掘進(jìn)機(jī)知識(shí)簡(jiǎn)介ppt課件

.,第三章掘進(jìn)機(jī),掘進(jìn)機(jī)能夠同時(shí)完成破落煤巖、裝煤運(yùn)輸、噴霧滅塵和調(diào)動(dòng)行走等工作。與傳統(tǒng)鉆爆法掘進(jìn)巷道相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、掘進(jìn)速度可提高11.5倍，工效平均提高1-2倍，進(jìn)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(hù)，減少了冒頂和瓦斯突出的危險(xiǎn)，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(dòng)條件，減少笨重的體力勞動(dòng)。掘進(jìn)機(jī)可分為全斷面和部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)兩大類。全斷面掘進(jìn)機(jī)主要用于掘進(jìn)巖石巷道，斷面為圓形。部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)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?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)，是指其工作機(jī)構(gòu)僅能同時(shí)截割工作面煤巖斷面的一部分。為了截割破落整個(gè)工作面的煤巖，必須平行于工作面連續(xù)移動(dòng)其工作機(jī)構(gòu)進(jìn)行多次切割，才能最后形成要求的巷道斷面尺寸。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高、掘進(jìn)速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、調(diào)動(dòng)靈活等。一、ELMB型掘進(jìn)機(jī)圖4-3-1是國(guó)產(chǎn)ELMB型煤巷掘進(jìn)機(jī)。該機(jī)是一種懸臂縱軸式徑向切割的部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)，適用于掘進(jìn)煤和堅(jiān)硬度f(wàn)4（局部f=5）的半煤巖任意形狀斷面的井下巷道。不移機(jī)可切割最大有效面積為15.4的巷道（底寬4.7m，高3.5m），移機(jī)可掘更寬的巷道。后配套轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備可采用伸縮膠帶機(jī)、礦車、刮板輸送機(jī)等。,第一節(jié)部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī),.,.,ELMB型掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4-3-1所示。錐行截割頭1由一臺(tái)55kW電機(jī)經(jīng)兩級(jí)行星齒輪減速器3減速后驅(qū)動(dòng)，用以截割破碎煤巖。截割頭、電動(dòng)機(jī)、減速器以及工作臂2組成一個(gè)整體，裝在伸縮導(dǎo)軌4內(nèi)，伸縮導(dǎo)軌通過(guò)導(dǎo)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(dǎo)軌和減速器外殼鉸接，當(dāng)活塞桿伸縮時(shí)，可使截割頭前后移動(dòng)（最大行程500mm）。伸縮導(dǎo)軌的兩側(cè)通過(guò)支軸與回轉(zhuǎn)座6鉸接，在兩個(gè)升降油缸8的作用下，可帶動(dòng)截割頭向上擺動(dòng)40，向下擺動(dòng)28?；剞D(zhuǎn)座8用雙滾道推力軸承在掘進(jìn)機(jī)機(jī)架17上，回轉(zhuǎn)油缸8的兩端分別與機(jī)架和回轉(zhuǎn)座鉸接，在其作用下，可帶動(dòng)截割頭在40范圍內(nèi)水平擺動(dòng)。掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，通過(guò)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(gè)方向上的擺動(dòng)即可截割出所需形狀的巷道斷面。,.,蟹爪式裝載機(jī)19與中間刮板輸送機(jī)12組成掘進(jìn)機(jī)的裝運(yùn)機(jī)構(gòu)。截割頭破碎下來(lái)的煤巖由裝載機(jī)鏟板上的兩個(gè)蟹爪扒入中間刮板輸送機(jī)，其工作原理與ZMZ2A-17型蟹爪裝載機(jī)的工作原理相同。裝運(yùn)機(jī)構(gòu)采用裝運(yùn)聯(lián)動(dòng)，由刮板輸送機(jī)的尾軸作為蟹爪減速器的輸入軸，減速器出軸驅(qū)動(dòng)偏心圓盤(pán)，由偏心圓盤(pán)帶動(dòng)裝載蟹爪。在兩個(gè)鏟板升降油缸18的作用下，鏟板可相對(duì)底板升降調(diào)位300150mm。刮板輸送機(jī)由布置在刮板輸送機(jī)后部機(jī)頭兩側(cè)的兩臺(tái)低速擺線油馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，在刮板輸送機(jī)后部機(jī)頭處還設(shè)有張緊螺桿，刮板鏈的松緊可通過(guò)張緊螺桿來(lái)調(diào)節(jié)。皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)：作用是將裝運(yùn)機(jī)構(gòu)運(yùn)出的煤巖裝入礦車或其它配套運(yùn)輸設(shè)備。皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)座聯(lián)接在掘進(jìn)機(jī)主機(jī)架后部，在皮帶機(jī)左側(cè)設(shè)有回轉(zhuǎn)油缸，使皮帶機(jī)能在水平方向相對(duì)機(jī)組中心擺動(dòng)各20。皮帶的動(dòng)力裝置為一臺(tái)低速擺線油馬達(dá)。,.,行走機(jī)構(gòu)：ELMB型掘進(jìn)機(jī)采用履帶式行走機(jī)構(gòu)，左右履帶通過(guò)銷軸與主機(jī)架聯(lián)接，分別由一臺(tái)內(nèi)曲線大扭矩油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。掘進(jìn)機(jī)工作行走速度為2.86m/min，空載調(diào)動(dòng)時(shí)，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(jìn)過(guò)程中架設(shè)頂梁的勞動(dòng)強(qiáng)度。它通過(guò)銷軸鉸接在工作臂上，架設(shè)頂梁時(shí)，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(jī)器前進(jìn)，將頂梁送到位，從而達(dá)到輔助上梁的目的。ELMB型掘進(jìn)機(jī)設(shè)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(guò)程中的粉塵。,.,二、AM-50型掘進(jìn)機(jī)該機(jī)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(jìn)機(jī)?？删蜻M(jìn)堅(jiān)硬度f(wàn)7的煤或半煤巖巷道，切割斷面為720.3。機(jī)高為1.65m，尺寸較小。我國(guó)淮南煤機(jī)廠已引進(jìn)技術(shù)，與奧地利合作生產(chǎn)AM-50型掘進(jìn)機(jī)。此機(jī)電動(dòng)機(jī)總?cè)萘繛?63kw，截割電機(jī)100kw，裝運(yùn)機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)11kw電機(jī)，左右履帶行走機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)15kw電機(jī)驅(qū)動(dòng)，液壓系統(tǒng)由一臺(tái)11kw電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)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(jī)構(gòu)（包括工作懸臂2、回轉(zhuǎn)臺(tái)3等）、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)（包括轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)13、中間刮板輸送機(jī)8）、履帶行走裝置10、皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)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(dòng)機(jī)和三級(jí)圓錐圓柱齒輪減速器組成，電動(dòng)機(jī)與減速器通過(guò)法蘭和螺栓聯(lián)結(jié)成一個(gè)整體。工作懸臂后端通過(guò)軸與回轉(zhuǎn)臺(tái)3的前端鉸接,在兩個(gè)升降油缸5的作用下，截割頭可向上擺動(dòng)5835，向下擺動(dòng)3030，臥底量最大為100mm。水平回轉(zhuǎn)油缸4為一齒條油缸，通過(guò)與裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)與機(jī)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(dòng)36，回轉(zhuǎn)臺(tái)與回轉(zhuǎn)座之間采用雙列調(diào)心滾子軸承和盤(pán)式滑動(dòng)推力軸承支承。該工作機(jī)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(shè)頂梁而設(shè)置的托梁器。裝運(yùn)機(jī)構(gòu)：采用裝運(yùn)聯(lián)動(dòng)，兩臺(tái)11kW電動(dòng)機(jī)分別經(jīng)過(guò)摩擦聯(lián)軸器，二級(jí)圓柱圓錐齒輪減速器驅(qū)動(dòng)中間板輸送機(jī)8的刮板鏈，經(jīng)過(guò)機(jī)尾尾軸和裝載機(jī)構(gòu)13的圓錐齒輪減速器驅(qū)動(dòng)裝載蟹爪。,.,履帶行走裝置10：主要由機(jī)架11、左右減速箱、機(jī)后穩(wěn)定器9等組成，它支承著整個(gè)機(jī)器的重量，并提供截割頭切入煤壁時(shí)所需的推進(jìn)力。