毕业设计论文矿山设备的探究与发展.docx
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毕业设计论文矿山设备的探究与发展
郑州科技学院
专科毕业设计（论文）
题目矿山设备的探究与发展_
学生姓名
专业班级08级机械制造与自动化
学号
所在系机械工程系
指导教师
完成时间年月日
关于矿山设备的探究与发展
内容摘要
本课题主要是针对矿山设备进行初步的探究，通过对矿山设备的分析与了解，把矿山设备的概念，分类。
原理以及不断的进步与发展整理，也更是随着社会经济的发展和商品的流通加速，矿山设备越来越在机械行业起到了不容替代的作用，这样高新矿山设备也不断的涌现，以适应高难度，高标准作业的要求，我们也应当看到其中的不足，与国外高新技术的差距，以求精益求精，把矿山设备的发展推向另一个新高潮。
关键词生产商制高点速度高新技术高难度
INQUIRYANDONTHEDEVELOPMENTOFMININGEQUIPMENT
Abstract
Thistopicismainlyfortheminingequipmenttoconductapreliminaryinquiry,throughtheanalysisandunderstandingofminingequipment,miningequipmenttotheconceptofclassification.Principleandthecontinuousprogressanddevelopmentorder,andmore,withthesocialandeconomicdevelopmentandacceleratetheflowofgoods,miningequipmentmachineryindustryhasplayedamoreandmoreintherolecannotbereplaced,sothathigh-techminingequipmentareconstantlyemergingtomeettheDifficultandrequireshighstandardsofoperation,weshouldseelessofthem,thegapwithforeignhigh-techinordertostrivetowardsthedevelopmentoftheminingequipmenttoanothernewpeak.
Keywordshigh-techmanufacturersdemandinghighgroundspeed
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1引言
矿山设备是一种专业的从事生产各种采矿机械和练矿机械的行业，然而由于经济的发展和消费的需求增加，以及客观的利润使许多企业涌入到了这一行业。
如何树立品牌意识和专业技术使当前发展的重中之重，另外国内市场的无序竞争和行业更新速度缓慢，技术提升周期长都使制约矿山机械行业发展的关键，如何使这一行业迅速提升产品价值和提升技术含量以此来带动整个行业的发展来应对国外生产商的竞争压力，也使矿山行业面临的另一个考验，我们应当从基础做起，认真分析其作业原理，把创新制高点作为发展的目标，使该行业高效可持续的发展下去。
1.1矿山机械设备的简介
专业从事采矿，选矿，探矿的机械被称为矿山机械设备，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等都统称为矿山机械设备。
矿山机械是一种处理矿石，使低品质矿石有利用价值的机械。
使有价值的矿物与脉石分离。
狭义上说，直接用于矿物开采和富选等作业的机械。
包括采矿机械和选矿机械。
广义上说，探矿机械也属于矿山机械。
另外，矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械等
1.2矿山机械设备研究背景
改革开放30年以来，我国的矿山机械制造经历了曲折发展的历程，从当初的技术落后，资源短缺，到今日的引进消化吸收国外先进技术、合作设计和合制造、自主设计的发展道路，特别是在实施《国务院关于加快振兴装备制造业若干意见》的推动下，矿山机械行业得到了长足的发展。
