横轴式掘进机截割头设计独家优秀】

横轴式掘进机截割头设计 摘要 ： 随着社会的 不断 发展 和科技水平的不断提高 ，人类征服自然 的领域也在不断扩大 ， 其中比较具有代表性的就是掘进机， 掘进机的出现 具有很重要的实用意义 。 自从掘进机 开始进入人们的生活视线，就 被 广泛地 应用到铁路穿山隧道、引水隧道 等各 施工过程 中 能 除了能应用在 隧道施工外， 像 以采掘为目的的煤巷开挖、矿巷开掘中也广泛采用了掘进机， 这样工作效率高。以上介绍 使用的就是部分断面掘进机，而横轴掘进机是其中的一种。 本次毕业设计就是为了研究横轴式掘进截割头的设计，具体设计内容包括： 如：先对掘进机现在在国内外的发展趋势进行了解，接着对掘进机结构进行学习分析，从而发现掘进机本身有什么需要改进之处，还有就是掘进机对截割的矿岩都有什么要求等； 自己收集的数据进行整理列表，这样看起来一目了然； 学习制作等。通过简单的 件学习，将自己想要设计的截割头画出来。并通过计算得到基本数据，进行数据分析和结构分析相结合。对掘进机的具体结构用途也要进行了解和掌握，这样有利于截割头的整体计算。 掘进机结构的优化设计和制造精度对今后的工作性能都会有决定性 的影响因为截割头是掘进机的核心部位，所以它的研究自然也就成了重中之重。煤炭是人类生产生活的重要能源，随着工业的不断发展，生产规模的不断扩大，煤炭在国民经济中的地位也显得越来越重要。随着采煤机械化的发展，大大提高了工作面的广度，对开采强度，工作面的推进速度要求也越来越快，这就要求加快掘进速度，提高工作效率以适应人们对工具的需求。切割头是掘进机的工作机构，它的主要功能就是破碎岩石或者分离煤层。经过对煤岩切割过程的研究了解，认识到影响切割效果的因素很多，因而掘进机截割头的设计变的复杂许多。为提高工作效率，加快生产 力，满足人们对机械化的高要求，截割头的设计成了重中之重。如果在截割头的每一转中，参加切割的各个截齿都能同时从岩石中切下等体积的煤岩，也就是每个镐齿的受力相等，磨损程度也相同，机械运动也比较平稳，只有满足这些要求，才可以达到自己当初设计的初衷。 关键词 ： 横轴；掘进机；截割头；截割头参数；截齿 of of of of of to is to s of it to of of in to in of is so is of is of is to of as:to at of is to be is to is 2 it AD to to of of to is to is of a is of to in so it a is of of of of in is of of is it is to to to of of is to or to of ut to of is in of in of is is to 录 摘要 . . 目录 . 一章 绪论 . 2 言 . 2 进机分类 . 4 内外横轴式掘进截割机的发展状况 . 6 第二章 截割头参数 经验 的确定 . 9 割头的形式及尺寸参数 . 9 向截割头的外形 . 9 割头最大直径 . 9 齿的形式及尺寸参数 . 10 齿的形式 . 10 形齿的结构 . 10 头结构 . 11 齿的空间排布 . 12 升角空间螺旋线 . 12 列参数的确定 . 14 旋升角 . 15 旋线头数 . 15 齿的空间 . 15 削功能描述法 . 16 削角 . 16 转角 . 17 转角 . 18 第三章 截齿及截割头的运动及力学分析 . 19 1 割头的运动 . 