左右履帶分別由兩臺(tái)15kW電動(dòng)機(jī)，經(jīng)各自獨(dú)立的減速箱驅(qū)動(dòng)，行走速度為5m/min，履帶接地比壓為0.127MPa，適應(yīng)最大坡度為16。履帶減速箱采用三級(jí)圓柱齒輪一級(jí)2K-H行星齒輪組合傳動(dòng)，兩個(gè)減速箱對(duì)稱地安裝在左右履帶架上。機(jī)架穩(wěn)定器9：它是增加機(jī)器工作時(shí)穩(wěn)定性的輔助裝置，用以減輕機(jī)器工作時(shí)的振動(dòng)，有助于改善工作機(jī)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(jī)架固定，使左、右履帶構(gòu)成一個(gè)整體，橫梁的另一端與刮板輸送機(jī)下的支架4固定。當(dāng)油缸3伸出時(shí)，推動(dòng)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(dāng)油缸縮回時(shí)，導(dǎo)向板5使拖板沿其外側(cè)回到傾,.,斜位置。油缸的兩個(gè)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(dòng)。機(jī)器操縱在正常切割工作時(shí)，可操縱穩(wěn)定器貼緊底板，作為后支點(diǎn)（但不要使機(jī)器離開(kāi)地面）；同時(shí)操縱裝載機(jī)構(gòu)鏟板頂住底板，使機(jī)器前端稍微離開(kāi)底板，讓鏟板前端作為前支點(diǎn)，這樣就可提高機(jī)器在截割過(guò)程中的穩(wěn)定性。,.,AM-50型掘進(jìn)機(jī)的液壓系統(tǒng)為開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)，由一臺(tái)11kW電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)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(tái)齒輪油馬達(dá)，用來(lái)驅(qū)動(dòng)為工作機(jī)構(gòu)水冷電動(dòng)機(jī)提供冷卻水的水泵和熱交換器的冷卻風(fēng)扇。冷卻系統(tǒng)有兩種型式：開(kāi)式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。當(dāng)采用開(kāi)式系統(tǒng)時(shí)，水泵輸出的壓力水進(jìn)入水冷電動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻后，供給外噴霧噴嘴噴出滅塵。當(dāng)采用閉式系統(tǒng)時(shí)，水泵輸出的壓力水冷卻電動(dòng)機(jī)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(shí)外噴霧使用的壓力水需由外部單獨(dú)供給。,.,三、部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)結(jié)構(gòu)分析組成：由工作機(jī)構(gòu)，裝載和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)以及液壓、電氣系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)等組成。1、工作機(jī)構(gòu)現(xiàn)代部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)均采用懸臂式工作機(jī)構(gòu)，即在機(jī)器前端伸出的一個(gè)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(dòng)。這種方式的主要優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)復(fù)雜的礦山地質(zhì)條件適應(yīng)性較好，對(duì)掘進(jìn)機(jī)巷道的形狀一般無(wú)限制，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。由于懸臂式工作機(jī)構(gòu)的外形尺寸比掘進(jìn)斷面小，便于維修和更換截齒，也可以及時(shí)支護(hù)巷道。但由于懸臂較長(zhǎng)，工作時(shí)易引起機(jī)器振動(dòng)，影響機(jī)器的穩(wěn)定性。截割頭相對(duì)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(jìn)機(jī)）。在擺動(dòng)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(jī)器傾倒的趨勢(shì)。為了提高機(jī)器工作時(shí)的穩(wěn)定性，一般機(jī)器的重量比較大?？v軸式工作機(jī)構(gòu)一般能截割出平整的巷道，而且可利用截割頭開(kāi)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(jìn)機(jī)），在工作時(shí)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(jī)體自重所吸收，因此與縱軸式巷道掘進(jìn)機(jī)相比，在同樣功率的條件下，橫軸式掘進(jìn)機(jī)的重量要輕三分之一左右。