中德铣煤机,承德矿山隧道水平掘进头混凝土路面铣刨机

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。

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。

铣挖机可以广泛应用于隧道、沟渠、市政管线开挖；公路路面破碎、采矿、岩石冻土开挖；露天煤矿开挖、表面出新以及钢铁工业、林业等多种施工领域。

1) 应用于隧道开挖在多数情况下，铣挖机只用于隧道轮廓的开挖，但是在中低硬度 的岩层及冻土层等适合的地层中，铣挖机可以直接用于隧道的掘进，尤其在破 开挖过程中对地层扰动低、 安全性高， 碎岩层及老黄土中， 开挖量可达 30--60m3/h.

2)铣挖机 特别适合不宜爆破施工的地段；铣挖机操作简单，可控性高，开挖轮廓线清晰 准确；可轻松解决隧道内欠挖修整、内表面凿槽及开挖边沟等问题。

3)开挖： 现场掘进一般分上下两步进行，即两步台阶法。由于需要在台阶上存放所 有的设备，上下台阶相距 800 - 1100 m。 分步开挖支护： 开挖后使用钢筋网、钢格栅+喷混支护隧道。在软岩中，每次开挖的进尺 深度取决于掌子面岩层的情况以及该隧道设计单位的预先设计，一般为 50～ 80cm。

铣挖机
铣挖机

4)开挖循环： 在使用铣挖机开挖后，挖掘机退出掌子面，停靠在隧道的侧壁，然后装载 机开始出喳，出喳结束后马上进行支护结构安装、喷混工作，然后进行下一个 循环的掘进施工。

5）刚刚支护完成后的开挖问题解决： 铣挖机在黏土中开挖的速度 （以TD140型铣挖机配合 30 吨的挖掘机为 例）大约是 30～60m3/h.。在黏土层中使用铣挖机开挖时，刀头被黏土裹住而无 法使用的情况很少出现，可以用水冲洗刀头或使用铣挖机铣削一些干硬的围岩 来解决。

铣挖机代替爆破施工，避免由于爆破振动而造成的岩石强度降低、结构松动、局部破裂等不利情况。有利于保护岩体原有的自承能力，不易造成大面积塌方;

2.在隧道施工作业中，可以代替价格十分昂贵的隧道掘进机和盾构机等机械，而大幅度降低施工成本;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挖掘机施工，并能很好地保护环境。

3.应用灵活，可以根据作业环境，更换不同的铣挖刀盘，开沟铣挖轮，岩石锯盘等。更换简单方便。

三、铣挖机-铣挖头的开挖岩石硬度标准

1. 中等坚固 各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩.(f=3)
2. 比较软 软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤.(f=2)
3. 比较软 碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。(f=1.5)
4.软 软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。 (f=1)
5. 软 软砂质粘土、砾石，黄土。(f=0.8)
6.土 状 腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。(f=0.6)
7. 松散状 砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤. (f=0.5)
8. 流沙状 流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤. (f=0.3) A

铣挖机的发展状况及使用条件
铣挖机被称为铣挖掘进机，是愚公斧集团根据扒渣机的基础上研发设计而成的铣挖机整机被大家称为铣挖掘进机，铣挖机为隧道开挖提供了一种崭新的施工方法。主要应用于煤矿井下掘进，隧道掘进及轮廓修正、渠道沟槽铣掘、沥青混凝土路面铣刨、岩石冻土铣挖、引水巷道掘进、排水管道开挖等多个领域，在我国很多地方都可以看到铣挖机的身影，其市场发展影响影响力良好。



1.铣挖机适用场景比较丰富；铣挖机适用于将坚硬结构分离的作业环境，是一种作业机械，其构造决定了挖掘机可以对或低于停机面的物料进行挖、装，实现立体作业，因而，铣挖机的适用性强，导致铣挖机的市场广阔。同时，铣挖机的功能扩展度全面，在装配各种附件后，可以胜任拆除、破碎、平整、吊装等各种作业，实现一机多能。

2.近年来我国铣挖机制造水平取得长足进步；在国内铣挖机机械市场格局发生变化的同时，本土品牌积极的销售政策和价格竞争，使得用户获得挖掘机的成本进一步降低，再加上一些企业的不断加大，技术研发不断投入，铣挖机技术不断成熟，逐步推动了铣挖机市场容量的增加。