19 齿的运动分析 . 19 齿的受力分析 . 19 割头的整体受力 . 20 第 四 章 矿岩的相关特性及截割机理 . 22 岩的相关特性 . 22 松效应 . 23 割阻抗 . 24 落角 . 24 割机理 . 25 岩的截割破碎机理 . 26 割力分析 . 27 的截割技术 . 28 动截割 . 28 压细射流助切技术 . 29 总结与展望 . 29 参 考 文 献 . 31 致谢 . 31 2 第一章 绪论 言 随着社会 科技水平 的 高速 发展，人类征服自然的能力 也在日益 提高，掘进 机 就 是 其中的 一个重要表现。 现如今许多国家都非常重视掘进机的截割基础理论的研究，尤其是在横轴掘进机方面。按照轴向的不同可将掘进机分为两类：纵轴式掘进机和横轴式掘进机。就国外而言， 第一台典型的掘进机是由匈牙利 人在 1949 年制造的 ， 并 在 1870 年，在英吉利海峡 对掘进机 进行了 实体工作操作 。 就国内而言，我国研究员最开始是以前苏联的产品作为模板。但后来因为掘进机机身轻，功率比较小，性能相对而言也比较差，因而也就没有被广泛的使用。一直到 70 年代 的时候 ， 掘进机才被运用到实体工程当中。 到了 80年代，中外进行合作进行研制 两种机型到目前为止已成为国内市场的主要产品。如今，国内掘进机的研制的步伐也在逐步加快， 另外， 除了功能隧道的施工外，以采掘为目的 进行 的煤巷开挖、矿巷开掘中也采用了掘进机， 其中经常 使用的就是部分断面掘进机，横轴掘进机 就 是其中的一种。 随着科技的不断发展，掘进机拥有的功能也在不断丰富过程当中，装载，转载，自己行走，而且还具有喷雾降尘的功能，有的还有支护功能。按照掘进机的外形特征， 掘进机 大致可以 分为 两种，一种是 开 还是 敞式掘进机 ， 一种是 护盾式掘进机 ， 它们的价格一般都会在亿元人民币左右，价格还是比较昂贵的。掘进机 主要 包括 行走机构， 工作机构 ， 运载机构，电气系统，液压系统，喷雾降尘机构等 。 截割过程是指 行走机构 不断 向前推进， 切割头对岩石进行切割破碎并经过装运机构将剥落的岩石碎块运走 。 掘进机有许多优点，比如 安全高效 ，工作质量也高 ， 但同时也存在一些缺点，比如 造价大，构造 比较 复杂，损耗也较大。 掘进机的机构设计和制造精度，对掘进机今后的使用性能都具有决定性作用。如图 1所示。 3 图 1 纵轴掘进机工作过程 如图 2所示截割头上的截齿，图 3所示掘进机的截割头部件。 图 2 截割头上的镐齿 本文首先对国内外掘进机市场的发展状况做了一定的了解并对搜集到的信息做了总结 ， 掌握并 介绍 矿 岩截割的 一些 相关 基础 知识 理论 ,并 通 过互联网对截割装置的具体参数进行列表。其中包括截齿的截割参数，截齿的空间运动参数，截割头的整体受力情况，切割深度，截割功率等分别进行计算。 横轴掘进机 按照截割方式分为三种 :纵向进给掏槽截割、垂直摆动扫描截割、 水平摆动扫描截割 等 。相应地 截齿运动方式有三种，包括 平面摆线运动、圆弧摆线运动 和 圆弧螺旋线运动。 4 图 3 掘进机截割头 进机分类 软土盾构掘进机：（适用开挖软土） 硬岩掘进机：（适用于硬矿岩地质） 全断面掘进机 （ 按截割方式不同 扩孔式结构 摇臂式结构 按照保护形式不同 开放式结构 单护盾结构 双护盾结构 三护盾结构 部分断面掘进 横轴式掘进机 5 机（自由断面掘进机） 纵轴式掘进机 图 4 部分断面掘进机的结构 图 5 纵轴掘进机 横轴掘进机有两个截割头， 并且两个截割头是对称的， 截割头 的 主轴与截割臂垂直 ，如图 6 所示横轴掘进 机 。 