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冷却油箱和截割电机,再引至前喷嘴架处雾状喷出。另一路不经减压阀的高压水,引至悬臂段上的内喷雾系统的雾状喷嘴喷出,当没有内喷雾时,此路水引至叉形架前方左右两边的加强型外喷雾处的线型喷嘴喷出。
内喷雾配水装置安装在悬臂段内,8个线型喷嘴分别安装在截割头的齿座之间;外喷雾喷雾架固定在悬臂筒法兰上,安装有10个雾状喷嘴;加强型外喷雾的喷雾架固定在叉形架前端,安装有 8 个线型喷嘴。
图 12 水系统原理图
1-Y 型过滤器 2-球阀 3-减压器 4-耐震压力表 5-油箱冷却器 6-球阀 7-雾状喷嘴 8-线型喷嘴图
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第三章 EBH-90型掘进机截割机构设计
截割机构主要由切割头,水冷电动机,减速器,伸缩机构和回转台等组成,具有破碎煤岩功能的机构。
3.1截割头的选择
截割头装有截齿,用于破碎煤岩的部件。截割头主要由截割头体、齿座、螺旋叶片、截齿、喷嘴及筋板等构成;螺旋叶片焊在切割头体上,沿螺旋线并按截线间距排列齿座和截齿。作为新一代的煤巷掘进设备,要求掘进机具有生产效率高、截割块度大、截割比能耗低的特点,因此,截割头的设计尤为关键。影响截割效果的因素很多,有运动参数和几何参数两方面。其中运动参数主要表现在截割头横向摆动速度和转速。增加横向摆动速度可提高生产率,增大截割块度,降低截割比能耗,但却使截割头载荷加大,所需截割功率增加;而提高转速能降低截割头载荷,但又使粉尘量增加,截割效率降低。合理确定截割头的工作参数是保证截割头高效工作的关键之一。经综合考虑,本次设计掘进机截割头的横向摆动速度为6m/min,截割头转速为58.3r/min。
3.2截割电动机的选择
截割电机为外水冷式,且机体为焊接结构,前端与减速器相联,后端连接回转台。电机输出力矩,通过花键套传递给减速器,再由花键套传到主轴,主轴通过内花键套与
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截割头相联,把力矩传递到割头上,截割头进行工作。截割电机应根据工作条件选取,而且应当符合行业标准MT477-1996《YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机》。
《掘进机截割的关键技术研究》李晓豁著 f<7,抗截强度A=310N/mm 截割头转矩T=9550P/n 截割头转速n(r/min) 截割头平均直径D=500 截齿的截割阻力Z 截齿切屑平均厚度h=25 切屑宽度b=20
Z=A*h*(0.3+0.35b) =310*25*(0.3+0.35*20) =56575N D≤2T/Z
T≥D*Z/2=14143.75N2M P≥T*N/9550=86.34kw
选用YBU-90型电动机,电机功率90kw电机额定频率50Hz,同步转速1500r/min,额定转速1440r/min,额定电压660V。
电机结构外型图:
3.2.1截割部减速器传动机构设计
传动方案的拟定
根据工作机的要求,传动装置将原动机的动力和运动传递给工作机。实际表明,
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传动装置设计得合理与否,对整部装置的性能,成本以及整体尺寸都有很大影响。因此,合理地设计传动装置是整部机器设计工作中的重要环节,即合理地拟定传动方案又是保证传动装置设计质量的基础。
本次设计要求使用三级圆锥圆柱齿轮传动减速器,此减速器的优点:传动比较大,适用
于载荷较平稳的场合,要求轴具有较大的刚度。圆锥齿轮传动承载能力高、传动平稳、工作
可靠、噪声及振动小。
3.2.2传动装置总传动比的确定及各级分传动比的分配
通过查阅有关资料,截割头的转速为58.3r/min,为了便于计算按以下方法分配
传动比:
高速级传动比i1=2.77 中速级传动比i2=4
低速级传动中增加一个惰轮,惰轮与主动轮的传动比:i31?3.23 惰轮与从动轮的传动比:i32?0.69
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低速级的传动比:i3?i31?i32?2.23
nj?电机转速np总传动比i?1440?58.3r/min24.7
截割头转速:
锥齿轮传动效率:
?锥?0.98
弹性联轴器效率: ?联?0.99 圆柱滚子轴承: ?承?0.99 直齿轮传动效率: 总传动效率:
?直?0.97
53???承??直??锥??联?0.843.2.3传动系统的运动和动力参数:
从减速器的高速轴开始各轴命名为Ⅰ轴、Ⅱ轴、Ⅲ轴、Ⅳ轴、Ⅴ轴。
传动比的确定及分配 高速级i1=2.77 中速级i2=4
低速级i31=3.23 惰轮与主动轮 i32=0.69 惰轮与从动轮 i3=i31* i32=3.23*0.69=2.23 截割头转速:
?j=电动机转速n / 总传动比i=1440/24.7=58.3 r/min
弹性联轴器效率:η联=0.99 圆柱滚子轴承效率:η承=0.99 锥齿轮传动效率:η锥=0.98 直齿轮传动效率:η直=0.97
总效率:η=η联* η承5 * η锥* η直3=0.99*0.995*0.98*0.973=0.84 传动系统的运动和动力参数 各轴转速计算
Ⅰ轴:n1=n=1440r/min
Ⅱ轴:n2= n1/ i1=1440/2.77=519.9r/min
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