矿山机械制造业基本实现了两大转变，一是产品开发由仿制型向自主创新型转变；二是经济运行由粗放型向效益型转变。
矿山机械是专业从事生产各种采矿机械和练矿机械的行业，然而由于经济的发展和消费的需求增加以及可观的利润是很多企业涌入到了这一行业。
然而企业的增加是目标客户市场被分散，利润空间大量缩水，使生产商往往根据市场上原有的机械设备来仿造生产，而不是创新技术和提升科技含量。
市场上一款新的产品的出现很快就被仿造和拷贝，国外产品的大量涌入和竞争压力
国内市场的无序竞争和行业产品更新速度慢，技术提升周期长都是制约矿山机械行业发展的关键，如何使这一行业迅速提升产品价值和提升技术含量以此来带动整个行业的发展来应对国外生产商的竞争压力。
是国内矿山机械行业所面临的首要问题。
1.3矿山机械研究的目的及意义
矿山机械主要面向能源、交通和原材料基础工业部门服务，主要任务是为煤炭、钢铁、有色金属、化工、建材和核工业等部门的矿山开采和原材料的深加工，以及为铁路、公路、水电等大型工程的施工提供先进、高效的技术装备。
矿山机械是机械工业中一个品种繁多、设备结构复杂、需求量大、使用面广的机械行业。
矿山机械按其用途大致可分为采掘设备、提升设备、窄轨运输设备、破碎粉磨设备、矿用筛分设备、洗选设备和焙烧设备等7大类，30小类，700多个品种和数千种规格。
矿山机械在经济建设、科技进步和社会发展中占有十分重要的地位和作用，属于国民经济的支柱行业。
矿山机械制造业是国家建立独立工业体系的基础，也是衡量一个国家工业实力的重要标志。
根据国家重点支持能源、交通和原材料等基础工业发展的产业政策，矿山机械作为这些基础工业的支柱应优先得到国家的重点支持，以得到进一步发展和提高，为煤炭、金属和非金属矿山的开发提供更多的具有国际先进水平的优质、高效设备，满足国民经济发展对能源和原材料的需要。
2.矿山机械的发展概况
2.1矿山机械的发展问题
随着社会经济的发展和商品流通的加速，使同行业间同类商品间的竞争越来越激烈，企业往往为了抢占目标客户不仅是质量上的竞争，也是技术，样式，品牌上的竞争。
而品牌的竞争是一个企业迅速占领市场取得大量目标客户的关键。
矿山机械是专业从事生产各种采矿机械和练矿机械的行业，然而由于经济的发展和消费的需求增加以及可观的利润是很多企业涌入到了这一行业。
然而企业的增加是目标客户市场被分散，利润空间大量缩水，使生产商往往根据市场上原有的机械设备来仿造生产，而不是创新技术和提升科技含量。
市场上一款新的产品的出现很快就被仿造和拷贝，国外产品的大量涌入和竞争压力。
国内市场的无序竞争和行业产品更新速度慢，技术提升周期长都是制约矿山机械行业发展的关键，如何使这一行业迅速提升产品价值和提升技术含量以此来带动整个行业的发展来应对国外生产商的竞争压力。
是国内矿山机械行业所面临的首要问题。
2.2矿山机械发展的走向及趋势
我国土资源部2008年发布了《关于促进深部找矿工作指导意见》，以促进我国固体矿产勘查向深部拓展。
这显示出矿山机械设备股将面临着新一轮的行业需求，尤其是钻探、野外寻矿等诸多设备。
越来越多的矿山开始使用机械化作业，提升矿山的开采率，消除安全隐患。
在煤炭、铜矿、锌矿等矿山的机械化程度已大大提升，使矿山机械设备的市场容量大大增强。
树立品牌意识：
所谓品牌意识就是指一个企业对品牌和品牌建设的基本理念，它是一个企业的品牌价值观、品牌资源观、品牌权益观、品牌竞争观、品牌发展观、品牌战略观和品牌建设观的综合反映。
可以说，品牌意识为企业制定品牌战略铸就强势品牌提供了坚实的理性基础，成为现代竞争经济中引领企业制胜的战略性意识。
树立创新意识：
企业，只有企图才有事业。
企而创新，图而突破。
企业应。
由追求利润最大化向追求企业可持续成长观转变。
不断创新技术和提高科技含量。
树立专利意识：
对于企业知识产权战略的研究和实践而言，企业专利战略是其策源领域和相对较为成熟的组成部分。
专利，作为知识产权的重要组成部分，在企业的发展中起着至关重要的作用，建立和健全专利战略，是企业在国内外市场竞争中提升核心竞争力的必要手段，企业必须尽快把握国情，掌握规则，规避风险，掌握专利保护这个防身之术和制胜之道。
政府的扶持：
积极把握和应对政府的新政策和对行业的扶持政策。
企业的发展是振兴和带动名族发展和强大的关键.