部分断面掘进机中包括横轴式掘进机，它的工作臂很灵活而且还属于单点切割，因为掘进机的截割运动不是集中在一个点，所以对于矿岩的范围可以扩展到硬度比较高的区域 。横轴式掘进机主要机构有：截割头，截割臂，装渣铲板，扒渣蟹爪， 6 回转台，驾驶室，中间运输装置，转运装置，行走装置，液压系统，电气系统，喷雾系统等。 图 6 横轴掘进机 图 7 横轴掘进机和截割头 内外横轴式掘进截割机的发展状况 随着社会的不断进步和科技的不断发展，世界各国工业化水平得到了不断的发展，技术水平也不断提 高，使掘进机的发展具有更加广阔的发展前景也逐渐成为必然。近些年我国掘进机发展也进入了高速发展模式，总体的研究制造水平也在不断逼近国外同行。就目 7 前而言，因为科学技术的水平的提高使得掘进技术发生了质的变化，国内掘进机的发展在逐渐顺应国内市场对掘进机要求大功率，高效率，高自动化的需求。当然，因为掘进设备的一些自我局限，到目前为止仍以悬臂式掘进机为主。在我国除了煤矿巷道掘进以外，近些年掘进机已逐渐进入铁路工程，城市地铁隧道的掘进以及公路修建等各行各业。如今通过了解自己对掘进机的发展趋势进行了简单总结，具体的内容有以 下几点，随着高产高效的矿井建设和其他大型工程建设的需要，掘进机的截割功率也逐渐增加，从最初的 30高到如今的 350进机重量也从 13 吨上升到 100吨，截割对象从过去比较单一的煤矿开采扩展到半煤岩，并逐步开始形成了煤及半煤岩掘进两大系列，一共有十多个产品。另外随着人们环保意识的提升和国家对环保的大力倡导，加上劳动力成本的逐年提高，机械智能化掘进将成为一种必然的发展趋势，未来市场发展前景将会非常可观。为此煤炭行业也受益得到了快速发展，与之相应的煤机行业也越来越受到重视。煤矿巷道的快速掘进是保证煤矿工作 效率高效稳定的关键措施，因此掘进机的运用和发展关系到煤矿的生产能力和安全。 要想让机械工业有飞速的发展就必须将现在的先进科学技术和实践经验相结合 。随着工业技术水平的快速发展和提高，通过对悬臂式掘进机技术开发方面经验的积累，国外的掘进机各生产商开始朝着综合性能更高更优的方向迈进，具体表现在以下几个方面：在不影响优良性能的前提下，可以发展机身较低的机型，这样对于工作空间的需求减少了，运用面也有了扩大。在保证工作稳定性的基础上，也可以适用比较低矮的巷道掘进。还有就是加强机器自身故障检测能力和对工况检测能力，减少了 修理时间和修理的困难系数，同时也使掘进机自动控制系统更加智能完善。煤炭系统巷道掘进的主要发展方向就是提高机械化水平，各工作业环节都采用高效的机械设备，以换下淘汰低效设备和手工业。近些年为适应时代发展的需要，平巷掘进所需的机械设别不仅越来越多，而且效能也有相应的提高。 就目前为止，我国虽然在掘进机的发展方面取得了一系列的成就，但就我国掘进机的发展中还存在一些问题需要在今后设计制造成去解决。 8 1) 提高掘进机的装机功率，使掘进机的效率达到最高和适应性最大。 2) 解决机器的调向和纠偏等一系列的控制问题。 3) 设计新型结 构的交叉轴承，提高掘进机轴承的可靠性和使用寿命。 4) 质量尽可能轻、结构变紧凑、效率更高是对传动机构的高要求。 5) 应用新的控制系统和保护系统，以保证机器工作的精准度、安全性和可靠性。 6) 在对掘进机进行创新研究时要联想到实体的一些要求，比如拆卸方便简单，工作灵活等。 7) 能适应各种复杂的地质条件，考虑配备液压掩护支撑板，锚杆钻孔和超前钻孔等设备，以保证安全作业和防止机组下沉。 