矿用钻装机的总体设计.doc

1、摘要该机在设计中充分吸收了凿岩台车及扒渣机的特点，结合了我国煤矿的实际情况，根据已知所需开拓巷道的条件参数，对矿用钻装机进行了总体设计，包括液压凿岩机的型号，钻臂的数量，长度及仰俯角，左右摆角，推进器，回转机构，翻转机构及平动机构。对于矿用钻装机的装载部分，选择了类似于反铲挖掘机的工作装置的耙装机构配合星轮装载机构进行装载。并由刮板运输机进行转运。对于行走机构，选用履带行走并进行了总体几何尺寸的计算，驱动轮参数，行走所需功率及牵引力，液压马达的主要参数，减速器机构参数的计算，还进行了一些必要的强度校核。矿用钻装机的各个液压系统相互独立，互不影响，包括泵站，行走液压系统，装载液压系统，钻臂液压系

2、统。对于矿用钻装机的工作特点，所设计的液压系统还能完成一些特殊的动作和功能，其中有钻臂机构姿态调整，推进和冲压，行程限位以及防卡钎液压回路。关键词：矿用钻装机；总体设计；cop1238凿岩机；履带行走；全液压系统Abstract By using the method of overall scheme design and some methods of mechanical system design, the design scheme of the mine drilling loader is evaluated and the optimum design scheme of th

3、e drilling loader is obtained. The machine in the design fully absorbed the characteristics of drilling jumbo and slag skimming machine, combined with the actual situation of coal mine in our country. According to the known for pioneering and roadway conditions, for mine drill installed the overall

4、design, including the type of hydraulic rock drill, drill arm number, length and pitch angle, left and right swing angle, thruster, slewing mechanism, turning mechanism and translational mechanism. For mine drill loader loader, similar to the backhoe excavator working device of the rake loading mech

5、anism with star wheel loading mechanism for loading. And transport by scraper transporter. For walking mechanism, selection of crawler and calculates the general geometric dimensions of the driving wheel parameters and walking the required power and traction, the main parameters of the hydraulic mot

6、or, deceleration device parameters calculation, some necessary strength checking. The hydraulic system of the mine drill loader is independent each other, and each other is not affected, including pumping station, walking hydraulic system, loading hydraulic system, drilling arm hydraulic system. For

7、 mine drilling machines characteristics, the design of the hydraulic system can complete some special moves and function, including drilling arm posture regulating mechanism, promote and stamping, the trip limit and anti - jamming hydraulic circuit.Keywords: mine drilling machine; overall design; co

8、p1238 crawler; drilling machine; hydraulic systemI目录1 绪论12 矿用钻装机总体方案设计22.1 研究给定的设计任务22.2 确定技术过程32.3 引进技术系统并确定系统边界32.4 方案评价63 矿用钻装机主要参数计算73.1 设计依据73.2 钻臂数量73.3 巷道断面与钻车外形尺寸的关系83.4 推进器设计83.5 钻臂的设计103.6 补偿机构设计123.7 支臂缸的载荷分析与计算143.8 钻臂体强度校核153.9 回转机构设计参数184 矿用钻装机的结构设计214.1 液压钻机结构设计214.1.1 液压钻机214.1.2冲击机构

9、234.1.3转钎机构264.1.4 钎尾反弹能量吸收装置274.1.5 供水装置284.1.6 润滑与防尘系统284.1.7 反向冲击装置284.1.8 COP1238ME型液压凿岩机的工作参数294.2 钻臂机构的设计294.2.1 推进器机构304.2.2 钻臂机构304.2.3 回转机构304.2.4 平动机构314.3 耙装机构324.3.1 动力装置324.3.2 反铲工作装置334.3.3 回转机构的选择344.3.4 传动方式344.3.5 星轮装载部分354.4 行走机构及主要参数设计364.4.1 行走机构总体几何尺寸的设计374.4.2 驱动轮主要参数的确定及强度校核40

