太原矿山隧道水平掘进头混凝土路面铣刨机,铣煤机

愚公斧铣挖机作为一种新型的工程机械设备，可安装在任何类型的液压挖掘机上，替代
挖斗、破碎锤、液压剪等通用配置，应用于隧道掘进及轮廓修正、渠道沟槽铣掘、建筑物拆除、沥青混凝土路面铣刨、岩石冻土铣挖、树根铣削等多个领域。铣挖机的优点有：の铣挖范围广。在中低硬度的岩石如风化岩、凝灰岩中，大铣挖效率可达25~120 mIh （随岩石的密度、破碎度不同而不同），也可铣挖无钢筋或有少量钢筋的混凝土，使用大功率铣挖机，可以轻松铣挖配有30mm以下直径钢筋的混凝土；②振动低、噪音低。可在限制爆破地段（如浅埋隧道或岩层破碎地段）有效替代爆破施工，减小对围岩的扰动，并能很好地保护环境；③控制施工，可以快速准确的修整构造物轮廓。应用在隧道开挖中，不但可以解决令施工单位头疼的欠挖问题，还进而降低施工单位“宁超勿欠”所引起的成本增大问题：④铣挖下来的物质粒径小且均匀，可直接作为回填料：⑤安全性好。使用铣挖机取代人工进行软岩或破碎岩的隧道掘进，排除掌子面前方工人开挖的危险，从而大大提高了隧道施工的安全性；⑥结构简单，使用方便。它可以安装在任何一台即有的液压挖掘机上，可利用液压破碎锤或液压钳的液压回路进行安装，使用方无需额外购买挖掘机。
按铣挖盘的方向不同，铣挖机可分为横向铣挖机和纵向铣挖机两种系列，根据铣挖头
直径、功率的不同又分为多种不同的级别型号。在实际应用中，横向铣挖机的使用更多。。
国内外铣挖机及技术发展概况
铣挖机作为一种新型工程设备，从诞生到现在也不过十几年历史，目前世界上大的铣挖机生产供应商为德国艾卡特公司。艾卡特公司根据工程实际需求，设计研发了一系列的横向、纵向铣挖机，当前有关铣挖机的设计、研发、制造技术都由该公司掌握。铣挖机由掘进机发展而来，铣挖机铣挖头的设计与掘进机截割头的设计有相同之处，国外掘进设备的研发已经有近80年的历史，国外很多国家经过大量的试验，建立了截齿和截割头的数学受力模型，德国又在此基础之上，通过分析研究，寻求截割机构的优化设计及
方法。艾卡特公司在这些理论的基础上，设计研发铣挖机，进一步拓宽了掘进机的应用范围。
愚公斧作为国内与德国合资研发铣挖机，每年投入研发经费高达数亿元人民币，科研人员有两百人之多。产品国内外，山东能源，中国铁建，葛洲坝集团，中建局，中国核能等合作伙伴。

目前国内愚公斧是的铣挖机研发机构和制造单位，国内铣挖机全部来自愚公斧。作为铣挖头设计基础的掘进机截割头设计理论，与国外相比也存在较大差距，目前我国在截割头设计方面的研究大多采用理论分析方法，如根据国内外已有的截割理论，建立相应的数学模型和目标函数，对截割头上的一些参数进行优化。也有将计算机辅助设计技术应用到截割头的研究设计上，建立多目标，更完整的数学模型，通过计算机求解，对截割头相关参数进行优化。在截割头的研究方面，我国现有水平与世界水平仍有差距，在铣挖头的研究方面更是空白
愚公斧在研究测量掘进机截割头截齿空间角度时，提出了一种测量截齿轴线空间角度的新方法，该方法通过测量截齿轴线上两点的空间坐标位置，通过坐标变换的方法，求得所需辅助平面上点的坐标，然后根据轴线上两点的坐标以及辅助平面上点的坐标。
通过解析法求得截齿的空间角度＂。这是一种测量截齿的空间角度新的方法，截齿的空间位置同样由三个角度参数决定，这一点与铣挖机一样，将该测量方法进行推导，就能得到这三个角度参数的空间意义。在确定了这三个角度在空间中的意义后，就能确定截齿轴线的空间位置，研究这三个角度参数的大小与关系就能指导铣挖机铣挖头的设计。

