淺談掘進機的技術構造及機掘巷道開口施工工藝 - 副本

1、制作人：雷雨 2014年8月 近年來掘進機發(fā)展有以下幾個特點： 向重型化發(fā)展，向半煤硬巖型和全巖型方向 發(fā)展，主輔機一體化，實行緊湊化設計，自動 控制及遠程遙控，適應大坡度， 增強除塵效果。 掘進機是用來掘進礦山巷道、工程隧道、城市 地下工程的機械設備，掘進機必須同時具備破 碎、裝運、自走三個功能，缺一不可，否則不 能稱其為掘進機。 產品型號的意義 例：EBZ135 E掘進機 B懸臂式（部分斷面） Z縱軸式 （H橫軸 式） 135-切割電機額定功率（KW） 掘進機 全斷面 部分斷面(懸臂式) 橫軸式 縱軸式 無伸縮 有（外）伸縮 無伸縮 有（內）伸縮 截割頭型式 縱軸式單截割頭 橫軸式雙截割頭

2、 裝載機構型式 小環(huán)形刮板 大環(huán)形刮板 耙爪 （有副爪、 無副爪） 星輪 （三星、 六星） 刮板鏈型式 中單鏈 中雙鏈 雙邊鏈 三鏈 履帶鏈型式 工程機械履帶鏈（套筒滾子鏈） 整體履帶板 懸臂式掘近機由十個部分組成，五部一機 四個系統(tǒng): 1、截割部 2、鏟板 部 3、第一運輸機 4、本體部 5、行走部 6、后支 撐部 7、電氣系統(tǒng) 8、液壓系 統(tǒng) 9、水系統(tǒng) 10、潤滑 系統(tǒng) 整機結構整機結構 一截割部： 截割部的最主要功能是直接對煤巖 進行破碎。第二是可以輔助支護，在架棚 子支護時挖拄窩，用托梁器托起橫梁；錨 桿支護時，工人可以站在截割臂上面作業(yè)， 也可以用托梁器托起鋼帶。第三是可以協(xié) 助裝

3、貨。第四是在特殊情況下可以參與自 救。第五是有伸縮功能的的掘進機在坡度 較大的下山巷道后退時可以用伸縮來協(xié)助。 一一. .截割部結構截割部結構: : 截割部由以下幾個部份構成 1.截割頭 2.截割臂 3.二級行星減速器 4.架體 5.截割電機 二鏟板部： 鏟板部有三個功能：第一是裝煤 （巖）。第二是當截割頭鉆進后即將進行 擺動之前，鏟板與支承器落地，有利于機 組的穩(wěn)定，截割臂左右擺動時機組不擺尾。 第三是與支承器配合可以進行自救。 1主鏟板 2左側鏟板 3右側鏟板 4左驅動裝置 5右驅動裝置6從動輪裝置7前聯(lián)接板 8左擋鏈板 9右擋鏈板 10左軟管支座 11右軟管支座 鏟板部裝配與分解 主鏟板

4、與側鏟板螺栓緊固力矩：882N.m 馬達座與主鏟板螺栓緊固力矩：510N.m 三第一運輸機： 第一運輸機只有一個功能，就是將鏟 板部裝上來的煤（巖）轉運給第二運輸機。 四本體部： 本體部是機器的主機架，其他部分都 與其相聯(lián)接固定?；剞D架在回轉油缸的推 動下能帶動截割部左右擺動。 五行走部： 行走部的功能是帶動機器前進、后退 或轉彎。 1.履帶 2.漲緊輪組 3.漲緊油缸 4.驅動輪 二.行走部的構成 5.液壓馬達 6.減速機 7.履帶架 六后支承部： 后支承部有三個功能，第一是牽引 第二運輸機隨主機一起前進或后退，另外 兩個功能與鏟板部的后兩個功能相同。 七電氣系統(tǒng)： 八液壓系統(tǒng)： 液壓系統(tǒng)在

