由于部分断面巷道掘进机具有掘进速度快、生产效率高、适应性强、操作方便等优点,故目前在煤矿上得到广泛的应用,其外形如图3-1所示。
图3-1 纵轴式巷道掘进机外形
以EBZ318H掘进机为例说明:
型号含义:以切割头布置方式、切割电动机功率容量表示,其编制方法规定如下(可参考标准MT138):
E——掘进机;
B——悬臂式;
Z——纵轴式;
318——切割电动机功率,kW;
H——修改顺序号(适合硬煤)。
(一)适用范围
适用于含有瓦斯、煤尘或其他爆炸性混合物气体的隧道或矿井中,但是不适用于具有腐蚀金属和破坏绝缘的气体环境中或者长期连续滴水的地方。EBZ318H掘进机能实现连续切割、装载和运输作业。
该机适用于煤巷、半煤岩巷以及全岩的巷道掘进,也可在铁路、公路、水力工程等隧道施工中使用。其最大定位截割断面可达38 m2,截割硬度不大于130 MPa,爬坡能力为±18°。
(二)技术特征(见表3-1)
表3-1 EBZ318H掘进机技术特征
续表
续表
(三)产品特点
1.可靠性高
(1)以可靠为第一目标:液压泵、专用控制器、所有轴承、主要液压元件及附件、密封件、电气元器件均采用国际品牌产品,并与供方共同开发设计。
(2)行走部采用国际品牌的液压电动机和减速机,平均无故障工作时间可提高2倍以上。
(3)液压系统具备低压自动部分卸载功能,既减少了能耗,又杜绝了系统发热失效的可能性。
(4)行走部采用油缸张紧,既保证了张紧效果,又方便快捷,减少了故障点。
(5)第一运输机部和铲板部均采用进口低速大扭矩液压电动机直接驱动,无须减速箱,减少了故障环节。
(6)截割振动小,有提高设备稳定性的支承装置,工作稳定性好,使得整机可靠性提高。
(7)升降回转油缸为40 MPa密封结构,其他油缸为34 MPa密封结构。
(8)采用全封闭油箱,确保了油液清洁度,增加了液压系统的可靠性。
(9)采用进、回油两级油滤,可有效降低液压元器件的磨损。
(10)喷雾系统能最大限度地降尘及避免火花。
(11)泵流量增大,以提高液压系统动力及各执行元件动力。
(12)采用大排量电动机,以提高星轮驱动装置输出扭矩,降低故障率高。
(13)截割头延长,将盘根座包住,截齿排布后延,并有导料板保护,同时在截割头尾部圆周及端面加焊多块耐磨板,以提高截割头耐磨性。
(14)配备快开门电控箱,维修方便。
2.作业效率高
(1)可实现各油缸动作速度及行走速度的手工无级调速。在重载情况下(如遇到硬岩),可通过慢速进给降低切割载荷,以切断硬岩,减少停机。
(2)可选配独立的锚杆动力接口单元,为两台锚杆钻机提供动力,提高了锚固作业效率。
(3)截割头采用国际一流技术,设计单刀力大,截齿布置合理,破岩过断层能力强。
3.智能化程度高
电气系统具有过流、过载、断压、欠压和失压保护功能,提高了安全保护能力;具备齐全的保护、故障诊断和排除故障的方法显示。
4.可维修性好
如履带架侧面小窗口可从履带架侧面取出张紧缸等。
5.可极大提高降尘效果的除尘系统。
图3-2所示为EBZ-318H掘进机总体结构。
(四)组成
其主要由截割部、铲板部、本体部、行走部和运输部组成。
(五)工作原理
行走部实现掘进机的移动,截割部实现对被采掘对象的截割,铲板部实现对被采掘下来的物料的铲装,装运部实现对截割物料的装载与运输,本体部为连接各个部件的主要承载构件。
(六)主要部件的结构
1.截割部
截割部由截割头、截割臂、截割减速机和截割电动机等组成。图3-3所示截割电动机为双速水冷电动机,使截割头获得一种转速,它与截割电动机叉形架用10个M30的高强度螺栓相连。
1)截割头
截割头为圆锥台形,截割头最大外径为1 254 mm,长1 269 mm,在其圆周分布60把镐形截齿,截割头通过内花键和24个M20的高强度螺栓与截割臂相连,如图3-4所示。
2)截齿
截齿的结构如图3-5所示。
3)截割臂
截割臂位于截割头和截割减速机中间,它与截割减速机用28个M24的高强度螺栓相连,如图3-6所示。