愚公斧在研究采煤机螺旋滚简主要参数的计算和截齿排列方法时，提出：截齿的配置应利于采出的煤块多、产生的煤尘少、截割阻力均衡地作用于滚简上，以提高采煤机的工作平稳性。为了滚筒载荷比较平稳，截齿应均匀分布在滚筒周围。采煤机螺旋滚简的截齿配置一般都属于顺序式配置和正常棋盘式配置。顺序式配置时，截齿是以个紧挨着一个进行截煤，每个截齿（盘端截齿除外）受到的朝煤壁方向作用的侧向力。正常棋盘式配置时，截齿是按一个跳一个的次序进行截煤的，因切屑断面近对称，截齿所受侧向力基本上能够保持平衡，另外，切屑断面比较大，截割比能耗较低。
因盘端截齿的工作条件接近半封闭截割，故盘端截齿安装得较密，即截距缩小，每条截线上安装的截齿数增多。盘端上的截齿一般有2-4组，均匀地分布在盘端的周围。煤质坚硬时截齿和分组数可以多些。每组截齿中，截齿的倾角应顺着滚简转向从小到大一次排列，以使各截齿受力均匀。一般每组有5-7条截线，其中0齿一个，向煤壁倾斜的截齿
2-6个，大倾角可达40，以防止盘端接触煤壁；向采空去倾斜的负倾角截齿一个，倾角一般为﹣20~30，以平衡掉一部分的滚筒朝采空区作用的轴向力四。
在研究横轴式切割头截齿的合理配置方式时，综合分析了 AM -65型掘进机切割头截齿的配置方式，针对切割头部同部位切割工况的差异采用不同截距，合理确定截
齿的空间角。
截距是截齿配置的一一个重要参数，其确定原则是力求实现佳截割效果，减小刀头损耗。

铣挖机在各种铣挖工程、建筑物拆除、混凝土清除、隧道掘进、渠道沟槽施工、水利工程、林业和冶金工业等领域得到了广泛的应用。铣挖头是铣挖机的重要组成部分，直接参与铣挖，占了整机大部分功耗。铣挖头上的结构参数众多，这些参数之间又相互关联、制约和影响，在设计中要相互匹配、综合考虑，参数选取不合理将直接影响铣挖机的工作效率、可靠性和经济效益。通过对铣挖头的研究，愚公斧为国内铣挖机的研发制造提供一定的理论依据。
以愚公斧Ew1500型横向铣挖机为蓝本。
通过理论研究建立铣挖头各应用数值模拟技术对铣挖刀和铣挖刀座进行分析，选取铣挖刀优切削角；应用数值模拟技术对铣挖头铣挖岩石过程进行分析，分析结果指导对铣挖头的优化。

愚公斧为简化分析，作如下假设：
(1）铣挖刀所受载荷为集中载荷，并集中在刀头部位；(2）忽略铣挖刀在刀座中的自转；
(3）铣挖刀与铣挖刀座配合，设置接触部位为面接触；
(4）铣挖刀座与铣挖头焊接位置实施全约束。
根据上述假设，选择合金刀尖圆锥面为受力面，根据横切速度，的不同，分别给不同
设计切削角下的刀尖圆锥面加载相对应的力。
结果分析
模型、网格、约束及加载均完成后，利用 Pro / Mechanica 对铣挖刀与刀座装配体求解。图3.4为设计切削角=45°、 V =-1.5m/ min 时的应力图，大应力值为＝655.2Mpa，产生于合金刀头与刀杆的焊接部位，这是由于铣挖刀铣挖岩石过程中，铣挖刀刀尖部分受集中力产生的，这也是硬质合金刀头折损的一个重要原因。

铣挖机在建筑物拆除在铣挖地基、混凝土板，厚重的钢筋不多的混凝土墙是显著有效的。 可以实现液压破碎锤和液压钳的双重功能， 因为它可以同时铣断建筑物中 的钢筋。 铣挖下来的物质粒径小,可直接作为回填料。

铣挖机在下列岩石的开采作业中是十分奏效的： –硬度较低的岩石 –风化结构的岩石 –硬度高但结构分层的岩石铣挖量可以达到每小时80-120吨（视岩石的硬度而言） 铣挖机可以很好地代替爆破施工，并能很好地保护环境。

其他更多用途铣挖沥青混凝土和水泥混凝土路面， 可以代替价格昂贵的路面铣刨机， 同 时更能完成路面铣刨机功能失效的大深度铣刨作业。 在公路路基施工作业中， 用一台铣挖机就可以有效清除在施工中遇到的岩 石、钢筋混凝土、硬土、冻土以及树根等一切障碍物。

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