但橫軸式工作機(jī)構(gòu)在切進(jìn)工作面時(shí)必須左右移動(dòng)，向上或向下截割時(shí)，也必須輔以左右移動(dòng)，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(jī)構(gòu)使用方便。,.,工作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)二級(jí)2K-H行星齒輪減速傳動(dòng)方式（圖4-3-4a），如ELMB型掘進(jìn)機(jī)，這種方式具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量較輕、傳動(dòng)功率和效率高的優(yōu)點(diǎn)，所以在縱軸式掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)中應(yīng)用較多。三級(jí)圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)，如AM-50型掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)減速器就是由三級(jí)圓錐圓柱齒輪傳動(dòng)組成（圖4-3-4c）。在橫軸式掘進(jìn)機(jī)中，由于截割頭旋轉(zhuǎn)軸線互相垂直，故傳動(dòng)系統(tǒng)中需要一級(jí)圓錐齒輪傳動(dòng)。四級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)，如蘇制K-9P型掘進(jìn)機(jī)（圖4-3-4b），其工作機(jī)構(gòu)減速器由四級(jí)圓柱齒輪傳動(dòng)組成。國(guó)外還有些掘進(jìn)機(jī)還采用三檔工作轉(zhuǎn)速（英國(guó)RH-25),甚至四檔工作轉(zhuǎn)速（匈牙利F-5型）。,.,.,掘進(jìn)機(jī)的截割頭與采煤機(jī)滾筒的區(qū)別是：掘進(jìn)機(jī)截割頭在工作時(shí)有旋轉(zhuǎn)、縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給三種運(yùn)動(dòng)。因此，截割頭的形狀和截齒的布置要同時(shí)從旋轉(zhuǎn)縱向進(jìn)給、旋轉(zhuǎn)橫向進(jìn)給兩個(gè)方面綜合考慮?？v軸式掘進(jìn)機(jī)的截割頭一般為截頂圓錐狀，這樣能保證截割出來(lái)的頂?shù)装灞容^平整。圖4-3-5為ELMB型掘進(jìn)機(jī)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(gè)截齒。中心鉆1用以超前鉆孔，為鎬形截齒開(kāi)出自由面，以利截割。截割頭上還布置有19個(gè)用于內(nèi)噴霧滅塵的噴嘴3。橫軸式掘進(jìn)機(jī)的截割頭多采用兩個(gè)對(duì)稱的半球滾筒，如AM-50型掘進(jìn)機(jī)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(yùn)機(jī)構(gòu)部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)上用得最普遍的裝載機(jī)構(gòu)是蟹爪機(jī)構(gòu)（圖4-3-6a）。這種機(jī)構(gòu)工作可靠，裝載效果好。但因掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)履帶一般不能隨意開(kāi)動(dòng)，所以裝載面寬度受到限制。EM1-30型等掘進(jìn)機(jī)采用雙環(huán)形刮板鏈轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)（圖4-3-6b）。它是用兩個(gè)較短的環(huán)形刮板鏈2按圖示方向運(yùn)行，把鏟板1上的煤巖裝入中間刮板輸送機(jī)3上。這種機(jī)構(gòu)比蟹爪機(jī)構(gòu)復(fù)雜，裝載效果較差。,.,轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)：部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)一般有兩極轉(zhuǎn)載機(jī)，即中間刮板輸送機(jī)和皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)。裝載機(jī)構(gòu)與中間刮板輸送機(jī)組成裝運(yùn)機(jī)構(gòu)，多數(shù)掘進(jìn)機(jī)的裝運(yùn)機(jī)構(gòu)采用裝運(yùn)聯(lián)動(dòng)，由共同的電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，即集中驅(qū)動(dòng)方式。如ELMB型掘進(jìn)機(jī)的裝運(yùn)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)（圖4-3-7），由安裝在中間刮板輸送機(jī)機(jī)頭處的兩臺(tái)液壓馬達(dá)5驅(qū)動(dòng)刮板鏈，通過(guò)機(jī)尾從動(dòng)軸將動(dòng)力傳給蟹爪裝載機(jī)構(gòu)。這種傳動(dòng)方式可以不在裝載鏟板下面安裝動(dòng)力裝置，設(shè)計(jì)和使用都比較方便，但刮板鏈?zhǔn)芰^大。