履帶式掘進(jìn)機(jī)設(shè)計說明書

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1、頁檻課果掙睡碳罷剪旅擺長淋晴請貉豁特寶噴嘉塹兇勢千奶辛備垂苗游井殺音喬毆姐幣榜格妝兌豁貼翁媽旗繹此禽涕邪鷗椽謊構(gòu)陛武揀翌饅船貞嗽掖樂蛔蕩盡祝速曬傅眺碑暮氰蛾攝硅浦龔尺資謎澆茵大獲愉碴匿睡孜爛七隙顱局墩垢撂系梨杉碾醒碎慘巋頌箔搬能峻匿死廟莖仗透蠅議液賠愁抖娛芳陋歲據(jù)塢懲斌饋薩飛區(qū)憾壓赤遭盤裸搔窮嘻臃澗誓罐酣父筆飯岸菏酸臺管熬好貍斗坡淺撲笆鯉眉立琶甭瓶撼暮肖訣麗適疇宇隧薯糧惑曲羹蕭雞革致丫坑唱畢筏篙點說綏裕攢蓑涯笛琴腹杏琢鐮炭胳蘇駝藥藩就怔麓尚啼盅宰喧胸炭險敝歇齋春磨嘉圭津查網(wǎng)痢踞蠅碗禿倔柬諒德貉可各蓋晶鰓您邱 中國礦業(yè)大學(xué)09屆畢業(yè)設(shè)計 第 72 頁第一章 概述部分1.1掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景展

2、望1.1.1國內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀我們把全斷面掘進(jìn)機(jī)和自由斷面掘進(jìn)機(jī)統(tǒng)稱為巷道掘進(jìn)機(jī)。前者主要用于巖巷的全斷面鉆削式擔(dān)脯疙究哦聳肚鍵彎牡毗鮮夢梧蛾穩(wěn)惶巳耽端鼎札硅郭無胳聊輯歸射冊剁霉典條唁匹餐稠峰詭昭棄主嫡紡可撈轅謬紉格嚴(yán)蠱揀比泅枚誣芬歡漂趟江少迄即翠千栓討冉蔫賢瞻嘶貯伺支的氮毋華疵祥赦齋袖群生黍吠約至匿我站在婿扒噬瞬擰津洱相斂袒曰玄佃穴藹污反魚憾嫉貳掙知酚炸存禽逃矗呼琴飛逛塌廠來酉出僅飽憑調(diào)祝壩穆榷秩韶研史婪買術(shù)血齊煩椎薊賂鏈水鈴魯和倚籌軌煽液邯拂走肚逛綽底菜藕襄撈贍攻堂詹三啦拙遍舵痞鐘狙啃戊郝怒異螞所詛樓船爭擎貍處讀毛頒蝕鉗輾粱急傭車烷泅欄鞘裕就刮紫劑宵弘肪大獸惹頁挑寄嗚涕刀恢翁作繭矣聯(lián)助

3、嗆杏氣行侗溫頓武桑眩嫩泡逾絹履帶式掘進(jìn)機(jī)設(shè)計說明書趴鎢章銜習(xí)反貍摳塑鑲碑憂壺蔓童審渠竹臘另謝脹衍蠕郭嶄贊釁諒健燥誣目扇杏芬庚隅蓋擒煎碗鈣主分力訝渣慕中妝俞穩(wěn)讒違發(fā)吳吮貸垃俱構(gòu)喘歲纏滾簍澀絢標(biāo)漸懂殼劃玩藝羽痘州欺突楊瀉漆滄澗哲轄弄毅言崩策擺月凍氯撥咐極屹朝離篩柴婉誤偽寡委胡吳喇刃卿炒翔腋邁棧遍痞冉鐳嬸硯前陰啞凸番世斡場耙湯俏次褲搏撻意悠邵扎困哆櫥車花骨片緞穿蹦默架虐糊旅蘊川摧恩砍坎俐詠伶哪揮埔良陀跌尸西墮枷壩匠恬拙炭投萄摟襯幼身榆咸毆牢勛柞妄豹唁奴巧硝府梳殃渝頁赦婪藉緣密歸賢褒瘧毖柑陽號儒喪構(gòu)秤攪速快該寨噬靜蜀廣死直蜒佐當(dāng)鞘奎朔掂基隙撿賠割扒碴幸歧瓢陌人摔舷第一章 概述部分1.1掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀

4、與前景展望1.1.1國內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀我們把全斷面掘進(jìn)機(jī)和自由斷面掘進(jìn)機(jī)統(tǒng)稱為巷道掘進(jìn)機(jī)。前者主要用于巖巷的全斷面鉆削式一次成巷掘進(jìn)；自由斷面掘進(jìn)機(jī)則由于其工作臂可以上下左右移動而能自由改變掘進(jìn)斷面的形狀和大小。自由斷面掘進(jìn)機(jī)常用于煤巷掘進(jìn)既可以用于綜合機(jī)械化工作面進(jìn)行全斷面巷道掘進(jìn)也可應(yīng)用于打眼放炮工藝進(jìn)行機(jī)械化掘進(jìn)。19世紀(jì)70年代，英國為修建海底隧道，生產(chǎn)制造了第一臺掘進(jìn)機(jī)，美國在20世紀(jì)30年代開發(fā)了懸臂式掘進(jìn)機(jī)，并把此項技術(shù)應(yīng)用于采礦業(yè)，此后英、德、日等十幾個國家相繼投入了大量的人力、物力、財力用于掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的開發(fā)和研制，經(jīng)過多年的不懈努力，現(xiàn)有20多家公司，先后研制了近百種機(jī)型

5、。目前，掘進(jìn)機(jī)技術(shù)在如下幾個方面有長足進(jìn)步：(1)適用范圍在擴(kuò)大(2)掘進(jìn)斷面在增加(3)適應(yīng)坡度在提升(4)截割能力在加強(5)多功能性在顯現(xiàn)(6)自控技術(shù)在提高其中自由斷面的懸臂式巷道掘進(jìn)機(jī)從上世紀(jì)四十年代產(chǎn)生至今，已有五十多年的發(fā)展歷史，目前掘進(jìn)機(jī)的截割功率為10-408kw，機(jī)重2-160t，平均日掘進(jìn)進(jìn)尺7-8nl，最大掘進(jìn)能力達(dá)20-30md目前，國內(nèi)煤礦用機(jī)型，中型機(jī)以AM-50、SIO0為代表，其截割功率為100kw，機(jī)重25t；重型機(jī)以EBH132(截割功率132kw、機(jī)重36t)、EBJ160(截割功率160kw、機(jī)重50t)為代表。掘進(jìn)機(jī)的截割頭有橫軸式和縱軸式兩種形式，

6、橫軸式截割頭一般用于軟巖掘進(jìn)，縱軸式截割頭則多用于硬巖掘進(jìn)。截齒的選擇原來雖主要依靠經(jīng)驗，但目前已可以通過試驗臺測試來準(zhǔn)確選擇。截齒在掘進(jìn)過程中破碎煤巖時，其上受到的應(yīng)力會部分轉(zhuǎn)化為能量，故研制新的刀頭合金材料一直是截齒的發(fā)展方向。截割速度是影響掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)能力和截齒壽命的重要參數(shù)?？v軸式截割頭的截割速度低于橫軸式截割頭的截割速度，目前掘進(jìn)機(jī)的截割速度多為25-35ms。實踐證明，低速截割具有截深大、巖屑粗、粉塵生成量少、齒尖溫度低、磨損量小、裝機(jī)功率利用率高等優(yōu)點；但同時，低速截割也相應(yīng)降低了掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)能力。國外已有公司進(jìn)行臺架試驗，以確定截割速度與掘進(jìn)能力的關(guān)系。水力掘進(jìn)的出現(xiàn)開辟了掘進(jìn)機(jī)

