掘进机行走机构的设计要求探讨.pdf

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1、煤矿现代化2011年第3期总第102期掘总机行之机杓幻．i委计要求探讨姜彪。孙强。张佃龙(兖矿集团机电设备制造厂，山东邹城2735~)摘要本文以提高掘进机的行走性能为前提，对行走机构的设计要求进行理论分析和探讨。提出履带行走机构在掘进机中的各项功能后，明确了行走机构的工作原理和设计要求。对设计要求进行探讨后，进而选用行走机构不同要求的设计参数和结构型式，对不同功率掘进机的行走部进行三维建模设计和理论分析，从而提高掘进机在不同工况下掘进作业时的稳定性和适应能力。关键词掘进机履带行走机构；工作原理；设计要求；设计参数；结构型式中图分类号：TD421．5文献标志码：A文章编号：1

2、009—0797(2011)03—0075—03掘进机都采用履带行走机构(以下简称行走机出现零比压现象，并且公称接地比压一般不应大于构)，它具有机动性好、工作可靠、调动灵活和对巷0．14MPa；道底板适应性好等优点。行走机构既是驱动掘进机行走、调动的执行机构，又是整台掘进机的连接、支撑基础。非工作状态时，它实现整机前进、后退、转弯及爬坡等各种运动和牵引转载机行走，调整位置为巷道掘进准备；当掘进作业时，它承受截割机构的反力、倾覆力矩及动载荷，实现掘进机的工作推1一驱动轮；2一行走减速机；3一液压马达；4一履带架；进，因此，行走机构设计参数的选定对整机的正常5～履带链；6一支重

3、轮；7一托链板(或托轮)；8一张紧轮运行、性能的可靠性和工作的稳定性具有重要作图1行走机构工作原理图用。(2)行走驱动装置功率选定合理，使其具有良好的爬坡性能和灵活的转弯性能，应具有能牵引转1工作原理载机、爬越设计的规定斜坡和在其坡道上转向的能履带行走机构的左、右驱动装置都采用分别单力；独驱动的传动方式，按驱动方式分为电机驱动和液(3)优先采用高度集成的液压马达驱动装置型压马达驱动。以液压马达驱动为例，行走机构主要式，减速机应具有极好的承载能力和运行可靠性，有履带架、履带、张紧轮、涨紧油缸、支重轮、托轮也可选用电机驱动型式；(或托链板)、行走减速机、履带护板以及液压马达(4

4、)行走机构应有安全、可靠的制动装置，在最等组成。行走机构是依靠接地履带与巷道底板之间大工作坡度上作业时，保证掘进机不打滑；相对运动所产生的摩擦力驱动掘进机行走的，其最(5)保证驱动轮、导向轮、支重轮(滑动摩擦结大静摩擦力取决于掘进机重量以及履带板与底板构)和托轮中心线与履带板中心面重合，履带能在之间的粘着系数，在掘进机行走机构电动机容量一其上圆滑、平稳地转动。定或油马达转矩一定的情况下，行走阻力如果小于3履带接地比压的选定粘着力，当主动链轮旋转时，链轮上的槽齿拔压履带链板上的链轨销，由于粘着力的存在，因此阻止根据掘进机整体尺寸要求，左右行走机构以掘了履带链运动，从而迫使机器

5、整体向前移动。反之，进机纵向中心线对称，履带接地长度要按左、右行当行走阻力大于粘着力时，则会出现履带打滑现走机构的中心距进行确定。设计行走机构时，履带象。行走机构工作原理图如图1所示：的接地比压不允许出现三角形分布状况，不得在履带接地长度上出现零比压，掘进机重心位置应在履2行走机构的设计要求带接地面积核心内，如图2所示。掘进机行走机构的设计应满足以下要求：行走机构在整机中的位置要保证掘进机重心(1)合理设定行走机构在整机的前后位置、左尽量在纵向轴线位置，并适当将重心前移在2en右行走机构中心距和履带的接地长度，保证履带不(b／e=5．5)面积范围内，以缩短外阻力矩的作用力·

6、75·煤矿现代化2011年第3期总第102期nl一履带行走机构的传动效率，有支重轮取0．89—0．92，没有支重轮取0．71～0．74；绷n厂减速器的传动效率。’譬审t4M,d~瑚重心范围行走机构的牵引力可由驱动装置的驱动链轮厂鞠×的计算载荷确定，通常驱动力矩仅有一个轮齿传L翻递，驱动链轮轮齿应进行弯曲和挤压强度的校核计．旺莲由臼璋算。掘进机驱动轮的行走驱动力矩为M：渤M=Ft。RI接地乏度LI式中Ff一牵引力，kN；图2履带结构示意图R一驱动轮半径，mm。臂，来提高整机的横向和纵向的工作稳定性。从上式可以看出，行走驱动力矩与驱动轮半径履地长度：L≤(1．6—2．2)b成正

7、比。驱动轮半径越大，驱动力矩就越大；驱动轮履带公称接地比压计算公式：半径小，驱动力矩也变小。所以，从提高减速器的可靠性、减少减速器受力考虑，驱动轮应尽量缩小。但P=驱动轮也不能太小，因为驱动轮过小会使履带的弯履带中心距与履带板宽度关系：b／B=3．5～4．5。曲挠性应力增大，弯曲直径越小，应力越大，且履带上式p一公称接地比压，MPa；运动速度的不平稳性增大，加大冲击，从而影响履G一单边行走机构承受的掘进机的重力，kN；带寿命。因此，驱动轮的齿数一般不宜少于7个。L一单边履带接地长度，mm；5履带板结构型式和履带链支