1、 开 题 报 告 题 目 横轴掘进机悬臂方案设计及截割减速器设计 指 导 教 师 院（系、部） 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 教务处印制一、选题的目的、意义和研究现状目的：我国是产煤的大国，煤炭也是我国主要的能源，是保证我国国民经济飞速增长的重要物质基础。现在煤炭的采掘基本上实现了机械化，与以前相比，生产效率大大的提高了。煤炭工业的机械化是指采掘、支护、运输、提升的机械化，其中包括采煤和掘进巷道。随着采煤机械的发展，采煤机是现在最主要的采煤机械设备，其技术性能和工作质量关系到煤炭工业的发展和进步。20世纪70年代我国主要靠进口采煤机来满足我们的发展需求，如今，国产的采煤机几乎占据了我
2、国的整个采煤机市场。依靠科技进步，推进技术创新，开发高效矿井综合配套技术是我们煤炭科技发展的主攻方向，我国的采煤机现在已经进入了自主研发及设备的标准化系列化阶段。目前，各主要产煤国家基本上实现了采煤机械化。衡量一个国家采煤机械化水平的指标就是采煤机械化程度和综采机械化程度。所以设计一个好的掘进机对采煤机械化的发展有着极其重要的作用，而掘进机的悬臂部分又是连接截割部和机身的重要部分，对截割头起到支撑的作用。悬臂内部装有减速器对截割头的转速进行控制。无论在连接、支撑、和对截割头进行控制，悬臂都起到非常大的作用。因此要对掘进机的悬臂及内部的减速器进行设计。意义：本次的毕业设计是对横轴式掘进机悬臂工作
3、机构及其减速器进行设计和研究，在此基础上对横轴采煤机的截割部进行改进。由于悬臂工作机构起到连接支撑截割头和机身并且对截割头的工作进行控制的作用，因此要承受的住来自工作中截割头的载荷。提高横轴采煤机的稳定性和安全性，使作业能安全进行。首先，从理论上研究掘进机悬臂的各方面性能及其参数指标。然后，从实际中考虑掘进机的工作环境对悬臂工作性能的影响和造价等问题对横轴式采煤机的悬臂工作机构进行更新和改进。根据本次设计为理论，设计出能够提高掘进机挖掘效率及其安全稳定性的悬臂共组机构。因此掘进机悬臂工作机构的研究设计对于掘进机的研究有着很大的意义，对掘进机的发展有着重要的影响。研究现状和趋势：1、 我国自20
4、世纪80年代初大批引进煤炭采掘设备，经过消化吸收、提高，特别是近几年随着民营资本的进入，使我国的煤炭采掘设备有了长足的发展，基本上能满足我国现阶段煤炭采掘需求，并开始走向国际市场。其中，掘进和回采是煤炭生产的重要生产环节煤炭巷道的快速掘进是煤炭保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已经出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。我国煤巷高效掘进方式中最主
5、要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也成为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点的煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。我国对于悬臂式掘进机技术的研究始于20世纪60年代中期，通过对引进的掘进机进行消化吸收和国产化工作积累了一些设计悬臂式掘进机的初步经验，以小功率掘进机为主开始进行研究。随着外国科技的发展，我国开始对外国的先进技术进行引进和吸收，推动了我国综掘机械化的发展。经过了近30年的研究的消化吸收和自主研发，目前，我国已有自主的生产能力，研制了20多种型号的掘进机械并能对外进行出口贸易。在整体技术方面以达到了世界的先进水平。能满足我国大部分煤矿的生产环境。尽管我国掘进机
6、技术有了较大的提高，但与西方发达国家比还有距离。今后我国掘进技术的发展趋势需要提高的方面有：掘锚联合机组研制集掘、钻、锚为一体的综合机组。既能快速掘进，又能进行打眼安装锚杆，支护顶板、侧帮，实现掘进、支护平行作业提高掘进机利用效率。扩大掘进机的试用范围；缩小掘进机的体积，改善截割、装在、行走等机构，使其能够适应我国各种地址构造和断面状巷道掘进；向重型化方向发展，从目前来看，具有广阔的发展前景，在我国除用于煤矿巷道掘进外，掘进机正进入铁道、城市地铁隧道的掘进以及公路建设的行业，这就需要较大的截割能力；实现机辅一体化，采煤机作为工作的主体需要许多的辅助设备进行配合作业，实现一体化可以大大的减少设备
7、的制造成本，便于后期的维护保养，控制方便，很好的提供掘进机的工作效率。总之，尽管我国掘进机研制取得了一定的成果，可是在发展过程中，现有产品与国际相比尚有很大差距。因此还需要结合我国煤炭领域自身的特点，继续发展掘进技术，不断地完善掘进机的机构和功能，适时引进先进的技术，调整产品结构，加强自主开发能力，尽快缩短我国与先进掘进机生产国家的技术差距，并使我国煤矿掘进机械化设备调高到一个新的水平。二、研究方案及预期结果本设计主要对悬臂式掘进机的悬臂及截割部的减速器进行设计，使其能满足掘进机在正常工作时的各方面的条件，设计方案如下：一、悬臂工作机构方案设计（1）结构方案设计（2）参数确定（3）动力元件选择
8、（4）传动系统确定二、截割减速器设计(1) 分配传动比(2) 各级传动设计与强度校核(3) 截割机构参数验算 三、整理说明书及完善图纸三、研究进度 第一周 布置设计任务，熟悉设计内容；第二五周 参观、实习、收集资料、了解机器的结构原理和特点；第六九周 确定悬臂工作机构设计方案及参数选择，总装图设计及草图绘制，总体验算； 第十十三周 减速器设计阶段；第十四十五周 图纸绘制阶段；第十六周 整理说明书,完善图纸；四、主要参考文献1 陶驰东.采煤机滚筒模化实验研究J.中国矿业大学学报,1989,3(1):51582 煤炭工业部生产司开拓处组织编写采煤机选型手册M.北京煤炭工业出版社,1989.3 李贵
9、轩 李晓豁 采煤机械设计M.辽宁大学出版社, 1998.4 吴宗泽 机械设计实用手册M.北京:化学工业出版社 第一版 1989.5 段鹏文，毛君.工程机械M.沈阳：东北大学出版社,2002.6 王洪欣,李木,刘秉忠.机械设计工程学(I)M.徐州: 中国矿业大学出版社,2001.7 唐大放,冯晓宁,杨现卿.机械设计工程学(II)M.徐州: 中国矿业大学出版社,2001.8 吴宗泽.机械设计实用手册M.北京:化学工业出版社,1999.9 巩云鹏,田万禄,张祖立,黄秋波.机械设计课程设计M.沈阳:东北大学出版社,2000.10 李贵轩.设计方法学M.北京：世界图书出版社，1989.11 Foken.C.M.Dimensional Method and Their Application.londonM.1953.12 陶驰东.采掘机械M.北京:煤炭工业出版社,1993.13 朱龙根 机械系统设计 第二版M. 2006.14 李晓豁，谢锡纯.矿山机械与设备M.徐州:中国矿业大学出版社，2000.15 闻邦椿.机械设计手册M.徐州：机械工业出版社，2010. 五、指导教师意见 指导教师签字：
