悬臂式掘进机铲板结构参数解析设计

王本林

(山西天地煤机装备有限公司， 山西 太原 030006)

0 引言

装载机构是悬臂式掘进机的重要组成部分。其中铲板是装载机构的主体结构，不但要与后支撑机构共同支撑掘进机，而且可在保障铲板强度的前提下,保证掘进机低位截割时的最佳装载性能。因此,该机构是悬臂式掘进机装载机构设计的一个重要内容[1]。

铲板一般设计为鱼腹式结构。悬臂式掘进机在低位左右摆动截割时，为了确保截割机构不碰触铲板，其铲板和截割臂之间保留一定的物料空间[2]。本文以铲板宽度范围内等装料空间为原则，解析设计悬臂式掘进机铲板结构参数，并对铲板强度校核内容进行了探讨。

1 铲板结构参数设计

1.1 铲板参数定义

1) 定义几个铲板参数和涉及铲板参数计算的相关参数。

2) 定义掘进机低位截割时截割臂水平面投影等效回转半径为Rd，截割臂最大俯角为θ，截割臂水平最大摆角为φ，铲板宽度为Ld，铲板纵向俯角为α，铲板侧表面与中部槽侧面夹角为β。

各参数如图1、图2所示。诸参数中，Rd、θ、φ为掘进机总体参数,且为已知参数；Ld、α、β为待求参数。

(a) 低位截割状态

(b) 侧向截割状态

图2 铲板侧表面与中部槽侧面夹角半剖视图

1.2 两个参数的推定

在铲板3个主要参数中，Ld、α是根据掘进机总体参数来推定,即一般Ld大于掘进机身宽度,为400～500 mm,α约等于θ。

1.3 铲板侧表面夹角推导

由图3所示，假设铲板表面与中部槽侧面垂直，即铲板侧表面为ΔAB′C′，其截割臂低位截割状态摆动至掘进机机中轴线时，截割臂上一点P在铲板表面竖直投影于点A，两点重合；……