悬臂式掘进机履带行走机构设计分析

摘要：在概述了悬臂式掘进机发展现状的基础上，重点分析了悬臂式掘进机的主要结构，并对悬臂式掘进机履带行走机构的关键技术、传动方案以及主要部件履带、液压泵、马达的选择设计行了分析，为进一步研究相关问题奠定了基础。

关键词：悬臂式掘进机；履带行走机构；传动方案；履带；液压泵；马达

中文分类号：TD421.5

0.引言

近年来，随着煤炭工业机械化生产的发展，国内外研究学者对掘进机的研究投入了大量的精力。目前，掘进机的发展呈快速增长的趋势，具有广阔的发展前景，不仅用于煤矿巷道掘进，掘进机正逐渐应用于铁路、地铁隧道的掘进及公路建设等行业[1，2]。

悬臂式掘进机的行走机构主要由履带部分、减速器和动力输入装置等组成，履带行走机构的设计对整机正常运行、有着重要的作用[3，4]。在设计时要需要重点考虑这部分，本文针对履带行走机构，对传动方案进行设计，并对其重要部件进行设计分析。

1悬臂式掘进机行走部设计

履带行走机构掘进机纵向中心线左右对称，其主要包括导向轮、履带架、支重轮、履带链及驱动装置等部件。本文设计将支重轮作成和机架一体的结构，这样的结构简单，而且在井下的环境中可靠性能高。由于没有了支重轮，履带的磨损比较严重，要采用耐磨合金钢以减少磨损。掘进机部在掘进作业时，它承受切割机构的反力、倾覆力矩及动载荷。因此悬臂式掘进机行走部设计要求：具有良好的爬坡性能和灵活的转向性能。

2履带行走部主要结构设计

2.1履带的设计

履带板如图1所示。计算参数：掘进机的整机质量为35吨，履带的宽度选择为500mm。

2.2液压马达及电机选择

1）单侧履带行走机构牵引力的计算确定

在正常的工作情况下，履带行走机构的转弯运动与掘进机的行走和爬坡运动不会同时进行，掘进机转弯时，单侧履带产生的牵引力最大，因此，在计算单侧履带行走机构的牵引力时，选择转弯时履带的牵引力作为计算的根据，那么：

式中 P为单侧履带行走机构的输入功率，kW；ηv1为液压马达的效率；ηv2为液压泵的效率；ηj为功率传输的损失；ηv1、ηv2取0.9，ηj取0.95，根据公式（5）得Pn=48kW。因此选择电动机型号为YB250M―4，功率为55kW，转动速度为1470r/min。

3.小结

本文对悬臂式掘进机的结构进行了分析，并对其主要部件行走部进行设计分析。对其履带式行走机构的传动方案进行设计，并对行走部的具体部件履带、液压马达、电机的选择设计进行了分析，为后续悬臂式掘进机的研究奠定了基础。

参考文献

[1]毛君，吴常田，谢苗.浅谈悬臂式掘进机的发展及趋势[J].中国机械工程学报，2007，5（2）：240-242.

[2]汪胜陆，孟国营，田，等.悬臂式掘进机的发展状况及趋势[J].煤矿机械，2007，28（6）：1-3.

[3]马健康.悬臂式掘进机履带行走机构主要参数的确定[J].煤炭科学技术，2002，10：32-33.

[4]黄日恒.悬臂式掘进机[M].徐州：中国矿业大学出版社，1996.

作者简介：

乔武生（1973-），男，内蒙古鄂尔多斯人，现任榆林神华能源有限责任公司副矿长；研究方向采矿工程；联系地址：榆林神华能源有限责任公司；联系电话：18291217500；邮编：719300；Email：。