掘進機知識簡介ppt課件

.,第三章掘進機,掘進機能夠同時完成破落煤巖、裝煤運輸、噴霧滅塵和調(diào)動行走等工作。與傳統(tǒng)鉆爆法掘進巷道相比具有以下優(yōu)點：1、掘進速度可提高11.5倍，工效平均提高1-2倍，進尺成本降低30-50%；2、不需要爆破，巷道圍巖不易破壞，有利巷道支護，減少了冒頂和瓦斯突出的危險，大大提高了生產(chǎn)的安全性；3、減少超挖量；4、大大改善了勞動條件，減少笨重的體力勞動。掘進機可分為全斷面和部分斷面掘進機兩大類。全斷面掘進機主要用于掘進巖石巷道，斷面為圓形。部分斷面掘進機主要用于煤或半煤巖石巷道，可掘出各種斷面形狀的巷道。,.,所謂部分斷面巷道掘進機，是指其工作機構(gòu)僅能同時截割工作面煤巖斷面的一部分。為了截割破落整個工作面的煤巖，必須平行于工作面連續(xù)移動其工作機構(gòu)進行多次切割，才能最后形成要求的巷道斷面尺寸。優(yōu)點：生產(chǎn)效率高、掘進速度快、適應性強、調(diào)動靈活等。一、ELMB型掘進機圖4-3-1是國產(chǎn)ELMB型煤巷掘進機。該機是一種懸臂縱軸式徑向切割的部分斷面巷道掘進機，適用于掘進煤和堅硬度f4（局部f=5）的半煤巖任意形狀斷面的井下巷道。不移機可切割最大有效面積為15.4的巷道（底寬4.7m，高3.5m），移機可掘更寬的巷道。后配套轉(zhuǎn)運設備可采用伸縮膠帶機、礦車、刮板輸送機等。,第一節(jié)部分斷面巷道掘進機,.,.,ELMB型掘進機的結(jié)構(gòu)如圖4-3-1所示。錐行截割頭1由一臺55kW電機經(jīng)兩級行星齒輪減速器3減速后驅(qū)動，用以截割破碎煤巖。截割頭、電動機、減速器以及工作臂2組成一個整體，裝在伸縮導軌4內(nèi)，伸縮導軌通過導槽與減速器外殼聯(lián)接。伸縮油缸7的缸體和活塞桿端分別與伸縮導軌和減速器外殼鉸接，當活塞桿伸縮時，可使截割頭前后移動（最大行程500mm）。伸縮導軌的兩側(cè)通過支軸與回轉(zhuǎn)座6鉸接，在兩個升降油缸8的作用下，可帶動截割頭向上擺動40，向下擺動28。回轉(zhuǎn)座8用雙滾道推力軸承在掘進機機架17上，回轉(zhuǎn)油缸8的兩端分別與機架和回轉(zhuǎn)座鉸接，在其作用下，可帶動截割頭在40范圍內(nèi)水平擺動。掘進機工作時，通過截割頭的旋轉(zhuǎn)和軸向伸縮，以及截割頭在垂直和水平兩個方向上的擺動即可截割出所需形狀的巷道斷面。,.,蟹爪式裝載機19與中間刮板輸送機12組成掘進機的裝運機構(gòu)。截割頭破碎下來的煤巖由裝載機鏟板上的兩個蟹爪扒入中間刮板輸送機，其工作原理與ZMZ2A-17型蟹爪裝載機的工作原理相同。裝運機構(gòu)采用裝運聯(lián)動，由刮板輸送機的尾軸作為蟹爪減速器的輸入軸，減速器出軸驅(qū)動偏心圓盤，由偏心圓盤帶動裝載蟹爪。在兩個鏟板升降油缸18的作用下，鏟板可相對底板升降調(diào)位300150mm。刮板輸送機由布置在刮板輸送機后部機頭兩側(cè)的兩臺低速擺線油馬達直接驅(qū)動，在刮板輸送機后部機頭處還設有張緊螺桿，刮板鏈的松緊可通過張緊螺桿來調(diào)節(jié)。皮帶轉(zhuǎn)載機：作用是將裝運機構(gòu)運出的煤巖裝入礦車或其它配套運輸設備。皮帶轉(zhuǎn)載機通過轉(zhuǎn)座聯(lián)接在掘進機主機架后部，在皮帶機左側(cè)設有回轉(zhuǎn)油缸，使皮帶機能在水平方向相對機組中心擺動各20。