4)截割减速机
截割减速机是两级行星齿轮传动,它与电动机箱体用24个M30的高强度螺栓相连,如图3-7所示。
图3-2 EBZ-318H掘进机总体结构
图3-3 截割部组成
1,6—截割头;2—伸缩部;3,8—截割减速机;4,9—截割电动机;
5—截割部盖板;7—截割臂
图3-4 截割头结构
1—截齿;2—截割头;3—挡圈
图3-5 截齿结构示意图
1—截齿;2—截齿座;3—挡圈
图3-6 截割臂结构及示意图
1—截割主轴;2—轴套;3—轴承;4—连接滚筒
图3-7 减速机
1—输出行星架;2—行星轮;3—输入行星架;4—行星轮轴Ⅰ;5—太阳轮Ⅱ;6—行星轮Ⅰ;7—太阳轮Ⅰ
截割减速机技术参数如表3-2所示。
表3-2 截割减速机技术参数
2.铲板部
铲板部是由主铲板、侧铲板、铲板驱动装置、从动轮装置等组成的。通过两个液压电动机驱动星轮,把截割下来的物料收集到第一运输机内。铲板由侧铲板、铲板本体组成,用M30的高强度螺栓连接,铲板在油缸作用下可向上抬起508 mm,向下卧底345 mm,如图3-8所示。
(www.xing528.com)
图3-8 铲板部
1,17—主铲板;2—前连接板;3—轴;4—左侧铲板;5—左星轮电动机;6—中间盖板;7—右后盖板;
8—左软管支架;9—前槽;10,16—从动轮装置;11—右侧铲板;12—右星轮电动机;
13—侧铲板;14—右星轮驱动装置;15—左星轮驱动装置
3.星轮驱动装置
星轮驱动装置如图3-9所示。
图3-9 星轮驱动装置
1—星轮;2—电动机座;3—电动机
4.第一运输机
第一运输机位于机体中部,是边双链刮板式运输机。运输机由前溜槽、后溜槽、刮板链组件、张紧装置和驱动装置等组成;前、后溜槽用M20的高强度螺栓连接。两个液压(柱塞)电动机同时驱动链轮,通过φ18 mm×64 mm矿用圆环链实现运输作业。第一运输机的结构如图3-10和图3-11所示。
图3-10 第一运输机结构示意图
1—驱动装置;2—张紧装置;3—后溜槽;4—前溜槽;5—刮板链组件
5.星轮驱动装置
星轮驱动装置如图3-12所示。
图3-11 第一运输机的结构原理
1—前溜槽;2—刮板链组件;3—中间槽;4—压链块;5—液压电动机组件;
6—后溜槽;7—张紧装置;8—驱动装置
图3-12 星轮驱动装置
6.本体部
本体部位于机体的中部,主要由回转台、回转支承、本体架、销轴、套、连接螺栓等组成。各件主要采用焊接结构,与各部分相连接起到骨架作用,如图3-13所示。
本体架前部耳孔与铲板本体及铲板油缸相连接,由油缸控制铲板的抬起及卧底。本体的右侧装有液压系统的泵站,左侧装有操作台,内部装有第一运输机,在其左、右侧下部分别装有行走部,后部装有后支承部。
回转台上部耳孔与截割电动机相连,下部耳孔与截割升降油缸相连,通过回转支承及升降油缸来控制截割范围。
7.行走部
行走部是用两台液压马达驱动,通过减速机、驱动链轮及履带实现行走的。履带采用油缸张紧,用高压油向张紧油缸注油张紧履带,调整完毕后,装入垫板及锁板,拧松注油嘴,泄除缸内压力后拧紧油嘴,使张紧油缸活塞杆不受张紧力。履带架通过键及M30的高强度螺栓固定在本体两侧,在其侧面开有方槽,以便于拆卸张紧油缸。行走减速机用高强度螺栓与履带架连接,如图3-14所示。
图3-13 本体部的组成
1—回转台;2—本体架
图3-14 行走部
行走电动机为轴向柱塞电动机,通过行走减速器驱动整机行走,当高压油进入行走电动机时,高压油同时也进入减速机压缩制动器弹簧,解除制动,掘进机实现行走;当停止行走时,制动器弹簧因无高压油压缩而回位实现制动。
电动机和行走减速机构的关系如图3-15所示。
8.后支承
后支承的作用是减少截割时机体的振动,防止机体横向滑动。在后支承的两边装有升降支承器的油缸,后支承的支架用M24的高强度螺栓、键与本体相连。电控箱、泵站电动机都固定在后支承上。后支承结构如图3-16所示。
图3-15 电动机和行走减速机构的关系
1—行走减速机构;2—电动机