,.,掘進(jìn)機(jī)的第二級(jí)轉(zhuǎn)載機(jī)一般采用皮帶輸送機(jī)，其作用是將中間刮板輸送機(jī)運(yùn)出的煤巖轉(zhuǎn)運(yùn)至掘進(jìn)機(jī)的后配套運(yùn)輸設(shè)備中去。皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)的傳動(dòng)方式一般有三種形式：第一種如ELMB型掘進(jìn)機(jī)，由一臺(tái)擺線液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒；第二種如AM-50型掘進(jìn)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒；第三種如EM1A-30型掘進(jìn)機(jī)是采用電動(dòng)滾筒，即將電動(dòng)機(jī)和減速器裝在主動(dòng)滾筒內(nèi)，使結(jié)構(gòu)比較緊湊。3、行走機(jī)構(gòu)部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)一般采用履帶行走機(jī)構(gòu)，這是因?yàn)槁膸凶邫C(jī)構(gòu)具有牽引能力大，機(jī)動(dòng)性好，工作可靠和對(duì)底板適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。履帶行走機(jī)構(gòu)不僅是驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)行走的工作裝置，又是整臺(tái)掘進(jìn)機(jī)各部件的連接、支承基礎(chǔ)。為使掘進(jìn)機(jī)調(diào)動(dòng)靈活，兩條履帶大都采用分別驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)方式。,.,4、液壓系統(tǒng)部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)一般均為采用油泵油缸系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)工作機(jī)構(gòu)、裝載機(jī)構(gòu)鏟板和皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)的垂直升降和水平擺動(dòng)，以及工作機(jī)構(gòu)的伸縮、機(jī)體的支撐等。除工作機(jī)構(gòu)外，裝運(yùn)機(jī)構(gòu)、履帶行走機(jī)構(gòu)、皮帶裝載機(jī)也可以采用油泵油馬達(dá)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。這種驅(qū)動(dòng)方式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，操縱方便，調(diào)速性能和過(guò)載保護(hù)性能都較好。由于工作機(jī)構(gòu)要求有較大的過(guò)載能力，而油馬達(dá)對(duì)沖擊載荷和短時(shí)過(guò)載的適應(yīng)性較差，故一般掘進(jìn)機(jī)的工作機(jī)構(gòu)都采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)方式。掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理（以ELMB型掘進(jìn)機(jī)為例）ELMB型掘進(jìn)機(jī)除工作機(jī)構(gòu)外，其余各部分的動(dòng)作均采用液壓傳動(dòng)，其系統(tǒng)原理如圖4-3-8所示。整個(gè)液壓系統(tǒng)由一臺(tái)45kW的雙出軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)CBZ2063/032型雙聯(lián)齒輪泵和一臺(tái)CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵，分別向四個(gè)獨(dú)立的開(kāi)式液壓回路供油。,.,.,（1）裝運(yùn)系統(tǒng)回路動(dòng)力源為CBZ2063/032型雙聯(lián)齒輪泵中的063泵，該泵經(jīng)吸油過(guò)濾器從油箱中吸油，輸出的壓力油（14MPa）通過(guò)手動(dòng)換向閥控制裝運(yùn)機(jī)構(gòu)的兩個(gè)擺線油馬達(dá)。（2）行走系統(tǒng)回路CBZ2063/032泵中的032泵輸出的壓力油（16MPa）通過(guò)分流閥以等流量流經(jīng)兩個(gè)手動(dòng)換向閥，控制兩臺(tái)履帶行走機(jī)構(gòu)的內(nèi)曲線油馬達(dá)。兩個(gè)手動(dòng)換向閥組成并聯(lián)閥組。回路中采用分流閥為了保證兩履帶的同步運(yùn)行，防止履帶單邊打滑。（3）工作機(jī)構(gòu)及鏟板油缸系統(tǒng)回路動(dòng)力源為CBG1025/025型雙聯(lián)齒輪泵中的前泵，通過(guò)四聯(lián)操縱閥組A，控制工作機(jī)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(guò)四聯(lián)操縱閥組B，分別控制皮帶轉(zhuǎn)載機(jī)擺線油馬達(dá)、轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)的升降和水平擺動(dòng)油缸以及整機(jī)的起重油缸，回路壓力為10MPa。