掘进机箱体加工工艺及组合机床设计

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1、阳泉学院毕业设计说明书毕业生姓名：牛浩胜专业：数控技术学号：090523049指导教师：荆忠亮所属系（部）：机电系二〇一二年五月阳泉学院毕业设计评阅书题目：　　　　　掘进机箱体加工工艺及组合机床设计　　　　　机电系　系　数控　专业姓名牛浩胜设计时间：2012年3月5日～2012年5月20日评阅意见：成绩：　　　　　　　　　　　　　　　指导教师：　　　　　（签字）　　　　　　　　　　　　　职　　务：　　　　　（签字）　　　　201年　月　日32阳泉学院毕业设计答辩记录卡机电系系　数控专业姓名牛浩胜　　答辩内容问题摘要评议情况

2、　　　　　　　　　记录员：（签名）成绩评定指导教师评定成绩答辩组评定成绩综合成绩注：评定成绩为100分制，指导教师为30%，答辩组为70%。专业答辩组组长：　　　　　（签名）201年　　月　　日32前言掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。19世纪中叶，西方的文明陶醉于铁路的修建。梦想

3、家们在地图上画满弯曲的路线。然而，人类的梦想一次又一次被大山阻隔。诸如阿尔卑斯山脉那样连绵峰峦，不断向人们提出挑战。绕过这些阻碍费时费力。理想的方法是勇往直前，开凿隧道。但这意味着巨大的支出。隧道工程的工作面之小，大部分时间浪费在工序衔接上，时间就是金钱，隧道工程费时费力的表现确实让人心寒。解决方法是明显的：建造一台大机器。加大机器动力，把工业革命带入地先驱者是一个是叫亨利-约瑟.毛瑟（Maus）的比利时工程师。他在1845年得到撒丁国王的许可修建一条连接法国和意大利的铁路。毛瑟在国际采矿业具有显赫声名和超强自信。他对爬越

4、山口的方案不以为然，坚持要走直线，尤其是在著名的Cenis山口附近，要以隧道穿越Frejus山。毛瑟的“片山机(mountain-slicer)”1846年在都灵附近的一个军工厂组装成形。他庞大而复杂，体积超过一节火车头。他有一百多个钻头。整个机器俨然就是凸轮，拉杆，活塞和弹簧的丛林。不论实用与否，它确实是沉思的产物。机器建成后，来自各地的参观者络绎不绝，视其为历史的纪念碑。掘进机需要巨大的推进力。这些能量是在隧道外产生的并通过复杂的机械连接到工作面。隧道越深，连接就越长，而传输过程中的能量损失也就越大。看起来“片山机”早

5、晚会因为动力不足而僵死洞中。自信的毛瑟相信车到山前必有路，但持怀疑态度的人也没有被说服。十年之后，有赖于大为改进的隧道通风技术，一条隧道紧邻毛瑟路线，采用爆破法技术得以修建。毛瑟的“片山机”32虽然没有经过实践检验，但却是公认世界上第一台TBM。在以后的30年，设计试制了各式各样的TBM共13台，均有所进步，但都不能算成功。比较成功的是1881年波蒙特开发的压缩空气式TBM，应用于英吉利海峡隧道直径为2.1m的勘探导坑，共掘进了3mile多。从1881～1926年间，一些国家又先后设计制造了21台掘进机之后，因受当时技术条

6、件的限制，掘进机的开发处于停滞状态。1930年前后，人们已经要放弃了。隧道掘进技术的专家芭芭拉·斯塔克悲观地预言：“未来二十年...岩石机械的专利会极其有限，甚至没有。也不会再建造类似机械。天然岩石都有程度不等的裂缝。当滚刀（当时称为切割轮）紧压岩面的时候，压力总是集中在岩石最薄弱的部分，使他们最先破碎。当滚刀转动时，小的裂缝会不断扩展，进一步分裂岩石。这就是滚刀破岩原因。目前，在世界范围内的掘进机生产商有30余家，已生产掘进机约700多台，最具实力的是美国罗宾斯公司、德国维尔特公司、海瑞克公司，加拿大罗威特公司(LOVA

7、T)等。国外硬岩掘进机技术已经相当成熟，结构上不断完善，有敞开式、单护盾、双护盾等不同类型，以适应不同的地质条件。在国外使用掘进机施工隧洞已很普遍，尤其是3km以上的长隧洞，业主在招标书中明确规定要求投标商必须采用掘进机施工。随着国民经济的发展，技术的进步，掘进机广泛应用于矿山、隧道等行业中。特别是在隧道行业中，掘进机发挥着越来越重要的作用。1851年，美国工程师CharlesWilson设计设计了世界上第一台连续掘进的隧道掘进机（Tunnelboringmachine简称TBM})。但由于设计存在难以克服的滚刀问题，TB

8、M难以与当时刚诞生的钻爆法相媲美，无用武之地;1956年，美国的JamesRobbins仿照CharlesWilson的设计，采用滚刀，解决了第一台TBM的刀其问题，获得了成功。从此，TAI得以推广。总的说来，TBM掘进技术是目前世界上最为先进的隧道开挖方法，已成为未来隧道建设总的发展趋势。它综合汇集了