8) 机组用于井下，应考虑电器防爆，尽量不采用气割，电焊等措施。 9) 进一步改进湿式集尘器，解决除尘、集尘以及刀具的合理冷却等问题。 10) 研究新的转载出碴和后配套运输设备，保证排碴输送工作的高效。总之，要加大掘进机结构设备的研究和探索，进行大量实验和测试工作，提高岩巷掘进的机械化水平，在破岩理论和截割阻力计算方面，以及采用滚压式，冲击式的工作原理，液压、电气元件的研制工作方面能够有大的突破和改善，为设计制造出适合我国岩巷情况的巷道掘进机而作积极准备。 9 第二章 截割头参数 经验 的确定 割头的形式及尺寸参数 向截割头的外形 截割头的形状是截割头绕自身主轴 旋转 时，截齿齿尖 旋转一圈 所形成的外轮廓 ，也 叫截割头包络面，截割头绕轴线旋转时，各个截齿齿尖与过轴线平面都 会 有一个交点， 将 这些交点 连接起来 就 能 得到齿尖包络曲线。 以 包络曲线绕截割头轴线旋转就 可以 得到截割头空间包络面。齿尖包络曲线 通常是由好几段不同曲线构成 。相 对 应包络面的 展现 形式也 有多种 ， 例如 有“圆柱球冠”式、“圆锥球冠”式、“圆柱圆锥球冠”式、“抛面抛面球冠”式等。其中，横轴式截割头经常采用的形式 就是 “抛面抛面球冠”式 。如图 8。 图 8 “抛面抛面球冠”式包络面的包络线 是 由两段抛物线 和 一段圆弧组成，由于横向摆动钻进截割 是 横轴截割头的主要截割方式， 所以 为了有利于钻进截割，截头上的截齿 要分布在各个直径上，图 8中抛物线 2 是主要截割区域，抛物线在截割头的末端采用圆弧段3 进行过渡。在横向摆动截割状态下，截割头根部 通常 只布置几个截齿， 因为 当一个截割头处于钻进状态时，另一个截割头处于反向状态，基本不参予截割， 而 形成很短的一段抛物线，用于修整工作面 。 另外，这段抛物线上的截齿会在纵向钻进截割和上下摆动截割时发挥 重要意义的 截割作用。 割头最大直径 10 截割头 的 最大直径 由四个因素决定： 矿岩的压松效应、截齿 工作 速度、截割力 和 生产率。其中， 除掘进机的生产效率要求截割头的直径要尽量大以外， 矿岩的压松效应、截齿的截割速度、截齿的截割力限制截割头的直径不 都 能过大， 所以 截割头最大直径的确定是一个域内求优的过程。 齿的形式及尺寸参数 截割头 上的截齿是 直接作用于矿岩的结构， 因此 截齿需要具有一定的强度， 硬度， 使截割头 能够顺利的破碎矿岩 。 由于生产中的破坏形式以 主要以 磨损破坏 为主 ， 所以 截齿 要具有一定的耐磨损能力 。 在 截割 工作过程中，截齿与矿岩的相互作用 会 产生相当 高 的热量，使截齿 自身 的温度升高，因此截齿还应具有一定的 耐高温性 ，使截齿在高温下 仍然 能够保持其 高效的 机械性能进行顺利截割。 齿的形式 现在掘进机的采掘行业里，一般使用的刀形齿和镐形齿结构比较多 ，如图 9 所示 a 为刀形齿， b 为镐形齿 。镐形齿 比 刀形齿 通常会具有以下几点优势 ： 首先在 截割矿岩时，镐形齿 是 采取点接触方式与矿岩发生作用，利用点击和劈尖作用破碎矿岩， 所以 可适合截割较硬矿岩； 其次镐型齿 可以设定扭转角， 让 截齿利用与工作面的摩擦力在齿座内旋转， 这样 截齿的磨 损比较均匀， 还可以 产生自砺， 有益于 延长截齿的使用寿命；截割阻力 的 方向尽可能地 接近截齿的轴线方向 会使 截齿承受的弯矩 减 小；截齿在齿座上的安装 和 固定方式比较 简单可靠； 最后是 截齿结构简单， 有利于 加工。 