掘進機成套設備

綜合(zōnghé)機械化

掘進成套設備

楊玉花(yùhuā)QQ:1015972885精品資料EBZ230TY型掘進機精品資料

精品資料第一章緒論第一節(jié)國內(nèi)外掘進技術和設備發(fā)展現(xiàn)狀第二節(jié)掘進技術發(fā)展趨勢第二章懸臂式掘進機第一節(jié)概述第二節(jié)掘進機綜合作業(yè)線設備選型第三節(jié)縱軸懸臂式掘進機第四節(jié)橫軸懸臂式掘進機第三章懸臂式掘進機的設計第一節(jié)懸臂式掘進機總體參數(shù)確定第二節(jié)切割頭設計第三節(jié)工作機構(gòu)運動(yùndòng)和受力研究第四節(jié)回轉(zhuǎn)臺設計分析第五節(jié)裝載機構(gòu)第六節(jié)行走機構(gòu)精品資料第四章綜合(zōnghé)機械化掘進作業(yè)線典型實例第一節(jié)概述第二節(jié)煤及半煤巖巷道施工特點第三節(jié)工作面設備配套及主要特點第四節(jié)綜合(zōnghé)機械化掘進作業(yè)線的選擇第五章技術標準和試驗方法第一節(jié)懸臂式掘進機技術標準第二節(jié)試驗方法與手段第三節(jié)產(chǎn)品驗收第六章使用與維護第一節(jié)掘進機的操作及注意事項第二節(jié)維護關鍵精品資料第七章掘錨聯(lián)合機組第一節(jié)12CM15掘錨機第二節(jié)ABM20型掘錨聯(lián)合機組第三節(jié)安德森KBⅡ型掘錨聯(lián)合機組第四節(jié)BJD2048HP/MB型掘錨聯(lián)合機組第八章連續(xù)(liánxù)采煤機第一節(jié)概述第二節(jié)12CM18－10D型連續(xù)(liánxù)采煤機第三節(jié)CM一800型連續(xù)(liánxù)采煤機第九章錨桿鉆機第一節(jié)錨桿鉆機現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢第二節(jié)分類與優(yōu)缺點及使用范圍第三節(jié)工作原理與結(jié)構(gòu)特征精品資料第一章．緒論(xùlùn)今后20-30年，掘進(juéjìn)技術仍然會在鉆爆破巖掘進(juéjìn)、懸臂式掘進(juéjìn)機、連續(xù)采煤機、掘錨聯(lián)合機組以及全斷面掘進(juéjìn)機五個方向持續(xù)發(fā)展。在全硬巖巷道的掘進(juéjìn)中，鉆爆破巖掘進(juéjìn)在很長一段時間內(nèi)仍會是一種主要方式，但在一些重要領域，全斷面掘進(juéjìn)機會逐步取代鉆爆破巖掘進(juéjìn)；在硬度較低的全巖巷道和半煤巖巷道，懸臂式掘進(juéjìn)機會得到大力發(fā)展，逐步成為主要的掘進(juéjìn)方式；在一些條件時宜的煤巷掘進(juéjìn)中，掘進(juéjìn)效率較高的連續(xù)采煤及和掘錨聯(lián)合機組將會得到推廣應用。精品資料掘進(juéjìn)設備按掘進(juéjìn)工藝分為鉆眼爆破法掘進(juéjìn)設備和綜合機械化掘進(juéjìn)設備兩大類。綜合機械化掘進：隨著采煤工作面綜合機械化程度的提高,要求巷道掘進速度相應加快,以保證采掘比例協(xié)調(diào)和礦井的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。采用綜合機械化掘進設備是實現(xiàn)這一目的的重要手段。綜合機械化掘進設備直接用掘進機實施破落煤巖、裝載、轉(zhuǎn)載(zhuǎnzǎi)及支護等工序,實現(xiàn)這些工序的平行作業(yè)。精品資料鉆爆破巖掘進：這種掘進技術的關鍵設備是鑿巖機，由于液壓鑿巖機具有能力消耗少，鑿巖速度快、效率高、噪音小、易于控制、卡鉆事故少、鉆機壽命長等許多優(yōu)點，液壓鑿巖機將會得到(dédào)快速的發(fā)展。液壓鑿巖機發(fā)展趨勢是大扭矩、大沖擊能、高頻率；液壓鑿巖技術也會向著鉆、裝、運、支配套作業(yè)方向發(fā)展。精品資料掘進機斷面形狀(xíngzhuàn)分類：從使用的掘進機來講，一是滾筒式掘機，采掘煤巷，為矩形巷，如引進美國久益的12CM15、27、AM-50型連續(xù)采煤機；二是圓錐滾筒式掘機，可掘半煤半巖巷，如、S200，EBZ160等掘機。按工作機構(gòu)切割工作面的方式進行分類(fēnlèi)：部分斷面掘進機和全斷面巷道掘進機。精品資料懸臂式掘進機：縱軸式掘進機和橫軸式掘進機懸臂式掘進機掘進法目前中等硬度以下使用最為普遍的一種綜合機械化掘進機技術，關鍵設備是懸臂式掘進機。懸臂式掘進機在基本功能、可靠性及其技術已基本成熟，現(xiàn)場應用也已很熟練，新產(chǎn)品新設備的出現(xiàn)也很容易接受。今后，懸臂式掘進機將會向著大型化、輔助功能多樣化、機電液一體化的方向發(fā)展(fāzhǎn)。（按機器的驅(qū)動方式分：電力和電-液驅(qū)動。）精品資料連續(xù)采煤機及掘錨聯(lián)合機組：連續(xù)采煤機和錨桿鉆機的交叉換位施工，使煤巷掘進速度大幅提高。在連續(xù)采煤機基礎上，通過裝設錨桿鉆機，用一臺設備來完成巷道掘進的落、裝煤及錨桿打眼、安裝功能，從而出現(xiàn)了掘錨機組。掘錨機組引起了世界采礦界的廣泛關注，被譽為煤巷掘進機的一次技術革命。相比連續(xù)采煤機，掘錨機組適應范圍(fànwéi)更廣，支護效果、掘進工效也有了進一步改善。掘錨機組掘進法將是煤巷掘進的一種主要趨勢。精品資料全斷面掘進機：在長距離、大斷面硬巖掘進機方面，全斷面掘進機在世界范圍內(nèi)達到了廣泛的使用。全斷面掘進機今后將會向著大斷面化、斷面多樣化、使用范圍擴大化、自動化和長距離化的方向發(fā)展。目前(mùqián)，煤礦用量較少，可適當講解。精品資料新型懸臂(xuánbì)式掘進機：隨著城市規(guī)劃建設和發(fā)展，城區(qū)向地下發(fā)展的趨勢也越來越明顯，在過去幾十年中，全斷面掘進機用量較多，但存在一些問題。比如：價格昂貴，笨重，靈活性較差等。近幾年人們開始研究懸臂(xuánbì)式掘進機用于城市地下工程的掘進，而且有不少的城市已列入研制計劃。精品資料第二章懸臂(xuánbì)式掘進機第一節(jié)概述懸臂式掘進機是一種能夠?qū)崿F(xiàn)截割、裝載運輸、自行走及噴霧除塵的聯(lián)合(liánhé)機組。隨著回采工作面綜合采煤機械化的快速發(fā)展，煤礦對巷道掘進速度要求越來越高。為了提高采準巷道的速度，懸臂式掘進機被大力研制并逐步發(fā)展完善。精品資料

懸臂式掘進機特點1）能夠保證巷道圍巖穩(wěn)定性。因為掘進機掘進時，巷道圍巖不受爆破的振動破壞(pòhuài)，有利于巷道支護管理。2）掘進速度快、效率高。平均速度比用鉆爆法配合裝巖機提高1.5～2倍，勞動效率提高2～3倍?？焖倬蜻M能及時查明必要的煤田情況，并能按時準備好接替工作面。3）減少巷道超挖和不必要的工作量。4）可改善工人勞動條件，降低工人勞動強度。5）降低掘進面粉塵和有害氣體污染，改善作業(yè)環(huán)境。6）可減少作業(yè)人員，提高安全性。精品資料

一、國外掘進機發(fā)展概況早在上世紀三十年代，德國、前蘇聯(lián)、英國、美國等就開始了煤礦巷道掘進機的研制，但巷道掘進機得到較廣泛工業(yè)性應用還是在第二次世界大戰(zhàn)之后。1948年，匈牙利開始研制F系列煤巷掘進機。當時是為了適應“房柱式”開采的需要。1949年生產(chǎn)(shēngchǎn)的F2型掘進機，是世界上的第一臺懸臂式掘進機，不過當時還未能實現(xiàn)懸臂式掘進機的全部主要功能。精品資料