5、掘進機上非常重要，大多 數機型除截割頭旋轉單獨由一個截割電機 驅動外，其余動作都是靠液壓來實現的。 這種掘進機定義為“全液壓掘進機” 。 九水系統(tǒng)： 水在掘進機上有兩個功能，一是冷 卻，冷卻液壓油和截割電機，二是噴霧。 十潤滑系統(tǒng)： 掘進機的運動環(huán)節(jié)多，所以潤滑點 就多。潤滑對于掘進機同樣非常重要。 液壓傳動系統(tǒng)由四種元件構成。 一 動力元件 二 執(zhí)行元件 三 控制元件 四 輔助元件 動力元件也就是液壓油泵。液壓油泵分很多種， 掘進機采用最多的是齒輪泵，也有定量軸向柱 塞泵和變量軸向柱塞泵，有的生產廠家采用過 葉片泵。齒輪泵是典型的單向定量泵。齒輪泵 型號中的數字表示該泵的排量是毫升/轉。定

6、量泵的每轉排量是固定的，但可以通過改變泵 的轉數的方法從而改變泵在單位時間內的排量。 執(zhí)行元件分兩大類，即液壓油缸和液壓馬達。液 壓油缸是將液壓油提供的動力變成活塞桿的直線 往復運動，液壓馬達是將液壓油提供的動力變成 馬達輸出軸的旋轉。 液壓油缸種類很多，掘進機采用的只有兩種，即 單作用油缸和雙作用油缸。單作用油缸多用于履 帶張緊。 液壓馬達也有多種型式，掘進機采用的有軸向柱 塞馬達、徑向柱塞馬達、齒輪馬達（日本）和葉 片馬達（前蘇聯(lián)）。徑向柱塞馬達的顯著特性是 低速大扭矩。在掘進機上，徑向柱塞馬達多用于 一運和星輪，軸向柱塞馬達多用于行走和噴霧。 液壓馬達型號中的數字表示的意義與泵相同。 控

7、制元件就是各種閥。用以控制和調節(jié)液 流的壓力、速度和方向，以滿足機器的工 作性能要求和實現各種不同的工作循環(huán)。 掘進機上常用的有手動換向閥、電磁換向 閥、溢流閥、平衡閥、旋閥轉閥、選擇 閥，此外還有閉鎖閥、減壓閥、高壓截止 閥、三通球閥等。 輔助元件是指除上述三種元件以外的所有其他 元件。例如：油箱、管路、接頭、壓力表、冷 卻器、過濾器等。 液壓系統(tǒng)內部的清潔是至關重要的，因為液壓 元件都很精密，很多重要部位靠間隙密封，間 隙很小，容不得任何雜質混入。雜質可以通過 很多渠道混入液壓系統(tǒng)內部，為此要把好以下 幾道關口。 第一，解體關，掘進機解體時液壓系統(tǒng)很多接 口要打開，凡是打開的接口都要采取防

8、塵措施， 不允許裸露。 第二，組裝關，組裝每個接口前，要檢查解體時采 取的防塵措施是否完好，若被破壞或丟失，該接口 有被污染的可能，必須認真檢查并清洗。 第三，加油關，給油箱加油前要保證加油器具（包 括油桶）清潔無污，不許拿掉濾芯。 第四，換件關，生產液壓元部件的廠家，在產品出 廠時對裸露油口都采取了防塵措施，加堵或蓋。組 裝前要仔細檢查，若堵或蓋損壞或丟失，要對該元 部件進行清洗。自己壓扣的高壓膠管更要認真清洗， 否則，殘余的碎橡膠片、線頭、鋼絲頭將堵塞冷卻 器芯，造成回油不暢。 液壓油要嚴格防水。如果水混入液壓油，液壓油被 乳化，液壓油的潤滑、防腐等多項性能被破壞，不 能繼續(xù)使用，造成很大