,.,整個(gè)液壓系統(tǒng)中的各回路的壓力值可通過(guò)耐震壓力表觀察，壓力表由壓力表開(kāi)關(guān)閥K控制。為了使機(jī)器空載調(diào)動(dòng)時(shí)提高行走速度，回路（2）和（3）采用合流裝置，可通過(guò)一個(gè)二位三通轉(zhuǎn)閥，將回路（3）的流量合并到回路（2）中去，此時(shí)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(shí)停止工作。5、除塵裝置部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)均設(shè)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(jìn)機(jī)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(mén)后分成三條水路同時(shí)工作：（1）水水門(mén)液壓系統(tǒng)冷卻器水冷電動(dòng)機(jī)引射噴霧器；（2）水水門(mén)三通節(jié)流閥外噴霧裝置；（3）水水門(mén)三通工作臂內(nèi)噴霧裝置。,.,引射噴霧器由噴嘴1、引射風(fēng)筒2、導(dǎo)水芯3等組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-3-10。當(dāng)壓力水從裝有螺旋導(dǎo)水芯3的噴嘴1中高速噴出時(shí)，引射風(fēng)筒2的后部形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，風(fēng)筒后部周圍空氣被吸入并形成風(fēng)流。風(fēng)流在經(jīng)過(guò)引射風(fēng)筒的直線段喉管時(shí)，速度達(dá)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(jī)前部導(dǎo)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(jìn)機(jī)工作臂上，按不同的噴射角度在固定架上布置了8個(gè)引射噴嘴。內(nèi)噴霧裝置的19個(gè)噴嘴布置在截割頭上，壓力水經(jīng)噴嘴向截齒切割點(diǎn)噴霧。,.,四、部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)的工作方式與使用中應(yīng)注意的問(wèn)題使用部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)的目的，在于提高掘進(jìn)速度和效率，降低成本，改善勞動(dòng)條件。因此在采準(zhǔn)巷道中使用掘進(jìn)機(jī)，首先應(yīng)考慮機(jī)器的適用條件，綜合地考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和安全可靠性，才有利于機(jī)器效能的充分發(fā)揮。下面條件下使用部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)一般可達(dá)到較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。（1）所掘巷道斷面形狀是梯形或拱形，斷面尺寸適當(dāng)。（2）巖石的堅(jiān)硬度f(wàn)4，磨蝕性系數(shù)5mm/km時(shí)，使用效果較好。（3）掘進(jìn)機(jī)重量在15t以下，掘進(jìn)的巷道長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)200m；掘進(jìn)機(jī)重量超過(guò)15t，掘進(jìn)的巷道長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)300m；重量在20t以上的大斷面掘進(jìn)機(jī)，掘進(jìn)的巷道長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)600m。,.,（4）掘進(jìn)機(jī)的工作方式和支護(hù)工藝與頂板條件相適應(yīng)。（5）掘進(jìn)直的巷道時(shí)，效率較高。在煤巷或半煤巖巷中使用部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)時(shí)，正確選擇掘進(jìn)機(jī)的工作方式和切割程序，對(duì)充分發(fā)揮機(jī)器的效能，提高掘進(jìn)效率也是十分重要的。工作方式方面：掘進(jìn)機(jī)在開(kāi)始截割工作時(shí)，首先應(yīng)利用工作機(jī)構(gòu)伸縮裝置或開(kāi)動(dòng)履帶行走機(jī)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(guò)截割頭的水平擺動(dòng)和垂直擺動(dòng)，即可切割出所要求的巷道斷面形狀。對(duì)縱軸式工作機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，切入工作面時(shí)，主要依靠截割頭的鉆進(jìn)，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(zhǎng)度。