ZWY-160/55型挖掘式装载机总体设计研究

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煤矿井下巷道掘进施工中,对于硬度大于8的硬岩巷道或者断层多、地质条件复杂的岩层,使用悬臂式掘进机或掘锚机组无法实现经济截割,目前只能采用钻爆法施工。井下挖掘式装载机作为钻爆法施工中的成套设备之一,是一种集挖装、行走、输送与一体的综合性连续出矸设备,与液压钻车配套使用,可实现煤矿巷道快速机械化掘进作业,因此,挖掘式装载机整机性能高低已成为硬岩巷道能否快速掘进的关键。根据相关设计标准、煤矿巷道施工条件以及钻爆法作业等特殊要求,对挖掘式装载机的整机进行总体设计。确定了反铲工作装置、刮板运输部、履带行走部、液压系统等系统的性能参数,以及各主要部件间的连接与装配关系,使之适应于煤矿井下恶劣工况。通过对挖装机工作时典型工况的负载分析,确定挖装机液压系统主要相关参数的参数值,并以此为依据,绘制液压系统原理图,并对液压系统中包括主泵、行走马达等元件参数进行设计计算,确定系统散热部分相关参数。根据国内外相关学者对挖装机挖装力的分析研究,提出挖装机各液压缸理论挖装力及整机理论挖装力的定义及计算方法;阐述挖装机进行挖装作业时的四种特殊工况,并指出合理确定挖装作业范围在方案设计时的重要性。应用SolidWorks三维建模软件对反铲工作机构进行实体建模,并导入SolidWorks Simulation中,进行有限元结构静力分析,获取其应力应变分布规律,为工作装置优化设计及结构改进提供了理论参考。本文对挖掘式装载机整机及其工作装置的研究方法和研究成果,对相关机型的设计改进具有一定的指导意义。
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