9、浪費。 水混入液壓油有兩條渠道，一是油桶里有水，二是 進入冷卻器的水壓高，將冷卻器芯壓漏。 液壓油溫度過高會使油的黏度降低，造成泄露，也 會使橡膠密封件長期在高溫下工作加快老化，因此， 當液壓油的溫度達到70時要停機。停機的目的不 是簡單地讓油溫自然冷卻降低，而重要的要是查找 造成油溫過高的原因。 造成液壓系統(tǒng)油溫過高的原因是冷卻水流量不 足?？赡芤皇峭鈦硭髁啃?，二是球閥沒有完 全打開，三是過濾器堵塞，要認真查找。如果 是第三個原因就要清洗或更換水過濾器濾網。 一、拆下來的大銷子，在部件分解后要裝回原 處，并裝好擋板和擋板螺栓，以防銷子串出。 二、拆下來的螺栓，在部件分解后也要裝回原 處，包

10、括螺母和墊圈，一件也不能少。起吊時 防止將螺栓撞彎。 三、拆膠管時不能兩端都拆，必要時只拆一端， 保留一端。盡量不要在操作臺這一端拆履帶 張緊油缸的膠管除外。 四、膠管拆開的裸露端必須有防塵措施，可以 對接、堵或者包。 五、聯(lián)接在操作臺上的膠管經捆綁后盤在操作 臺上，方便起吊。 六、零件的電鍍表面不許掛鋼絲繩。 七、嚴防零部件表面磕碰。 八、注意保管，不得丟件。 裝車要求： 1.捆綁牢靠，無論發(fā)生車輛掉道或翻車，機組的 另部件都不能與車輛分離。 2.裝有電氣開關箱和操作箱的車必須苫蓋，謹防 滴水受潮。 運輸要求： 1.為防止車組行進途中受阻，車組入井前要對從 井口到組裝垌室，車組所有要經過的路

11、徑進行仔 細檢查測量，如有障礙必須處理。 2.說明書中的排車順序是指車組到垌室的先后順 序，不是指車組入井口的順序。要根據井下路徑 的具體情況，確定正排序或反排序。 1、檢查各油標的油位，按潤滑周期的 規(guī)定注油。 2、檢查各部螺栓是否松動。 3、檢查大銷子擋板是否齊全，銷子有 無軸向串動、重點檢查鏟板與本體的 連接銷。 4、檢查履帶鏈和刮板鏈的松緊度是否 合適，履帶鏈環(huán)、履帶板、履帶銷有 無損壞。 5、檢查、更換截齒，檢查齒座有 無開焊和損壞。 6、檢查各部是否漏油。 一定：指定專人。 二定：每天在固定的時間段按潤滑周期加油。 三定：按使用說明書中規(guī)定牌號的油脂注油。 截齒是掘進機工作時直接對

12、煤巖進行破碎的重 要零件。截齒是消耗品，只要掘進機工作就必 定要消耗截齒，截齒消耗在掘進機使用成本中 占很大比重，因此，如何降低截齒消耗就成為 我們要研究的重要課題。 目前各種機型的掘進機采用的都是鎬型截 齒，是由齒體和硬質合金頭經釬焊后熱處 理而成。鎬型截齒的優(yōu)點是在切割過程中， 截齒可以在齒座孔中隨機轉動，從而使截 齒在整個圓周上均勻磨損，延長使用壽命。 如果截齒被煤或巖粉卡住，或被泥巖包 住不能隨機轉動，齒體必然被磨偏，從而 導致合金頭早期脫落，壽命大大降低。因 此，保證截齒始終能夠靈活轉動是延長截 齒壽命的一大關鍵。 截齒的非正常損壞有下述幾種現象：合金頭 崩、裂；合金頭脫落；齒體磨偏