但除去这些优点以外，也会存在一定的缺陷，比如 镐形齿相对于刀形齿而言具有粉尘量大，块矿石率低的缺点 。 尽管如此， 由于掘进机主要 是 用于开辟巷道，绝大多数都采用镐形齿。 图 10 所示为镐形齿实图。 形齿的结构 如图所示， 镐形齿 是 由两部分组成，刀杆与合金刀头，两者 都是 回转体。合金刀头参与截割， 会 与矿岩发生 直接 作用， 因此 需要有足够的 强度， 硬度 和 耐磨性；刀杆用 来 支撑合金刀头与齿座连接，通过焊接 将两者连接起来 。 11 图 9 截齿形式 图 10 镐形齿 头结构 合金刀头是用来和矿岩直接接触完成截割运动的，对于镐齿，锥角和直径对合金刀头的工作性能和形状都会有决定性影响 。合金头的锥角不 但 影响截割阻力 ， 而且 还关系到合金头的强度 ， 在 通常情况下， 截齿的截割阻力 还有 自身强度都 和 锥角 的大小成正比 。 如果锥角增大，截齿强度 会 提高，但截割效率 就会 降低， 而且截割矿岩的硬度面也会扩展到 截割较硬 的 矿岩； 相反，如果 锥角减小，截齿强度 会 下降， 所以刀头比较 容易 磨损， 但截割效率 会有所 提高，因此锥角 的大小得 根据截割矿岩具体 的 物理机械性能来 决定 。一般对于比 较软 的 矿岩，锥角 可 取 70 85， 但 对于普氏硬度系数 f 6的矿岩，锥角 在 90102 之间 。 除以上谈到的内容之外， 为了防止在截割硬矿岩时刀杆与矿岩接触产生摩擦，锥角要能够包容刀杆，为达到这点 要求 ，在增 大锥角的同时，人们对合金头的形式 也 进行了研究，形状变化 由最初的图 11（ a）结构演化到图 11（ c）结构。 12 图 11 刀头的结构 合金头的直径 会影响到 截割阻力，根据试验 数据 可以用经验公式表示合金头直径 d 对截割阻力的影响： K = d d + 着 合金头直径的增加 ， 使密实核体积增大 和 矿粉量加 大 ，但如果合金头直径 过小 ，截齿强度 也会有所 下降，会使其 可靠性与使 用寿命 同时受到影响 ， 为适应 掘进机截割矿岩硬度的不断提高，合金头直径 逐渐变大 。可以根据截割 矿岩 硬度 确定截齿直径， 从表 1 中选取。 表 1 刀头直径的选取 矿岩分类 煤及软岩 中硬岩 硬岩 普氏硬度 f 4 4 割机理 根据矿岩的物理机械特性 可以了解到 ，矿岩的抗压强度最大，抗剪强度次之，抗拉强度最小， 所以 在掘进机设计过程 当 中， 要 利用矿岩抗剪强度 和 抗拉强度较小的特性，特别是要尽量利用抗拉强度最小的特点进行矿岩的截割与破碎， 这样 不仅可以降低截割比能耗，提高工作效率 ，而且可以减轻截齿的磨 损，延长掘进机的 工作 寿命。 26 岩的截割破碎机理 在截割矿岩的过程中 ， 截齿通过机械的外力作用，作用在矿岩的表面，使破碎的矿岩快与矿岩进行分离的过程，因为矿岩自身质地并不均匀而且脆性也比较大，所以在切割过程中会出现跃进性，这个过程一般分为四个阶段， 如图 18所示。 图 18 截齿与矿岩的作用过程 第一阶段，变形阶段。如图 18（ a）， 在这 阶段，截齿与矿岩体的作用力 逐渐增大 ，但是并 没有超过矿岩的弹性应力 的 极限，矿岩 会 产生局部弹性变形 。 如果镐齿尖形成一定体积的球体，那么根据赫兹理论就可以认定在接触点的应力表现为零，离开接触点一定距离，应力就会达到峰值，如果距离再接着拉大，那么接触点应力又会逐渐减小。通常最大的拉应力都在接触面附近的一些点上表现出来。 第二阶段，裂纹发生阶段。