皮帶的動力裝置為一臺低速擺線油馬達。,.,行走機構(gòu)：ELMB型掘進機采用履帶式行走機構(gòu)，左右履帶通過銷軸與主機架聯(lián)接，分別由一臺內(nèi)曲線大扭矩油馬達驅(qū)動。掘進機工作行走速度為2.86m/min，空載調(diào)動時，行走速度可提高到5.04m/min。托梁器：托梁器5，是為了減輕掘進過程中架設頂梁的勞動強度。它通過銷軸鉸接在工作臂上，架設頂梁時，將架體翻向前方，頂梁放在托梁器的托架上，工作臂抬起至要求位置，然后使機器前進，將頂梁送到位，從而達到輔助上梁的目的。ELMB型掘進機設有內(nèi)、外噴霧滅塵系統(tǒng)，內(nèi)噴霧裝置布置在截割頭上，外噴霧裝置布置在工作臂上，以降低在截割過程中的粉塵。,.,二、AM-50型掘進機該機是奧地利阿爾卑尼（Alpine）公司生產(chǎn)的懸臂橫軸式部分巷道掘進機?？删蜻M堅硬度f7的煤或半煤巖巷道，切割斷面為720.3。機高為1.65m，尺寸較小。我國淮南煤機廠已引進技術(shù)，與奧地利合作生產(chǎn)AM-50型掘進機。此機電動機總?cè)萘繛?63kw，截割電機100kw，裝運機構(gòu)由兩臺11kw電機，左右履帶行走機構(gòu)由兩臺15kw電機驅(qū)動，液壓系統(tǒng)由一臺11kw電動機驅(qū)動一臺軸向柱塞變量泵，為系統(tǒng)中所有油缸供油。結(jié)構(gòu)：主要由工作機構(gòu)（包括工作懸臂2、回轉(zhuǎn)臺3等）、裝運機構(gòu)（包括轉(zhuǎn)載機構(gòu)13、中間刮板輸送機8）、履帶行走裝置10、皮帶轉(zhuǎn)載機以及液壓系統(tǒng)6、電氣系統(tǒng)7等組成（如圖4-3-2）。,.,.,工作懸臂2由100kW水冷電動機和三級圓錐圓柱齒輪減速器組成，電動機與減速器通過法蘭和螺栓聯(lián)結(jié)成一個整體。工作懸臂后端通過軸與回轉(zhuǎn)臺3的前端鉸接,在兩個升降油缸5的作用下，截割頭可向上擺動5835，向下擺動3030，臥底量最大為100mm。水平回轉(zhuǎn)油缸4為一齒條油缸，通過與裝在回轉(zhuǎn)臺內(nèi)與機架固連的回轉(zhuǎn)座上的齒輪嚙合，可使工作懸臂向左、右各擺動36，回轉(zhuǎn)臺與回轉(zhuǎn)座之間采用雙列調(diào)心滾子軸承和盤式滑動推力軸承支承。該工作機構(gòu)不能伸縮。在懸臂中部上方裝有噴霧滅塵的噴嘴和為便于架設頂梁而設置的托梁器。裝運機構(gòu)：采用裝運聯(lián)動，兩臺11kW電動機分別經(jīng)過摩擦聯(lián)軸器，二級圓柱圓錐齒輪減速器驅(qū)動中間板輸送機8的刮板鏈，經(jīng)過機尾尾軸和裝載機構(gòu)13的圓錐齒輪減速器驅(qū)動裝載蟹爪。,.,履帶行走裝置10：主要由機架11、左右減速箱、機后穩(wěn)定器9等組成，它支承著整個機器的重量，并提供截割頭切入煤壁時所需的推進力。左右履帶分別由兩臺15kW電動機，經(jīng)各自獨立的減速箱驅(qū)動，行走速度為5m/min，履帶接地比壓為0.127MPa，適應最大坡度為16。履帶減速箱采用三級圓柱齒輪一級2K-H行星齒輪組合傳動，兩個減速箱對稱地安裝在左右履帶架上。機架穩(wěn)定器9：它是增加機器工作時穩(wěn)定性的輔助裝置，用以減輕機器工作時的振動，有助于改善工作機構(gòu)的截割效果。穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)如圖4-3-3所示，橫梁1用螺栓與機架固定，使左、右履帶構(gòu)成一個整體，橫梁的另一端與刮板輸送機下的支架4固定。當油缸3伸出時，推動拖板9的穩(wěn)定器臂2繞銷軸7回轉(zhuǎn)，并使拖板9隨之下移。當油缸縮回時，導向板5使拖板沿其外側(cè)回到傾,.,斜位置。油缸的兩個鉸接軸6、8分別安裝于橫梁和穩(wěn)定器臂上，并隨其轉(zhuǎn)動。機器操縱在正常切割工作時，可操縱穩(wěn)定器貼緊底板，作為后支點（但不要使機器離開地面）；同時操縱裝載機構(gòu)鏟板頂住底板，使機器前端稍微離開底板，讓鏟板前端作為前支點，這樣就可提高機器在截割過程中的穩(wěn)定性。,.,AM-50型掘進機的液壓系統(tǒng)為開式循環(huán)系統(tǒng)，由一臺11kW電動機驅(qū)動一臺軸向柱塞變量泵，為系統(tǒng)中的所有油缸供油。液壓系統(tǒng)中還有一臺齒輪油馬達，用來驅(qū)動為工作機構(gòu)水冷電動機提供冷卻水的水泵和熱交換器的冷卻風扇。冷卻系統(tǒng)有兩種型式：開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。當采用開式系統(tǒng)時，水泵輸出的壓力水進入水冷電動機進行冷卻后，供給外噴霧噴嘴噴出滅塵。當采用閉式系統(tǒng)時，水泵輸出的壓力水冷卻電動機后返回到水熱交換器，經(jīng)冷卻后回到水箱，然后再由水泵重新輸出，形成閉式循環(huán)回路，此時外噴霧使用的壓力水需由外部單獨供給。,.,三、部分斷面巷道掘進機結(jié)構(gòu)分析組成：由工作機構(gòu)，裝載和轉(zhuǎn)運機構(gòu)、行走機構(gòu)以及液壓、電氣系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)等組成。1、工作機構(gòu)現(xiàn)代部分斷面巷道掘進機均采用懸臂式工作機構(gòu)，即在機器前端伸出的一個懸臂上裝載割頭，懸臂又可沿工作面的水平或垂直方向作左右或上下的擺動。這種方式的主要優(yōu)點是：對復雜的礦山地質(zhì)條件適應性較好，對掘進機巷道的形狀一般無限制，結(jié)構(gòu)較簡單。由于懸臂式工作機構(gòu)的外形尺寸比掘進斷面小，便于維修和更換截齒，也可以及時支護巷道。但由于懸臂較長，工作時易引起機器振動，影響機器的穩(wěn)定性。截割頭相對懸臂的布置方式，可以分為縱軸式和橫軸式兩種。,.,縱軸式的截割頭旋轉(zhuǎn)軸線與懸臂軸線重合（如ELMB型掘進機）。在擺動工作中截割頭僅半邊剝落煤巖，較大的煤巖反作用力有使機器傾倒的趨勢。為了提高機器工作時的穩(wěn)定性，一般機器的重量比較大?？v軸式工作機構(gòu)一般能截割出平整的巷道，而且可利用截割頭開挖支架的柱窩和水溝。橫軸式的截割頭旋轉(zhuǎn)軸線與懸臂軸線互相垂直（如AM-50型掘進機），在工作時截齒的截割方向比較合理，破落煤巖比較省力，排出切屑也比較方便，橫軸式截割頭在工作中的截割阻力易被機體自重所吸收，因此與縱軸式巷道掘進機相比，在同樣功率的條件下，橫軸式掘進機的重量要輕三分之一左右。但橫軸式工作機構(gòu)在切進工作面時必須左右移動，向上或向下截割時，也必須輔以左右移動，才能使懸臂上不裝截齒的端面不接觸工作面，所以不如縱軸式工作機構(gòu)使用方便。