掘进机用配套新产品悬臂转载机强度校核

邵 帅 藏家君 佟 巍

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110000）

1 掘进机用转载机现状

目前，掘进机作为综采综掘的主力军，理所应当的占据着国内煤矿开采的大部分市场。进而国内各大掘进机生产企业，围绕着掘进机的改进，展开了激烈的对抗。其中掘进机的配套产品转载机，逐渐进入了多元化。客户需求的产品，不再是单一的运料功能，更多的是客户针对自身的煤巷条件，提出的个性化专用型的技术要求。巷道内多变复杂的工况，如大坡度、急拐角、弯道处掘进以及无轨道运输等，都成为了现阶段转载机的设计方向。

2 针对自主研发的转载机进行强度校核

我们公司针对平庄煤矿巷道的特点，独立自主的设计了一种专用型转载机，新设计的转载机可以在巷道内转90 度的弯道，面对急拐角的工况有很大优势；在掘进机爬较大的坡度时，可以仰起一定角度，以防转载机端部触底；因为新产品悬挂于掘进机的后支撑上，所以能实现无轨道运输。新产品如图1 所示。

（1）下面我就此新产品悬臂转载机的俯仰油缸处，进行受力分析，如图2所示。

当转载机满载时，煤在转载机上的重量为260kg，转载机自身重量为1218kg，转载机皮带重120kg，所以转载机总重为1598kg。计算过程中，应该乘以安全系数1.2，所以二运计算重为：Y=1598×k=1598×1.2=1918kg

根据力平衡，力矩平衡，得出以下二元一次方程：

T 为油缸的压力，装配时，油缸铰耳的轴所用材料为35CrMo，屈服强度为835MPa，轴的直径为50mm。由公式：

取安全系数为10，35CrMo 轴的抗剪强度为δ许=835/10=83.5MPa

δ ≤δ许所以50mm 的轴能够满足要求。

（2）A 处为危险处，就A 处进行抗弯校核。

A 处横截面剖视图如图3 所示。

安全系数取4，所用钢板因为有冲击的原因，采用Q345-B

σ许=345/4=8.625×107Pa

σ实≤σ许，所以A处满足强度要求。

（3）总结

经过计算，新产品悬臂转载机两处危险点，都满足要求，结构强度合理。

3 掘进机用转载机前景

悬臂转载机一次性解决了大坡度、急拐角、弯道处掘进等巷道的实际问题，国内目前对于这种新型转载机还是处于空白阶段，前景相对也是十分广阔。

[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2009.

[2]中国重型机械工业协会.重型机械标准[S].昆明：云南科技出版社，2007.