新型隧道掘进机输料装置的设计及分析

发布时间：2020-03-30 07:54

【摘要】：21世纪以来随着经济的持续、高速发展,综合国力的不断提高以及高新技术的不断应用,推动了隧道及地下工程的高速发展。隧道掘进机集机、电、液、自动化技术为一体的高智能技术装备被广泛应用于国内外城市地铁隧道、水工隧道、越江隧道、铁路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程,在狭窄空间挖掘作业时,物料处理成为工程施工的难题之一。本文主要研发设计一种新型隧道机的输料装置解决物料处理这一工程施工难题。具体施工要求主要是:由于物料沿缝隙漏到传送带或附着在传送带上,在空载分支堵塞滚筒而引起的卡阻,影响输送机正常运转;输送效率低;掘进机掘进产生的物料与输料装置输送物料之间合理匹配;输料装置依附掘进机是掘进机的一部分,地下空间狭小进场问题。根据实际工况具体要求,输料装置选用波轮式皮带输送机形式。文章内容主要包括:输料装置的研究背景、目的以及意义;输送机的工作原理、输料装置设计方案以及总体设计;带式输送机的计算与设计基础(输送量及带速、稳定工况下的运行阻力和功率消耗、输送带的张力及张紧力、滚筒直径确定及扭矩计算);输料装置主要部件:输送带、托辊、滚筒、机架、拉紧装置、清扫装置、辅助给料装置的设计准则,设计计算及结构确定;输料装置在实际调试和现场施工存在跑偏、漏渣、卡阻以及皮带磨损问题,分析具体原因,优化设计、改进结构,最终完成本次设计。本次设计不仅解决了实际工程施工提出的难题,同时对带式输送机的设计流程、部件选用、结构确定具有指导意义;对具体设计欠考虑的地方提供了参考、对设计过程存在的问题提供了解决方法。
【图文】：

铣刨机,德国

粘差速或变频调速装置，运输能力达 3000t/h 以上，它的机尾与新型转载机(如美国久益公司生产的 S500E)配套，可随工作面推移而自动快速自移、人工作业少、生产效率高。[3]维特根集团是德国一家制造筑养路机械设备及矿山开采设备的跨国公司，掌握着切削技术、纵横坡控制、机器控制等核心技术，，其主要研发设备有冷铣刨机、冷再生及土壤稳定机、热再生机、滑模摊铺机、露天采矿机。其中铣刨机输料装置的设计具有很多亮点，输料装置可以左右摆动 60 度角；在装载铣刨料的过程中，其摆动速度可以选择；在具体工地施工时候，油压折叠皮带可以进行快速的折叠；液压管路采用快换接头，装置可以单独拆卸，也方便快速安装和拆卸输料装置皮带；采用优化后的 VCS 抽吸管，可以根据具体需要进行维护，大大降低了效率。德国维特根铣刨机输料装置外形图如图 1-2。

条纹,清扫器,振动式

与传送带的固有频率一致发生共振，物料被振落，达到清扫效果。输料装置振动式清扫器结构如图1-3。图 1-3 输料装置振动式清扫器结构1、回程托辊 2、凸块 3、输送带 4 凸起条纹 5、专用弹性支座 6、振动器输料装置中水力清扫器是德国研制，其布置一般在滚筒周围，它的结构相对简单，但是需要附加供水设备和排泥装置。该装置主要由带有溢流孔和阀门漏斗水箱组成。其中溢流孔的重要作用是保持水位，阀门是排放开关。增设导向托辊使回程分支空载输送带淹没水中，起到清洗的作用。风力清扫装置是原苏联某设计院研设计应用，工作原理是采用抽风机通过导气管由风嘴喷出，产生高频振动，吹走或者振动物料，达到清扫的效果。该装置主要针对粘度较小，湿度较低，颗粒较小的物料，同时如果处理不当，可能存在污染环境。输料装置水力清扫器结构如图 1-4。
【学位授予单位】：中国地质大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U455.31

【参考文献】