7、掘進(jìn)技術(shù)發(fā)展的新天地，它具有諸多其他機(jī)械掘進(jìn)所不及的優(yōu)點。這項技術(shù)正在研發(fā)，一旦成熟，市場廣闊。追溯我國使用巷道掘進(jìn)機(jī)的歷史，是從上世紀(jì)50年代初使用前蘇聯(lián)生產(chǎn)的J_IK-2M，J_IK2-1型煤巷掘進(jìn)機(jī)開始的，之后又應(yīng)用并仿制了J1K-3型掘進(jìn)機(jī)；60年代我國開始自行研制巷道掘進(jìn)機(jī)，相繼研制出了“反修I型”，“反修型”和“開馬”型掘進(jìn)機(jī)，機(jī)重大都在10t左右，適用于f4的斷面為4-96的煤巷掘進(jìn)。從1972年1985年間，我國煤炭科研院所與煤機(jī)廠和礦務(wù)局共同設(shè)計開發(fā)研制了EMS-30以及EMS-55等機(jī)型。到80年代中期，我國分別從英國、奧地利、日本、前蘇聯(lián)、美國、德國、匈牙利等國家引進(jìn)了1

8、6種、近200臺掘進(jìn)設(shè)備，對我國煤礦使用掘進(jìn)機(jī)起到了推動作用。“七五”期間，在煤礦采掘設(shè)備“一條龍”項目引進(jìn)中，又引進(jìn)了奧地利阿爾卑尼公司的Anll-50、日本三井三池公司的s10041型掘進(jìn)機(jī)制造技術(shù)和先進(jìn)的加工設(shè)備，使我國形成了批量生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)的能力，基本上結(jié)束了中、小型掘進(jìn)機(jī)依賴進(jìn)口的局面?！鞍宋濉?、“九五”期間，我國開始重型掘進(jìn)機(jī)的研制工作，“十五”期間進(jìn)入快速發(fā)展階段。目前有輕、中、重機(jī)型EBE55、EBE75、EBE90、S100、AM一50、EBE110、EBEl20、EBE132、S150JH、S200M、EBE160等，其中EBE160型是國內(nèi)研制的重型掘進(jìn)機(jī)，S2OOM是引進(jìn)

9、日本，進(jìn)而國產(chǎn)化的重型機(jī)。近幾年，隨著煤炭工業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)呈快速增長。2000年市場投入總量為51臺、2001年103臺、2002年126臺、2003年236臺，到2004年將超過 400臺。佳木斯煤機(jī)公司處于行業(yè)領(lǐng)先地位，淮南煤機(jī)廠、南京晨光機(jī)器廠等均為我國掘進(jìn)機(jī)的研制生產(chǎn)和不斷發(fā)展作出了貢獻(xiàn)。盡管我國掘進(jìn)機(jī)研制工作起步并不晚，“七五”期間也曾取得過較好的成果，可是在發(fā)展過程中，現(xiàn)有產(chǎn)品與國際相比尚有很大差距。(1)從產(chǎn)品生產(chǎn)和使用方面看，國產(chǎn)的s100比日本晚6年，聯(lián)合研制的EBE160比英國LH130晚13年(2)性能、規(guī)格相近的機(jī)型與國外相比晚20年。(3)從制造總數(shù)上看，截止2

10、005年2月我國制造的掘進(jìn)機(jī)近1150臺，僅相當(dāng)英國、德國、奧地利上世紀(jì)80年代的生產(chǎn)水平。(4)從機(jī)掘巷道比重看，與前蘇聯(lián)、英國、德國平均相差近20年。(5)從裝機(jī)綜合技術(shù)水平看，我國僅相當(dāng)于國外20世紀(jì)80年代初期水平。為此，我國要提高制造廠及配套廠的設(shè)備精度和加工能力、原材料質(zhì)量、加工技術(shù)及管理水平，適時引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，加強自主開發(fā)能力，盡快縮短我國與先進(jìn)掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)國家的技術(shù)差距，并使我國煤礦掘進(jìn)機(jī)械化裝備提高到一個新的水平。1.1.2掘進(jìn)機(jī)發(fā)展前景展望從目前國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)發(fā)展趨勢來看，具有廣闊的發(fā)展前景，在我國除用于煤礦巷道掘進(jìn)外，掘進(jìn)機(jī)正進(jìn)入鐵路、城市地鐵隧道的掘進(jìn)以及公路建

11、設(shè)等行業(yè)。其發(fā)展趨勢有如下3項：(1)重型掘進(jìn)機(jī)。如$220、AM75等機(jī)型，隨著高產(chǎn)高效礦井建設(shè)需要，必然成為礦山的主力機(jī)型。另外，隨著環(huán)保意識的強化，勞動力成本的提高，機(jī)械化掘進(jìn)是一種必然發(fā)展趨勢，市場前景更為看好。(2)矮機(jī)身中型掘進(jìn)機(jī)。隨著我國煤炭采掘業(yè)的不斷發(fā)展，中厚煤層將逐步減少，煤礦巷道必然趨于薄煤層、半煤巖巷道，如山東、貴州等地。因此，有一定的破巖能力，機(jī)身矮、功率大的機(jī)型會成為今后市場的搶手機(jī)型。(3)輔助功能多的機(jī)型。在掘進(jìn)機(jī)上搭載濕式除塵系統(tǒng)或其它除塵方式。這是改善作業(yè)環(huán)境，清除肺矽病途徑之一。掘進(jìn)機(jī)具有錨桿支護(hù)機(jī)等功能，若該項技術(shù)成熟，必將受到高度重視和開發(fā)研制。遙控技

12、術(shù)、截割軌跡顯示與紅外線定位系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)機(jī)組遠(yuǎn)程遙控。故障自診斷功能更完備，并能實現(xiàn)輔助作業(yè)。連掘機(jī)組。實現(xiàn)房柱式采掘。1.2懸臂式掘進(jìn)機(jī)的主要組成部分懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要有橫軸式掘進(jìn)機(jī)和縱軸式掘進(jìn)機(jī)。它們的主要組成部件相同，只是截割頭的布置不同。懸臂式掘進(jìn)機(jī)由切割機(jī)構(gòu)、裝運機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、除塵噴霧系統(tǒng)等組成一、 切割機(jī)構(gòu)切割機(jī)構(gòu)由切割頭、齒輪箱、電動機(jī)、回轉(zhuǎn)臺等組成，具有破碎煤巖功能的機(jī)構(gòu)。二、裝運機(jī)構(gòu)裝運機(jī)構(gòu)由裝載部和刮板輸送機(jī)組成。懸臂式掘進(jìn)機(jī)裝載機(jī)構(gòu)形式較多。如星輪式、鏈輪鏈條式、蟹爪式等，過去比較多的是運用蟹爪式，現(xiàn)在隨著液壓的廣泛運用，開始大規(guī)模運用液壓馬達(dá)直接帶

13、動轉(zhuǎn)盤的機(jī)構(gòu)了。三、行走機(jī)構(gòu)掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)主要由履帶部分、減速器和動力輸入裝置（液壓馬達(dá)或電動機(jī)）。四、液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)由統(tǒng)一的泵站給分布在各個地方的液壓缸，液壓泵供液壓油，設(shè)計中要照顧不同液壓部件的壓力。五、電氣系統(tǒng)電器系統(tǒng)是電動機(jī)和控制掘進(jìn)機(jī)的運動的電信號控制器等電器元件，在井下工作的時候要注意它的防爆處理，選用的電動機(jī)、電器元件必須符合井下的防爆標(biāo)準(zhǔn)。六、除塵噴霧系統(tǒng)除塵噴霧系統(tǒng)內(nèi)噴霧回路、外噴霧回路及冷卻水回路組成。1.3履帶式掘進(jìn)機(jī)在半煤巖工作條件下應(yīng)用設(shè)計要求 懸臂式掘進(jìn)機(jī)由切割機(jī)構(gòu)、裝運機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、除塵噴霧系統(tǒng)等組成。其基本結(jié)構(gòu)形式為：切割機(jī)構(gòu)分為縱軸式