图3-16 后支承结构示意图
1—支承腿;2—托座;3—支架;4—二运回转台;5—连接架
(七)液压系统
液压系统包括液压油箱、主泵、多路阀、液压先导操作台、液压电动机、油缸、冷却器以及各胶管总成、接头、密封件、压力表等,如图3-17所示。
图3-17 主泵和液压油箱
液压油箱设计容积为1 200 L,装有呼吸器、主回油过滤器、吸油过滤器和液位液温计等液压辅件。
行走电动机为轴向柱塞电动机,通过行走减速器驱动整机行走。
驱动油缸实现截割头上、下、左、右的移动和伸缩,以及铲板的升降和后支承的升降。
星轮电动机在压力油的驱动下,带动星轮转动,装载物料。
一运电动机在压力油的驱动下,带动一运转动,运输物料。
主阀位于操作台内,在先导阀的操作控制下使各个执行机构产生相应动作。
液压张紧装置位于操作台面上,可实现行走履带和一运刮板链的张紧。
1.主要结构
泵站是由200 kW电动机驱动,通过油箱、油泵,将压力油分别送到截割部、铲板部、第一运输机、行走部、后支承的各液压马达和油缸。本机共有8个油缸,均设有安全型平衡阀。液压系统空载运行时,液压泵轴端轴承处由于摩擦会达到55~80℃,属于正常现象。
液压油由油泵泵出经换向阀流向各执行元件,能量交换后,转换成低压油,通过换向阀及过滤器流回液压油箱,完成循环。液压先导手柄的控制油由换向阀提供,保证其使用的安全可靠。操作台上装有三组换向阀,通过液控手柄完成各油缸及液压电动机的动作,并可实现无级调速,在其上还装有压力表,三块压力表分别显示三个变量泵的出口油压。
操作台上装有三组换向阀,通过液控手柄完成各油缸及液压电动机的动作,并可实现无级调速,在其上还装有压力表,三块压力表分别显示三个变量泵的出口油压。
2.液压系统原理
液压系统原理如图3-18所示。
3.液压回路
1)行走回路
泵打出液压油到多路阀,操作者推动手柄,带动多路阀阀芯运动,使泵输出的高压油经多路阀进入行走电动机,使行走电动机转动,并经减速机带动履带运动。
2)一运回路
泵打出液压油到多路阀,操作者推动手柄,带动多路阀阀芯运动,使泵输出的高压油经多路阀进入一运驱动电动机,使一运驱动电动机转动并带动一运刮板运输机运动。
3)星轮回路
泵打出液压油到多路阀,操作者推动手柄,带动多路阀阀芯运动,使泵输出的高压油经多路阀进入星轮驱动电动机,使星轮驱动电动机转动并带动星轮运动。
4)油缸回路
泵打出液压油到多路阀,操作者推动手柄,带动多路阀阀芯运动,使泵输出的高压油经多路阀进入油缸,推动活塞运动,并带动活塞杆运动。
液压油对健康有害,应避免液压油接触到眼睛和皮肤,切勿吞食液压油或吸入液压油的挥发蒸气。
高压液压油对人体有害,在管道和组件拆卸之前,必须释放液压回路的所有压力,具体包括:截割部的升降油缸和左右摆动油缸,铲板部的升降油缸和星轮驱动电动机,行走部的驱动电动机,后支承部的升降油缸,第一运输机的驱动电动机。截割电动机通过截割减速机的减速后驱动截割头转动。
图3-18 液压系统原理
操作台上装有两组换向阀,通过液控手柄完成各油缸及液压电动机的动作,并可实现无级调速,在其上还装有压力表,两块压力表分别显示两个变量泵的出口油压。
图3-19 喷雾降尘系统
1—外喷雾;2—内喷雾
(八)喷雾降尘系统
水系统由外喷雾和内喷雾两部分组成,外喷雾装置安装在截割部。水系统的外来水经过滤器和球阀后分为两条分路:第一条分路经过减压阀,到油冷却器和截割电动机后进入外喷雾;第二条分路直接进入内喷雾系统喷出。喷雾降尘系统如图3-19所示。
喷雾起到灭尘和冷却截齿的作用。
水系统总过滤器安装在第二运输机上,过滤器托架现场配焊在第二运输机靠近第一运输机侧。冷却水必须为中性,其pH值必须是7,且冷却水中不能含有大于100 μm的杂质。
喷雾降尘系统原理如图3-20所示。
图3-20 喷雾降尘系统原理
① 1 bar=0.1 MPa。
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。