,.,工作機構(gòu)傳動系統(tǒng)二級2K-H行星齒輪減速傳動方式（圖4-3-4a），如ELMB型掘進機，這種方式具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕、傳動功率和效率高的優(yōu)點，所以在縱軸式掘進機工作機構(gòu)中應用較多。三級圓錐圓柱齒輪傳動，如AM-50型掘進機的工作機構(gòu)減速器就是由三級圓錐圓柱齒輪傳動組成（圖4-3-4c）。在橫軸式掘進機中，由于截割頭旋轉(zhuǎn)軸線互相垂直，故傳動系統(tǒng)中需要一級圓錐齒輪傳動。四級圓柱齒輪傳動，如蘇制K-9P型掘進機（圖4-3-4b），其工作機構(gòu)減速器由四級圓柱齒輪傳動組成。國外還有些掘進機還采用三檔工作轉(zhuǎn)速（英國RH-25),甚至四檔工作轉(zhuǎn)速（匈牙利F-5型）。,.,.,掘進機的截割頭與采煤機滾筒的區(qū)別是：掘進機截割頭在工作時有旋轉(zhuǎn)、縱向進給和橫向進給三種運動。因此，截割頭的形狀和截齒的布置要同時從旋轉(zhuǎn)縱向進給、旋轉(zhuǎn)橫向進給兩個方面綜合考慮?？v軸式掘進機的截割頭一般為截頂圓錐狀，這樣能保證截割出來的頂?shù)装灞容^平整。圖4-3-5為ELMB型掘進機截割頭的外形圖，截割頭由錐體5、齒座4、鎬形截齒2和中心鉆1等組成。齒座4成螺旋線焊在錐體5上，共裝有30個截齒。中心鉆1用以超前鉆孔，為鎬形截齒開出自由面，以利截割。截割頭上還布置有19個用于內(nèi)噴霧滅塵的噴嘴3。橫軸式掘進機的截割頭多采用兩個對稱的半球滾筒，如AM-50型掘進機的截割頭。截割頭上的截齒有徑向扁截齒和鎬形截齒兩種。在煤巷中一般可采用鎬形截齒或徑向扁截齒；在半煤巖巷道中一般采用徑向扁截齒。,.,.,2、裝載和轉(zhuǎn)運機構(gòu)部分斷面巷道掘進機上用得最普遍的裝載機構(gòu)是蟹爪機構(gòu)（圖4-3-6a）。這種機構(gòu)工作可靠，裝載效果好。但因掘進機工作時履帶一般不能隨意開動，所以裝載面寬度受到限制。EM1-30型等掘進機采用雙環(huán)形刮板鏈轉(zhuǎn)載機構(gòu)（圖4-3-6b）。它是用兩個較短的環(huán)形刮板鏈2按圖示方向運行，把鏟板1上的煤巖裝入中間刮板輸送機3上。這種機構(gòu)比蟹爪機構(gòu)復雜，裝載效果較差。,.,轉(zhuǎn)運機構(gòu)：部分斷面巷道掘進機一般有兩極轉(zhuǎn)載機，即中間刮板輸送機和皮帶轉(zhuǎn)載機。裝載機構(gòu)與中間刮板輸送機組成裝運機構(gòu)，多數(shù)掘進機的裝運機構(gòu)采用裝運聯(lián)動，由共同的電動機或液壓馬達驅(qū)動，即集中驅(qū)動方式。如ELMB型掘進機的裝運機構(gòu)傳動系統(tǒng)（圖4-3-7），由安裝在中間刮板輸送機機頭處的兩臺液壓馬達5驅(qū)動刮板鏈，通過機尾從動軸將動力傳給蟹爪裝載機構(gòu)。這種傳動方式可以不在裝載鏟板下面安裝動力裝置，設計和使用都比較方便，但刮板鏈受力較大。,.,掘進機的第二級轉(zhuǎn)載機一般采用皮帶輸送機，其作用是將中間刮板輸送機運出的煤巖轉(zhuǎn)運至掘進機的后配套運輸設備中去。皮帶轉(zhuǎn)載機的傳動方式一般有三種形式：第一種如ELMB型掘進機，由一臺擺線液壓馬達直接驅(qū)動主動滾筒；第二種如AM-50型掘進機，由電動機經(jīng)減速器驅(qū)動主動滾筒；第三種如EM1A-30型掘進機是采用電動滾筒，即將電動機和減速器裝在主動滾筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)比較緊湊。3、行走機構(gòu)部分斷面巷道掘進機一般采用履帶行走機構(gòu)，這是因為履帶行走機構(gòu)具有牽引能力大，機動性好，工作可靠和對底板適應性好等優(yōu)點。履帶行走機構(gòu)不僅是驅(qū)動掘進機行走的工作裝置，又是整臺掘進機各部件的連接、支承基礎。為使掘進機調(diào)動靈活，兩條履帶大都采用分別驅(qū)動的傳動方式。,.,4、液壓系統(tǒng)部分斷面巷道掘進機一般均為采用油泵油缸系統(tǒng)，來實現(xiàn)工作機構(gòu)、裝載機構(gòu)鏟板和皮帶轉(zhuǎn)載機的垂直升降和水平擺動，以及工作機構(gòu)的伸縮、機體的支撐等。除工作機構(gòu)外，裝運機構(gòu)、履帶行走機構(gòu)、皮帶裝載機也可以采用油泵油馬達系統(tǒng)來驅(qū)動。這種驅(qū)動方式的特點是結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，調(diào)速性能和過載保護性能都較好。由于工作機構(gòu)要求有較大的過載能力，而油馬達對沖擊載荷和短時過載的適應性較差，故一般掘進機的工作機構(gòu)都采用電動機單獨驅(qū)動方式。掘進機液壓系統(tǒng)的工作原理（以ELMB型掘進機為例）ELMB型掘進機除工作機構(gòu)外，其余各部分的動作均采用液壓傳動，其系統(tǒng)原理如圖4-3-8所示。整個液壓系統(tǒng)由一臺45kW的雙出軸電動機驅(qū)動一臺CBZ2063/032型雙聯(lián)齒輪泵和一臺CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵，分別向四個獨立的開式液壓回路供油。,.,.,（1）裝運系統(tǒng)回路動力源為CBZ2063/032型雙聯(lián)齒輪泵中的063泵，該泵經(jīng)吸油過濾器從油箱中吸油，輸出的壓力油（14MPa）通過手動換向閥控制裝運機構(gòu)的兩個擺線油馬達。（2）行走系統(tǒng)回路CBZ2063/032泵中的032泵輸出的壓力油（16MPa）通過分流閥以等流量流經(jīng)兩個手動換向閥，控制兩臺履帶行走機構(gòu)的內(nèi)曲線油馬達。兩個手動換向閥組成并聯(lián)閥組?；芈分胁捎梅至鏖y為了保證兩履帶的同步運行，防止履帶單邊打滑。（3）工作機構(gòu)及鏟板油缸系統(tǒng)回路動力源為CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵中的前泵，通過四聯(lián)操縱閥組A，控制工作機構(gòu)的三組油缸和一組鏟板升降油缸，回路壓力為12MPa。（4）轉(zhuǎn)載及起重系統(tǒng)回路CBG1025/025泵中的后泵通過四聯(lián)操縱閥組B，分別控制皮帶轉(zhuǎn)載機擺線油馬達、轉(zhuǎn)載機構(gòu)的升降和水平擺動油缸以及整機的起重油缸，回路壓力為10MPa。,.,整個液壓系統(tǒng)中的各回路的壓力值可通過耐震壓力表觀察，壓力表由壓力表開關(guān)閥K控制。為了使機器空載調(diào)動時提高行走速度，回路（2）和（3）采用合流裝置，可通過一個二位三通轉(zhuǎn)閥，將回路（3）的流量合并到回路（2）中去，此時回路（2）流量增加，行走速度由2.86m/min提高到5.04m/min，回路（3）此時停止工作。