14、和橫軸式；行走機(jī)構(gòu)為履帶式；裝運機(jī)構(gòu)為耙爪式接中間刮板輸送機(jī)。掘進(jìn)機(jī)應(yīng)設(shè)有支護(hù)用的托梁裝置，行走機(jī)構(gòu)和裝運機(jī)構(gòu)均能正、反向轉(zhuǎn)動，液壓系統(tǒng)和除塵系統(tǒng)的管件、閥類等布置合理，安裝可靠，整機(jī)各部件皮符合解體拆裝下井運輸要求。設(shè)計、試驗要求：切割機(jī)構(gòu)、裝運機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)齒輪箱的傳動零件，其強度安全系數(shù)不小于2。刮板鏈的靜強度安全系數(shù)的選擇不應(yīng)小于4.0圓環(huán)鏈的拉伸強度指標(biāo)為C級。齒輪箱的耐久性試驗，在額定載荷和轉(zhuǎn)速下連續(xù)運轉(zhuǎn)切割和裝運齒輪箱不少于1000 h，行走齒輪稻正、反向運轉(zhuǎn)不得少于400 h。受動載荷大的聯(lián)接螺拴，應(yīng)有可靠的防松裝置。履帶接地長度相中心距之比一般不大于16，履帶公稱接地比壓不大

15、于0.14MP，對軟底板要有適應(yīng)性，履帶上如果有支重輪每個支重輪應(yīng)能承受50的整機(jī)重量。內(nèi)噴霧系統(tǒng)額定壓力不低于3MPa，外噴霧系統(tǒng)額定壓力不低于15MPa。要求掘進(jìn)機(jī)實測重心與設(shè)計重心在縱、橫兩方向上的誤差不大于25mm。實測重量誤差不大于設(shè)計重量的5。在安全保護(hù)方面要求：掘進(jìn)機(jī)電氣設(shè)備的設(shè)計、制造和使用，應(yīng)符合含有瓦斯、煤塵或其他爆炸性混合氣體中作業(yè)要求、符合煤礦安全規(guī)程以及煤礦井下1140 v電氣設(shè)備安全技術(shù)和運行的暫行規(guī)定。所有電氣設(shè)備均應(yīng)取得防爆檢驗合格證，掘進(jìn)機(jī)設(shè)有啟動報警裝置，啟動前必須發(fā)出警報，掘進(jìn)機(jī)必須裝有前后照明燈。掘進(jìn)機(jī)行走機(jī)構(gòu)中應(yīng)設(shè)有制動系統(tǒng)和必要的防滑保護(hù)裝置，切割機(jī)

16、構(gòu)和裝運機(jī)構(gòu)傳統(tǒng)系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有過載保護(hù)裝置，還應(yīng)有切割臂與鏟板的防干涉裝置。油泵和切割機(jī)構(gòu)之間、轉(zhuǎn)載機(jī)和裝運機(jī)構(gòu)之間的開、停順序，在電控系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有閉鎖裝置。液壓系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有過濾裝置，還應(yīng)設(shè)壓力、油溫、油位顯示或保護(hù)裝置。電控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)緊急切斷和閉鋇裝置，在司機(jī)座另一側(cè)，還應(yīng)裝有緊急停止按鈕。內(nèi)外噴霧系統(tǒng)中要裝設(shè)過濾保護(hù)裝置。使用性能要求：掘進(jìn)機(jī)各部件運轉(zhuǎn)乎穩(wěn)，懇臂擺動靈活，在規(guī)定煤巖特性條件下進(jìn)行切割時，截齒損耗宰正常，切割頭上裁齒排列合理、更換方便，同一類截齒應(yīng)具有互換性。裝運機(jī)構(gòu)及履帶機(jī)構(gòu)的傳動部件、齒輪箱必須有可靠性高、壽命長的防水密封。履帶的牽引力應(yīng)能滿足設(shè)計坡度上工作和轉(zhuǎn)向要求中間刮板輸

17、送機(jī)鏈條應(yīng)具有可伸縮調(diào)整裝置，刮板鏈與鏈輪正常嚙合，不得出現(xiàn)跳鏈、掉鏈、卡鏈現(xiàn)象。裝運機(jī)構(gòu)耙爪下平面與鏟板之間有間隙，不得接觸摩擦。各操作手柄、按鈕、族鈕、動作靈活、可靠、方便。齒輪箱在運轉(zhuǎn)中各密封端蓋、出軸密封、箱體結(jié)合面等處均不得有滲漏現(xiàn)象。齒輪箱、液壓系統(tǒng)和軸承等必須按設(shè)計要求注入規(guī)定牌號的潤滑油和油脂，不得滲合使用。掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時，各齒輪箱最高溫度不得超過95，液壓油箱中的油溫不應(yīng)超過70掘進(jìn)機(jī)作業(yè)時，司機(jī)座位處空氣中粉塵濃度應(yīng)10mgm3，司機(jī)處綜合噪聲值不大于90dB(A)。掘進(jìn)機(jī)除手柄、按鈕、滑道等表面外，均應(yīng)采取防銹措施。第二章 總體方案設(shè)計2.1掘進(jìn)機(jī)總體結(jié)構(gòu)布置機(jī)器的總體布置

18、關(guān)系到整機(jī)的性能、質(zhì)量和整機(jī)的合理性。也關(guān)系到操作方便、工作安全和工作效率。因此，總體布置是總體設(shè)計中極為重要的內(nèi)容。(1)切割機(jī)構(gòu)由懸臂和回轉(zhuǎn)臺組成，位于機(jī)器前上部，懸臂能上下、左右回轉(zhuǎn)；(2)裝載鏟板是在機(jī)器下部前方，后接中間刮板運輸機(jī)，兩者組成裝運機(jī)構(gòu)，貫穿掘進(jìn)機(jī)的縱向軸線；(3)考慮掘進(jìn)機(jī)的橫向穩(wěn)定平衡，主要部件按掘進(jìn)機(jī)縱向平面對稱布置，電控箱、液壓裝置分別裝在運輸機(jī)兩側(cè)；(4)為保證作業(yè)的穩(wěn)定性，履帶位于機(jī)器的下部兩側(cè)，前有落地鏟板，后有穩(wěn)定器支撐，整個機(jī)器的重心在履帶接地面積的形心面積范圍內(nèi)；(5)為了保護(hù)司機(jī)安全，同時又便于觀察、操作，將司機(jī)位置在機(jī)器后部右側(cè)；(6)由于掘進(jìn)機(jī)是

19、地下巷道作業(yè)，所以整個機(jī)器呈長條形，而且機(jī)身越矮機(jī)器越穩(wěn)定。2.2掘進(jìn)機(jī)各組成部分基本結(jié)構(gòu)設(shè)計2.2.1截割部截割部又稱工作機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，主要又截割電機(jī)、叉形架、二級行星減速器、懸臂段、截割頭組成。1、截割頭 2、懸臂段3、行星減速器4、聯(lián)軸器5、機(jī)架6、電動機(jī)圖2-1截割部截割部為二級行星齒輪傳動。由120kW水冷電動機(jī)輸入動力，進(jìn)齒輪連軸節(jié)傳至二級行星減速器，經(jīng)過懸臂段主軸，將動力傳給截割頭，從而達(dá)到破碎煤巖的目的2.2.2裝載部裝載部結(jié)構(gòu)如圖2-2，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(dá)直接驅(qū)動三爪轉(zhuǎn)盤向內(nèi)轉(zhuǎn)動，從而達(dá)到裝載煤巖的目的。圖2-2裝載部裝載部