2.3矿山机械发展的环保趋势
如今矿山机械设备企业越来越注重对高效、节能环保设备的研发和生产。
例如，矿山机械采用长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则。
在实际生产中使用低环境负荷材料，尽可能不使用氟利昂、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。
使废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化，矿山机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小，零部件要解体方便、破碎容易，能焚烧处理或可作为燃料回收等问题。
使用可再生材料和资源，如推广燃料电池矿山机械与地热资源开采技术及装备。
国家在鼓励寻矿的同时也加强了整顿矿业市场的力度。
随着大量的小冶金、小煤矿、小水泥企业被关闭，新的大型选矿厂、大型选煤厂和大型水泥厂陆续建设，这对矿业设备提出了更高的要求，迫切需要处理能力大、选分效率高、运行可靠的节能环保设备。
矿山环保设备的自动化、大型化和高效节能化成为矿山机械设备制造企业今后研究的重点。
此外，新型环保节能设备的成本正随着行业规模和技术进步而迅速降低。
成本降低了，矿业投资者更愿意购买价格实惠、质量可靠的环保节能设备作为投产的首选设备。
基于这一点，环保节能设备日益显现出成本优势。
3.矿山机械设备研究的种类
矿采作业中会应用都很多的专业性机械设备大致分为采矿设备，选矿设备，和探矿设备。
矿山机械是指直接用于矿物开采和富选等作业的机械，包括采矿机械和选矿机械。
探矿机械的工作原理和结构与采矿机械大多相同或相似，广义说也是一种矿山机械。
矿山作业中还应用大量的起重机、输送机、通风机和排水机械。
3.1.采矿设备
采矿机械设备是直接开采有用矿物和采准工作所用的机械设备，包括：
开采金属矿石和非金属矿石的采掘机械；开采煤炭用的采煤机械；开采石油用的石油钻采机械。
第一台风动圆片采煤机是由英国工程师沃克设计的，约于1868年制造成功。
19世纪80年代，美国有数百口油井用蒸汽为动力的冲击钻钻凿成功，1907年，又用牙轮钻机钻凿油井和天然气井，并从1937年起，将它用于露天矿钻进。
3.2．探矿设备
探矿设备主要有转钻机，回转式立轴钻机，井架（钻塔）、绞车、动力机（电动机、柴油机）和泥浆泵等设备，以及机械手和拧管机等附属设备等等。
4.破碎机
3.3.选矿设备
选矿是在所采集的矿物原料中，根据各种矿物物理性质、物理化学性质和化学性质的差异，选出有用矿物的过程。
实施这种过程的机械称为选矿机械
选矿设备按选矿的流程可大致分为几类；破碎机械、粉磨机械、筛分机械、分选（选别）机械和脱水机械，以及各种生产线等。
如果按照作用原理可分为；重力选矿机械、磁选机、浮选机和特殊选矿机械。
另外选矿机械还用于建材、化工、玻璃、陶瓷等其他工业部门。
3.3.1破碎机的简介
破碎机按照大类可分为医用碎石机和矿业碎石机。
破碎机是指排料中粒度大于三毫米的含量占总排料量50％以上的粉碎机械。
体外冲击波碎石术的优点在于它的治疗过程基本是非侵人性的，患者易于接受，而且它的治疗成功率高，对人体组织的损伤较少，目前在临床上已得到广泛的应用。
3.3.2破碎机的分类
a．颚式破碎机
颚式破碎机的概念；是利用两颚板对物料的挤压和弯曲作用，粗碎或中碎各种硬度物料的破碎机械。
其破碎机构由固定颚板和可动颚板组成，当两颚板靠近时物料即被破碎，当两颚板离开时小于排料口的料块由底部排出。
它的破碎动作是间歇进行的。
这种破碎机因有结构简单、工作可靠和能破碎坚硬物料等优点而被广泛应用于选矿、建筑材料、硅酸盐和陶瓷等工业部门。
