么： 為保證驅(qū)動(dòng)輪具有固定位置和減小支承點(diǎn)的載荷動(dòng)搖，履帶架的擺動(dòng)軸線與驅(qū)動(dòng)輪軸線重合是合理的，然而為了減小裝煤機(jī)機(jī)寬度(特別是對(duì)于窄履帶)，堅(jiān)持給定的地隙，簡化最終傳動(dòng)的構(gòu)造，在一些情況下履帶架的擺動(dòng)軸要單獨(dú)地移出來，此時(shí)，間隔 cr要盡能夠的小，只需能放得下支承零件和不被驅(qū)動(dòng)輪卡住即可。外置的擺動(dòng)軸線普通低于驅(qū)動(dòng)輪和引導(dǎo)輪軸心的連線。當(dāng)裝煤機(jī)越過凸起妨礙時(shí)，這樣將保證臺(tái)車架可以自在擺動(dòng)，由于這時(shí)履帶的張緊減弱。當(dāng)越過凹坑時(shí)，由于履帶張緊添加，臺(tái)車架猛烈地向下擺動(dòng)

57、所產(chǎn)生的沖擊力可減小。高度hr不能獲得過大，由于過大時(shí)在越過妨礙時(shí)履帶能夠零落。 越過妨礙時(shí)，臺(tái)車架相對(duì)機(jī)體向上的擺動(dòng)445，在很少的情況下取5，這時(shí)張緊輪的相應(yīng)垂直位移為80140mm(取決于接地長度 為了使裝煤機(jī)能在鋪放于地面上的履帶上自在滾動(dòng)，選取驅(qū)動(dòng)輪間隔 滾道的位置高度為： h3=式中 D3-驅(qū)動(dòng)鏈輪的外徑，mm因此 h3= =127.5mm當(dāng)擺動(dòng)軸外置時(shí)，為了消除在越過妨礙和大牽引力時(shí)驅(qū)動(dòng)輪的剛性沖擊，高度普通要加大10mm。在保證驅(qū)動(dòng)鏈輪不卡住支重輪轂的條件下，按下式確定驅(qū)動(dòng)軸線到后支重輪軸線的間隔 ：C3 式中， dk-支重輪輪轂直徑,mm dk-支重輪直徑因此： C3= =1

58、74.9285mm 履帶架由鋼板或槽鋼制造。 履帶架的斷面外形采用：型槽鋼，槽口向下；異形鋼架。由78mm厚的鋼板沖壓制成，其高度為寬度的152倍，由兩槽鋼組成，其向外，閉式槽鋼，由兩槽鋼組成，其槽向內(nèi)，箱形鋼架，由兩個(gè)方形管組成(通常在槽鋼內(nèi)加焊鋼板隔壁另外還有鑄造梁。 導(dǎo)向輪軸固定在裝煤機(jī)主體上，而在履帶架上安裝滑動(dòng)軸承。軸承內(nèi)套管由鑄鐵或鋼制成，鋼套管要滲碳淬火到達(dá)較高的硬度。轉(zhuǎn)向時(shí)，在支承上作用著使軸承磨損和推開履帶架的彎矩。為了接受此彎矩和限制對(duì)履帶架的推力，須加大支承長度或者加裝專門的推力限制器。表示了不同的防止推開臺(tái)車的安裝。因此設(shè)計(jì)的履帶架如以下圖所示：4.1.8主體部主體部是

59、裝煤機(jī)的骨架，耙斗安裝、裝載部、運(yùn)輸部、行走部、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等均裝于其上，本主體部空間又是作為液壓系統(tǒng)的油箱，其容積為700升，本主體部采用鋼板焊接構(gòu)造，保證了主體部有足夠強(qiáng)度與剛度，思索到行走部、裝載部的實(shí)踐情況，應(yīng)此設(shè)計(jì)的主體部如以下圖所示：4.2履帶行走安裝任務(wù)參數(shù)確定4.2.1履帶推裝煤機(jī)的擋數(shù)，服從于作業(yè)要求。例如為了進(jìn)展裝載，挪動(dòng)，最少不兩個(gè)檔，履帶裝煤機(jī)檔的任務(wù)速度，直接影響到作業(yè)消費(fèi)率，應(yīng)此，提高車速有利于提高消費(fèi)率，但是作業(yè)速度提高，遭到作業(yè)質(zhì)量的限制，假設(shè)作業(yè)速度太高，對(duì)液壓機(jī)械傳動(dòng)型裝煤機(jī)，能夠出現(xiàn)超載，油路壓力過高，產(chǎn)生漏油等危險(xiǎn)隱患。履帶裝煤機(jī)是由驅(qū)動(dòng)輪卷繞履帶

60、而使機(jī)體向前運(yùn)動(dòng)的。在驅(qū)動(dòng)輪卷繞履帶時(shí)，導(dǎo)向輪把履帶鋪設(shè)到地面，機(jī)體那么借支重輪沿著履帶軌道向前運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，履帶裝煤機(jī)的行駛是種延續(xù)地鋪設(shè)履帶、機(jī)體在履帶軌道上進(jìn)展的運(yùn)動(dòng)。履帶推土機(jī)之所以可以抑制各種阻力而向前行駛，是由于驅(qū)動(dòng)輪卷繞履帶時(shí)把拉力傳給地面，與此同時(shí)，地面對(duì)履帶的反作力又通讓驅(qū)動(dòng)輪作用到機(jī)體上，驅(qū)使機(jī)體以支重輪沿著履帶軌道滾動(dòng)。假設(shè)驅(qū)動(dòng)輪卷繞履帶時(shí)，履帶相對(duì)地面無滑動(dòng)，那么履帶沿程度方向卷入或脫出驅(qū)動(dòng)輪的速度，就是履帶裝煤機(jī)的行駛速度。在此次設(shè)計(jì)中為了簡化設(shè)計(jì)計(jì)算量，因此采用履帶相對(duì)地面不發(fā)生滑動(dòng)的理想情況，設(shè)計(jì)履帶的相關(guān)參數(shù)，在實(shí)踐中只需參與相關(guān)的閱歷參數(shù)，便可得到實(shí)踐參數(shù)。 當(dāng)