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開 題 報 告
題 目 橫軸式掘進機轉運機構方案設計及其技術設計
指 導 教 師
院(系、部)
專 業(yè) 班 級
學 號
姓 名
日 期
教務處印制
一、 選題的目的、意義和研究現(xiàn)狀
目的:
通過目前對專業(yè)知識的掌握和對新知識的學習,結合實際問題對橫軸式掘進機轉運機構方案設計及其技術設計。
意義:
大型煤礦井下大都開始采用全煤巷布置開采方式,采煤工作面的推進速度也比以往快得多,因而使煤礦井下煤巷掘進工作量大幅度增加,對掘進機的工作工作效率提出了較高的要求。另外,安全生產已成為煤業(yè)最重要的大事之一,半煤巖和全巖巷道用炮掘的方法會有更加嚴格的使用條件,甚至將被限制使用。因此,掘進機是我國煤礦巷道掘進的主要設備。掘進和回采是煤礦生產的重要生產環(huán)節(jié),煤礦巷道的快速掘進是煤礦保證礦井高產穩(wěn)產的關鍵技術措施。采掘技術及其裝備水平直接關系到煤礦生產的能力和安全。高效機械化掘進與支護技術是保證礦井實現(xiàn)高產高效的必要條件,也是巷道掘進技術的發(fā)展方向。
研究現(xiàn)狀和趨勢:
從20世紀40年代開始至今,懸臂式巷道掘進機已經擁有長達70多年的發(fā)展過程,而我國懸臂式掘進機的研制和應用真正開始是在20世紀70年代,比世界其它的先進國家大約晚15~20年。但是,通過多年對該行業(yè)的技術攻關,尤其是近年來國家對煤炭行業(yè)的重視程度大大增加,在國家的大力支持下,使得我國懸臂式掘進機得到快速的發(fā)展。目前我國懸臂式掘進機的機型已從輕型發(fā)展到中、重型,截割對象也已經從煤層拓展到巖石的截割,截割功率和機重都大大增加,掘進能力也得到大幅度的提升。
我國掘進機的發(fā)展過程主要經歷了國外引進、分析學習和自主研制3個階段。20世紀90年代以來是我國掘進機的自主研發(fā)階段,這一過程中我國中型掘進機的生產制造技術已經達到一定的成熟,能夠獨立生產設計截割硬度≤80MPa,機重60t左右,截割功率160~220kW的重型掘進機,并且已經具備了根據(jù)礦井的實際條件實現(xiàn)針對化設計的能力。
與國外的先進水平相比,國內掘進機還是存在一定的差距,尤其是重型掘進機方面跟國外的差距較為嚴重。
國內掘進機急需解決的關鍵技術?
(1)向大功率、快速掘進機技術發(fā)展。目前,我國能源需求量逐年增加,對煤炭的需求量上升。國內急需能夠實現(xiàn)快速掘進的大功率掘進機,增大功率是為了提高截割能力,快速掘進是為了提高掘進速度。?
(2)積極發(fā)展掘錨機組。上面提到,掘錨機組用眾多的優(yōu)點,但其受成本和技術因素影響,在國內使用范圍較小。因此在掘錨技術上我們要進一步加大投入,設計更穩(wěn)健的掘錨機組,并在更大范圍內將其推廣。?
(3)要積極開展掘進機的基礎試驗和研究,建立適合我國煤礦地質條件的截割載荷譜,形成完整的設計依據(jù),并在此基礎上開展動力學仿真分析計算,提高掘進機的可靠性和壽命。?
(4)改善井下掘進環(huán)境。現(xiàn)在,隨著技術的提高和機械化程度的加深,煤礦生產環(huán)境越來越好,但是井下工作仍然是一項艱苦的工作。作為設計和技術人員,應該將改善工作環(huán)境納入掘進機的設計因素中去,改變傳統(tǒng)的噴霧除塵方式,改善掘進巷道的作業(yè)環(huán)境,維護工人的身心健康。
二、 研究方案及預期結果
本論文主要對橫軸式掘進機轉運機構方案設計及其技術設計。
具體內容包括以下幾部分:
一、轉運機構方案設計(含溜槽)
1結構方案設計
2參數(shù)確定
3動力元件選擇
2、 轉運機構技術設計
1鏈輪的設計計算
2鏈輪軸的設計計算
3刮板鏈及刮板的設計計算
4轉運機構參數(shù)驗算
三、整理說明書及完善圖紙
三、 研究進度
第一周 布置設計任務,熟悉設計內容;
第二~五周 參觀、實習、收集資料、了解機器的結構原理和特點;
第六~九周 總體方案確定,總體布置及參數(shù)選擇,總裝圖設計及草圖繪制,總體驗算;
第十~十三周 掘進機轉運機構設計階段;
第十四~十五周 圖紙繪制階段;
第十六周 整理說明書及完善圖紙。
四、 主要參考文獻
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五、 指導教師意見
指導教師簽字: