部分断面横轴悬臂式掘进机截割头设计参数的验算与优化设计

部分断面悬臂式掘进机,主要应用于地面以下开挖隧道、煤巷以及其它矿巷的开挖,其截割对象一般为普氏硬度系数小于8(f≤8)的矿岩。 掘进机整机性能的好坏主要取决于工作机构设计的质量及加工制造的精度,而截割头是掘进机的主要工作装置(部件),其设计的合理与否将直接影响整机的性能与优劣。由此可见截割头设计的重要性,而研究截割头上截齿的运动方式及工作时的截割受力就成了研究掘进机的重点。 掘进机工作装置截割头在截割工作时的运动方式为:中间纵向进给掏槽截割——开掘过程、水平左右摆动扫描截割——扩槽过程、垂直上下摆动扫描截割——断面成型过程。由此可知,作为安装设置于截割头上的工作部件截齿的运动方式为绕工作机构动力输出轴轴心的转动,该运动为圆弧螺旋线运动;绕整机回转中心的水平摆动,该运动为圆弧摆线运动;绕工作机构转动中心的垂直摆动,该运动为平面摆线运动。 利用现有的成熟理论、技术与相应的虚拟设计软件对工作机构截割头进行理论计算与分析可以极大的缩短掘进机的开发研制时间,同时也可按照在不同的地质条件下掘进机的使用进行变形设计,如此可以极大的扩展掘进机的使用范围和使用领域。并达到降低掘进机的研发成本,提高研发速度,开发研制出高可靠性的部分断面悬臂式横轴掘进机。 利用虚拟设计软件《横轴式悬臂掘进机截割头设计》对内蒙古北方重工业集团有限公司生产的EBZ-75、EBZ-90、EBZ-132三种型号掘进机截割头截齿的设置进行设计参数的验算,并进行优化设计。