1951年匈牙利研制了采用履帶行走機構(gòu)的F4型懸臂式掘進機，這種機型除采用橫軸截割方式和調(diào)動靈活的履帶行走機構(gòu)外，還采用了鏟板和星輪裝載機構(gòu)，并采用了刮板運輸機轉(zhuǎn)運物料。這種機型已經(jīng)(yǐjing)具備了現(xiàn)代懸臂式掘進機的雛形。F系列掘進機是目前懸臂式橫軸掘進機的原始機型。1971奧地利ALPINE公司在匈牙利F系列掘進機的基礎上，研制了AM-50型掘進機，并在此基礎上逐步形成了AM系列掘進機。精品資料1956年前蘇聯(lián)生產(chǎn)了首臺ПК-3型縱軸懸臂式掘進機，在8㎡斷面下煤巷中使用。ПК-3型掘進機是目前(mùqián)縱軸懸臂式掘進機的雛形。1960～1964年，英國從前蘇聯(lián)引進了ПК-3型掘進機，進行工業(yè)性試驗，同時開始了懸臂式掘進機的研制。1963年DOSCO公司在ПК-3型掘進機的基礎上，通過改變截割頭截齒配列和更換電氣系統(tǒng)，研制成了MK-Ⅱ型和MK-ⅡA型掘進機，并逐步發(fā)展成為DOSCO系列掘進機。1968年，德國EICKHOFF公司在引進的DOSCO掘進機基礎上研制開發(fā)出了EV-100型掘進機。后來德國PAURAT公司有研制出了ET系列掘進機，使縱軸懸臂式掘進機逐步形成系列化。精品資料國外幾種代表機型F6-HK18匈牙利ПК-9P22前蘇聯(lián)AM-5018奧地利MRH-S10021日本(rìběn)WAV30046德國MK334英國MRH-S22033日本(rìběn)AHM10546奧地利精品資料二、國內(nèi)掘進機發(fā)展概況我國懸臂式掘進機的發(fā)展大體分為三個階段。第一階段是上世紀60年代(niándài)初期到70年代(niándài)末，這一階段主要是以引進國外掘進機為主，在引進的同時，我們的技術人員開始嘗試進行消化吸收，但研究水平較低，主要以切割煤的輕型機為主。主要以當時太原煤研所研制的反帝Ⅰ型、反帝Ⅱ型和反修Ⅲ型為代表，形成我國第一代掘進機。盡管如此，這一時期的嘗試也為我國懸臂式掘進機的第二階段發(fā)展打下了良好的技術基礎。這一時期產(chǎn)品的主要特點是重量輕、體積小、截割能力弱、技術含量偏低，適應于煤巷掘進。精品資料上世紀70年代末到90年代初為消化吸收階段。這一階段我國分別從英國、奧地利、日本、前蘇聯(lián)、美國(měiɡuó)、德國、匈牙利等國家引進了16種、近200臺掘進設備，對我國煤礦使用掘進機起到了推動作用。在此期間，我國與國外合作生產(chǎn)了幾種懸臂式掘進機并逐步實現(xiàn)了國產(chǎn)化。同時由太原分院研制的EM1－30型、EL—90型和EL—110型掘進機分別在佳木斯煤機廠和淮南煤機廠投入小批量生產(chǎn)。在煤礦采掘設備“一條龍”項目引進中，又引進了奧地利阿爾卑尼公司的AM50、日本三井三池公司的S100－41型掘進機制造技術和先進的加工設備，使我國形成了批量生產(chǎn)掘進機的能力，基本上結(jié)束了中、小型掘進機依賴進口的局面。精品資料90年代初至今為自主研發(fā)階段。這一階段中型懸臂式掘進機發(fā)展日趨成熟，重型掘進機大批出現(xiàn)，懸臂式掘進機的設計與加工制造水平已相當先進。并且具備了根據(jù)礦井條件實現(xiàn)個性化設計的能力。這一時期形成了多個(duōɡè)系列的產(chǎn)品，主要有煤科總院太原分院研制的EBJ(Z)系列、佳木斯煤機廠生產(chǎn)的S系列、煤科總院上海分院設計的EBJ系列等型掘進機。這一時期的代表機型主要有太原分院研制的EBJ-160、EBZ160TY和EBJ-120TP型掘進機，其中EBJ-160和EBJ-120TP兩種機型獲得了國家科技進步二等獎，另外還有佳木斯煤機廠生產(chǎn)的S150型掘進機。精品資料這一階段我國懸臂(xuánbì)式掘進機的設計水平大幅提高，各種先進的三維設計和分析軟件廣泛使用，機器可靠性大幅提高，功能日趨完善，功率更大，一些先進的故障診斷和顯示技術、離機遙控技術應用其中，我國的懸臂(xuánbì)式掘進機設計和生產(chǎn)使用技術跨入了國際先進國家的行列。由煤科總院太原分院設計的EBZ160TY型掘進機首次采用了恒功率雙速截割電機、恒功率變量泵和比例多路換向閥的液壓系統(tǒng)，首次將國產(chǎn)掘進機的工作壓力由16MPa提高到23MPa，并能可靠運行，這一機型的研制成功，標志著我國懸臂(xuánbì)式掘進機的研制水平又邁上了一個新臺階。精品資料我國自主研發(fā)代表機型EBJ-160太原(tàiyuán)研究院EBJ-120TP太原(tàiyuán)研究院EBZ160TY太原(tàiyuán)研究院S150J佳木斯ELMB-75C南京晨光EBJ-160SH上海研究院精品資料三、掘進機技術的發(fā)展趨勢1.發(fā)展方向1）增強截割能力2）提高工作可靠性3）采用緊湊化設計，降低重心，提高工作穩(wěn)定性4）增強對各種復雜地質(zhì)條件的適應性5）研究(yánjiū)新型刀具和新的截割技術6）發(fā)展自動控制技術7）發(fā)展掘錨機組，實現(xiàn)快速掘進精品資料2．截割技術（1）截割頭的設計截割頭的設計應滿足以下要求：切削效率高，受力均勻，穩(wěn)定性好，刀具消耗小。而要達到這些要求，主要的設計準則就是每個刀具在截割頭旋轉(zhuǎn)一周時能夠切削下相同的物料。隨著設計工具的改善和設計手段的提高，各種CAD、CAE、有限元等軟件的普遍使用，可利用三維造型的方便功能結(jié)合傳統(tǒng)的截割頭設計理論，進一步優(yōu)化截割頭設計。截割頭的設計和研究(yánjiū)主要在兩方向進行：一是截齒排列設計和研究(yánjiū)，二是截齒設計和研究(yánjiū)。精品資料（2）輔助切割為了提高截割效率，輔助截割也有較多的應用。比如：較成功的有高壓水和沖擊振動輔助截割兩種方式。比如：ELMB-75C型掘進機上的使用表明，破巖效率可提高30％。（3）雙速截割掘進機采用變速方式來改變截割性能，目前截割調(diào)速方式有三種：一是采用恒扭矩雙速電機，但缺點是高低速(dīsù)時輸出的扭矩基本一致，無法提高截割力。二是采用機械變速，在低速(dīsù)時可以提供更大的截割力，但變速困難。三是采用恒功率雙速截割電動機，這種方式調(diào)速方便，提高了機器的破巖能力。煤科總院太原院的EBZ160TY型掘進機首次采用了這種截割電動機，低速(dīsù)時平均單刀力可達7200N，是同類機型的1.5～2倍，整機截割能力明顯加強，使用效果良好。精品資料2．負載反饋調(diào)速技術負載反饋調(diào)速技術就是利用比例多路換向閥、變量泵－負載反饋無級調(diào)速，合理調(diào)整切割牽引(qiānyǐn)速度，有效地減少功率損耗，降低液壓系統(tǒng)發(fā)熱，延長液壓元部件使用壽命，使掘進機能可靠地工作。3．履帶內(nèi)藏式行星減速器技術履帶內(nèi)藏式行星減速器傳動具有占用空間小、效率高、機器通過性好等優(yōu)點，已成功地應用于工程機械如挖掘機等。將其應用于結(jié)構(gòu)空間受限的懸臂式掘進機，從性能上具有傳動比大、傳動效率高、輸出轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點，從結(jié)構(gòu)上具有體積小、重量輕等特點。精品資料4．工況監(jiān)控技術掘進機工況監(jiān)控技術包括掘進機工況監(jiān)測、故障診斷兩方面。新推出的掘進機已實現(xiàn)了推進方向和斷面監(jiān)控、電動機功率自動調(diào)節(jié)、離機遙控操作及工況監(jiān)測和故障診斷，部分掘進機實現(xiàn)了PLC模擬量處理功能對回路的循環(huán)檢測，提供了更方便(fāngbiàn)的人機漢顯操作系統(tǒng)。5．配套技術巷道的綜合機械化掘進是一項系統(tǒng)工程，制約煤礦巷道快速掘進的主要因素并不是掘進機本身的掘進能力，而是支護和其它輔助工序。比如：配套轉(zhuǎn)載技術、配套錨桿支護技術、配套機載除塵技術等等。精品資料四、掘進機主要機構(gòu)