如图 18（ b），随着截齿的挺进，截齿与矿岩体作用力不断增加，当拉应力超过矿岩的抗拉强度极限时，接触点附近矿岩被拉开，产生赫兹裂纹；当剪应力超过矿岩的抗剪强度极限时，接触点附近矿岩被错开，产生剪切裂纹源。 第三阶段，密实核产生阶段。如图 18（ c）， 随着 剪切裂纹的不断扩散，会在自由面与赫兹裂纹进行相交 。 再矿岩内部已经被截割破碎的碎岩会在截齿的不断向前运动中逐渐 27 形成密实核，因为碎岩不断在向同一个位置进行挤压，所以密实核也在不断向包围自己的矿岩进行施压。如果当中 一部分岩粉 会 以很大的速度从截齿前刃面喷出，密实核体积 将会有所减小。 第四阶段，岩块崩落阶段。如图 18（ d），随着接触的继续前移， 随着 相互作用力 的进一步增加，更多的岩粉形成密实核，密实核不断长大，聚集的能量也不断增加 ， 并 对其包围的岩体的压力也不断增加。当压力超过一定值时，包围岩体发生块体崩落，截 齿突然切进，载荷瞬时下降，完成一次跃进式截割循环。 可见，这个截割循环是矿岩体弹性变形、微裂纹形成、密实核形成、密实核变小再长大、密实核爆发的过程，密实核的形成与发育不仅消耗了大量的能量，而且产生大量的矿岩粉尘，这就是密实核截割力理论。 割力分析 截齿在工作中表现为不断的循环过程，截割阻力也表现为波动形式。 如图 17，曲线矿岩弹性变形 (图 19 中 a 段 )，出现微裂纹 (图 19 中 b 段 )，密实核形成 (图 19 中 c 段 )，密实核变小 (图 19 中 d 段 )，密实核再长大 (图 19 中 e 段 )，密实核爆 发 (图 19 中 f 段 )、截齿突然接近的过程。 图 19 单个截齿截割矿岩时的受力情况 据资料，当截齿处于中等磨钝状态时，截割矿岩一个循环中能量的分布如 表 4。 表 4 截割循环中的能量分布 压碎作用及密实核形成 50 78 截齿与矿岩的摩擦及碾碎作用 20 46 28 微裂纹形成及块岩崩落 1 矿岩与机械结构的弹性变形 3 通过对表中的分析可以得到，不论是截割还是破碎都会消耗很大部 分的能量，在截割过程中有脉动性的表现是因为镐齿和矿岩的质地和受力分布不均匀造成的，综合考虑，如果还按原来的经典力学对镐齿受力进行分析的话会有很大的难度系数，所以如果通过实验描述对镐齿的受力进行分析的话，不仅对掘进机的应用具有指导意义，而且结论精度也会大大提高。 的截割技术 发展到今天，悬臂掘进机已成为一种成熟的矿岩掘进设备，但 现在 掘进矿岩的硬度仍然 不能满足日益扩大的使用范围的要求。为提高掘进机的切割硬度， 国内外 都在尝试各种新的截割方法。掘进机除 了 向大吨位、高速度、大功率、重型化发展外，一些 国家将振动截割及高压细流助切技术引进了掘进机行业。 动截割 振动截割 ： 在截割头的正常截割过程中 ， 利用惯性冲击振动器 ， 让镐齿产生一定小周期的振动来增加顺时觉得截割力，这样会有更好的截割效果 。 掘进机通过偏心块儿的旋转而产生振动对截割头提供冲击力起到振动破碎的目的。所以，不论是对截割头的冲击力的研究，对合理确定振动式掘进机截割头偏心机构的参数，还是设计合理的振动机构等，对偏心机构的研究都有重要的意义。 根据查询的资料得知 ，振动截割技术在二十世纪五十年代就 已经被 前苏联引进采掘行业， 并 制 造 了振动冲击挖掘 机，试验结果 表面所研制的振动冲击挖掘机 具有 比能耗低、生产率高 的优势 。中国矿业大学 从 1987 年也开始 对 冲击破岩研究。辽宁工程技术大学也开展了 对 振动截割技术的研究。