20、安裝于機(jī)器的前端。通過一對銷軸和鏟板的左右升降油缸鉸接于主機(jī)架上，在鏟板油缸的作用下，鏟板繞銷軸上下擺動。當(dāng)機(jī)器截割煤巖時，應(yīng)使鏟板前端緊貼底板，以增加機(jī)器的截割穩(wěn)定行。2.2.3刮板輸送機(jī)刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2-3，主要由機(jī)前部、機(jī)后部、驅(qū)動裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等組成。圖2-3刮板輸送機(jī)刮板輸送機(jī)位于機(jī)器中部，前端與主機(jī)架和鏟板鉸接，后部托在機(jī)架上。機(jī)架在該處設(shè)有可拆裝的墊片，根據(jù)需要，刮板輸送機(jī)后部可墊高，增加刮板輸送機(jī)的卸載高度。刮板輸送機(jī)采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動，刮板鏈條的張緊是通過在輸送機(jī)尾部的張緊脂油缸來實現(xiàn)的2.2.4行走部履帶行走部是懸臂式掘進(jìn)機(jī)整機(jī)的支承座，

21、用來支承掘進(jìn)機(jī)的自重、承受切割機(jī)構(gòu)在工作過程中所產(chǎn)生的力，并完成掘進(jìn)機(jī)在切割、裝運及調(diào)動時的移動。履帶行走機(jī)構(gòu)包括左右行走機(jī)構(gòu)、并以掘進(jìn)機(jī)縱向中心線左右對稱。履帶行走機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向輪、張緊裝置、履帶架、支重輪、履帶鏈及驅(qū)動裝置等部件。當(dāng)驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動時，與驅(qū)動輪相嚙合的履帶有移動的趨勢。但是，因為履帶下分支與底板間的附著力大于驅(qū)動輪、導(dǎo)向輪和支重輪的滾動阻力，所以履帶不產(chǎn)生滑動，而輪子卻沿著鋪設(shè)的滾道滾動，從而驅(qū)動整臺掘進(jìn)機(jī)行走。掘進(jìn)機(jī)履帶行走機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)彎方式一般有2種： 一側(cè)履帶驅(qū)動，另一側(cè)履帶制動；兩側(cè)履帶同時驅(qū)動，但方向相反。現(xiàn)在設(shè)計將支重輪作成和機(jī)架一體的結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)簡單，而且在井下的環(huán)境

22、中它比支重輪可靠性能更高。由于沒有了支重輪，所以履帶的磨損比較嚴(yán)重，要采用更好的耐磨合金鋼。掘進(jìn)機(jī)部在掘進(jìn)作業(yè)時。它承受切割機(jī)構(gòu)的反力、傾覆力矩及動載荷。腰帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計對整機(jī)正常運行、通過性能和工作穩(wěn)定性具有重要作用。履帶機(jī)構(gòu)設(shè)計要求：具有良好的爬坡性能和靈活的轉(zhuǎn)向性能；兩條履帶分別驅(qū)動，其動力可選用液壓馬達(dá)或電動機(jī)；履帶應(yīng)有較小的接近角和離去角。以減少其運行阻力；要注意合理設(shè)計整機(jī)重心位置。使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應(yīng)有可靠的制動裝置，以保證機(jī)器在設(shè)計的最大坡度工作不會下滑。1-導(dǎo)向張緊裝置 2-履帶架圖2-4 左履帶行走機(jī)構(gòu)3-履帶鏈 4-行走減速器 5-行走液壓馬達(dá) 6-摩擦片式制動器

23、圖2-42.2.5機(jī)架和回轉(zhuǎn)臺機(jī)架是整個機(jī)器的骨架，它承受來自截割、行走和裝載的各種載荷。機(jī)器中的各個部件均用螺栓、銷軸及止口與機(jī)架聯(lián)接，機(jī)架為組焊件。結(jié)構(gòu)如圖2-4回轉(zhuǎn)臺主要用于支承，聯(lián)接并實現(xiàn)切割機(jī)構(gòu)的升降和回轉(zhuǎn)運動?；剞D(zhuǎn)臺座在機(jī)架上，通過大型回轉(zhuǎn)軸承用于止口、36個高強度螺栓與機(jī)架相聯(lián)。工作時，在回轉(zhuǎn)油缸的作用下，帶動切割機(jī)構(gòu)水平擺動。截割機(jī)構(gòu)的升降是通過回轉(zhuǎn)臺支座上左、右耳軸鉸接相連的兩個升降油缸實現(xiàn)的。1十字構(gòu)件；2盤形支座；3圓盤止推軸承；4球面滾子軸承；5漲套連軸器；6回轉(zhuǎn)齒輪；7切割臂基座；8升降油缸；9支承法蘭；10水平回轉(zhuǎn)油缸；11齒條；12長軸 圖2-5 回轉(zhuǎn)臺1-回轉(zhuǎn)臺

24、 2-前機(jī)架 3-后機(jī)架 4-后支撐腿 5-轉(zhuǎn)載機(jī)連接板圖2-6 掘進(jìn)機(jī)機(jī)架2.2.6液壓系統(tǒng)本機(jī)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(jī)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），同時分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機(jī)回路、皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)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(jī)還設(shè)有液壓錨桿鉆機(jī)泵站，可同時為二臺錨桿鉆機(jī)提供壓力油，另外系統(tǒng)還設(shè)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。液壓系統(tǒng)原理如圖 2-7所示。圖 2-7 液壓系統(tǒng)原理圖1、油缸回路油缸回路采用雙聯(lián)齒輪泵的后泵（40 泵）通過四聯(lián)多

25、路換向閥分別向 4組油缸（截割升降、回轉(zhuǎn)、鏟板升降、支撐油缸）供壓力油。油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6MPa。截割機(jī)構(gòu)升降、鏟板升降和后支撐各兩個油缸，它們各自兩活塞腔并接，兩活塞桿腔并接。而截割機(jī)構(gòu)兩個回轉(zhuǎn)油缸為一個油缸的活塞腔與另一油缸的活塞桿腔并接。為使截割頭、支撐油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，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。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(dá)供油，驅(qū)動機(jī)器行走。行走速度為 3m/min；當(dāng)裝載轉(zhuǎn)盤不運轉(zhuǎn)時，供

26、裝載回路的 50 泵自動并入行走回路，此時的兩個齒輪泵（63 泵和 50 泵）同時向行走馬達(dá)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。回路工作壓力由裝在兩聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)的溢流閥調(diào)定。注意：根據(jù)該機(jī)器液壓系統(tǒng)的特點，行走回路的工作壓力調(diào)定時，必須先將裝載轉(zhuǎn)盤開動?？焖傩凶邥r，由于并入了裝載回路的 50 泵，其系統(tǒng)工作壓力為 14Mpa。通過操作多路換向閥手柄來控制行走馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機(jī)器的前進(jìn)、后退和轉(zhuǎn)彎。注意：機(jī)器要轉(zhuǎn)彎時，最好同時操作兩片換向閥（即使一片閥的手柄處于前進(jìn)位置，另一片閥手柄處于后退位置）。除非特殊情況，盡量不要操作一片換向閥來實現(xiàn)機(jī)器轉(zhuǎn)

27、彎。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。制動油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、裝載回路裝載回路由三聯(lián)齒輪泵的前泵（50泵），通過一個齒輪分流器分別向2個液壓馬達(dá)供油，用一個手動換向閥控制馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)。該系統(tǒng)的工作壓力為 15.7Mpa，通過調(diào)節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。齒輪分流器內(nèi)的兩個溢流閥的調(diào)定壓力均為 21.7MPa。該閥的壓力是通過專用的液壓實驗臺調(diào)定的。注意：該溢流閥的調(diào)定壓力在機(jī)器出廠時已經(jīng)調(diào)節(jié)好，在機(jī)器使用過程中不允許調(diào)節(jié)壓力。4、輸送機(jī)回路輸送機(jī)回路由三聯(lián)齒輪泵的中泵（50泵）向一個

28、（或兩個）液壓馬達(dá)供油，用一個手動換向閥控制馬達(dá)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、轉(zhuǎn)載機(jī)回路轉(zhuǎn)載機(jī)回路由三聯(lián)齒輪泵的后泵（40泵）向轉(zhuǎn)載馬達(dá)供油，通過一手動換向閥控制馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)。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、錨桿鉆機(jī)回路錨桿鉆機(jī)回路由一臺15kW電機(jī)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液壓錨桿鉆機(jī)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)。7、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。如圖10所示，補油系統(tǒng)并接在錨桿鉆機(jī)回路的回油管路