懸臂式掘進機要同時(tóngshí)實現(xiàn)將煤巖從礦體分離、裝載運出、并實現(xiàn)機器本身的行走調(diào)動和噴霧滅塵等功能。它主要由截割機構(gòu)、裝載機構(gòu)、運輸機構(gòu)、機架及回轉(zhuǎn)臺、行走機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、冷卻滅塵系統(tǒng)及機器的操作控制與保護等九部分組成。其總體結(jié)構(gòu)如圖所示。精品資料懸臂式掘進機的主要結(jié)構(gòu)1.截割機構(gòu)2.裝載機構(gòu)3.運輸(yùnshū)機構(gòu)4.機架及回轉(zhuǎn)臺5.行走機構(gòu)6.液壓系統(tǒng)7.電氣系統(tǒng)8.供水系統(tǒng)9.操作臺精品資料1.截割機構(gòu)截割機構(gòu)主要由截割頭、懸臂、截割減速器、截割電機組成，部分懸臂式掘進機截割部還設有叉形架，用來保護截割電機。截割機構(gòu)工作時，截割電機通過減速器驅(qū)動截割頭旋轉(zhuǎn)，利用裝在截割頭上的截齒破碎煤巖。截割頭縱向推進力由行走機構(gòu)（或伸縮油缸）提供。截割機構(gòu)鉸接于回轉(zhuǎn)臺上，并借助于安裝在截割部和回轉(zhuǎn)臺之間的升降油缸和安裝于回轉(zhuǎn)臺與機架之間的兩個回轉(zhuǎn)油缸，實現(xiàn)整個截割機構(gòu)的升、降和回轉(zhuǎn)運動，由此截割出任意形狀的斷面。按照破碎巖石的方式(fāngshì)不同，懸臂式掘進機截割機構(gòu)可分為橫軸式和縱軸式兩類。精品資料1）縱軸式

縱軸式掘進機的截割頭軸線和懸臂軸線相重合（見圖），截割頭多為錐形，為了提高截割能力有的也被設計為球柱形。工作時，先是將截割頭鉆進煤壁掏槽，然后(ránhòu)按一定方式擺動懸臂，直至掘出所需要的斷面。當巷道斷面巖石硬度不同時，應先選擇軟巖截割；截割層狀巖石時，應沿層理方向截割，以降低截割比能耗。2）橫軸式橫軸式掘進機的截割頭軸線與懸臂軸線相垂直（見圖），工作時也是先進行掏槽截割，掏槽進給力來自履帶行走機構(gòu)或伸縮油缸，最大掏槽深度為截割頭直徑的三分之二。掏槽時，截割頭需做短幅擺動，以截割位于兩半截割頭中間部分的煤巖。因而使得操作較復雜。掏槽可在工作面上部或下部進行，但硬巖截割時應盡可能在工作面上部掏槽。精品資料橫軸式截割機構(gòu)(jīgòu)精品資料懸臂式掘進機截割機構(gòu)懸臂能否伸縮分為可伸縮和不可伸縮兩種截割機構(gòu)1）不可伸縮式截割機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小、重量輕，但掏槽時需要借助行走機構(gòu)的推力使截割頭鉆入煤壁。因而機器需要頻繁調(diào)動，對底板的破壞比較嚴重。另外，在鉆進煤壁阻力較大(jiàodà)時，履帶容易打滑，磨損加劇。2）可伸縮截割機構(gòu)可借助懸臂的伸縮使截割頭鉆入煤壁，無需開動行走機構(gòu)，就可提供恒定較大(jiàodà)的鉆進力?？缮炜s截割機構(gòu)有內(nèi)、外伸縮兩種。外伸縮懸臂的機構(gòu)尺寸和重量比較大(jiàodà)，推進阻力大，機器的穩(wěn)定性不太好。內(nèi)伸縮也有兩種型式，一種是花鍵伸縮型，這種內(nèi)伸縮機構(gòu)結(jié)構(gòu)相對復雜，加工工藝性較差，可靠性也不太高；另一種是電機伸縮型，這種伸縮機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，但伸縮電纜及水管布置困難，且截割電機損壞后更換困難。精品資料2.裝載機構(gòu)裝載機構(gòu)位于機器前端的下方，其主要作用是將被截割機構(gòu)分離和破碎的物料集中裝載到運輸機構(gòu)上去。裝載機構(gòu)主要由鏟板及左右對稱的收集裝置組成。根據(jù)收集裝置結(jié)構(gòu)的不同，裝載機構(gòu)可分為刮板式裝載機構(gòu)、蟹爪式裝載機構(gòu)和星輪裝載機構(gòu)。①刮板式裝載機構(gòu)行成封閉運動鏈，裝載面寬度大，但結(jié)構(gòu)復雜，效率低且裝載效果差，已基本不再采用。②蟹爪式裝載機構(gòu)蟹爪式裝載機構(gòu)由液壓馬達或電機提供動力，經(jīng)減速器驅(qū)動左右蟹爪收集物料。通過準確設計的蟹爪運動軌跡，可將物料收集搬運至運輸機構(gòu)中，它生產(chǎn)效率較高，但由于其結(jié)構(gòu)復雜，動載荷大，故障率高，使用正逐漸減少。③星輪裝載機構(gòu)一般通過低速大扭矩液壓馬達直接驅(qū)動多爪星輪，達到收集物料的目的。由于它具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低等優(yōu)點。雖過載能力(nénglì)較低，但還是在掘進機上得到了快速的推廣應用，目前使用最多。精品資料3.運輸機構(gòu)運輸機構(gòu)（又稱刮板輸送機）主要由機前部、機后部、驅(qū)動裝置、刮板鏈、張緊裝置、脫鏈器和改向輪等組成。刮板輸送機位于機器中軸，前端與主機架或鏟板鉸接，后部托在機架上。運輸機構(gòu)可采用低速大扭矩液壓馬達(mǎdá)直接驅(qū)動（或用電機經(jīng)減速器驅(qū)動），刮板鏈條的張緊通過在運輸機尾部的張緊油缸來實現(xiàn)。運輸機構(gòu)根據(jù)刮板鏈條形式的不同可分為邊雙鏈和中單鏈運輸機兩種。4.機架和回轉(zhuǎn)臺機架是整個機器的骨架。它承受著來自截割、行走和裝載的各種載荷。機器中的各部件均用螺栓或銷軸與機架聯(lián)接。機架一般為框架結(jié)構(gòu)。為了井下運輸方便，機架多設計為分體式結(jié)構(gòu)?；剞D(zhuǎn)臺主要用于實現(xiàn)切割機構(gòu)的升降和回轉(zhuǎn)運動。通過大型回轉(zhuǎn)軸承止口和高強度螺栓支承、聯(lián)接，使回轉(zhuǎn)臺座落在機架上。工作時，在回轉(zhuǎn)油缸（也可以是齒輪齒條型結(jié)構(gòu)）的作用下，帶動截割機構(gòu)水平擺動。截割機構(gòu)的升降則是通過回轉(zhuǎn)臺支座上左、右耳軸鉸接相連的兩個升降油缸來實現(xiàn)的。精品資料5.行走機構(gòu)根據(jù)機器行走方式的不同可分為履帶式、邁步式和組合式三種行走機構(gòu)?，F(xiàn)代掘進機多采用履帶式行走機構(gòu)。行走機構(gòu)用來實現(xiàn)機器的調(diào)動和牽引轉(zhuǎn)載機，并在不可伸縮式懸臂機型中提供鉆進所需的推進力，同時，機器的重量和掘進中產(chǎn)生的截割反力也通過行走機構(gòu)傳送到底板上。由于工作和調(diào)動的速度(sùdù)大小不同，故行走機構(gòu)應具有多種行走速度(sùdù)。傳統(tǒng)的履帶行走機構(gòu)通常由“四輪一帶”即：驅(qū)動輪、改向輪、支重輪和托鏈輪四輪以及履帶組成。但為了降低行走機構(gòu)的高度，也有用耐磨框架代替支重輪和托鏈輪的。履帶行走機構(gòu)的動力可選用液壓馬達或電機。由于液壓馬達對井下泥水等惡劣工況有良好的適應性，便于調(diào)節(jié)方向和速度(sùdù)，易于實現(xiàn)過載保護，無需防爆，因而使用越來越多。但液壓馬達驅(qū)動也存在效率低和過載能力差的缺點。

精品資料6.液壓系統(tǒng)現(xiàn)代懸臂式掘進機通常除截割頭由電機驅(qū)動外，其余(qíyú)動作均由液壓馬達驅(qū)動。所以液壓系統(tǒng)的功率越來越大，能力也越來越強。液壓系統(tǒng)主要由泵站、控制閥組、油缸、驅(qū)動馬達及輔助液壓元件組成。液壓系統(tǒng)為掘進機提供壓力油，驅(qū)動和控制各油缸及馬達，使機器實現(xiàn)相應的動作，并進行液壓保護。7.電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)向機器提供動力，驅(qū)動和控制機器中的所有電動機、電控裝置、照明裝置等，并可實現(xiàn)電氣保護。8.除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng)由內(nèi)外噴霧裝置組成。用以向工作面噴霧，除去截割時產(chǎn)生的粉塵。除塵系統(tǒng)還有冷卻截割電機和液壓系統(tǒng)的功能。精品資料第二節(jié)掘進機綜合作業(yè)線設備選型一、掘進機分類懸臂式掘進機根據(jù)它的工作原理、結(jié)構(gòu)和用途的不同，有多種分類方法，常見的有以下幾種：1）根據(jù)經(jīng)濟截割巖石硬度的不同分類（1）煤巷掘進機：經(jīng)濟截割巖石硬度f≤5（2）半煤巖掘進機：經(jīng)濟截割巖石硬度f≤6~8（3）巖巷掘進機：經(jīng)濟截割巖石硬度f≥82）根據(jù)適用(shìyòng)巷道斷面大小的不同分類（1）小斷面掘進機：適用(shìyòng)巷道斷面＜7m2（2）中斷面掘進機：適用(shìyòng)巷道斷面7～20m2（3）大斷面掘進機：適用(shìyòng)巷道斷面＞20m23）根據(jù)整機重量的不同分類（1）輕型掘進機：整機重量＜20t（2）中型掘進機：整機重量20～60t；（3）重型掘進機：整機重量＞60t精品資料4）根據(jù)工作機構(gòu)的運動形式不同分類

