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2  掘进机总体设计与液压系统设计的理论基础与设计规范 

2.1  掘进机型式的基本参数要求 

根据

MT238.3—2006《悬臂式掘进机|第 3 部分|通用技术条件》，确定掘进机型式的基

本参数。

 

表

2-1   掘进机型式的基本参数

[1] 

Tab.2-1    Table of the basic parameters of roadheader models

 

机型

 

技术参数

 

单位

 

特轻

 

轻

 

中

 

重

 

超重

 

切割煤岩最大

单向抗拉强度

 

MPa

 

40

≤

 

50

≤

 

60

≤

 

80

≤

 

100

≤

 

煤

,

min

/

3

m

 

0.6 0.8  — — 

— 

生产能力

 

煤夹

矸

,

min

/

3

m

 

0.35 0.4  0.5 0.6 

0.6 

切割机构功率

 

kW

 

55

≤

 

75

≤

 

90～132 

150

>

 

200

>

适应工作最大

坡度

(绝对值)

不小于

 

(·) 

16

±

 

16

±

 

16

±

 

16

±

 

16

±

 

可掘巷道断面

 

㎡

 

5～12 6～16 7～20 8～28 10～32 

机重

(不包括转
载机

) 

T 

20

≤

 

25

≤

 

50

≤

 

80

≤

 

80

>

 

2.2  掘进机的截割头载荷计算公式 

截齿截割岩石的阻力产生了截割力

,  其值与被切削的岩石有关,  也与截齿的形状和切深

有关。这些参数大多通过假岩壁截割试验取得

,  所需截割力的近似计算按式(2-1)求得 

K

h

P

c

z

c

c

)

2

/

(

cos

016

.

0

2

2

β

σ

π

=

[2]

                              (2-1) 

式中： 

c

P

—平均截割力, kN; 

c

h

—切屑厚度(截齿截割煤岩体的深度) , mm; 

z

σ

—岩石的抗拉强度, MPa; 

c

β

—截齿的刀具角,  °; 

K

—岩石的脆性系数,

z

D

K

σ

σ

/

=

 , 其中

D

σ

  为岩石的抗压强度。在

K

取值

为

10 左右时，本公式准确性比较高。 

2.3  纵轴式掘进机的截割头每个截齿的最大切割厚度计算公式 

对于纵轴式掘进机截割头

,每个截齿的最大切削厚度可由式(2-2)计算求得: 

m

n

V

h

b

c

0

/

=

[2]

                                                          (2-2) 

式中： 

b

V

—截割头牵引速度(或摆动速度),

min

/

mm

；

 

0

n

—截割头的转速, 

min

/

r

；

 

m

—在一条截线上的截齿数。