一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法

2023-06-11 09:27:56 1

一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法
【專利摘要】本發明一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法屬於掘進機刀盤結構的設計方法領域，特別涉及一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法。該方法考慮掘進機刀盤整體技術性能要求、施工要求、刀盤順利排碴要求，通過改變巖碴在傳統溜碴板上的排碴軌跡，利用「最速下降曲線」構造刀盤溜碴板曲面形狀。分別設計第一、第二、第三、第四、第五、第六個刀盤溜碴板，並將設計好的溜碴板均勻焊接在在刀盤後面板及刀盤周邊支撐板處。採用該方法設計的刀盤溜碴板曲面使巖碴下滑過程更加順暢、有序，刀盤排碴效率得到提高，排碴軌跡的改變有效的減輕掘進機震動，降低噪音，縮短掘進機研製周期；從而延長掘進機刀盤的掘進壽命，降低了工程中的經濟損失。
【專利說明】一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法
【技術領域】:
[0001]本發明屬於掘進機刀盤結構的設計方法領域，特別涉及一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法。
【背景技術】:
[0002]刀盤作為掘進機最重要的部件之一，其設計的合理性與掘進機掘進效率密切相關。刀盤結構設計方法包括刀具布局、盤體結構參數設計、刮碴鈄設計及溜碴板設計等方面內容。
[0003]刀盤在掘進機開挖過程中，巖碴在重力作用下在刀盤底部堆積，它們被刮碴板刮入刀盤內，落在溜碴板上。隨著刀盤的轉動，巖碴沿著溜碴板滾落並最終匯集到布置在刀盤中心的皮帶上，最後由皮帶輸送機將巖碴排出。現如今，大多數掘進機的刀盤溜碴板都採用直線型鋼板，巖碴在刀盤轉動時，相對溜碴板沿直線下落至刀盤中心。這種直線型的溜碴板結構簡單，但是當掘進速度較高的情況下，直線型溜碴板不能完全排盡巖碴，會導致巖碴在排碴過程中出現不斷堆積的情況，刀盤溜碴板若不能快速排碴將會使掘進機的掘進效率低下，增加了掘進過程的經濟損失。本發明利用溜碴板曲面優化傳統溜碴板，使得溜碴板的排碴速度較傳統溜碴板更快，以解決掘進機溜碴板排碴不暢的問題。

【發明內容】

[0004]本發明要解決的難題針對現有刀盤溜碴板設計技術的缺陷，發明一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法。該方法設計的刀盤溜碴板曲面是通過改變巖碴在傳統溜碴板上的排碴軌跡，從而改善巖碴排出過程中某些極限情況下不能充分排碴的問題，達到巖碴排出過程順暢、迅速的特點；同時利用溜碴板曲面增強刀盤強度、剛度，在提高掘進機的工作效
率等方面具有重要意義。
[0005]發明採用的技術方案是掘進機刀盤溜碴板設計方法，該方法考慮掘進機刀盤整體技術性能要求、施工要求、刀盤順利排碴要求，通過改變巖碴在傳統溜碴板上的排碴軌跡，利用「最速下降曲線」構造刀盤溜碴板曲面形狀，掘進機刀盤共有6個刀盤溜碴板，分別設計第一、第二、第三、第四、第五、第六個刀盤溜碴板曲面2、3、4、5、7、8，並將設計好後的6個刀盤溜碴板分別均勻焊接在刀盤後面板6和刀盤周邊支撐板I上；方法的具體步驟如下:
[0006](I)掘進機工作時，刀盤按一定的角速度轉動；刀盤邊緣任意一點與刀盤中心均存在一條最速下降曲線；在刀盤邊緣水平位置處取一點A，當刀盤轉動α角度時，A點達到Al
位置，它與刀盤中心點O之間存在一條最速下降曲線，實方程為:[0007]
【權利要求】
1.一種掘進機刀盤溜碴板曲面的設計方法，其特徵在於:該方法考慮掘進機刀盤整體技術性能要求、施工要求、刀盤順利排碴要求，通過改變巖碴在傳統溜碴板上的排碴軌跡，利用「最速下降曲線」構造刀盤溜碴板曲面形狀，掘進機刀盤共有6個刀盤溜碴板，分別設計第一、第二、第三、第四、第五、第六個刀盤溜碴板曲面(2、3、4、5、7、8)，設計好後將6個刀盤溜碴板分別均勻焊接在刀盤後面板(6)和刀盤周邊支撐板(I)上；方法的具體步驟如下: (1)掘進機工作時，刀盤按一定的角速度轉動；刀盤邊緣任意一點與刀盤中心均存在一條最速下降曲線；在刀盤邊緣水平位置處取一點A，當刀盤轉動α角度時，A點達到Al位置，它與刀盤中心點O之間存在一條最速下降曲線&，其方程為:
【文檔編號】E21D9/10GK103758528SQ201410003279
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月3日 優先權日:2014年1月3日
【發明者】霍軍周, 吳瀚洋, 孫曉龍, 楊靜 申請人:大連理工大學