分為縱軸式和橫軸式、擺動式和搖臂式。

5）根據(jù)截割機構(gòu)的不同分類

分為截鏈式、截盤式、滾筒式和鉆削式。

6）根據(jù)破碎原理的不同分類

分為截割式、沖擊鎬式、滾壓式和高壓水射流式。

7）根據(jù)傳動方式的不同分類：

（1）機械傳動掘進機：除液壓缸外全部采用機械傳動。

（2）液壓傳動掘進機：除截割機械外全部采用液壓傳動。

8）根據(jù)行走機構(gòu)的不同分類

分為輪軌式、液壓邁步式、履帶(lǚdài)行走式和掩護盾式（甲

蟲式）。

目前部分斷面掘進機可適用于在巖石硬度≤10，巖石研磨系數(shù)≤0.2，巷道坡度≤18°（掩護盾式可達≤30°--全斷面掘進機）的各類地下工程巷道及涵洞的掘進。精品資料二、懸臂式掘進機選型原則綜合掘進機械化工作面，除由掘進機、轉(zhuǎn)載機和運輸設備完成落、裝、轉(zhuǎn)、運作業(yè)外，還需要配置輔助運輸設備，以便運輸支護材料和其它器材；為了創(chuàng)造一個良好的作業(yè)環(huán)境，需要設置通風和除塵(chúchén)設備；此外，還需要配備相應的供電和控制設備；為了實現(xiàn)安全生產(chǎn)，需要安設瓦斯斷電儀等必要的安全裝置。因此，根據(jù)綜掘工作面的地質(zhì)條件和掘進工藝，對配套的單機進行合理選擇并組成綜掘機械化成套設備不僅十分必要。為了提高綜掘機械化成套設備的匹配性，保證配套的最佳工況，設備配套應遵循以下原則：1）配套的主要技術特征和參數(shù)必須滿足掘進巷道的地質(zhì)條件及巷道掘進工藝的要求。2）綜掘機械化成套設備的綜合生產(chǎn)能力，應以掘進機的生產(chǎn)能力為主要依據(jù)，其它配套設備（橋式皮帶轉(zhuǎn)載機、可伸縮帶式輸送機）的生產(chǎn)能力應稍高于掘進機的生產(chǎn)能力。精品資料3）選擇掘進(juéjìn)機時，應滿足巷道斷面和截割煤巖硬度為主要依據(jù)。（1）巷道斷面機型的規(guī)格和重量主要取決于巷道斷面的大小。S機min≤S巷≤S機max式中S機min——最小可掘斷面；S機max——最大可掘斷面；S巷——掘進(juéjìn)巷道斷面。（2）巷道地質(zhì)條件a．底板條件：輕型機比壓0.04～0.1MPa，中型機比壓0.1～0.14MPa，重型機比壓0.14～0.2MPa。b.煤巖特征：堅硬系數(shù)f≤5時，可選煤巷掘進(juéjìn)機。堅硬系數(shù)6≤f≤8時，可選半煤巖巷掘進(juéjìn)機。堅硬系數(shù)f≥9時，可選全巖巷掘進(juéjìn)機。另外，掘進(juéjìn)機選型還應考慮礦區(qū)電壓等級、井口尺寸、運送能力等方面。精品資料第三節(jié)縱軸懸臂式掘進機國內(nèi)縱軸式掘進機主要有EBJ-120TP、EBZ160TY、S135、S150J、EBZ160等?，F(xiàn)以EBJ-120TP為例分析介紹縱軸式掘進機的結(jié)構(gòu)和技術特點。一、總體結(jié)構(gòu)與特點EBJ-120TP型掘進機主要由截割部、裝載部、刮板輸送機、行走部、機架和回轉(zhuǎn)臺、液壓系統(tǒng)和水系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等部分組成。該掘進機具有以下特點：機身矮，結(jié)構(gòu)緊湊；采用液壓馬達直接驅(qū)動星輪裝載機構(gòu)；采用無支重輪履帶行走機構(gòu)，性能可靠，維護量小；液壓系統(tǒng)采用自動補油系統(tǒng)、全封閉油箱；電氣系統(tǒng)采用了可編程控制器（PLC），并采用電子保護和斷路器保護相結(jié)合的方式；設置了獨立的液壓錨桿鉆機(zuànjī)動力源，可以同時驅(qū)動兩臺錨桿鉆機(zuànjī)。精品資料

EBJ-120TP型掘進機總體結(jié)構(gòu)1-截割部；2-裝載部；3-刮板(ɡuābǎn)輸送機；4-機架和回轉(zhuǎn)臺；5-履帶行走部；6、7、8-液壓系統(tǒng)；9-電控系統(tǒng)；10-護板總成精品資料二、截割機構(gòu)EBJ-120TP型掘進機采用縱軸式截割方式。截割機構(gòu)1-截割頭；2-懸臂(xuánbì)段；3-二級行星減速器；4-齒輪聯(lián)軸節(jié)；5-叉形架；6-截割水冷電動機；7-電動機護板精品資料1．截割頭

截割頭主要由截割頭體、截齒座和截齒等組成。EBJ-120TP型掘進機的截割頭體為組焊式結(jié)構(gòu)。其有大、小兩種截割頭。小截割頭最大外徑為φ700，在其周圍安裝有27把強力鎬形截齒，由于(yóuyú)其破巖過斷層能力強，所以主要用于半煤巖巷的掘進；大截割頭設計為截錐體形狀，最大外徑為φ960，在其周圍安裝有33把強力鎬形截齒，適用于煤巷的掘進。兩種截割頭可以互換。2．行星減速器截割減速器的作用是將電動機的運動和動力傳遞到截割頭。由于截割頭工作時承受較大的沖擊載荷，因此要求減速器有高的可靠性和較強的過載能力；其箱體作為懸臂的一部分，應有較大的剛性，連接螺栓應有可靠的防松裝置；減速器最好能實現(xiàn)(shíxiàn)變速，以適應煤巖硬度的變化，增強機器的適應個能力。EBJ-120TP型掘進機采用二級行星齒輪傳動。精品資料精品資料截割減速器--二級行星(xíngxīng)齒輪傳動

精品資料3．水冷電動機為實現(xiàn)較強的連續(xù)過載能力，適應復雜多變的截割載荷，并利用噴霧水加強冷卻效果，懸臂式掘進機多采用防爆水冷式電動機來驅(qū)動截割頭。為滿足懸臂長度的需要和減少電動機的徑向尺寸，可采用串連雙轉(zhuǎn)子電動機；為滿足截割不同硬度的煤巖的需要，避免在減速(jiǎnsù)箱中變速，可采用雙速電動機。4.截割部工作過程(1)大多數(shù)情況下，從工作面下角鉆進，掘進半煤巖巷道時，應從煤中鉆進，再臥移切割至底板下角，再切底掏槽，增加自由面；(2)切割斷面應自下而上進行，以利于裝載和機器的穩(wěn)定性，可提高生產(chǎn)率；(3)工作面的切割應注意煤或巖的層理，斷面切割時應以左右橫掃切割為主，截割頭沿層理移動切割阻力較小。精品資料

掘進機切割(qiēgē)程序圖精品資料三、裝載(zhuāngzài)機構(gòu)裝載(zhuāngzài)機構(gòu)的作用是將切割機構(gòu)破落下來的煤巖進行收集、耙裝至中間刮板輸送機。裝載(zhuāngzài)部安裝于機器的前端。通過一對銷軸鉸接于主機架上，在鏟板液壓缸的作用下，鏟板繞銷軸上、下擺動?？上蛏咸?60mm，向下臥底250mm。該機構(gòu)具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、連續(xù)裝煤、工作可靠、事故率低等特點。當機器切割煤巖時，應使鏟板前端緊貼底板，以增加機器的切割穩(wěn)定性。鏟板設計有寬（2.8m）、窄(2.5m)兩種規(guī)格。裝載(zhuāngzài)機構(gòu)如圖所示，主要由鏟板及左右對稱的驅(qū)動裝置組成，通過低速大扭矩液壓馬達直接驅(qū)動三爪星輪轉(zhuǎn)動，從而達到裝載(zhuāngzài)煤巖的目的。掘進機的裝載(zhuāngzài)機構(gòu)由執(zhí)行機構(gòu)、鏟板體和驅(qū)動裝置三部分組成。精品資料裝載機構(gòu)1-鏟板體；2-刮板輸送機改向鏈輪(liànlún)組；3-三爪轉(zhuǎn)盤；4-驅(qū)動裝置精品資料整體式鏟板：就是將整個鏟板設計為一個箱型體，全部采用(cǎiyòng)板焊形式，由于箱型體的特點，其堅固耐用，且重量輕、成本低。

鏟板體結(jié)構(gòu)圖精品資料驅(qū)動裝置：裝載機構(gòu)的動力源。EBJ-120TP型掘進機采用低速大扭矩液壓馬達直接驅(qū)動星輪的方式，結(jié)構(gòu)簡單(jiǎndān)，成本低廉，系統(tǒng)可靠性高。驅(qū)動(qūdònɡ)裝置精品資料四、刮板(ɡuābǎn)輸送機刮板(ɡuābǎn)輸送機的作用是將裝載機構(gòu)收集起來的物料運至機后的轉(zhuǎn)載設備。刮板(ɡuābǎn)輸送機位于機器中部，前端與主機架和鏟板鉸接，后部托在機架上，機架在該處設有可拆裝的墊塊，根據(jù)需要，刮板(ɡuābǎn)輸送機后部可墊高，增加刮板(ɡuābǎn)輸送機的卸載高度。其主要由機前部、機后部、驅(qū)動裝置、邊雙鏈刮板(ɡuābǎn)、張緊裝置和脫鏈器等（改向輪組裝在裝載部上）組成。刮板(ɡuābǎn)輸送機采用低速大扭矩液壓馬達直接驅(qū)動，刮板(ɡuābǎn)鏈條的張緊是通過在輸送機尾部的張緊液壓缸來實現(xiàn)的。它可以在輸送機長度方向上任意位置進行張緊，并可大幅度減輕工人的勞動強度。不足的是黃液壓缸張緊后常常發(fā)生意外卸壓，針對這一問題，在掘進機增設了張緊缸墊片，使刮板(ɡuābǎn)鏈張緊后，黃液壓缸不需保壓，由張緊缸墊片和缸體來支撐，使黃液壓缸的使用壽命進一步提高。精品資料刮板輸送機1-機前部(qiánbù)；2-機后部；3-邊雙鏈刮板；4-張緊裝置；5-驅(qū)動裝置；6-液壓馬達精品資料五、回轉(zhuǎn)臺和機架

用來安裝、支承和聯(lián)接掘進機各機構(gòu)及裝置，使機器(jīqì)形成一個有機的整體。回轉(zhuǎn)臺由回轉(zhuǎn)體、升降液壓缸和回轉(zhuǎn)液壓缸組成，用以支撐鉸接在回轉(zhuǎn)裝置上的懸臂，并使懸臂實現(xiàn)垂直和水平方向的擺動。機架是整個機器(jīqì)的骨架。1．回轉(zhuǎn)臺機構(gòu):回轉(zhuǎn)臺是懸臂支撐機構(gòu)中的主要部件，位于機器的中央，它的作用是支撐懸臂。它主要由回轉(zhuǎn)耳架、回轉(zhuǎn)支承和回轉(zhuǎn)液壓缸組成?；剞D(zhuǎn)耳架和懸臂鉸接，并與機架固聯(lián)。在回轉(zhuǎn)耳架和機架中間裝有回轉(zhuǎn)支承。工作時，截割反力通過回轉(zhuǎn)臺傳到機架上。2．機架:機架是整個機器的骨架。它承受著來自切割、行走和裝載的各種載荷。掘進機中的各部件均用螺栓或銷軸與機架聯(lián)接。同時機架還負有承受掘進機工作時使機器穩(wěn)定在履帶機構(gòu)的作用。3．后支撐機構(gòu):左、右后支撐腿是各通過后支撐液壓缸及銷軸分別與后機架連接，它的作用：切割時使用，以增加機器的穩(wěn)定性；窩機時使用，以便履帶下墊板自救；履帶鏈斷鏈及張緊時使用，以便操作；抬起機器后部(hòubù)，以增加臥底深度。

精品資料掘進機回轉(zhuǎn)臺和機架1-回轉(zhuǎn)臺；2-前機架；3-后機架；4-后支撐(zhīchēng)腿；5-轉(zhuǎn)載機連接板精品資料普通(pǔtōng)推拉液壓缸式回轉(zhuǎn)臺1-回轉(zhuǎn)支承；2-回轉(zhuǎn)耳架EBJ-120TP型掘進機采用普通推拉液壓缸式回轉(zhuǎn)臺機構(gòu)。普通推拉液壓缸式回轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)相對(xiāngduì)簡單，高度尺寸小。是由整體鑄造或焊接而成的回轉(zhuǎn)耳架，大型回轉(zhuǎn)支承和兩個對稱布置的回轉(zhuǎn)液壓缸組成。精品資料六、行走機構(gòu)懸臂式掘進機行走機構(gòu)，用來實現(xiàn)機器的調(diào)動、牽引轉(zhuǎn)載機，并在懸臂不可伸縮機型中提供掏槽時所需要的推進力。當掘進作業(yè)時，它承受著機器的自重和切割機構(gòu)傳遞在履帶上的水平力、垂直力和傾覆力矩，還承受著切割產(chǎn)生的動載荷。當它轉(zhuǎn)向運動時，還受到地面的橫向阻力和地面壓實時的縱向阻力。履帶式行走機構(gòu)具有以下特點：履帶支承(zhīchénɡ)面大，接地比壓小，在松軟的土壤上的下陷深度小，因而阻力小，有利于發(fā)揮較大的牽引力；履帶不怕扎、割等機械傷害；履帶式的驅(qū)動輪在多片履帶板上，全部重量都是附著重量，加上履帶履刺的附著特性，所以牽引力大。精品資料履帶行走(xíngzǒu)機構(gòu)1-導向張緊裝置；2-履帶架；3-履帶鏈；4-行走(xíngzǒu)減速器；5-行走(xíngzǒu)液壓馬達；6-摩擦片式制動器精品資料七、液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)包括泵站、控制閥組、液壓缸、馬達及輔助液壓元件，用以提供壓力油，驅(qū)動和控制各液壓缸及馬達，使機器實現(xiàn)相應的動作，并進行液壓保護。EBJ-120TP型掘進機除截割頭的旋轉(zhuǎn)運動外，其余各部分均采用液壓傳動。系統(tǒng)主泵站由一臺55kW的電動機通過同步齒輪箱驅(qū)動一臺雙聯(lián)齒輪泵和一臺三聯(lián)齒輪泵（轉(zhuǎn)向相反），同時分別向液壓缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機回路、皮帶轉(zhuǎn)載機回路供壓力油，主系統(tǒng)由五個獨立的開式系統(tǒng)組成。該機還設有液壓錨桿鉆機泵站，可同時為二臺錨桿鉆機提供壓力油，另外系統(tǒng)還設置了文丘里管補油系統(tǒng)為油箱補油，避免了補油時對油箱的污染。1．液壓缸回路液壓缸回路采用雙聯(lián)齒輪泵的后泵（40泵）通過四聯(lián)多路換向閥分別向4組液壓缸（截割升降、回轉(zhuǎn)、鏟板升降、支撐液壓缸）供壓力油。液壓缸回路工作壓力由四聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)自帶的溢流閥調(diào)定，調(diào)定的工作壓力為16MPa。截割機構(gòu)升降、鏟板升降和后支撐各兩個液壓缸，它們各自兩活塞腔并接，兩活塞桿腔并接。而截割機構(gòu)兩個回轉(zhuǎn)液壓缸為一個液壓缸的活塞腔與另一液壓缸的活塞桿腔并接。為使截割頭、支撐液壓缸能在任何位置上鎖定，不致因換向閥及管路的漏損而改變其位置，或因油管破裂造成事故(shìgù)，以及防止截割頭、鏟板下降過速，使其下降平穩(wěn)，故在各回路中裝有平衡閥。精品資料2．行走回路行走回路由雙聯(lián)齒輪泵的前泵（63泵）向兩個液壓馬達供油，驅(qū)動機器行走。行走速度為3m/min；當裝載轉(zhuǎn)盤不運轉(zhuǎn)時，供裝載回路的63泵自動并入行走回路，此時的兩個齒輪泵（均為63泵）同時向行走馬達供油，實現(xiàn)快速行走，其行走速度為6m/min。系統(tǒng)工作壓力為16MPa?；芈饭ぷ鲏毫τ裳b在兩聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)的溢流閥調(diào)定。防滑制動是用行走減速器上的摩擦制動器來實現(xiàn)。制動器的開啟由液壓控制，其開啟壓力為3MPa。制動液壓缸的油壓力由多路換向閥控制。行走回路不工作時，制動器處于閉鎖狀態(tài)。3．裝載回路裝載回路分為左、右裝載回路，由三聯(lián)齒輪泵的中泵（40泵）和后泵（40泵）分別向左、右裝載馬達供油，用兩個手動換向閥分別控制左、右馬達的正、反轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)的工作壓力為14MPa，通過調(diào)節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。4．輸送機回路輸送機回路由三聯(lián)齒輪泵的前泵（63泵）向一個（或兩個）液壓馬達供油，用一個手動換向閥控制馬達的正、反轉(zhuǎn)。系統(tǒng)工作壓力為14MPa，通過調(diào)節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。5．錨桿鉆機回路錨桿鉆機回路由一臺15kW電動機驅(qū)動一臺雙聯(lián)齒輪泵，通過二個手動換向閥可同時向兩臺(liǎnɡtái)液壓錨桿鉆機供油。系統(tǒng)工作壓力為10MPa，通過調(diào)節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。6．油箱補油回路油箱補油回路由兩個截止閥、文丘里管和接頭等輔助元件組成，為油箱加補液壓油。補油系統(tǒng)并接在錨桿鉆機回路的回油管路上。當需要向油箱補油時，截止閥Ⅰ關閉，截止閥Ⅱ開啟。精品資料液壓系統(tǒng)(xìtǒng)原理圖

精品資料7．幾種主要的液壓元件

(1)吸油過濾器(2)回油過濾器(3)四聯(lián)手動換向閥(4)液壓缸(5)油箱(6)壓力表八、內(nèi)外噴霧冷卻(lěngquè)系統(tǒng)主要用于滅塵，提高能見度，改善工作環(huán)境，內(nèi)、外噴霧冷卻(lěngquè)除塵系統(tǒng)。精品資料九、電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)向機器提供動力，驅(qū)動和控制機器中的所有電動機、電控裝置、照明裝置等，并可實現(xiàn)電氣保護。1．系統(tǒng)的組成(zǔchénɡ)及結(jié)構(gòu)（1）系統(tǒng)的組成(zǔchénɡ)及分布電氣系統(tǒng)由前級饋電開關、KXJ250/1140EB型隔爆兼本質(zhì)安全型掘進機用電控箱、CZD24/8型礦用隔爆型掘進機電控箱用操作箱、XEFB-127(36)/150隔爆型蜂鳴器、DGY35/48(36)B(B)礦用隔爆型機車照明燈、BZA1-5/127-2型礦用隔爆型控制按鈕、KDD2000型瓦斯斷電儀以及驅(qū)動掘進機各工作機構(gòu)的防爆電動機和連接電纜組成(zǔchénɡ)。電氣設備明細表見表2-8。驅(qū)動掘進機各工作機構(gòu)電動機特征列于表2-9。（2）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)電控箱隔爆外殼由主腔和接線腔兩個獨立的隔爆部分組成(zǔchénɡ)。2．系統(tǒng)技術參數(shù)分析3．使用條件精品資料第四節(jié)橫軸懸臂式掘進機一、總體結(jié)構(gòu)特點橫軸式掘進機的截割頭軸線與懸臂軸線相垂直，工作時先進行掏槽截割，掏槽進給力來自行走機構(gòu)，最大掏槽深度為截割頭直徑的三分之二。掏槽時，截割頭需做短幅擺動，以截割位于兩個截割頭中間部分的煤巖，因而操作較為復雜。掏槽可在工作面的上部或下部進行，但截割硬巖時應盡可能在工作面上部掏槽。擺動方式(fāngshì)與縱軸式相同。橫擺截割時，截齒齒尖的運動軌跡近似為空間螺旋線。截割力的方向近乎沿著懸臂的軸線，進給力的方向和截割力的方向近乎一致，與擺動方向近乎垂直，擺動力不作用在進給方向上，進給力主要取決于截割力，所以，掏槽截割時所需要的進給力較大，橫擺時需要的進給力較小。由于進給力來自于行走履帶，使得行走機構(gòu)需要較大的驅(qū)動力。且需頻繁開動，磨損加劇。精品資料雖然截割反力使機器產(chǎn)生向后的推力和作用在截割頭上向上的分力，但可被較大的機重所平衡，因而(yīnér)不會產(chǎn)生傾覆力矩，機器工作時的穩(wěn)定性較好。橫軸式截割頭的形狀近似為雙半球形，不易切出光滑輪廓的巷道，也不能利用截割頭開水溝和挖柱窩。橫軸式截割頭上安多裝鎬形截齒，齒尖的運動方向和煤的下落方向相同，易將切下的煤巖推到鏟板上及時裝載運走，裝載效率高、截齒數(shù)較多，且不被煤巖體所包埋，因而(yīnér)產(chǎn)塵量較多。目前，國內(nèi)外橫軸式掘進機主要有奧地利的AM系列、匈牙利的F系列、德國的EVA系列和WAV系列等。其中以奧鋼聯(lián)公司的ATM105和AHM105最具代表性，其經(jīng)濟截割單向抗壓強度達到120MPa的巖石，是目前世界上截割能力最強的懸臂式掘進機之一。現(xiàn)以AHM105為例分析介紹橫軸式掘進機的結(jié)構(gòu)和技術特點。精品資料1．AHM105掘進機總體(zǒngtǐ)結(jié)構(gòu)奧鋼聯(lián)公司的AHM105橫軸懸臂式掘進機主要由截割機構(gòu)、裝運機構(gòu)、行走機構(gòu)、機架、液壓系統(tǒng)、噴霧冷卻系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。

AHM105型掘進機1-切割頭；2-帶電動機的切割大臂；3-回轉(zhuǎn)臺；4-鏟板；5-鏈條(liàntiáo)運輸機；6-履帶；7-機架；8-后穩(wěn)定裝置；9-電氣設備；11-錨桿機；12-司機室；13-噴霧條；14-水冷卻與噴霧系統(tǒng)精品資料二、截割機構(gòu)AHM105橫軸懸臂式掘進機截割機構(gòu)主要由截割電動機（在截割大臂內(nèi)部）、截割大臂、截割齒輪箱、彈性聯(lián)軸節(jié)、左右截割頭、噴霧條組成。截割部電動機的冷卻采用外部水冷卻，電動機上安裝有溫度傳感器，以防止電動機溫度過高，造成電動機損壞。由于是采用橫軸截割頭，其牽引力取決于履帶行走的力量，其單側(cè)最大牽引力為480千牛。截割回轉(zhuǎn)的齒輪——齒條機構(gòu)的水平截割牽引力最大為277kN。截割升降液壓缸上升時最大牽引力為410kN，下降時最大牽引力為97kN。該機在其司機室內(nèi)安裝有斷面截割監(jiān)控屏，司機可以不必關注截割頭也能截割出標準的巷道來。1．截割電動機截割電動機作為截割機構(gòu)的動力源，決定著截割力的大小。AHM105截割電動機額定功率為300千瓦，額定電壓1140V，額定電流180A。為了縮小電動機的徑向尺寸，滿足安裝于截割大臂內(nèi)的幾何尺寸要求，該截割電動機在同一個外殼內(nèi)，同軸安裝了兩個150kW的定子繞組和相應(xiāngyīng)的轉(zhuǎn)子，這樣能在體積增加不大的情況下增加截割電動機的輸出功率。截割電動機由于體積小功率大，啟動和過載負荷頻繁，容易發(fā)熱，所以特制了山環(huán)形包裹的冷卻水套管對定子架進行冷卻。冷卻水最大進水壓力為3MPa，最小水量為25L/min，并設置有溫度傳感器，當出水溫度超過55℃時，就會切斷電動機的電源，以保護電動機。截割電動機的固定法蘭安裝在截割臂可伸縮的電動機法蘭盤上，輸出軸通過彈性連軸節(jié)與截割減速器相連接。

