掘進機用配套新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機強度校核

邵 帥 藏家君 佟 巍

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110000）

1 掘進機用轉(zhuǎn)載機現(xiàn)狀

目前，掘進機作為綜采綜掘的主力軍，理所應(yīng)當(dāng)?shù)恼紦?jù)著國內(nèi)煤礦開采的大部分市場。進而國內(nèi)各大掘進機生產(chǎn)企業(yè)，圍繞著掘進機的改進，展開了激烈的對抗。其中掘進機的配套產(chǎn)品轉(zhuǎn)載機，逐漸進入了多元化。客戶需求的產(chǎn)品，不再是單一的運料功能，更多的是客戶針對自身的煤巷條件，提出的個性化專用型的技術(shù)要求。巷道內(nèi)多變復(fù)雜的工況，如大坡度、急拐角、彎道處掘進以及無軌道運輸?shù)龋汲蔀榱爽F(xiàn)階段轉(zhuǎn)載機的設(shè)計方向。

2 針對自主研發(fā)的轉(zhuǎn)載機進行強度校核

我們公司針對平莊煤礦巷道的特點，獨立自主的設(shè)計了一種專用型轉(zhuǎn)載機，新設(shè)計的轉(zhuǎn)載機可以在巷道內(nèi)轉(zhuǎn)90 度的彎道，面對急拐角的工況有很大優(yōu)勢；在掘進機爬較大的坡度時，可以仰起一定角度，以防轉(zhuǎn)載機端部觸底；因為新產(chǎn)品懸掛于掘進機的后支撐上，所以能實現(xiàn)無軌道運輸。新產(chǎn)品如圖1 所示。

（1）下面我就此新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機的俯仰油缸處，進行受力分析，如圖2所示。

當(dāng)轉(zhuǎn)載機滿載時，煤在轉(zhuǎn)載機上的重量為260kg，轉(zhuǎn)載機自身重量為1218kg，轉(zhuǎn)載機皮帶重120kg，所以轉(zhuǎn)載機總重為1598kg。計算過程中，應(yīng)該乘以安全系數(shù)1.2，所以二運計算重為：Y=1598×k=1598×1.2=1918kg

根據(jù)力平衡，力矩平衡，得出以下二元一次方程：

T 為油缸的壓力，裝配時，油缸鉸耳的軸所用材料為35CrMo，屈服強度為835MPa，軸的直徑為50mm。由公式：

取安全系數(shù)為10，35CrMo 軸的抗剪強度為δ許=835/10=83.5MPa

δ ≤δ許所以50mm 的軸能夠滿足要求。

（2）A 處為危險處，就A 處進行抗彎校核。

A 處橫截面剖視圖如圖3 所示。

安全系數(shù)取4，所用鋼板因為有沖擊的原因，采用Q345-B

σ許=345/4=8.625×107Pa

σ實≤σ許，所以A處滿足強度要求。

（3）總結(jié)

經(jīng)過計算，新產(chǎn)品懸臂轉(zhuǎn)載機兩處危險點，都滿足要求，結(jié)構(gòu)強度合理。

3 掘進機用轉(zhuǎn)載機前景

懸臂轉(zhuǎn)載機一次性解決了大坡度、急拐角、彎道處掘進等巷道的實際問題，國內(nèi)目前對于這種新型轉(zhuǎn)載機還是處于空白階段，前景相對也是十分廣闊。

[1]成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]中國重型機械工業(yè)協(xié)會.重型機械標準[S].昆明：云南科技出版社，2007.