10、4.4.3 功率计算及耙装力参数计算与确定424.4.4 行走装置的牵引力计算434.4.5 液压马达主要参数计算确定474.4.6 减速器结构的设计494.5 支承部654.6 机架部654.7 液压系统654.8 电控、水系统705. 总结71致谢72参考文献73附录A74附录B79I1 绪论 矿用钻装机是针对我国煤矿中小断面硬岩巷道研制的快速掘进设备，同时也可应用于其他地下隧道的掘进。我国煤矿岩巷的综合掘进机械化程度相当低，仅部分工序是机械化作业，综合机械化几乎为零，尚处于研究推广阶段，难关还没有完全突破，一直是处于攻克难关阶段，整个工艺没有全部实现机械化，仅部分工序实现机械化。矿用钻装

11、机可以提高巷道掘进的机械化程度。它能够实现窄巷钻钻装机适用于硬岩巷道中小断面的施工，具备钻 孔、装载与运输一体化功能，可有效提高岩巷掘进的机械化水平，改善炮掘工作面掘进效率。一机多用，可实现钻孔与装运一体化。双臂作业，动作灵活，能在工作面任意位置凿岩，补偿定位准确。经试验对比，在同类岩石和相同孔径的条件下，用液压凿岩机钻孔较气动凿岩机速度能提高二倍以上。装运效率高，可实现连续运输且不受物料块度影响。关键部位采用多重防松；钻孔作业与装运作业设置互锁，保护人员安全；设有传感器，只有钻臂完全收回，行走才能动作，防止钻臂因误操作而损伤。钻进部全遥控控制，扒斗装置可选择手动控制或遥控控制，操作简便灵活，

12、视野开阔。电气系统具有工况检测和故障诊断功能，设有液晶显示屏指示操作。因此矿用钻装机在巷道掘进机械化自动化的工作中扮演重要角色。我国煤矿岩巷的综合掘进机械化程度相当低，仅部分工序是机械化作业，综合机械化几乎为零，尚处于研究推广阶段，难关还没有完全突破，一直是处于攻克难关阶段，整个工艺没有全部实现机械化，仅部分工序实现机械化。目前我国煤矿在生产中因岩巷掘进困难而导致采掘比例严重失调，造成矿井采掘接替衔接紧张，以致从20世纪80年代起，矿井设计中常取消岩石集中巷，将开拓巷道和采准巷道布置在煤层，煤巷的比例由此大幅增加。2008年以来，国有重点煤矿的巷道年掘进总进尺超过800万m，其中煤巷约占70

13、%，半煤岩巷占20 %，全岩巷不足10%，由十综掘技术的成功应用，煤巷综掘平均月进尺己经达到500 -700m，目前我国煤矿岩巷掘进大部分以钻爆法为主，形成以气腿式凿岩机和全液压钻车为主要设备的作业线;而以悬臂式掘进机为主要设备的综掘法在国内部分煤矿试用，效果不理想，使得岩巷的掘进进尺一直维持在60 m/月左右，落后的岩巷掘进技术对煤矿安全生产和矿井建设速度产生严重影响。本次设计的钻装机适合于中小断面巷道炮掘机械设备，可加快岩巷掘进施工速度，确保采掘正常，应用于我国煤矿巷道的掘进将对目前的局面起到一定的改善作用。设计原始参数：巷道断面：32.75.53.8m，巷道岩石硬度（f）102 矿用钻装

14、机总体方案设计2.1 研究给定的设计任务完成钻装机的总体方案设计，所设计的钻装机可以完成中小巷道掘进过程中的钻孔，装岩动作，可以大大减少作业面的人数、降低工人劳动强度，又可提高掘进效率，改善目前部分矿井采掘接替紧张局面， 保证矿井生产持续稳产高产。1) 设计任务抽象化 噪声 震动 尘霾 矿用钻装机（黑箱） 工作 驱动能 工作机 驱动信号 构能量 信号 岩石硬度 岩石块度 巷道坡度 图2-1 矿用钻装机黑箱Figure 2-1 Mine drilling machine box2) 确定工艺原理图2-1所示的矿用钻装机黑箱要求的转化，可通过下述的工艺原理实现:1.冲击旋转破碎。采用冲击载荷和转动钎具，并施加合理的推力来破碎岩石。2.铲斗，耙斗，蟹爪机构完成装载，转载机进行转运。2.2 确定技术过程