文档介绍：阳泉学院
毕业设计说明书
毕业生姓名
:
牛浩胜
专业
:
数控技术
学号
:
090523049
指导教师
:
荆忠亮
所属系(部)
:
机电系
二〇一二年五月
阳泉学院
毕业设计评阅书
题目:
掘进机箱体加工工艺及组合机床设计
机电系系数控专业姓名牛浩胜
设计时间:2012年3月5日~2012年5月20日
评阅意见:
成绩:
指导教师: (签字)
职务: (签字)
201 年月日
阳泉学院
毕业设计答辩记录卡
机电系系数控专业姓名牛浩胜
答辩内容
问题摘要
评议情况
记录员: (签名)
成绩评定
指导教师评定成绩
答辩组评定成绩
综合成绩
注:评定成绩为100分制,指导教师为30%,答辩组为70%。
专业答辩组组长: (签名)
201 年月日
前言
掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进,工作机构中的切割头不断破碎岩石,并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点,但造价大,构造复杂,损耗也较大。
19 世纪中叶,西方的文明陶醉于铁路的修建。梦想家们在地图上画满弯曲的路线。然而,人类的梦想一次又一次被大山阻隔。诸如阿尔卑斯山脉那样连绵峰峦,不断向人们提出挑战。绕过这些阻碍费时费力。理想的方法是勇往直前,开凿隧道。但这意味着巨大的支出。隧道工程的工作面之小,大部分时间浪费在工序衔接上,时间就是金钱,隧道工程费时费力的表现确实让人心寒。解决方法是明显的:建造一台大机器。加大机器动力,把工业革命带入地先驱者是一个是叫亨利-约瑟. 毛瑟(Maus)的比利时工程师。他在 1845 年得到撒丁国王的许可修建一条连接法国和意大利的铁路。毛瑟在国际采矿业具有显赫声名和超强自信。他对爬越山口的方案不以为然,坚持要走直线,尤其是在著名的Cenis山口附近,要以隧道穿越Frejus山。毛瑟的“片山机(mountain-slicer) ” 1846 年在都灵附近的一个军工厂组装成形。他庞大而复杂,体积超过一节火车头。他有一百多个钻头。整个机器俨然就是凸轮,拉杆,活塞和弹簧的丛林。不论实用与否,它确实是沉思的产物。机器建成后,来自各地的参观者络绎不绝,视其为历史的纪念碑。掘进机需要巨大的推进力。这些能量是在隧道外产生的并通过复杂的机械连接到工作面。隧道越深,连接就越长,而传输过程中的能量损失也就越大。看起来“片山机”早晚会因为动力不足而僵死洞中。自信的毛瑟相信车到山前必有路,但持怀疑态度的人也没有被说服。十年之后,有赖于大为改进的隧道通风技术,一条隧道紧邻毛瑟路线,采用爆破法技术得以修建。
毛瑟的“片山机”虽然没有经过实践检验,但却是公认世界上第一台TBM。在以后的30年,设计试制了各式各样的TBM共13台,均有所进步,但都不能算成功。比较成功的是1881年波蒙特开发的压缩空气式TBM,,共掘进了3mile多。从1881~1926年间,一些国家又先后设计制造了21台掘进机之后,因受当时技术条件的限制,掘进机的开发处于停滞状态。1930 年前后,人们已经要放弃了。隧道掘进技术的专家芭芭拉·斯塔克悲观地预言:“未来二十年...岩石机械的专利会极其有限,甚至没有。也不会再建造类似机械。天然岩石都有程度不等的裂缝。当滚刀(当时称为切割轮)紧压岩面的时候,压力总是集中在岩石最薄弱的部分,使他们最先破碎。当滚刀转动时,小的裂缝会不断扩展,进一步分裂岩石。这就是滚刀破岩原因。
目前,在世界范围内的掘进机生产商有30余家,已生产掘进机约700多台,最具实力的是美国罗宾斯公司、德国维尔特公司、海瑞克公司,加拿大罗威特公司(LOVAT)等。国外硬岩掘进机技术已经相当成熟,结构上不断完善,有敞开式、单护盾、双护盾等不同类型,以适应不同的地质条件。在国外使用掘进机施工隧洞已很普遍,尤其是3km以上的长隧洞,业主在招标书中明确规定要求投标商必须采用掘进机施工。
随着国民经济的发展,技术的进步,掘进机广泛应用于矿山、隧道等行业中。特别是在隧道行业中,掘进机发挥着越来越重要的作用。1851年,美国工程师Charles Wilson设计设计了世界上第一台连续掘进的隧道掘进机(Tunnel boring machine简称TBM})。但由于设计存在难以克服的滚刀问题,TBM难以与当时刚诞生的钻爆法相媲美,无用武之地;1956年,美国的James Robbins仿照Charles Wilson的设计,采用滚刀,解决了第一台TBM的刀其问题,获得了成功。从此,TAI得以推广。