颚式破碎机的分类；颚式破碎机按照活动颚板的摆动方式不同，可以分为简单摆动式颚式破碎机（简摆颚式破碎机）。
复杂摆动式颚式破碎机（复摆颚式破碎机）和综合摆动式颚式破碎机三种。
单颚式破碎机的工作原理； 动颚悬挂在心轴上，可作左右摆动，偏心轴旋转时，连杆做上下往复运动。
带动两块推力板也做往复运动，从而推动动颚做左右往复运动，实现破碎和卸料。
此种破碎机采用曲柄双连杆机构，虽然动颚上受有很大的破碎反力，而其偏心轴和连杆却受力不大，所以工业上多制成大型机和中型机，用来破碎坚硬的物料。
此外，这种破碎机工作时，动颚上每点的运动轨迹都是以心轴为中心的圆弧，圆弧半径等于该点至轴心的距离，上端圆弧小，下端圆弧大，破碎效率较低，其破碎比i一般为3-6.由于运动轨迹简单，故称简单摆动颚式破碎机。
简摆颚式破碎机结构紧凑简单，偏心轴等传动件受力较小；由于动颚垂直位移较小，加工时物料较少有过度破碎的现象，动颚颚板的磨损较小。
颚式破碎机的主要技术参数；
型号
规格
进料口尺寸（mm）
推荐最大进料尺寸
排料粒度调整范围
产量（t/h）
主轴
速度（r/min）
配套电机功率（kw）
机器重量（kg）
PE-150
150×250
250
150
125
15-45
1.7-5.6
285
5.5
PE-200
200×300
300
200
180
20-50
3.5-13.5
285
11
PE-250
250×400
400
250
210
20-60
5-22
300
15
PE-400
400×600
600
400
340
40-80
18-60
275
30
PE-500
500×750
750
500
425
50-100
43-102
275
55
PE-600
600×900
900
600
500
65-180
51-145
250
75
PE-750
750×1060
1060
750
630
80-180
122-223
250
110
PE-900
900×1060
1200
900
780
95-180
285-430
200
132
PE-1000
1000×1200
1200
1000
850
195-280
320-470
200
132
PE-1200
1200×1500
1500
1200
1020
150-300
425-765
180
160
PEX-150
150×750
750
150
120
18-48
8.5-28
300
15
PEX-250
250×750
750
250
210
25-60
22-60
300
22
PEX-250
250×1000
1000
250
210
25-60
25-65
300
30
PEX-250
250×1200
1200
250
210
25-60
30-78
300
37
PEX-300
300×1300
1300
300
250
20-90
45-110
288
75
b.锤式破碎机
锤式破碎机的概念；锤式破碎机是直接将最大粒度为600-1800毫米的物料破碎至25或25毫米以下的一段破碎用破碎机。
锤式破碎机适用于在水泥，化工，电力，冶金等工业部门破碎中等硬度的物料，如石灰石，炉渣，焦碳，煤等物料的中碎，细碎作业。
锤式破碎机工作原理：
锤式破碎机主要是靠冲击作用来破碎物料的.破碎过程大致是这样的,物料进入破碎机中,遭受到高速回转的锤头的冲击而破碎,破碎了的物料,从锤头处获得动能,从高速冲向架体内挡板,筛条,与此同时物料相互撞击,遭到多次破碎,小于筛条之间隙的物料,从间隙中排出,个别较大的物料,在筛条上再次经锤头的冲击,研磨,挤压而破碎,物料被锤头从间隙中挤出.从而获得所需粒度的产品.
