再大型的機(jī)器都是由很多的部件組成的，每一個部件的設(shè)計(jì)與制造都對這個部件的壽命起著重要的作用，而掘進(jìn)機(jī)也不例外，有的掘進(jìn)機(jī)需要用到齒輪減速機(jī)，有的需要用到蝸輪減速機(jī)。它的主要部件有減速器、液壓馬達(dá)、張緊裝置、導(dǎo)向輪、支重輪、履帶架、履帶鏈等部件組成，是掘進(jìn)機(jī)核心的部件之一，對主機(jī)作業(yè)的行走和調(diào)動起著主導(dǎo)作用，以及對主機(jī)的靈活性也有著較大的影響。部件的設(shè)計(jì)只是影響其影響因素之一，而整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)才是至關(guān)重要的。為此，作者結(jié)合實(shí)際情況，針對減速器普遍存在的體積、重量、傳動比小，機(jī)械效率過低的問題，對掘進(jìn)機(jī)行走減速機(jī)的設(shè)計(jì)原理進(jìn)行探討，并給出典型掘進(jìn)機(jī)改進(jìn)設(shè)計(jì)的方案。
　　1、工作原理
　　行走減速器的工作原理：通過高壓泵、低壓泵分別對左、右側(cè)兩側(cè)的行走馬達(dá)進(jìn)行補(bǔ)油，以此來帶動左側(cè)行走減速機(jī)轉(zhuǎn)動，同時，通過履帶鏈條驅(qū)動右側(cè)行走減速機(jī)轉(zhuǎn)動。利用整流調(diào)壓比例閥組，對右側(cè)行走馬達(dá)出口的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)改變右側(cè)馬達(dá)出口的壓力，以此來增加工作阻力，實(shí)現(xiàn)對左側(cè)馬達(dá)甚至左側(cè)行走減速器增加負(fù)載，達(dá)到減速的目的。
　　2、存在的問題
　　國內(nèi)行走減速器主要存在以下主要問題：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成加工難度大，要先安裝后拆下，檢修時，導(dǎo)致安裝、檢修不方便；由于采用的是為線接觸的蝸輪蝸桿作傳動工件，因此，蝸輪齒面就是蝸桿齒面的包絡(luò)面，使得形成平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動的蝸輪齒面，變得更加復(fù)雜。由于使用中嚴(yán)格要求蝸輪中心平面的調(diào)整，以及蝸桿軸向位移存在著對承載能力的影響較敏感的問題，因此，往往易造成蝸輪副在較短時間內(nèi)就發(fā)生失效。此為，實(shí)踐證明該系統(tǒng)的傳動效率偏低。
　　掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)巷道的過程中，由于掘進(jìn)機(jī)前后左右的擺動，容易造成固定行走減速器的聯(lián)接螺孔及螺釘發(fā)生損壞，以及固定行走減速器螺釘?shù)穆菁y扣發(fā)生損壞失效或者被剪斷。聯(lián)接板被的壓潰斷裂，以及其螺紋孔發(fā)生損壞失效，甚至有的螺孔被拉長變成橢圓形。
　　3、改進(jìn)及特點(diǎn)
　　針對掘進(jìn)機(jī)的使用工況，以及行走機(jī)構(gòu)的使用特點(diǎn)等，首先，按照漸開線圓柱齒輪承載能力的計(jì)算方法，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，先對每一級的直齒傳動及行星傳動進(jìn)行合理達(dá)到的逐級配齒；然后，對每一級齒輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兾唬约捌浣佑|強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算；最后，對每級傳動軸進(jìn)行受力分析和強(qiáng)度計(jì)算，使其均保持在合理的安全系數(shù)之內(nèi)。通過對其余各部件進(jìn)行強(qiáng)度校核并進(jìn)行修改，都保證在要求范圍之內(nèi)。改進(jìn)方法及特點(diǎn)如下：
　　3.1 材料的選擇
　　根據(jù)齒輪的使用工況以及對應(yīng)力的需要，選用35CrMo20CrNi3滲碳鋼作為制造齒輪的材料。該材料在滲碳淬火后具良好的耐磨性、抗彎強(qiáng)度，以及高低溫沖擊韌性。
　　3.2 減速器的改進(jìn)
　　減速器的液壓馬達(dá)的動力，通過軸套傳遞給減速器的輸入軸，經(jīng)三級直齒和行星齒輪傳動到行星齒輪的傳動系桿，并由傳動系桿輸出帶動鏈輪運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使行走機(jī)構(gòu)驅(qū)動履帶運(yùn)動，使掘進(jìn)機(jī)行走。
　　采用太陽輪浮動的均載機(jī)構(gòu)，進(jìn)行行星齒輪傳動，提高了承載能力，增大了傳動比，增強(qiáng)了運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠性，具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造簡單、均載效果好等優(yōu)點(diǎn)。在行走減速器箱殼和鏈輪之間，增加由橡膠和迷宮油封組合而成的密封裝置，阻止了煤塵污物進(jìn)入減速器內(nèi)。
　　3.3 行走制動的改進(jìn)
　　為了解決掘進(jìn)機(jī)行走制動的問題，在減速器的輸入端增設(shè)摩擦制動器，通過利用液壓系統(tǒng)控制摩擦制動器的開合，實(shí)現(xiàn)制動的解除、開啟。只有當(dāng)摩擦制動器完全被打開時，制動才能被解除，使馬達(dá)啟動工作，實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)機(jī)的行走。當(dāng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)停止時，尤其，當(dāng)掘進(jìn)機(jī)在具有坡度底板的情況下工作時，開啟制動，從而防止機(jī)器下滑。
　　3.4 馬達(dá)的改進(jìn)
　　由于要求行走減速器體積要小，傳遞扭矩則要大，為了增大減速器能夠承載的徑向負(fù)荷，保證減速器可靠工作，經(jīng)過精心計(jì)算、設(shè)計(jì)，除Ⅳ軸選用單列向心球軸承外，其余采用調(diào)心滾子軸承。用直齒園柱齒輪加一級行星齒輪進(jìn)行傳動，利用中速馬達(dá)帶減速器驅(qū)動，取代之前的蝸輪蝸桿傳動，結(jié)構(gòu)變的簡單緊湊，不僅降低了加工難度，而且，有效提高了傳動系統(tǒng)的效率，延長了其使用壽命。同時，也避免了解決了形狀不規(guī)整、尺寸偏大、安裝、檢修不便的問題。
　　4、結(jié)語
　　本文通過對減速器工作原理以及現(xiàn)階段掘進(jìn)機(jī)使用中存在的問題，結(jié)合實(shí)際總結(jié)出了改進(jìn)方案。改進(jìn)后的掘進(jìn)機(jī)減速機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大等特點(diǎn)，可在較狹小空間中，實(shí)現(xiàn)整動力傳動，達(dá)到了節(jié)約空間、減輕重量、提高效率的目的。

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