精品資料截割機構(gòu)1-截割大臂；2-截割齒輪箱；3-彈性(tánxìng)聯(lián)軸節(jié)；4-左右截割頭；5-噴霧條精品資料2．截割大臂截割大臂是截割部與機架回轉(zhuǎn)臺的連接部件，AHM105掘進機截割大臂是三個高強度鋼焊接件組成，分別是：截割大臂伸縮部、截割大臂座、截割齒輪箱連接部。截割大臂伸縮部內(nèi)部是連接筒，用來固定截割電動機并為其預留伸縮時滑到，截割大臂前部連接電動機的法蘭可以在其上部的截割伸縮液壓缸的推動下伸出或縮回，以實現(xiàn)截割機構(gòu)的伸縮。截割大臂座用來連接截割大臂伸縮部和截割回轉(zhuǎn)臺的部件。通過(tōngguò)兩個直徑205mm的銷子與截割回轉(zhuǎn)臺連接。通過(tōngguò)兩個直徑160mm銷軸與截割升降液壓缸相連接，以實現(xiàn)截割機構(gòu)的升降。截割大臂座通過(tōngguò)55條M24的10.9級高強度螺栓與截割大臂伸縮部相連接。截割齒輪箱連接部用來連接截割齒輪箱。3．截割齒輪箱截割齒輪箱為L形切割齒輪箱其設計先進，制造水平高，使用壽命長。內(nèi)部安裝有一個齒輪液壓泵，可以將齒輪箱內(nèi)部的齒輪液壓泵出進行冷卻，并將回油充分潤滑到各個軸承和兩個行星減速器。電動機的動力從輸入軸進入，經(jīng)過一級直齒輪減速，然后通過(tōngguò)一個錐齒輪組傳入兩側(cè)的兩個行星減速器。輸出端采用旋轉(zhuǎn)機械密封，在輸入端采用軸密封。截割齒輪箱內(nèi)安裝有一個齒輪液壓泵，可以將齒輪泵出進行外部冷卻和強制潤滑，能充分的潤滑行星減速器。精品資料截割齒輪箱1-旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)機械密封；2-V形環(huán)；3-一級行星輪；4-二級行星輪；5-錐齒輪；6-直齒輪；7-軸密封精品資料4．截割頭截割頭為焊接組件。左右兩個截割頭對稱布置，分別14特種螺栓(luóshuān)固定在減速器輸出軸的兩端。截割頭由截割頭體、端盤、齒座、截齒等組成。截割頭體由厚合金鋼板焊接后加工而成，齒座由兩種金屬用特種工藝制成，可提高齒座的壽命。每個截割頭有87個鎬形截齒，其截齒的尾部用兩個軸用彈簧漲圈固定在齒座中，可以自由旋轉(zhuǎn)，自行刃磨。左截割頭的排列為右旋，右截割頭的排列為左旋。這樣，在工作時割落的煤巖拋向兩個截割頭的中間，改善了截割時的受力狀況和裝載效果。精品資料三、裝載機構(gòu)裝載機構(gòu)包括鏟板體、兩個傳動齒輪箱、兩個集料星輪和兩個36kW的防爆(fánɡbào)電動機。1-鏟板體；2-運輸機前部；3-裝載電動機；4-星輪；5-齒輪箱

精品資料裝載部的作用是將截割機構(gòu)切落下來的煤巖收集，收集到中間的刮板輸送機上。AHM105掘進機鏟板的裝運能力能達到15噸/分鐘。鏟板通過銷軸連接到機架上，并通過升降液壓缸實現(xiàn)上下擺動的。鏟板通過升降液壓缸接地后，還可以成為機體的前支點，增加機器的穩(wěn)定性。1．鏟板體鏟板體上部表面從中線向兩側(cè)傾斜，前端呈三角形結(jié)構(gòu)，有利于減小鏟板的插入(chārù)阻力，有利于裝載煤巖。鏟板的寬度為3575mm，鏟板尖自底板平面最大的升高量為350mm，最低可降至–80mm。為了便于井下運輸，提高掘進機的適用性，AHM105掘進機的鏟板體可以分為三部分，它們通過螺栓和止口連接在一起，必要時可以拆開。2．星輪裝載采用的五爪拋物線形星輪，整體采用鋼材澆筑而成，與煤巖接觸的拋物曲線面上焊接有高強度耐磨鋼板，提高了星輪的使用壽命。采用拋物線的星輪型式雖然加工制造難度稍高，但裝載效果明顯，有效的避免了煤巖的拋灑，提高了裝載效果。精品資料3．裝載減速器星輪裝載的動力來自于鏟板的裝載電動機，通過減速器將電動機的轉(zhuǎn)速降低到40r/min。裝載減速器的結(jié)構(gòu)見圖2-28所示電動機輸出的動力通過連軸節(jié)1進入齒輪(chǐlún)箱，通過二級行星的減速厚，通過錐齒輪(chǐlún)副傳遞給裝載齒輪(chǐlún)4，由裝載齒輪(chǐlún)帶動星輪轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)裝載。

鏟板減速器1-聯(lián)軸節(jié)；2-二級行星(xíngxīng)；3-錐齒輪副；4-裝載齒輪精品資料四、刮板輸送機刮板輸送機部分由一臺36kW的水冷卻式電動機，機前部（鏟板）機中部、機尾部、延長(yáncháng)部、驅(qū)動與張緊部。

刮板輸送機1-機前部；2-機中部；3-機尾部；4-延長部；5-驅(qū)動(qūdònɡ)張緊部（包括電動機）精品資料AHM105掘進機刮板輸送機采用邊雙鏈刮板運輸形式，鏈條式運輸機位于機器的中部。通過把兩個星行輪收集的物料通過雙鏈條運輸系統(tǒng)運輸至機器后部。電動機通過錐齒輪一星形齒輪箱驅(qū)動輸送機。運輸機為鋼結(jié)構(gòu)焊接，設計采用高強度耐磨鋼板焊接而成。分為三部分，采用螺栓連接。鏈條為標準的寬切割(qiēgē)頭掘進機鏈條19節(jié)距×64.5mm，雙鏈，鏈間距為500mm。

輸送機與鏟板電動機完全相同，為36kW水冷式防爆電動機。刮板(ɡuābǎn)輸送機齒輪箱精品資料五、行走機構(gòu)行走機構(gòu)既是驅(qū)動掘進機行走、調(diào)動的執(zhí)行機構(gòu)，又是整臺掘進機的鏈接、支撐的基礎。具體結(jié)構(gòu)以右行走機構(gòu)為例，由右履帶(lǚdài)架、驅(qū)動部和齒輪箱及制動、液壓馬達、鏈輪、回轉(zhuǎn)輪、履帶(lǚdài)輪、履帶(lǚdài)板、張緊裝置組成。右行走機構(gòu)1-履帶架；2-驅(qū)動部和齒輪箱及制動(zhìdònɡ)；3-液壓馬達；4-鏈輪；5-回轉(zhuǎn)輪；6-履帶輪；7-履帶板；8-張緊裝置精品資料左右履帶由兩臺排量為250mL/r的液壓馬達驅(qū)動，分別通過左右對此安裝的行星減速器驅(qū)動履帶鏈輪，實現(xiàn)掘進機的前進、倒退和轉(zhuǎn)向。采用液壓內(nèi)藏式變量馬達驅(qū)動，液壓馬達可靠性高，效率高，提高了機器的可靠性。通過鏈條張緊液壓缸實現(xiàn)履帶的張緊，減小了維護量，降低了工人的勞動強度，提高了工作效率，而且維護很方便，維護量也小。履帶板的寬度為720mm，將機器的接地比壓降低到0.13MPa。保證了機器的有效的牽引力。同時使履帶有很強的適用性，能在各種不同的地板條件下提供了有效的牽引。行走速度為0～15m/min。在調(diào)動的時候保證了機器的安全快速移動，在掘進機作業(yè)又能提供足夠的牽引力。履帶行走機構(gòu)由兩臺液馬達和液壓盤式制動器組成。在沒有液壓壓力時制動器將立刻(lìkè)動作，掘進機就不動了。以保證掘進機可以在任何地址情況下停車制動。履帶板通過黃油液壓缸張緊，有效且可靠。精品資料六、液壓系統(tǒng)目前大部分掘進機中，液壓系統(tǒng)都起到重要作用，如果采用定量泵節(jié)流調(diào)速液壓系統(tǒng)，則容易造成系統(tǒng)龐大臃腫，效率低下，發(fā)熱量大。為了有效的降低系統(tǒng)的發(fā)熱量，提高系統(tǒng)的效率，AHM105橫軸懸臂式掘進機采用先進的負載感應的變量泵液壓系統(tǒng)，采用電控比例多路換向閥，系統(tǒng)壓力比大部分其他掘進機高，最大工作壓力達到25MPa，并在系統(tǒng)中增加了油溫油位傳感器等多種傳感器對系統(tǒng)進行必要保護，以提高系統(tǒng)的可靠性。實踐證明AHM105掘進機的液壓系統(tǒng)效率高、可靠性高滿足硬巖截割的要求。七、內(nèi)外噴霧冷卻系統(tǒng)掘進機液壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)在工作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，需要進行冷卻。掘進機在掘進過程中也會產(chǎn)生大量的粉塵，對工人的健康有嚴重的危害，必須通過內(nèi)、外噴霧進行降塵處理，以降低空氣中可吸入粉塵的數(shù)量。八、電氣系統(tǒng)奧鋼聯(lián)硬巖掘進機AHM105上的電氣系統(tǒng)設計的電壓為1140V，50Hz。采用本質(zhì)安全型防爆系統(tǒng)。所有電氣設備都采用漏電保護系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)中所有與人接觸的部件都與漏電保護系統(tǒng)相接。控制系統(tǒng)始終監(jiān)視接地漏電。一旦接地漏電，控制回路便斷開。所有的外部電控及監(jiān)測裝置均為本安設計，通過光纜與控制系統(tǒng)相連(xiānɡlián)。所有電動機均為直接在線啟動，所以要求電壓必須穩(wěn)定。精品資料第三章懸臂(xuánbì)式掘進機的設計第一節(jié)懸臂式掘進機總體參數(shù)確定(quèdìng)懸臂式掘進機主要參數(shù)的確定(quèdìng)，應根據(jù)MT238—91“懸臂式掘進機通用技術條件”和MTl38—1995“懸臂式掘進機型式與參數(shù)”為依據(jù)。一、機型與可切割性能指標機型分為四類(特輕、輕、中、重)，還有橫軸式和縱軸式兩種切割方式，以及與機型相對應的其它參數(shù)，如生產(chǎn)能力、切割機構(gòu)功率、最大工作坡度、機高、可掘巷道斷面、機重等，在MTl38標準中有明確的數(shù)量級規(guī)定，這是在新產(chǎn)品設計時首先要考慮和遵循的標準規(guī)范。精品資料關于掘進機可切割煤巖性能指標，這是一個正在研究的難題。目前，世界上還沒有公認的、適用掘進機的破碎煤巖理論，但各產(chǎn)煤大國都有自己的設計與試驗(shìyàn)標準。德國礦山技術研究院對德國各地煤礦巷道圍巖進行采集、分類、試驗(shìyàn)，在大量試驗(shìyàn)研究和分析的基礎上，提出懸臂式掘進機經(jīng)濟切割界限。在我國，由于對巖石可切割性研究還很不夠，沒有對我國煤礦巷道圍巖作大量試驗(shìyàn)分析，所以至今無法提出一個我國巖石分類方法。過去，長期沿用前蘇聯(lián)的普氏系數(shù)(即堅固性系數(shù)f)。巖石的堅固性是巖石抵抗開采工藝破壞的特性，該系數(shù)近似地與巖石抗壓強度極限成比例(該方法的試驗(shìyàn)原理：巖石破碎功與最小顆粒破碎所得到的體積成比例)。由于堅固性系數(shù)只考慮巖石的抗壓強度，在生產(chǎn)實際中誤差較大，其可靠性和計算精度較低。因為巖石的破壞還常常利用拉力和剪力。因此，在MTl38標準中提出用三項指標(堅固性系數(shù)、研磨系數(shù)、單向抗壓強度)，綜合評價巖石的可切割性能。精品資料