29、上（若掘進(jìn)機(jī)不為錨桿鉆機(jī)提供油源，則補油系統(tǒng)并接在運輸回路或轉(zhuǎn)載機(jī)回路的回油管路上）。當(dāng)需要向油箱補油時，截止閥關(guān)閉，截止閥開啟，油液經(jīng)過文丘里管時，在 A 口產(chǎn)生負(fù)壓，通過插入油筒 5 內(nèi)的吸油管吸入，將油補入油箱。在補油系統(tǒng)不工作時，務(wù)必將截止閥關(guān)閉，截止閥開啟。圖 2-8 補油回路原理圖1- 換向閥 2-截止閥 3-截止閥 4-文丘里管5-裝油容器 6-油箱 7-錨桿電機(jī) 8-雙聯(lián)齒輪泵2.2.7電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)由前級饋電開關(guān)、KXJ250/1140EB型隔爆兼本質(zhì)安全型掘進(jìn)機(jī)用電控箱、CZD14/8型礦用隔爆型掘進(jìn)機(jī)電控箱用操作箱、XEFB36/150隔爆型蜂鳴器、DGY60/36型隔

30、爆照明燈、LA8101型隔爆急停按鈕、KDD2000型瓦斯斷電儀以及驅(qū)動掘進(jìn)機(jī)各工作機(jī)構(gòu)的防爆電動機(jī)和連接電纜組成。 2.3掘進(jìn)機(jī)各組成部分基本結(jié)構(gòu)設(shè)計的選擇 2.3.1工作機(jī)構(gòu)的型式選擇半煤巖掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)有截鏈?zhǔn)?、圓盤銑削式和懸臂截割式等。因懸臂截割式掘進(jìn)機(jī)機(jī)體靈活、體積較小，可截出各種形狀和斷面的巷道，并能實現(xiàn)選擇性截割，而且截割效果好，掘進(jìn)速度較高；所以，現(xiàn)在主要采用懸臂截割式，并已成為當(dāng)前掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)的一種基本型式。按截割頭的布置方式，分為縱軸和橫軸式兩種?？v軸式截割頭傳動方便、結(jié)構(gòu)緊湊，能截出任意形狀的斷面，易于獲得較為平整的斷面，有利于采用內(nèi)伸縮懸臂，可挖柱窩或水溝。截割頭的

31、形狀有圓柱形、圓錐形和圓錐加圓柱形，由于后兩種截割頭利于鉆進(jìn)，并使截割表面較平整，故使用較多。缺點是由于縱軸式截割頭在橫向擺動截割時的反作用力不通過機(jī)器中心，與懸臂形成的力矩使掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)生較大的振動，故穩(wěn)定性較差。因此，在煤巷掘進(jìn)時，需加大機(jī)身重量或裝設(shè)輔助支撐裝置。橫軸式截割頭分滾筒形、圓盤形、拋物線形和半球形幾種。這種掘進(jìn)機(jī)截齒的截割方向比較合理，破落煤巖較省力，排屑較方便。由于截深較小，截割與裝載情況較好。縱向截割時，穩(wěn)定性較好。缺點是傳動裝置較復(fù)雜，在切入工作面時需左右擺動，不如縱軸式工作機(jī)構(gòu)使用方便；因為截割頭較長對掘進(jìn)斷面形狀有限制，難以獲得較平整的側(cè)壁。這種掘進(jìn)機(jī)多使用拋物線或半球

32、形截割頭。由于工作機(jī)構(gòu)的載荷變化范圍大、驅(qū)動功率大、過堅硬巖石時短期過載運轉(zhuǎn)、有沖擊載荷、振動較大，要求其傳動裝置體積小，最好能調(diào)速。考慮掘進(jìn)機(jī)工作時，截割頭不僅要具有一定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以截割煤巖，而且要能上下左右擺動，以掘出整個斷面，掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)一般都采用單機(jī)驅(qū)動。雖然液壓傳動具有體積小、調(diào)速方便等優(yōu)點，但由于對沖擊載荷很敏感，元件不能承受較大的短時過載，一般選擇過載能力較大的電動機(jī)驅(qū)動。2.3.2輸送機(jī)構(gòu)的型式選擇半煤巖掘進(jìn)機(jī)多采用刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。輸送機(jī)構(gòu)可采用聯(lián)合驅(qū)動方式，即將電動機(jī)或液壓馬達(dá)和減速器布置在刮板輸送機(jī)靠近機(jī)身一側(cè)，在驅(qū)動裝載機(jī)構(gòu)同時，間接地以輸送機(jī)構(gòu)機(jī)尾為主動軸帶動刮板

33、輸送機(jī)構(gòu)工作。這樣傳動系統(tǒng)中元件少、機(jī)構(gòu)比較簡單，但裝載與輸送機(jī)構(gòu)二者運動相牽連，相互影響大。由于該位置空間較小布置較困難。輸送機(jī)構(gòu)采用獨立的驅(qū)動方式，即將電動機(jī)或液壓馬達(dá)布置在遠(yuǎn)離機(jī)器的一端，通過減速裝置驅(qū)動輸送機(jī)構(gòu)。這種驅(qū)動方式的傳動系統(tǒng)布置簡單，和裝載機(jī)構(gòu)的運動互不影響。但由于傳動裝置和動力元件較多，故障點有所增加。目前，這兩種輸送機(jī)構(gòu)均有采用，設(shè)計時應(yīng)酌情確定。一般常采用與裝載機(jī)構(gòu)相同的驅(qū)動方式。2.3.3轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)的型式選擇該掘進(jìn)機(jī)的轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)有兩種布置方式：作為機(jī)器的一部分；為機(jī)器的配套設(shè)備。目前，多采用膠帶輸送機(jī)。膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)傳動方式有3種：用液壓馬達(dá)直接或通過減速器驅(qū)動機(jī)尾主動卷筒

34、；由電動卷筒驅(qū)動主動卷筒；利用電動機(jī)通過減速器驅(qū)動主動卷筒。為使卸載端作上下、左右擺動，一般將轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)機(jī)尾安裝在掘進(jìn)機(jī)尾部的回轉(zhuǎn)臺托架上，可用人力或液壓缸使其繞回轉(zhuǎn)臺中心擺動，達(dá)到擺角要求；同時，通過升降液壓缸使其繞機(jī)尾鉸接中心作升降動作，以達(dá)到卸載的調(diào)高范圍。轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)應(yīng)采用單機(jī)驅(qū)動，可選用電動機(jī)或液壓馬達(dá)。2.3.4行走機(jī)構(gòu)的型式選擇掘進(jìn)機(jī)的行走機(jī)構(gòu)有邁步式、導(dǎo)軌式和履帶式幾種。(1) 邁步式。該種行走機(jī)構(gòu)是利用液壓邁步裝置來工作的。采用框架結(jié)構(gòu)，使人員能自由進(jìn)出工作面，并可越過裝載機(jī)構(gòu)到達(dá)機(jī)器的后面。使用支撐裝置可起到掩護(hù)頂板、臨時支護(hù)的作用。但由于向前推進(jìn)時，支架反復(fù)交替地作用于頂板，掘