锤式破碎机技术参数；
锤式破碎机规格型号
转速
进料粒度
出料粒度
产量
重量
功率
外型尺寸
PC-400×300
1450
≤100
10
3-10
0.8
11
812×9827×85
PC-500×350
1250
≤100
15
5-15
1.2
18.5
1200×1114×1114
PC-600×400
1000
≤220
15
5-25
1.5
22
1055×1022×1122
PC-800×600
980
≤350
15
10-50
3.1
55
1360×1330×1020
PC-800×800
980
≤350
15
10-60
3.5
75
1440×1740×1101
PC-1000×800
1000
≤400
13
20-75
7.9
115
3514×2230×1515
c．反击式破碎机
反击式破碎机的概念；反击式破碎机是一种新型高效率的碎矿设备，其特点是体积小，构造简单，破碎比大（可达40），能耗少，生产能力大，产品粒度均匀，并有选择性的碎矿作用，是很有发展前途的设备。
但它最大的缺点是板锤和反击板特别易磨损，尤其是破碎坚硬的矿石，磨损则更为严重，需要经常更换。
目前由于一些耐磨材料的出现，在一些金属选矿厂中已得到应用。
反击式破碎机工作原理；反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎物料的破碎机械。
本机工作时，在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置上再次破碎，然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新破碎，此过程重复进行，物料由大到小进入一、二、三反击腔重复进行破碎，直到物料被破碎至所需粒度，由出料口排出。
调整反击架与转子之间的间隙可达到改变物料出料粒度和物料形状的目的。
石料由机器上部直接落入高速旋转的转盘；在高速离心力的作用下，与另一部分以伞型方式分流在转盘四周的飞石产生高速碰撞与高密度的粉碎，石料在互相打击后，又会在转盘和机壳之间形成涡流运动而造成多次的互相打击、摩擦、粉碎，从下部直通排出。
形成闭路多次循环，由筛分设备控制达到所要求的粒度。
反击式破碎机技术参数
型号
转子规格（mm）
进料口尺寸（mm*mm）
最大进料边长（mm）
处理能力（t/h）
电机功率（kw）
重量（t）
外形尺寸（L*W*H）（mm）
PF-1007
1000*700
400*730
300
37-45
30-55
9.5
2400*1558*2660
PF-1010
1000*1050
400*1080
350
50-80
55-75
12.2
2400*2250*2620
PF-1210
1250*1050
400*1080
350
70-120
110-132
14.1
2690*2338*2890
PF-1214
1250*1400
400*1430
350
130-180
132-160
18.6
2690*2688*2890
PF-1214
1250*1400
400*1430
350
130-180
132-160
19.2
2690*2688*2890
PF-1310V
1300*1050
490*1170
350
70-120
110-160
13.5
2780*2478*2855
PF-1315V
1320*1500
860*1520
350
150-220
180-220
20.5
3096*3273*2667
PF-1515V
1500*1500
850*1580
350
220-280
280
29.5
3550*2835*3280
PFX-1010
1000*1500
400*1080
40
20-50
90-110
9.2
2492*1821*2202
3.3.3破碎机的性能及用途。
颚式破碎机具有破碎比大、产品粒度均匀、结构简单、工作可靠、维修简便、运营费用经济等特点。
该系列颚式破碎机广泛运用于矿山、冶炼、建材、公路、铁路、水利和化学工业等众多部门，破碎抗压强度不超过320兆帕的各种物料
反击式破碎机能处理边长100～500毫米以下物料，其抗压强度最高可达350兆帕，具有破碎比大，破碎后物料呈立方体颗粒等优点。
反击式破碎机，适用于破碎中硬物料，如水泥厂的石灰石破碎，具有生产能力大，出料粒度小的优点。
锤式破碎机适用于破碎各种脆性材料的矿物。
被破碎物料为煤、盐、白亚、石膏、明矾、砖、瓦、石灰石等。
其物料的抗压强度不超过100兆帕，湿度不大于15%。
4.矿山设备的安全问题以及解决措施
矿山机械安全问题不容乐，我国的现代化矿井装备水平虽然有了很大提高,但同发达国家相比还有相当大的差距;现代化的综采设备普及率还较低,有些矿井虽采用了引进的先进设备,但由于对其他国家技术的消化还不彻底,仍不能进行正常使用和维护,一些先进的功能没有充分发挥出来,更有甚者,由于盲目追求生产,忽视安全,把安全监测装置当成影响生产的累赘而拆除,造成很大安全隐患,设备故障不能及时发现和处理。
为了追求利益的最大化,原有设备没有淘汰,到了设计寿命仍在超期服役，大部分设备超负荷运转,带来很多安全隐患。
井下恶劣的工作环境也是造成设备安全性降低的重要因素,潮湿、粉尘、辐射等因素的影响,导致安全监测设备的可靠性下降；部分管理人员盲目追求生产,存在侥幸心理,致使出现故障的安全监测系统得不到及时维护和更换,也是造成设备安全性降低,也是安全事故屡发的原因之一
科学指导，规范生产，以求安全第一
a.建立矿山机械安全设计体系
矿山机械和大多数现代机械的发展方向一样,趋向于大型、重载和高速化、智能化与微型化。
由于涉及安全的问题很多,单一学科的理论与方法已经不能解决问题,要尽快建立一个适应我国国情的矿山机械安全设计体系,包括理论
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