13、引起合金頭 倒伏；由于齒體斷裂造成截齒丟失等。凡損 壞的截齒都要及時更換，截齒丟失更要及時 補充，保證截齒齊全，一個也不能少。 截齒的正常損壞形式是，齒體前端圓周方向 均勻磨損出很深的圓弧溝，直到合金頭脫落。 降低截齒消耗、延長截齒壽命的辦法可以簡 單歸納為三個字，即轉、換、 全。 掘進機的第一運輸機粗看很簡單，就是一個普通的 小型刮板運輸機，其實在第一運輸機的安裝、調試、 使用、維護、檢修等諸多環(huán)節(jié)中都有很多奧秘所在。 為了方便用戶下井運輸，溜槽設計成兩段。出廠時 溜槽不分解，刮板鏈組置于溜槽之上，當溜槽需要 分解時，刮板鏈組要撤出。組裝第一運輸機時，先 組裝溜槽，待溜槽穿入本體并固定后再穿

14、鏈，穿鏈 的方法是先將8#鐵線兩段變雙股，沿上層底版與下 層底版間的空隙由機頭向機尾穿，在機頭處將鐵線 與刮板鏈組連接，連接時要看準刮板鏈組的方向。 在機尾處拉動鐵線穿鏈，對接點最好選在本體后部， 這個位置比較寬敞、便于操作。 在整機液壓系統(tǒng)調試完成之后，要對刮板鏈的松 緊度進行調整，調整的方法比較簡單，不必多述。 松緊度以在機頭處回空鏈最大懸垂點距離上底版 70100mm為最佳。 運輸機的刮板鏈在使用過程中經常會發(fā)生跳鏈現 象。造成跳鏈的原因主要有五種：一是主動鏈輪 磨損嚴重，二是鏈環(huán)嚴重磨損或變形，節(jié)距變大， 三是鏈子過松，這三種原因造成的主動輪處跳鏈 具體發(fā)生在哪一節(jié)鏈環(huán)是隨機的、不固定

15、的。原 因之四是刮板嚴重彎曲，之五是“斜鏈”。“斜 鏈”就是指由于相鄰的兩塊刮板間的兩節(jié)刮板鏈 長度相差太大，造成刮板打斜。后兩種原因引起 的跳鏈發(fā)生的部位非常明顯，即每逢彎曲嚴重的 刮板和斜鏈的刮板走到鏈輪處必跳。采用中雙鏈 的機型不存在后兩種現象。 當張緊油缸或張緊絲杠張緊到最大限度時鏈子仍 松，就需要掐鏈。具體方法是在兩掛鏈子的對應 部位各掐掉兩環(huán)。當“龍門”卡大塊時，有時需 要運輸機打反車，要注意的是換向時，手柄通過 中位時要稍有停頓，對于采用比例多路換向閥的 機型，這一點尤其重要，否則將大大降低換向閥 彈簧的使用壽命。 檢修時要對溜槽進行清理，具體方法是，將溜槽 的一端吊起，另一端不

16、離地，成45 角左右，用 大錘敲擊溜槽底板，將干結在鏈條通道上的煤巖 粉振掉，防止穿鏈條時中間卡阻。 掘進機的故障按專業(yè)劃分為機械故障、 液壓故障和電氣故障。 機械故障又可分為顯性故障和隱性故 障。顯性故障是用肉眼能夠直接觀察到的 故障，隱性故障是用肉眼不能直接觀察到 的故障。顯性故障不需判斷、只需排除， 而隱性故障則首先需要判斷。 齒輪箱有異常聲響，而這種聲響又是有規(guī)律的、 間隔時間非常均勻，而且在停機過程中，隨著 轉速的變慢，聲響的間隔時間變長。這時首先 應考慮到是該齒輪箱中的某個齒輪發(fā)生了早期 故障，要立即開箱檢查并更換該齒輪。若沒能 及時開箱檢查并更換已經損壞的齒輪，將勢必 導致該齒輪