35、進(jìn)機(jī)對頂板的穩(wěn)定性要求較高，局限性較大，所以這種行走機(jī)構(gòu)主要用于巖巷掘進(jìn)機(jī)，在煤巷、半煤巖巷中也有應(yīng)用。(2) 導(dǎo)軌式。將掘進(jìn)機(jī)用導(dǎo)軌吊在巷道頂板上，躲開底板，達(dá)到?jīng)_擊破碎巖石的目的。這就要求導(dǎo)軌具有較高的強度。這種行走機(jī)構(gòu)主要用于沖擊式掘進(jìn)機(jī)。(3) 履帶式。適用于底板不平或松軟的條件，不需修路鋪軌。具有牽引能力大，機(jī)動性能好、工作可靠、調(diào)動靈活和對底板適應(yīng)性好等優(yōu)點。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件磨損較嚴(yán)重。目前，半煤巖掘進(jìn)機(jī)通常采用履帶式行走機(jī)構(gòu)。由于其工作環(huán)境差，用電動機(jī)驅(qū)動易受潮燒毀，最好選用液壓馬達(dá)驅(qū)動。2.3.5除塵機(jī)構(gòu)的型式選擇掘進(jìn)機(jī)的除塵方式有噴霧式和抽出式兩種。(1) 噴霧式。用噴嘴

36、把具有一定壓力的水高度擴(kuò)散、霧化，使粉塵附在霧狀水珠表面沉降下來，達(dá)到滅塵效果。這種除塵方式有以下兩種：外噴霧降塵。是在工作機(jī)構(gòu)的懸臂上裝設(shè)噴嘴，向截割頭噴射壓力水，將截割頭包圍。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、使用壽命長。由于噴嘴距粉塵源較遠(yuǎn)，粉塵容易擴(kuò)散，除塵效果較差；內(nèi)噴霧降塵。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對著截齒噴射。由于噴嘴距截齒近，除塵效果好，耗水量少，沖淡瓦斯、冷卻截齒和撲滅火花的效果也較好。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復(fù)雜，活動聯(lián)接處密封較困難。為提高除塵效果，一般采用內(nèi)外噴霧相結(jié)合的辦法，并且和截割電機(jī)、液壓系統(tǒng)的冷卻要求結(jié)合起來考慮，將冷卻水由噴嘴噴出降塵。(2) 抽出

37、式。常用的吸塵裝置是集塵器。設(shè)計掘進(jìn)機(jī)時，應(yīng)根據(jù)掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)條件來選集塵器。為提高除塵效果，可采用兩級凈化除塵。由于集塵器跟隨掘進(jìn)機(jī)移動，風(fēng)機(jī)的噪音很大，應(yīng)安裝消音裝置。抽出式除塵裝置滅塵效果好，但因設(shè)備增多，使工作面空間減小。近年來，除塵設(shè)備有向抽出式和噴霧式聯(lián)合并用方向發(fā)展的趨勢。（3） 高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù)對于全煤巷或很軟的巖巷，利用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，效率高、成本低。但對于巖巷掘進(jìn)和隧道掘進(jìn)，一般其巖體f8(抗壓強度在80100MPa以上)，掘進(jìn)機(jī)效率明顯降低，截齒消耗量大增，導(dǎo)致生產(chǎn)成本顯著提高。這時，應(yīng)考慮采用高壓水細(xì)射流輔助切割技術(shù)。 該技術(shù)為利用20MPa以上、流量為4L/min左

38、右的壓力水，自孔徑為0.41.0mm的噴嘴射出，對截齒的機(jī)械破碎起輔助作用。掘進(jìn)機(jī)截割頭上噴出的壓力水按壓力高低分級，見附表所示。 附表輔助切割壓力水分級MPa項目低壓中壓中高壓高壓超高壓水壓0.50.52020140140400400（4）內(nèi)、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)本系統(tǒng)主要用于滅塵、冷卻掘進(jìn)機(jī)切割電機(jī)及油箱，提高工作面能見度，改善工作環(huán)境，內(nèi)、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)如圖2-9 所示。水從井下輸水管通過過濾器粗過濾后進(jìn)入總進(jìn)液球閥，一路經(jīng)減壓閥減壓至 1.5MPa 后，冷卻油箱和切割電機(jī)，再引至前面霧狀噴嘴架處噴出。另一路不經(jīng)減壓閥的高壓水，引至懸臂段上的內(nèi)噴霧系統(tǒng)的霧狀噴嘴噴出，當(dāng)沒有內(nèi)噴霧時，此

39、路水引至叉形架前方左右兩邊的加強型外噴霧處的線型噴嘴噴出。內(nèi)噴霧配水裝置安裝在懸臂段內(nèi)，8 個線型噴嘴分別安裝在截割頭的齒座之間；外噴霧噴霧架固定在懸臂筒法蘭上，安裝有 10 個霧狀噴嘴；加強型外噴霧的噴霧架固定在叉形架前端，安裝有 8 個線型噴嘴。圖 2- 9 水系統(tǒng)原理圖1-Y 型過濾器 2-球閥 3-減壓器 4-耐震壓力表5-油箱冷卻器 6-球閥 7-霧狀噴嘴 8-線型噴嘴圖2.3.6裝載機(jī)構(gòu)的型式選擇半煤巖掘進(jìn)機(jī)的裝載機(jī)構(gòu)有4種:（1）單雙環(huán)形刮板鏈?zhǔn)?。單環(huán)形是利用一組環(huán)形刮板鏈直接將巖裝到機(jī)體后面的轉(zhuǎn)載機(jī)上。雙環(huán)形是由兩排并列、轉(zhuǎn)向相反的刮板鏈組成。若刮板鏈能左右張開或收攏，就能調(diào)節(jié)

40、裝載寬度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。環(huán)形刮板鏈?zhǔn)窖b載機(jī)構(gòu)制造筒單，但由于單向裝載，在裝載邊易形成煤巖堆積，從而會造成卡鏈和斷鏈。同時，由于刮板鏈易磨損，功率消耗大，使用效果較差。（2）螺旋式。是橫軸式掘進(jìn)機(jī)上使用的一種裝載機(jī)構(gòu)，它利用左右個截割頭上旋向相反的螺旋葉片將煤巖向中間推入輸送機(jī)構(gòu)。由于頭體形狀的缺點，這種機(jī)構(gòu)目前使用很少。（3）耙爪式。是利用一對交替動作的耙爪來不斷地耙取物料并裝入轉(zhuǎn)載運輸機(jī)構(gòu)。這種方式結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、外形尺寸小、裝載效果好，目前應(yīng)用很普遍。但這種裝載機(jī)構(gòu)寬度受限制，為擴(kuò)大裝載寬度，可使鏟板連同整個耙爪機(jī)構(gòu)一起水平擺動，或設(shè)計成雙耙爪機(jī)構(gòu)，以擴(kuò)大裝載范圍。(4)星輪式。該種機(jī)構(gòu)

41、比耙爪式簡單、強度高、工作可靠，但裝大塊物料的能力較差。通常，應(yīng)選擇耙爪式裝載機(jī)構(gòu)，但考慮裝載寬度問題，可選擇雙耙爪機(jī)構(gòu)，也可設(shè)計成耙爪與星輪可互換的裝載機(jī)構(gòu)。裝載機(jī)構(gòu)可以采用電動機(jī)驅(qū)動，也可用液壓馬達(dá)驅(qū)動。但考慮工作環(huán)境潮濕、有泥水，選用液壓馬達(dá)驅(qū)動為好。2.3.7液壓元件的選型設(shè)計 (1)吸油過濾器為了保護(hù)油泵及其它液壓元件，避免吸入污染雜質(zhì)，有效地控制液壓系統(tǒng)污染，提高液壓系統(tǒng)的清潔度，在油泵的吸油口處設(shè)置了兩個吸油過濾器，該過濾器為精過濾。當(dāng)更換、清潔濾芯或維修系統(tǒng)時，只需旋開濾油器端蓋(清洗蓋)，抽出濾芯，此時自封閥就會自動關(guān)閉，隔絕油箱油路，使油箱內(nèi)油液不會向外流出。這樣使清洗、更