5、除塵裝置部分斷面巷道掘進機均設置有外噴霧或內(nèi)、外噴霧結(jié)合的噴霧滅塵系統(tǒng)。如ELMB型掘進機的噴霧滅塵系統(tǒng)（圖4-3-9），包括有內(nèi)噴霧、外噴霧和冷卻引射噴霧三部分。其供水裝置為PB80/55型噴霧水泵，流量為80l/min，最高壓力為5.5MPa。,.,水泵輸出的壓力水經(jīng)水門后分成三條水路同時工作：（1）水水門液壓系統(tǒng)冷卻器水冷電動機引射噴霧器；（2）水水門三通節(jié)流閥外噴霧裝置；（3）水水門三通工作臂內(nèi)噴霧裝置。,.,引射噴霧器由噴嘴1、引射風筒2、導水芯3等組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-3-10。當壓力水從裝有螺旋導水芯3的噴嘴1中高速噴出時，引射風筒2的后部形成一個負壓區(qū)，風筒后部周圍空氣被吸入并形成風流。風流在經(jīng)過引射風筒的直線段喉管時，速度達到最大，并隨水霧一起噴射到前方，噴出的水霧呈圓錐狀。引射噴霧器安裝在主機前部導軌兩側(cè)，噴嘴口徑為2.5mm，工作壓力1MPa。外噴霧裝置的噴嘴安裝在掘進機工作臂上，按不同的噴射角度在固定架上布置了8個引射噴嘴。內(nèi)噴霧裝置的19個噴嘴布置在截割頭上，壓力水經(jīng)噴嘴向截齒切割點噴霧。,.,四、部分斷面巷道掘進機的工作方式與使用中應注意的問題使用部分斷面巷道掘進機的目的，在于提高掘進速度和效率，降低成本，改善勞動條件。因此在采準巷道中使用掘進機，首先應考慮機器的適用條件，綜合地考慮技術(shù)經(jīng)濟合理性和安全可靠性，才有利于機器效能的充分發(fā)揮。下面條件下使用部分斷面巷道掘進機一般可達到較好的技術(shù)經(jīng)濟效果。（1）所掘巷道斷面形狀是梯形或拱形，斷面尺寸適當。（2）巖石的堅硬度f4，磨蝕性系數(shù)5mm/km時，使用效果較好。（3）掘進機重量在15t以下，掘進的巷道長度應超過200m；掘進機重量超過15t，掘進的巷道長度應超過300m；重量在20t以上的大斷面掘進機，掘進的巷道長度應超過600m。,.,（4）掘進機的工作方式和支護工藝與頂板條件相適應。（5）掘進直的巷道時，效率較高。在煤巷或半煤巖巷中使用部分斷面掘進機時，正確選擇掘進機的工作方式和切割程序，對充分發(fā)揮機器的效能，提高掘進效率也是十分重要的。工作方式方面：掘進機在開始截割工作時，首先應利用工作機構(gòu)伸縮裝置或開動履帶行走機構(gòu)，使截割頭切入工作面煤（或巖）壁一定深度（截深），然后通過截割頭的水平擺動和垂直擺動，即可切割出所要求的巷道斷面形狀。對縱軸式工作機構(gòu)來說，切入工作面時，主要依靠截割頭的鉆進，其截深可根據(jù)煤巖性質(zhì)取為等于或略大于、略小于截割頭長度。應當注意的是，在截割頭鉆入煤壁時，推進速度不可過大，每切入一定深度后要停止推進，使旋轉(zhuǎn)的截割頭清理掉截落的小塊煤巖，然后再繼續(xù)推進，如此反復進行，直到達到要求的截深。,.,對橫軸式工作機構(gòu)來說，由于兩截割頭之間有一段距離無截齒，所以在切入工作面的同時，必須輔以左右擺動，以截割掉中間形成的“煤墻”，其截深也應逐漸達到。橫軸式截割頭一般采用自上而下的旋轉(zhuǎn)截割方向，這樣做有利于裝載和安全。