17、箱的全面崩潰，后果是非常嚴重的。 軸承損壞的現象一是有異常聲響，這種聲響是 連續(xù)的、沒有規(guī)律的，而且在停機過程中，隨 著轉速的變慢，聲響越來越大；二是軸承附近 的箱體表面溫度比其他部位高。必須及時更換 已經損壞的軸承。 密封件損壞的現象是距離該密封件最近的箱 體結合面下部有油漬，并且粘有煤粉。要及 時更換。 若發(fā)生截割電機轉而截割頭不轉的現象時， 對于截割電機與截割減速機之間有聯(lián)軸器的 機型，要首先檢查聯(lián)軸器銷是否已被剪斷； 對于有伸縮的機型，要檢查花鍵套銷是否退 出。 液壓故障比機械故障復雜得多，最難的是判 斷。 液壓油沿活塞桿表面漏出，原因是導向套（缸蓋）內的蕾型 圈損壞。液壓油沿缸筒口漏

18、出，則是導向套（缸蓋）上的O 型圈損壞。需要更換。 高壓膠管與接頭聯(lián)接處漏油，可能是沒擰緊，再擰緊后如果 還漏油，就需要拆開檢查膠管和接頭的密封錐面是否有硬傷， 如有即更換。如果錐管螺紋聯(lián)接處漏油，也可能是沒擰緊， 再擰緊后如果還漏油，就需要拆開檢查錐管螺紋是否掉扣， 重點檢查內螺紋，如有掉扣則更換，如沒有損壞，則纏上生 料帶重新擰緊。如果高壓膠管的金屬扣與膠管結合處漏油， 該膠管無法挽救，必須更換。 掘進機都配置多個油泵，但是，每個油泵所帶的回路基本 上都是相互獨立的，如果某個油泵出現故障，那么，這個 油泵所在的回路中的所有執(zhí)行元件工作都不正常。采用齒 輪泵的機型，為了進一步確定該油泵是否真

19、正損壞，可將 與之相鄰的泵的出口交換，這時，如果原來回路中的所有 執(zhí)行元件工作都正常，而被交換的油泵所在的回路上的所 有執(zhí)行元件工作都不正常，可以百分之百地確認這個泵壞 了。采用變量軸向柱塞泵的機型，不需交換油泵。油泵損 壞不能簡單地換一個新泵了事，重要的是查請泵損壞的原 因。 泵損壞的原因主要有兩個：一是吸油過濾器堵塞，二是該 回路上的主溢流閥（對于變量軸向 柱塞泵的機型是指泵 的溢流閥）不動作。起不到保護作用。其他如油箱缺油、 液壓油變質、液壓油的牌號不對等。 表現在液壓馬達上的故障，其原因是多方面的， 可能是泵的故障，也可能是馬達的故障，還可 能是閥或管路的故障。判斷故障原因經常使用 的

20、方法就是交換法。 在某個有兩個馬達的回路中如行走回路， 如果兩個馬達工作都不正常，可能是泵有故 障；如果其中一個馬達工作不正常，而另一 個馬達工作正常，則可以判定泵沒壞；這時 可將兩個馬達的主油口膠管交換，交換以后 可能出現兩種情況，一種是原來不正常的馬 達仍不正常，說明這個馬達確實壞了；二是 原來不正常的變正常，而原來正常的變不正 常，證明兩個馬達都正常，問題出在閥或管 路上，同樣用交換法檢查。 如果在只有一個馬達的回路中，該馬達工 作不正常，首先用交換法判定泵是否有問 題，如果泵正常，再用交換法判定閥和管 路是否有問題，如果也沒有問題，則可以 判定馬達確實壞了。 手動換向閥故障所表現的現象