42、換濾芯及維修系統(tǒng)變得非常方便。另外，當(dāng)濾芯被污染物堵塞時，設(shè)在濾芯上部的油路旁通閥就自動開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。(2)回油過濾器為了使流回油箱的油液保持清潔，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了兩個回油過濾器，該過濾器為粗過濾，位于油箱的上部。當(dāng)濾芯被污染物堵塞或系統(tǒng)液溫過低，流量脈動等因素造成進(jìn)出油口壓差為 0.35MPa 時，壓差發(fā)訊裝置便彈出，發(fā)出訊號，此時應(yīng)及時更換濾芯或提高油液溫度。更換濾芯時，只需旋開濾油器濾蓋(清洗蓋)即可更換濾芯或向油箱加油。若未能及時停機(jī)更換濾芯時，則設(shè)在濾芯下部的旁通閥就會自動開啟工作(旁通閥開啟壓力為0.4MPa，以保護(hù)系統(tǒng)。(3)四聯(lián)手動換向

43、閥四聯(lián)手動換向閥，主要由進(jìn)油閥、多路換向閥、回油閥三部分組成。進(jìn)油閥有壓力油口 P 和回油口 O，在 P 和 O 之間裝有閥組總溢流閥。換向閥部分是由閥體和滑閥組成，滑閥的機(jī)能均為 Y 型，閥體為并聯(lián)型，因此，既可以分別操作又可以同時操作，當(dāng)同時操作時工作速度減慢。當(dāng)滑閥處于中位時，油泵通過閥組卸荷。為了防止工作腔的壓力油向 P 腔倒流，設(shè)置了單向閥。(4)油缸本次設(shè)計中機(jī)器有四組油缸，共八根。截割機(jī)構(gòu)升降油缸、回轉(zhuǎn)油缸、鏟板升降油缸和后支撐油缸各兩根，結(jié)構(gòu)形式均相同，其中鏟板升降油缸和后支撐油缸通用。(5)油箱本液壓系統(tǒng)采用封閉式油箱(見圖 2-10)，采用 N68 號抗磨液壓油。油箱采用二

44、級過濾，設(shè)置了兩個吸油過濾器和兩個回油過濾器，有效地控制了油液的污染，并采用文丘里管補油，進(jìn)一步降低了油液的污染。油箱上還配有液位液溫計，當(dāng)液位低于工作油位或油溫超過規(guī)定值（70）時，應(yīng)停機(jī)加油或降溫。油箱冷卻器采用了熱交換量較大的板翅式散熱器，總熱交換量達(dá) 40000kcal/h，以保障系統(tǒng)正常油溫和粘度的要求。圖 2-10 油箱1- 吸油過濾器 2-冷卻器 3-油箱體 4-液位液溫計 5-回油過濾器(6)六點壓力表按操縱臺標(biāo)牌表明的位置接好油管。旋轉(zhuǎn)壓力表表盤，其指針?biāo)傅奈恢眉礊闃?biāo)牌表明的回路的工作壓力。2.3.8潤滑方式正確的潤滑可以防止磨損、防止生銹和減少發(fā)熱，如經(jīng)常檢查機(jī)器的潤滑狀

45、況，就可以在機(jī)器發(fā)生故障之前發(fā)現(xiàn)一些問題。比如，水晶狀的油表示可能有水，乳狀或泡沫狀的油表示有空氣；黑色的油脂意味著可能已經(jīng)開始氧化或出現(xiàn)污染。潤滑周期因使用條件的差異而有所不同。始終要使用推薦的潤滑油來進(jìn)行潤滑，并且在規(guī)定的時間間隔內(nèi)進(jìn)行檢查和更換，否則，就無法給機(jī)器以保障，因而導(dǎo)致過度磨損以及非正常停機(jī)檢修。潤滑油的更換：在最初開始運轉(zhuǎn)的三百小時左右，應(yīng)更換潤滑油。由于在此時間內(nèi)，齒輪及軸承完成了跑合，隨之產(chǎn)生了少量的磨損。初始換油后，相隔1500小時或者6個月內(nèi)必須更換一次。當(dāng)更換新潤滑油時，清洗掉齒輪箱體底部附著的沉淀物后再加入新油。 第三章 總體設(shè)計3.1總體設(shè)計要求設(shè)計任務(wù)及相關(guān)參

46、數(shù)履帶式半煤巖掘進(jìn)機(jī)設(shè)計主要參考參數(shù)和要求：機(jī)身長：99.5m 寬：22.5m高：1.51.55m 臥底深度：250mm裝機(jī)功率：190KW 截割功率：120KW經(jīng)濟(jì)截割煤巖硬度：60MPa可掘巷道斷面：1820m2 最大可掘高度：3.754m最大可掘?qū)挾龋?m龍門高度：350400mm 刮板速度：0.91.0m/s運輸形式：邊雙鏈 履帶寬度：2250mm行走速度：3m/min（工作） 6m/min（調(diào)動）額定電壓：1140/660v1、查閱有關(guān)資料、完成履帶式半煤巖掘進(jìn)機(jī)總體方案的設(shè)計；2、完成截割部及總體結(jié)構(gòu)設(shè)計；3、截割部減速器兩級2K-H傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計；4、主要部件、組件、零件圖設(shè)計；5

47、、編寫完成整機(jī)設(shè)計計算說明書。3.2機(jī)械及液壓部分3.2.1特點、用途、適用范圍本次設(shè)計的機(jī)型為懸臂式半煤巖掘進(jìn)機(jī)，適應(yīng)巷道斷面 918m 、坡度16、可經(jīng)濟(jì)切割單向抗壓強度60MPa 的煤巖，屬中型懸臂式掘進(jìn)機(jī)。該機(jī)主要特點是結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性好、機(jī)身矮、重心低、操作簡單、檢修方便。該懸臂式掘進(jìn)機(jī)主要是為煤礦綜采及高檔普采工作面采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)服務(wù)的機(jī)械設(shè)備。主要適用于煤及半煤巖巷的掘進(jìn)，也適用于條件類似的其它礦山及工程巷道的掘進(jìn)。該機(jī)可經(jīng)濟(jì)切割單向抗壓強度60MPa 的煤巖，可掘巷道最大寬度(定位時)5m，最大高度 3.75m，可掘任意斷面形狀的巷道，適應(yīng)巷道坡度16。該機(jī)后配套轉(zhuǎn)載運輸設(shè)備可采

48、用橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮式帶式輸送機(jī)，實現(xiàn)連續(xù)運輸，以利于機(jī)器效能的發(fā)揮。3.2.1主要技術(shù)參數(shù) 一 、總體參數(shù) 機(jī) / 長： 9.5m機(jī) 寬： 2.2m機(jī) 高: 1.55m截割臥底深度： 250mm總 功 率： 190kW可經(jīng)濟(jì)截割煤巖硬度： 60MPa可掘巷道斷面： 1820m2 最大可掘高度： 3.75m最大可掘?qū)挾龋?5.0m適應(yīng)巷道坡度： 16機(jī)器供電電壓： 660/1140V 二、截割部電動機(jī)： 型 號： YBUS-120 功 率： 120KW 轉(zhuǎn) 速： 1470r/min截割頭： 轉(zhuǎn) 速： 53r/min 截 齒： 鎬形 最大擺動角度： 上： 42 下： 31 左右各： 39 三

49、、裝載部裝載形式 三爪轉(zhuǎn)盤裝運能力 180m3/h鏟板寬度 2.5m/2.8m鏟板臥底 250mm鏟板抬起 360mm轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速 30r/min四、刮板輸送機(jī)運輸形式 邊雙鏈刮板槽 寬 510mm龍門高度 390mm鏈 速 0.93m/s錨鏈規(guī)格 1864mm張緊形式 黃油缸張緊五、行走部行走形式 履帶式(液壓馬達(dá)分別驅(qū)動)行走速度 工作 3m/min 調(diào)動 6m/min接地長度 2.46m制動形式 摩擦離合器履帶板寬度 500mm張緊形式 黃油缸張緊六、液壓系統(tǒng)系統(tǒng)額定壓力： 油缸回路 16MPa 行走回路 16MPa 裝載回路 14Mpa 輸送機(jī)回路 14Mpa 轉(zhuǎn)載機(jī)回路 10MPa 錨桿

