一種小型液壓掘進鉆車轉向制動部分的設計

欒景，翟永強

近年來，隨著國家對礦山企業“以機械化換人、自動化減人”政策的提出，以掘進鉆車為主的機械化配套施工工藝相對傳統的施工工藝有著對環境污染少、安全系數高、相對成本低、消耗能量少等優點，是值得推廣的施工設備和工藝。但是，廣大中小型礦山企業在設備購入和使用過程中，存在著設備型號選擇面少，采購資金壓力大，操作人員技能水平不高，維修保養力量薄弱，鉆車有效工作時間短等困難，甚至出現了機械化效率不如人工的怪異現象，制約了鑿巖鉆車的推廣使用。所以，公司設計開發了能夠適用于巷道尺寸3.5×3.5m左右，液壓系統操控簡單、易維修的小型掘進鉆車。下面，本文就鉆車的轉向和制動部分的設計選型做如下介紹。

1 轉向部分設計計算

1.1 轉彎半徑的確定

轉彎半徑必須滿足在井下巷道轉角處的最小尺寸，而且與底盤前、后車架的形式有關。在計算轉向半徑時，如圖1所示，過前后橋軸線作垂直地面的平面，此兩平面的交線即為轉向軸線（在圖1，O為該軸線在水平面上的投影點），車輛各輪繞此軸線做理想狀態下無側向滑動的滾動，前外側車輪轉向半徑R1為

圖1 底盤轉彎半徑示意圖

式中k——鉸接點距前軸線距離與前后輪軸距的比值

同理，后外側車輪轉向半徑R2為

若式中，k>0.5，則后外輪轉彎半徑為鉆車實際轉彎半徑，k<0.5，則前外輪轉彎半徑為鉆車實際轉彎半徑[1]。

根據鉆車設計數據，計算得知，轉彎半徑R2=2500mm。

鉆車相關參數見表1。

1.2 轉向力的計算

1.2.1 鉆車轉向摩擦力矩計算

鉆車在行駛過程中需要進行轉向動作。通……