国内外 对于振动截割技术 的研究及大量试验表 明 ：采用振动截割， 可以使 岩石破碎时间 缩短 ， 使得 截割力下降，截割硬度 有大的 提高，截割比能耗降低，生产率提高。另外，振动截割同静力破碎、切削破碎的破碎机理及破碎过程同属于脆性破碎， 也就是说指 弹性变形、微裂纹 的 产生、密实核形成、密实核发育、密实核爆发 等 几个过程的不断循环过程 。 截割载荷同样遵循跃进规律及波动式变化。 从 实验数据得知，因为冲击力的产生时间短，变化大，加上冲击力对岩石产生的应力波，应力波传到自然面的反 29 射波比较复杂，通过矿岩体内产生的拉伸波和反拉伸波的叠加，最终产生巨大的拉应力让矿岩破碎，所以通常情况下冲击波的比能耗比截割破碎的比能耗要低好多。 压细射流助切技术 高压水射流技术是最近几十年来兴起的一门新技术。随着科学技术水平的高速发展，高压水射流技术越来越受到人们的重视，并广泛地应用在煤炭，石油，化工，冶金，船舶，建筑等各部门。不仅如此，高压水射流技术也经常被用以清洗，除垢，切割，破岩等，用来提高 工作效率，降低成本提高利润，减轻劳动强度，改善工作环境等。 高压细射流助切是利用高压细射流的撞击、侵蚀、高压楔 等 作用，作用 在 矿岩 面 以便 达到提高掘进机破岩能力的目的。在美国 ， 高压细射流助切技术于 20 世纪 70 年代应用到悬臂掘进机上，作为辅助截割。 因 制造高压水 困难系数比较大 ，特别是 在 200，水压设备 研制非常 困难、耗资还大 ， 因种种困难 限制了该项技术的 研究 发展。目前掘进机截割头上的高压水射流措施 通常情况下， 多用来进行粉尘的处理、降低刀具温度、减轻刀具磨损及预防截割火花的形成， 而 在助切方面效果 并 不 十分 明显 。但高压细射流技术确实是人们在提高截割头截割能力方面的一项 伟大 尝试， 从 80年代到现在为止，已经开始系统研究磨料射流，空化射流，脉冲射流，旋转射流等新型射流的清洗，切割，水力破岩工艺技术和基础理论，并出现了气水射流等。 30 总结与展望 随着工业技术的不断发展，人们对于机械化水平的要求也在不断提高。对于本次研究的设计对象 横轴式掘进机截割头设计 ，对提升工作效率有着重要的意义。 通过各种渠道对掘进机截割头的文献资料进行了大量的收集，通过了解，得知掘进机目前在国内外 的发展状况，面临的一些设计问题以及提高工作效率的具体解决方法同时，也对矿岩的各自特性进行了简单的学习和了解。关于截割头的具体设计过程，首先是在原有的基础上确定掘进机截割头的大体尺寸，然后对截割头的各空间角度通过计算获得。 最后对所有的设计计算进行整理，通过 模将镐齿和截割头的零件图画出来，因为横轴掘进机的截割头有两个，是对称图形，所以我只画了其中的一半，还有就是截割头上的镐齿应该有很多，但自己只画了几个作为代表，接下来就是将各尺寸标注一下。以上就是本次设计的所有内容，很感谢董磊老师在我的设计过 程中给足的帮助，也希望各位老师能本次设计的缺点和不足，让自己有机会进行学习和完善。 31 参 考 文 献 1 隆泗，母洪都 J2001,3： 12 陈同宝，钱沛云，陶峥 J2000,5: 58 3 于兰英，唐元宁 J1996,4:314 叶定海，茅承觉，张照煌 全面断面岩石掘进机讲座之五建筑机械， J:425 in 1990. 6 刘进志 D003. 7 陈淑莲 动特性研究 J1997,5:68 李晓豁 M1997. 9 徐晓荷，余静 M1994. 10 何素梅 D 11 杜以昌 D2002. 12 of in an J 004,13 J2002,14 in tunn