机械5

摘要 悬臂式掘进机是集截割、行走、装载及运输于一体的巷道掘进的综合化机组，是井下巷道掘进的主要产品。悬臂式掘进机液压系统作为掘进机控制系统中的核心技术之一，其控制性能的优劣直接决定了掘进机整体性能的优越与否。因此，对悬臂式掘进机液压系统的研究对推动我国掘进机的发展具有重要的意义。 通过对EBZ260型悬臂式掘进机液压系统进行分析与设计，简单对掘进机的工况进行了分析并对各个执行机构的参数进行了计算和液压缸简单设计并且对马达进行了选型，针对恒功率控制、负载敏感、压力补偿控制原理进行分析研究，并对其液压回路进行优化设计，通过对工况分析所得参数对其各部分执行元件的参数进行合理的计算，经过各个厂家液压元件的优缺点对比，合理的完成液压系统所需的主要液压元件的选型。并对截割升降回路进行简单仿真分析，最终设计出一套带负载敏感和压力补偿的掘进机液压系统。此外，通过对EBZ260型悬臂式掘进机液压系统进行分析与设计，明确液压系统在整体控制中的作用以及相互联系，为整体控制系统设计提供依据。 关键词：掘进机；液压系统；工况分析；选型； 目录 前言1 1绪论2 1.1悬臂式掘进机概述2 1.1.1悬臂式掘进机的分类、组成及工作原理2 1.1.2悬臂式掘进机的国内外发展动态及研究现状[8] [19] 5 1.2悬臂式掘进机液压系统研究现状7 1.3本课题研究的意义及主要内容9 1.3.1本课题研究的意义9 1.3.2本课题研究的主要内容10 2掘进机工作过程介绍及回路设计11 2.1悬臂式掘进机的工作过程介绍11 2.2液压系统额定压力的确定12 2.3液压系统的液压控制分析12 2.3.1负载敏感控制[11] 12 2.3.2压力补偿[15] 14 2.3.3恒功率控制15 2.4液压系统基本回路设计16 2.4.1行走部回路设计16 2.4.2截割部回路设计17 2.4.3铲板部回路设计18 2.4.4后支撑部回路设计19 2.4.5第一运输机回路设计20 2.4.6多负载回路设计20 2.5拟订液压系统原理图21 3EBZ260型掘进机工况分析及液压系统主要技术参数计算22 3.1行走部的参数计算22 3.3.1单侧履带行走机构装置所需最小功率22 3.3.2行走部最大牵引力计算23 3.3.3单侧履带行走机构输出扭矩与输出转速的确定24 3.3.4行走马达参数的确定25 3.2截割部的参数计算25 3.2.1截割部升降时截割头上产生的截割切向力25 3.2.2截割部升降油缸伸出力的计算27 3.3.3截割部升降油缸的设计28 3.2.4截割部回转时截割头上产生的截割切向力32 3.3后支撑部的参数计算33 3.3.1后支撑油缸的输出力计算33 3.3.2后支撑部液压缸的设计35 3.4铲板部的参数计算39 3.4.1铲板部星轮的参数计算39 3.4.2铲板油缸的输出力计算40 3.5第一运输机的参数计算41 3.5.1第一运输机马达的参数计算42 3.6工作元件的主要参数42 3.6.1各液压马达的主要计算参数42 3.6.2各液压缸的主要计算参数43 4液压系统的元件选型44 4.1液压泵的选型44 4.2泵站电机的选型46 4.3液压马达的选型47 4.4液压控制阀的选型49 4.5过滤器的选择51 4.6管件的选定51 4.7管路的布置52 4.8液压油的选择及邮箱的初步估算52 5EBZ260掘进机截割升降回路液压系统的仿真54 5.1截割升降回路液压系统仿真模型的建立及仿真54 5.1.1变量泵仿真模型的建立54 5.1.2压力补偿阀仿真模型的建立58 5.1.3截割升降回路系统模型的建立58 5.2截割升降回路系统的仿真研究60 5.2.1系统输出特性研究60 5.2.2负载变化对泵出口压力的影响60 6技术经济性分析62 7总结63 致谢64 参考文献65 附录A译文66 掘进机在采矿和掘进工业的应用66 附录B外文文献75