二、機器可掘巷道斷面可掘巷道斷面由掘進機的主要尺寸參數(shù)確定。尺寸參數(shù)包括：工作尺寸、機器外形尺寸、工作機構(gòu)尺寸等。可掘斷面的下限，由機器作業(yè)最小尺寸決定，上限是機器位于巷道中部位置不動，切割(qiēgē)頭可掘出的最大斷面。例如：AM50型掘進機的可切割(qiēgē)斷面范圍為6～18.1m2。三、技術生產(chǎn)能力機器的技術生產(chǎn)能力Q用下式計算Q=KAVsm3/minA=（d1+d2)h/2式中:A－切割(qiēgē)頭軸截面積，m2；d1、d2－切割(qiēgē)頭小端和大端直徑，m；h－切深，m：VS－牽引速度，m/min；K－煤巖松散系數(shù)，一般取1.5。精品資料四、機重與重心機重是指整機重量。機重應與機型一致，與切割功率匹配，它直接影響機器(jīqì)的工作穩(wěn)定性。機器(jīqì)重心位置由重心高度、縱向距離、橫向偏移三個參數(shù)確定。從機器(jīqì)工作穩(wěn)性出發(fā)，重心高度越低越好；縱向距離應在履帶中心偏前范圍內(nèi)；橫向偏移值盡量減小?？傮w設計時用下式估算重心的縱向坐標值X=∑GiXi/∑Gimm式中:Gi－各部件重量；Xi－各部件重心坐標值。精品資料五、機器穩(wěn)定性機器穩(wěn)定性是指掘進機作業(yè)(zuòyè)時的動態(tài)穩(wěn)定性，由于機器受力復雜，很難精確計算，故目前仍以靜態(tài)穩(wěn)定性估算。靜態(tài)穩(wěn)定性是指抵抗傾翻和在坡道上滑移的能力。機器的極限傾翻角和下滑臨界坡度均大于設計坡度。極限傾翻角α為:上坡α1=arctanx1/H，度；下坡α2=arctanx2/H，度；橫向α3=arctan[(B+b)2/-C]，度。式中:x1——重心至后支重輪軸心線距離；x2——重心至前支重輪軸心線距離；H——重心離地高度；B——兩條履帶中心距；C——重心橫向偏心距離；b一一履帶板寬度。履帶在坡道上不自滑的坡角為:α=arctanμmax,度式中μ——最大附著系數(shù)，一般取μmax=1。精品資料第二節(jié)切割頭設計切割頭是掘進機的工作機構(gòu)，主要功能是破碎和分離煤巖。通過對煤巖切割過程研究得知，影響切割效果的因素很多，從而使得切割頭設計變得復雜和困難。在切割頭的每一轉(zhuǎn)中，如同時參加切削的各個截齒都從巖石帶中切下同樣大小體積的煤巖，達到每個刀齒受力相等、磨損相同、運動平穩(wěn)，這是切割頭設計的最佳目標。尤其在切削硬巖中實現(xiàn)它更是當前國內(nèi)外學者和專家潛心研究的課題。影響切割頭設計的主要因素有：(1)煤巖特性參數(shù)，包括硬度、抗拉和抗壓強度、磨蝕性等；(2)切割頭結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括尺寸、幾何形狀(xíngzhuàn)、截齒數(shù)目、截齒布置、截齒空間安裝位置、截線間距；(3)工藝特性參數(shù)，主要指切削深度、切削厚度、擺動速度、截割頭角速度。諸多因素相互制約、關聯(lián)和影響，在設計中要相互匹配、綜合考慮和統(tǒng)一。精品資料切割頭設計要求(yāoqiú)是：各截齒負荷均勻，切割平穩(wěn)、振動??；截割比能耗低、截齒消耗少；切割效率高、產(chǎn)生粉塵量小。設計的已知參數(shù)：被切割煤巖特性；切割電動機功率和轉(zhuǎn)速；工藝參數(shù)(擺動液壓缸力和速度、切割深度和厚度)；標準《懸臂式掘進機型式與參數(shù)》，依據(jù)標準選擇參數(shù)和設計計算。一、運動規(guī)律掘進機切割頭有四個運動：切割頭繞本身軸線旋轉(zhuǎn)運動、水平擺動、垂直擺動以及縱向進給運動。主切削運動是旋轉(zhuǎn)運動與水平擺動的合成運動。1．水平擺動當橫切割頭作回轉(zhuǎn)和水平擺動時，切割頭上不同半徑處截齒尖的運動軌跡是三維空間螺旋線。圖中坐標為切割頭轉(zhuǎn)線回軸，y坐標為回轉(zhuǎn)半徑。精確的說，圖中螺旋線應為環(huán)形空間螺旋線，其軸線是一圓弧，由于圓弧半徑很大，在工程上可近似為圓柱螺旋線。精品資料橫向切割(qiēgē)頭截齒尖運動軌跡螺旋線的螺距λ為一轉(zhuǎn)中每一刀齒尖在水平軸x軸線上的移動距離，可表示為：λ=vs/n式中vs－切割頭水平擺動速度；n－切割頭轉(zhuǎn)速。當n為定值，而vs變化時，λ則不同。隨著λ的增加，不但螺旋線的形狀變化，而且截齒切入巖石(yánshí)的順序也發(fā)生變化。精品資料切割軌跡、切割順序與λ的關系(guānxì)

其中λ2大于λ1。(1)螺旋線方程刀齒尖在空間運動的軌跡為一圓柱(yuánzhù)螺旋線。螺旋線的坐標方程為

精品資料螺旋線軌跡(guǐjì)方程式中r－刀齒尖回轉(zhuǎn)半徑；ω－切割(qiēgē)頭回轉(zhuǎn)角速度，ω=2π/60n;t－運動時間。上式為母線與z軸平行的圓柱面，下式表示一個曲面。這兩個曲面的交線即是螺旋線，也就是刀齒尖運動軌跡如下圖所示。

精品資料刀齒尖水平(shuǐpíng)擺動軌跡精品資料(2)運動速度

螺旋線的坐標方程對時間t取一階導數(shù)，我們(wǒmen)得到：精品資料(2)加速度ap

螺旋線的坐標方程(fāngchéng)對時間t取二階導數(shù)，我們得到：2．縱向(zònɡxiànɡ)進給運動縱向(zònɡxiànɡ)進給運動的研究問題的方法與水平擺動相類似，故在此不講。精品資料二、橫切割(qiēgē)頭截齒空間位置和外形輪廓

1．截齒空間位置

橫向切割(qiēgē)頭都采用切向安裝鎬形截齒，工作時截齒可以在齒座中自轉(zhuǎn)，齒座焊接在刀體上，截齒的空間位置是由截齒和齒座按照幾何模型構(gòu)成。為了方便計算機輔助設計，將截齒的位置用齒尖園柱坐標和截齒中心線來描述。

(1)截齒尖位置齒尖坐標齒尖，其中(qízhōng)是截齒軸向距離，為齒尖回轉(zhuǎn)半徑，是圓周角，為切割頭角速度，為切割頭橫向擺動速度。精品資料(2)截齒中心線位置

截齒中心線是一空間直線，由切削角δ，旋轉(zhuǎn)角ε和安裝角θ表示。切削角δ：是截齒中心線與齒尖截割軌跡切線的夾角，其作用是使截齒以較好的位置楔入巖石，一般取值45°。旋轉(zhuǎn)角：是齒座底面相對切割頭回轉(zhuǎn)軸線垂直截面的轉(zhuǎn)角，它是為了在切割