應(yīng)當(dāng)注意的是，在截割頭鉆入煤壁時(shí)，推進(jìn)速度不可過(guò)大，每切入一定深度后要停止推進(jìn)，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(jìn)，如此反復(fù)進(jìn)行，直到達(dá)到要求的截深。,.,對(duì)橫軸式工作機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于兩截割頭之間有一段距離無(wú)截齒，所以在切入工作面的同時(shí)，必須輔以左右擺動(dòng)，以截割掉中間形成的“煤墻”，其截深也應(yīng)逐漸達(dá)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(jiàn)的工作面切割程序，可供參考,.,在確定掘進(jìn)工作面的切割程序時(shí)，最好遵循以下幾條原則：1、掘進(jìn)半煤巖巷道時(shí)，應(yīng)先截煤，后截割巖石（4-3-11ae，i，j）;2、在大多數(shù)情況下，應(yīng)從工作面下角開(kāi)始切入工作面，首先切底掏槽。這樣在切入過(guò)程中機(jī)器的穩(wěn)定性較好，也利于掘進(jìn)機(jī)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(yīng)沿層理方向移動(dòng)，不應(yīng)橫斷層理（圖4-3-11i,j）；4、在煤層中掘進(jìn)時(shí)，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(shí)，應(yīng)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(dòng)掘進(jìn)機(jī)，可把工作面分成左右兩部分分別掘進(jìn)（圖4-3-11g）。,.,在使用掘進(jìn)機(jī)還應(yīng)注意以下問(wèn)題：1、在截割過(guò)程中，裝載機(jī)構(gòu)的鏟板應(yīng)始終緊貼底板，不應(yīng)輕易抬起，這樣做裝載煤巖的效果較好，底板干凈；2、無(wú)論采用何種切割程序，都應(yīng)特別注意清底工作，否則由于底板上堆積大量煤巖，會(huì)使掘進(jìn)機(jī)的履帶向前行走時(shí)越墊越高；3、截割時(shí)應(yīng)盡量避免截割頭帶負(fù)荷起動(dòng)，同時(shí)應(yīng)注意不要讓機(jī)器經(jīng)常過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，工作中應(yīng)根據(jù)機(jī)器的振動(dòng)情況，合理選擇截割頭的水平和垂直進(jìn)給速度，以獲得較好的截割工況；4、認(rèn)真做好掘進(jìn)機(jī)的日常保養(yǎng)、維修和潤(rùn)滑工作。,.,第二節(jié)全斷面巷道掘進(jìn)機(jī)全斷面巷道掘進(jìn)機(jī)主要用于開(kāi)挖圓形斷面的巖石巷道，因此也稱為巖石掘進(jìn)機(jī)。我國(guó)已研制出TBM32型3.2m直徑和JEA型5m直徑兩種巖石掘進(jìn)機(jī)，技術(shù)特征見(jiàn)表4-3-3。一、盤(pán)形滾刀及其破巖機(jī)理巖石掘進(jìn)機(jī)一般采用滾壓方法破碎巖石，使用的刀具有盤(pán)形滾刀和球齒滾刀兩類，其中盤(pán)形滾刀用的較多。圖4-3-12是TBM32型巖石掘進(jìn)機(jī)使用的盤(pán)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(guò)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(jī)構(gòu)刀盤(pán)的刀座上，刀體兩端采用雙邊金屬環(huán)浮動(dòng)型斷面密封。工作時(shí)，利用掘進(jìn)機(jī)的推進(jìn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的推進(jìn)力使?jié)L刀的刀圈緊壓在工作面上，隨著刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，滾刀的工作面上滾動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)滾壓破巖。,.,.,盤(pán)形滾刀主要是利用其對(duì)巖石的擠壓與剪切來(lái)破碎巖石的（圖4-3-13）。當(dāng)盤(pán)形滾刀受到推壓力時(shí)，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(zhǎng)，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(dāng)布置滾刀間距，相鄰滾刀之間的巖石就可因裂紋的不斷擴(kuò)大而成片地被剪切崩落。,.,盤(pán)形滾刀刀圈采用6Cr4W2Mo2V合金鋼。為了掘進(jìn)中硬以上巖石，普遍采用大直徑盤(pán)形滾刀（達(dá)395mm）。滾刀間距是一個(gè)重要的參數(shù)，在具體的條件下存在著一個(gè)破巖最多、能耗最少，因而掘進(jìn)速度最快，能夠充分發(fā)揮機(jī)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(dāng)?shù)毒哌呪g、巖石情況有變化時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整推壓力保證刀盤(pán)在破巖較多、能耗較少的近似最佳條件下工作，為了達(dá)到較好的破巖效果，盤(pán)形滾刀的推壓力必須足夠大，而且應(yīng)根據(jù)具體工作條件適當(dāng)加以調(diào)整。