截割程序方面：圖4-3-11中給出了幾種常見的工作面切割程序，可供參考,.,在確定掘進工作面的切割程序時，最好遵循以下幾條原則：1、掘進半煤巖巷道時，應先截煤，后截割巖石（4-3-11ae，i，j）;2、在大多數(shù)情況下，應從工作面下角開始切入工作面，首先切底掏槽。這樣在切入過程中機器的穩(wěn)定性較好，也利于掘進機裝載及提高生產(chǎn)能力（圖4-3-11f,g,h，k）；3、工作面的切割必須考慮煤（或巖）的層理，截割頭應沿層理方向移動，不應橫斷層理（圖4-3-11i,j）；4、在煤層中掘進時，可先切割出巷道外廊，再破碎中間部分，這樣可減少煤的破碎（圖4-3-11g）；5、巖石硬度不同時，應先破碎較軟的部分（圖4-3-11i,j）6、在巷道斷面很大的情況下，需調(diào)動掘進機，可把工作面分成左右兩部分分別掘進（圖4-3-11g）。,.,在使用掘進機還應注意以下問題：1、在截割過程中，裝載機構(gòu)的鏟板應始終緊貼底板，不應輕易抬起，這樣做裝載煤巖的效果較好，底板干凈；2、無論采用何種切割程序，都應特別注意清底工作，否則由于底板上堆積大量煤巖，會使掘進機的履帶向前行走時越墊越高；3、截割時應盡量避免截割頭帶負荷起動，同時應注意不要讓機器經(jīng)常過負荷運行，工作中應根據(jù)機器的振動情況，合理選擇截割頭的水平和垂直進給速度，以獲得較好的截割工況；4、認真做好掘進機的日常保養(yǎng)、維修和潤滑工作。,.,第二節(jié)全斷面巷道掘進機全斷面巷道掘進機主要用于開挖圓形斷面的巖石巷道，因此也稱為巖石掘進機。我國已研制出TBM32型3.2m直徑和JEA型5m直徑兩種巖石掘進機，技術(shù)特征見表4-3-3。一、盤形滾刀及其破巖機理巖石掘進機一般采用滾壓方法破碎巖石，使用的刀具有盤形滾刀和球齒滾刀兩類，其中盤形滾刀用的較多。圖4-3-12是TBM32型巖石掘進機使用的盤形滾刀結(jié)構(gòu)（正滾刀）。到圈1和刀體5采用緊配合聯(lián)接，通過鋼球2和滾子3等組成的軸承裝在心軸4上，心軸固定在工作機構(gòu)刀盤的刀座上，刀體兩端采用雙邊金屬環(huán)浮動型斷面密封。工作時，利用掘進機的推進機構(gòu)產(chǎn)生的推進力使?jié)L刀的刀圈緊壓在工作面上，隨著刀盤的旋轉(zhuǎn)，滾刀的工作面上滾動，從而實現(xiàn)滾壓破巖。,.,.,盤形滾刀主要是利用其對巖石的擠壓與剪切來破碎巖石的（圖4-3-13）。當盤形滾刀受到推壓力時，首先把刀刃前面的巖石擠碎，形成處于三向擠壓狀態(tài)的粉碎區(qū)，并使其周圍巖石內(nèi)部產(chǎn)生裂紋。在推壓力作用下，裂紋伸長，使巖石碎裂，構(gòu)成小塊的巖石破碎體，并同粉碎區(qū)內(nèi)的巖粉一起，沿滾刀刀刃兩側(cè)面迸出。由于滾刀有楔形的刀刃，若適當布置滾刀間距，相鄰滾刀之間的巖石就可因裂紋的不斷擴大而成片地被剪切崩落。,.,盤形滾刀刀圈采用6Cr4W2Mo2V合金鋼。為了掘進中硬以上巖石，普遍采用大直徑盤形滾刀（達395mm）。滾刀間距是一個重要的參數(shù)，在具體的條件下存在著一個破巖最多、能耗最少，因而掘進速度最快，能夠充分發(fā)揮機器效能的最佳間距。在一定的滾刀幾何形狀、推壓力和巖石種類等條件下，最佳間距是一定的。當?shù)毒哌呪g、巖石情況有變化時，可以通過調(diào)整推壓力保證刀盤在破巖較多、能耗較少的近似最佳條件下工作，為了達到較好的破巖效果，盤形滾刀的推壓力必須足夠大，而且應根據(jù)具體工作條件適當加以調(diào)整。