21、主要有兩種，一 是閥芯表面漏油，二是中位不靈。這都是由于 長期使用磨損造成的，需要更換。 溢流閥故障也表現為兩種現象，一種是憋不住 壓，其原因是彈簧斷或失效，需要更換。二是 不溢流，原因是溢流孔堵塞，需要拆開透除堵 塞物。溢流閥不溢流如果不能及時發(fā)現，將造 成泵的損壞。 1.機組作業(yè)時，除司機外其他任何人不得上機。 2.機組作業(yè)時，輔助人員不得超越鏟板后邊沿。 3.支護作業(yè)時，必須切斷機組左側急停按扭， 確保截割電機不能轉動。 4.機組調動時，鏟板和后支承器都要抬起. 。 5.當截割頭處于最低位置時，鏟板也要落到最 低位置，防止截割部壓星輪。 6.當檢修人員需要對行走馬達或減速器進行 檢修時，

22、機組抬高部分必須用實體墊牢，不 可單獨依靠支承器的作用。 7.電源電纜要懸掛在轉載機架上，不許用機 組直接拖拉電纜，機組后退時要有專人負責 觀察，防止履帶壓電纜。 8、截割頭鉆進深度要控制在截割頭長度的 2/33/4，如果鉆進過深，有可能在截割臂 擺動時拔掉截割頭。 9、停機前要把所有操作手柄停到中位，油 泵電機啟動前要先檢查手柄是否在中位。 目前，各礦煤巷都在大力推廣使用掘目前，各礦煤巷都在大力推廣使用掘 進機掘進，采用錨桿支護，以適應回進機掘進，采用錨桿支護，以適應回 采快速推進的要求。掘進使用掘進機，采快速推進的要求。掘進使用掘進機， 落煤、裝載、轉運幾乎同時完成，有落煤、裝載、轉運幾乎

23、同時完成，有 的掘進機上裝有錨桿機，可及時完成的掘進機上裝有錨桿機，可及時完成 巷道支護。巷道支護。 下面談談我對機掘巷道開口時保證快下面談談我對機掘巷道開口時保證快 速掘進的幾種方法。（以煤巷機掘施速掘進的幾種方法。（以煤巷機掘施 工為例）工為例） 第一種方法：第一種方法： 掘進機掘進機-可伸縮皮帶機，可伸縮皮帶機， 煤巷掘進機械化作業(yè)線普遍采用的一煤巷掘進機械化作業(yè)線普遍采用的一 種先進的配套方式，按照這種配套方種先進的配套方式，按照這種配套方 式，在巷道剛開口段、拐彎時，以往式，在巷道剛開口段、拐彎時，以往 的做法是，先采用炮掘的方法，掘出的做法是，先采用炮掘的方法，掘出 鋪設配套設備所

24、需的最短的巷道長度：鋪設配套設備所需的最短的巷道長度： 可伸縮皮帶機頭部可伸縮皮帶機頭部40m40m，皮帶中間部、，皮帶中間部、 機尾部及掘進機轉載皮帶計機尾部及掘進機轉載皮帶計20m20m，掘進，掘進 機機10m10m，合計，合計70m70m， 按照炮掘日進按照炮掘日進5 5米計算，需米計算，需1414天左右的準天左右的準 備時間，之后，上掘進機，鋪設皮帶機備時間，之后，上掘進機，鋪設皮帶機 等轉運設備。等轉運設備。 這種銜接機掘工作面的方法，存在銜接這種銜接機掘工作面的方法，存在銜接 速度慢，閑置掘進機的問題。速度慢，閑置掘進機的問題。 第二種方法：第二種方法： 煤巷掘進機煤巷掘進機溜子機械化作業(yè)線溜子機械化作業(yè)線 按照這種配套方式，在巷道剛開口段、按照這種配套方式，在巷道剛開口段、 拐彎時，先采用炮掘的方法，掘出鋪拐彎時，先采用炮掘的方法，掘出鋪 設配套設備所需的最短的巷道長度：設配套設備所需的最短的巷道長度： 溜子、掘進機轉載皮帶計溜子、掘進機轉載皮帶計20m20m，掘進，掘進