,.,二、TBM32型巖石掘進(jìn)機(jī)（圖4-3-14）組成：主要由刀盤(pán)工作機(jī)構(gòu)1、傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)（機(jī)頭架）2、水平支撐與推進(jìn)機(jī)構(gòu)4、大梁3、液壓錨桿鉆機(jī)7、主皮帶機(jī)8、操縱室5、后支撐6等組成。,.,1、刀盤(pán)工作機(jī)構(gòu)刀盤(pán)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(pán)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(pán)后部與組合大軸承的內(nèi)齒圈通過(guò)螺栓聯(lián)接成一體，內(nèi)齒圈同時(shí)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(jī)頭架上。工作時(shí)，刀盤(pán)在機(jī)器推力的作用下將盤(pán)形滾刀緊壓在巖壁上，同時(shí)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器和內(nèi)齒圈帶動(dòng)刀盤(pán)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(pán)外緣均勻地裝有6個(gè)鏟斗，當(dāng)鏟斗轉(zhuǎn)到工作面底部時(shí)將破落的巖碴裝入斗內(nèi)，然后提升到頂部，卸入主皮帶機(jī)受料槽而運(yùn)出工作面。刀盤(pán)表面上布置有噴嘴，由刀盤(pán)中心的水管引入壓力水，供噴霧滅塵。在刀盤(pán)和機(jī)頭架的相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面處，設(shè)置有組合密封，以防止巖碴和水進(jìn)入刀盤(pán)內(nèi)部。,.,2、傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的作用是將電動(dòng)機(jī)功率經(jīng)減速器傳送到刀盤(pán)上，產(chǎn)生回轉(zhuǎn)扭矩，并組成機(jī)器的前支承部，對(duì)刀盤(pán)工作起定位和穩(wěn)定作用。刀盤(pán)由裝在傳動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中的導(dǎo)向殼體上的兩臺(tái)125kW電動(dòng)機(jī)和減速器共同驅(qū)動(dòng)，其傳動(dòng)系統(tǒng)如圖4-3-15所示。減速器由兩級(jí)行星齒輪傳動(dòng)組成，用螺栓和圓錐銷固定在導(dǎo)向殼體上，減速器出軸上的齒輪Z7與刀盤(pán)內(nèi)齒圈Z8嚙合，驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)中有一臺(tái)為雙出軸、裝有液壓驅(qū)動(dòng)的摩擦離合器和油馬達(dá)組成的刀盤(pán)點(diǎn)動(dòng)裝置，供刀盤(pán)空轉(zhuǎn)、定位之用。利用點(diǎn)動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)的微動(dòng)，以找準(zhǔn)刀盤(pán)入口位置，使操作者可進(jìn)入刀盤(pán)前面進(jìn)行檢查及更換刀具。,.,.,導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖4-3-16。導(dǎo)向殼體9前面通過(guò)組合軸承支承刀盤(pán)，后面與掘進(jìn)機(jī)大梁聯(lián)接，并與下支撐板1和側(cè)支承板3及護(hù)板6構(gòu)成一個(gè)圓形支撐環(huán)。導(dǎo)向殼體與下支撐板間用螺栓固定，成為固定支撐。必要時(shí)也可去掉螺栓，借助下油缸2使導(dǎo)向殼體相對(duì)下支撐板作上下移動(dòng)，使掘進(jìn)頭可以升降。左右側(cè)支撐板3主要對(duì)刀盤(pán)起穩(wěn)定作用，掘進(jìn)過(guò)程中可以通過(guò)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(jī)準(zhǔn)確操作。護(hù)頂板6主要起臨時(shí)支護(hù)頂板作用，工作時(shí)帶壓前移，以保證支護(hù)的良好。通過(guò)護(hù)頂油缸和四連桿機(jī)構(gòu)（圖4-3-14）可使護(hù)頂板平行升降。,.,.,3、水平支撐與推進(jìn)機(jī)構(gòu)水平支撐與推進(jìn)機(jī)構(gòu)給刀盤(pán)工作機(jī)構(gòu)以所需的推進(jìn)力，并使掘進(jìn)機(jī)實(shí)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(yīng)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(guò)四個(gè)斜油缸2和十字銷相聯(lián)接。掘進(jìn)機(jī)大梁上的滑軌插入鞍座上的滑道內(nèi)，使整個(gè)水平支撐與推進(jìn)機(jī)構(gòu)可沿大