,.,二、TBM32型巖石掘進機（圖4-3-14）組成：主要由刀盤工作機構(gòu)1、傳動導向機構(gòu)（機頭架）2、水平支撐與推進機構(gòu)4、大梁3、液壓錨桿鉆機7、主皮帶機8、操縱室5、后支撐6等組成。,.,1、刀盤工作機構(gòu)刀盤1的球形表面上按螺旋線形狀，以一定的間距布置有31把盤形滾刀，其中中心刀4把，刀圈直徑280mm；正刀19把，邊刀8把，正刀與邊刀結(jié)構(gòu)相同，刀圈直徑300mm。刀盤后部與組合大軸承的內(nèi)齒圈通過螺栓聯(lián)接成一體，內(nèi)齒圈同時也是組合軸承的內(nèi)座圈。組合軸承的外座圈用螺栓固定在機頭架上。工作時，刀盤在機器推力的作用下將盤形滾刀緊壓在巖壁上，同時由電動機通過減速器和內(nèi)齒圈帶動刀盤旋轉(zhuǎn)，使巖壁被滾刀碾壓出一系列同心圓的凹槽，凹槽之間的巖石也不斷地被剪切破碎成碎片。刀盤外緣均勻地裝有6個鏟斗，當鏟斗轉(zhuǎn)到工作面底部時將破落的巖碴裝入斗內(nèi)，然后提升到頂部，卸入主皮帶機受料槽而運出工作面。刀盤表面上布置有噴嘴，由刀盤中心的水管引入壓力水，供噴霧滅塵。在刀盤和機頭架的相對運動表面處，設置有組合密封，以防止巖碴和水進入刀盤內(nèi)部。,.,2、傳動導向機構(gòu)傳動導向機構(gòu)的作用是將電動機功率經(jīng)減速器傳送到刀盤上，產(chǎn)生回轉(zhuǎn)扭矩，并組成機器的前支承部，對刀盤工作起定位和穩(wěn)定作用。刀盤由裝在傳動導向機構(gòu)中的導向殼體上的兩臺125kW電動機和減速器共同驅(qū)動，其傳動系統(tǒng)如圖4-3-15所示。減速器由兩級行星齒輪傳動組成，用螺栓和圓錐銷固定在導向殼體上，減速器出軸上的齒輪Z7與刀盤內(nèi)齒圈Z8嚙合，驅(qū)動刀盤旋轉(zhuǎn)。兩臺電動機中有一臺為雙出軸、裝有液壓驅(qū)動的摩擦離合器和油馬達組成的刀盤點動裝置，供刀盤空轉(zhuǎn)、定位之用。利用點動裝置可實現(xiàn)刀盤的微動，以找準刀盤入口位置，使操作者可進入刀盤前面進行檢查及更換刀具。,.,.,導向機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡圖如圖4-3-16。導向殼體9前面通過組合軸承支承刀盤，后面與掘進機大梁聯(lián)接，并與下支撐板1和側(cè)支承板3及護板6構(gòu)成一個圓形支撐環(huán)。導向殼體與下支撐板間用螺栓固定，成為固定支撐。必要時也可去掉螺栓，借助下油缸2使導向殼體相對下支撐板作上下移動，使掘進頭可以升降。左右側(cè)支撐板3主要對刀盤起穩(wěn)定作用，掘進過程中可以通過楔形調(diào)向油缸11使側(cè)支撐板做微量調(diào)整，然后用鎖定油缸4鎖定，以便利司機準確操作。護頂板6主要起臨時支護頂板作用，工作時帶壓前移，以保證支護的良好。通過護頂油缸和四連桿機構(gòu)（圖4-3-14）可使護頂板平行升降。,.,.,3、水平支撐與推進機構(gòu)水平支撐與推進機構(gòu)給刀盤工作機構(gòu)以所需的推進力，并使掘進機實現(xiàn)液壓邁步行走，其結(jié)構(gòu)如圖4-3-17所示。,.,水平支撐油缸7可把水平支撐板3緊在巷道兩幫上，其活塞桿端與支撐板間用球頭連接，以適應巷道兩幫不平行和不平整的情況。鞍座4與水平支撐油缸7之間通過四個斜油缸2和十字銷相聯(lián)接。掘進機大梁上的滑軌插入鞍座上的滑道內(nèi)，使整個水平支撐與推進機構(gòu)可沿大