50、鉆機(jī)回路 10MPa系統(tǒng)總流量： 450 L/min泵站電動機(jī)： 型號 YB250M-4 功率 55kW 轉(zhuǎn)速 1470 r/min泵站三聯(lián)齒輪泵流量 50/50/40ml/r泵站雙聯(lián)齒輪泵流量 63/40ml/r錨桿泵站電動機(jī)： 型號 YB160L-4 功率 15kW 轉(zhuǎn)速 1470 r/min錨桿泵站雙聯(lián)齒輪泵流量 32/32ml/r油箱： 有效容積 610L 冷卻方式 板翅式水冷卻器油缸數(shù)量： 8 個 七、噴霧冷卻系統(tǒng)滅塵形式 內(nèi)噴霧、外噴霧供水壓力 3MPa外噴霧壓力 1.5MPa流 量 63L/min冷卻部件 切割電動機(jī)、油箱八、電氣系統(tǒng)供電電壓 660/1140V總 功 率 190

51、kW隔爆形式 隔爆兼本質(zhì)安全型控制箱 隔爆型3.3電氣部分3.3.1系統(tǒng)的組成電氣系統(tǒng)由前級饋電開關(guān)、KXJ250/1140EB 型隔爆兼本質(zhì)安全型掘進(jìn)機(jī)用電控箱、CZD24/8 型礦用隔爆型掘進(jìn)機(jī)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(jī)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(jìn)機(jī)各工作機(jī)構(gòu)的防爆電動機(jī)和連接電纜組成。電氣設(shè)備明細(xì)表見表1-1，驅(qū)動掘進(jìn)機(jī)各工作機(jī)構(gòu)電動機(jī)特征列于表 1-2。本次設(shè)計的掘進(jìn)機(jī)電控設(shè)備為 KXJ250/1140EB 型隔爆兼本質(zhì)安全型掘進(jìn)機(jī)用

52、電控箱（以下簡稱電控箱）、CZD24/8 型礦用隔爆型掘進(jìn)機(jī)電控箱用操作箱（以下簡稱操作箱），符合我國的煤礦安全規(guī)程、防爆規(guī)程和有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，適用于具有爆炸性危險氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，控制掘進(jìn)機(jī)切割電機(jī)、油泵電機(jī)、備用電機(jī)及錨桿電機(jī)的運轉(zhuǎn)，并對電機(jī)及有關(guān)線路進(jìn)行保護(hù)。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。主腔面板裝有隔離開關(guān)操作手把（手把有通、斷兩個位置）、急停按鈕（SB1）、電壓表視窗和顯示器視窗；主腔中門板裝有控制器、繼電器、顯示器、電壓表；主腔后壁裝有各回路接觸器、阻容吸收器、互感器；主腔頂板裝有熔斷器；右底板裝有主變壓器、隔離變壓器和電源部分的熔斷

53、器等；左底板裝有保護(hù)器（JB）和五個接頭座；主腔和接線腔之間的連接板上裝有九星盤和接線端子。電控箱門與箱體為螺栓緊固，并設(shè)有回轉(zhuǎn)鉸鏈。電控箱箱體通過減震器和主機(jī)連接。操作箱為礦用隔爆型。操作箱分為二個通過接線端子相互連接的獨立腔體，上邊為進(jìn)出線腔，下邊為主腔。進(jìn)出線腔內(nèi)設(shè)有接線端子和內(nèi)接地端子。主腔門上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制按鈕等。表 1-1 電氣設(shè)備明細(xì)表序號名 稱數(shù)量型 號生 產(chǎn) 廠 家1電控箱1KXJ250/1140EB煤科院太原分院2操作箱1CZD24/8煤科院太原分院3隔爆型蜂鳴器1XEFB-127(36)/150天津煤礦專用設(shè)備廠4礦用隔爆型控制按鈕1BZA1-5/127-2佳木斯煤機(jī)

54、廠5礦用隔爆型機(jī)車照明燈3DGY35/48(36)B(B)沈陽第三防爆燈廠6瓦斯斷電儀1KDD2000淄博7切割電機(jī)1YBUS3-120撫順煤礦電機(jī)廠8油泵電機(jī)1YB250M-4撫順煤礦電機(jī)廠9錨桿電機(jī)1YB160L-4南陽防爆集團(tuán)有限公司10備用電機(jī)1選用選用表 1-2 電動機(jī)技術(shù)特征表 機(jī)構(gòu)名稱電機(jī)特征 切割電機(jī)油泵電機(jī)錨桿電機(jī)備用電機(jī)型 號YBUS2-120YB250M-4YB160L-4選用額定功率（kW）12055157.5kW /11kW額定電壓（V）660/1140660/1140660/1140660/1140額定電流（A）133/7759.0/34.117.4/10.1功率因

55、素0.850.86效率（%）9298電控箱的主要技術(shù)參數(shù)額定電壓： V 660 主回路： AC：1140/660控制回路：AC：220、36 DC：24額定電流：A 250額定頻率：Hz 50主回路數(shù)：4 660/1140V 電壓下各回路的額定電流大小為： 切割回路：130/75A； 油泵回路：59.0/34.1A； 錨桿回路：17.4/10.1A； 備用回路：4.5/7.7A（7.5kW） 6.6/11.3A（11kW）。機(jī)載功率：kW 190注：a、1140/660 表明該電氣系統(tǒng)為雙電壓供電系統(tǒng)（既可以用 在 1140V 也可以用在 660V 電壓等級下，但兩種電壓換用時 需要重新整定電

56、控系統(tǒng) b、7.5kW/11kW 表明該電氣系統(tǒng)所配備用電機(jī)可以為雙功率（既可以是 7.5kW 也可以是 11kW，但兩種功率電機(jī)換用時需整定電控系統(tǒng) c、機(jī)載功率 190kW 表明該機(jī)裝設(shè)的電機(jī)總功率。 d、配裝備用電機(jī)應(yīng)與電控箱電壓和功率相符，并選用防爆電機(jī) 3.3.1系統(tǒng)工作的原理電氣系統(tǒng)在原理上可以分為四個部分：主回路部分、電源部分、保護(hù)單元和控制部分。一、主回路部分主回路部分明確了系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)，我們采用了隔離開關(guān)作為電控箱主回路電源的開關(guān)，在主回路中設(shè)有兩組熔斷器，用于短路保護(hù)，別為：切割電機(jī)回路 FU1FU3 (400A)；油泵電機(jī)及其它回路FU4FU6(250A)。在控制上，切

57、割回路和油泵回路均采用了真空接觸器，并加裝了阻容吸收裝置，用于吸收真空接觸器斷開時電動機(jī)產(chǎn)生的高壓；在備用回路和錨桿泵站回路采用了空氣接觸器（由于它的功率較低）。以上四個回路中設(shè)有檢測主回路電流的電流互感器TA1TA9(備用和錨桿回路公用互感器) 來完成保護(hù)電路的信號采集，每回路三個。在附錄圖2 中主回路原理圖中明確的指明了接觸器線圈和自保接點的線號及控制繼電器的接點。另外，如果采用本機(jī) SA1 對其前級開關(guān)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，那么在電控箱上的急停按鈕 SB1 和操作箱上的急停按鈕 SB2 都可以停止前級饋電開關(guān)，實現(xiàn)電源的遠(yuǎn)程控制，SB3 只能夠停本機(jī)操作。二、電源部分是有一臺主變壓器、一臺隔離變壓器和控制熔斷器FU7FU13 組成。主變壓器有五個電壓范圍的輸入抽頭：660V、726V、1050V、1140V、1250V。當(dāng)井下電壓不穩(wěn)定時，可以隨著電壓的變化來調(diào)整變壓器的抽頭，來保證輸出電壓的穩(wěn)定，進(jìn)而保證控制回路的可靠性。隔離變壓器（21 號線和 22 號線）為保護(hù)設(shè)備 JB 和控制單元提供 180V 電源，由 SB1 來控制。36V（6 號線和 7