掘進機培訓資料機械部分(加三維動畫)

掘進機第八小組1神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制序言

懸臂式巷道掘進機是一種綜合掘進設備，集切割、行走、裝運、噴霧滅塵于一體，包含多種機構，具有多重功能。懸臂式掘進機作業(yè)線主要由主機與后配套設備組成。主機把巖石切割破落下來，轉運機構把破碎的巖渣轉運至機器尾部卸下，由后配套轉載機、運輸機運走。懸臂式掘進機的切割臂可以上下、左右自由擺動，能切割任意形狀的巷道斷面，切割出的表面精確、平整，便于支護。履帶式行走機構使機器調動靈活，便于轉彎、爬坡，對復雜地質條件適應性強。該系列掘進機主要用于采煤準備巷道的掘進，適用于掘進破碎煤巖硬度f4-12，斷面6-50m2的煤或半煤巖巷道，也可用于其他巷道施工，斷面形狀任意。一般來說，這類懸臂式掘進機的重量為20～120t，最大切割功率已達300kW，能切割巖石的最大單向抗壓強度可達170MPa。2神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制3神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制第一部分懸臂掘進機的技術發(fā)展趨勢第二部分

掘進機工作原理第三部分結構第四部分操作要求第五部分操作前的檢查第六部分掘進機作業(yè)時的安全第七部分掘進機的維護目錄4神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制第一部分懸臂掘進機的技術發(fā)展趨勢

隨著技術的更新進步，懸臂掘進機的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢：1、從半煤硬巖型向全巖方向發(fā)展：為了真正能切割半煤硬巖，特別是全巖，在破巖方法和效率、減振防振上下功夫，其目的是提高掘進效率，特別是在無法采用炮掘的場合(上面是采空區(qū)，道路下、建筑下、水體下掘進)進行半煤硬巖和全巖硬巖的掘進。2、向重型化發(fā)展：目前在國內已有進口的機重在100噸的橫軸式掘進機,機重為115噸的掘進機也在進口之中，其目的是增加主機的穩(wěn)定性。3、除塵噴霧：內、外噴霧系統(tǒng)齊全，有效抑制粉塵，改善工人操作環(huán)境。5神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制4、主輔機一體化：目前以掘錨一體化、掘鉆一體化為主，在破碎頂板的情況下，還產生了機載超前臨時支護機的掘護一體化的需求。據(jù)統(tǒng)計，巷道支護約占用40％-50％的掘進作業(yè)時間。為了提高掘進速度，應根據(jù)巷道支護的要求，在掘進機上裝備有錨桿鉆機，超前臨時支護裝置等，以提高工作效率。5、實行緊湊化設計，降低機器高度。如奧地利AM65型、德國ET110型的機高都低于1.5m。我國南方地區(qū)的巷道寬度只有1.8米，也要實現(xiàn)機掘。6、掘進機的自動控制及遠程遙控：掘進機的自動控制及遠程遙控的最終目標是實現(xiàn)井下自動化無人值守機掘工作面。

第一部分懸臂掘進機的技術發(fā)展趨勢6神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制

第二部分

掘進機工作原理液壓：當啟動油泵電機時，柱塞泵隨即啟動，同時分別向油缸回路、行走和運輸機回路、裝載回路供液壓油。油缸回路通過四聯(lián)多路換向閥分別控制操作四組油缸，即：截割升降、回轉、鏟板升降、支撐油缸。并由這四組油缸來完成掘進機所需的各種動作。裝載回路通過比例減壓閥來控制一個兩聯(lián)比例換向閥的動作來控制裝載馬達的正反轉。電氣：油泵電機的控制與切割電機的控制，切割電機分為低速啟動與高速啟動截割：掘進機由160kw的交流恒功率雙速水冷電動機輸入動力，軸套傳至二級行星減速器，經(jīng)懸臂段將動力傳給切割頭，通過切割頭的旋轉和履帶推進實現(xiàn)鉆進運動，通過切割頭的旋轉和升降以及回轉臺水平回擺實現(xiàn)徑向切割，從而達到破碎煤巖的目的。掘進機切割電機高低速工作時，額定功率均為160kw，所以低速時速度低，輸出扭距大，適合于硬巖切割；高速時速度高，輸出扭距小，適合于軟巖及煤巖切割。7神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制第三部分、結構8神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制1、截割部

截割部由截割頭、伸縮部、截割減速機、截割電機組成。截割頭為園錐臺形，截割頭最大外徑為1120（1000）mm，長925（950）mm，在其圓周分布42（40）把鎬形截齒，截割頭通過花鍵套和2個M30（M24)的高強度螺栓與花鍵軸相聯(lián)。伸縮部位于截割頭和截割減速機中間，通過伸縮油缸使截割頭具有550（500）mm的伸縮行程。截割減速機是兩級行星齒輪傳動，它和伸縮部用26個M24的高強度螺栓相聯(lián)。截割電機為雙速水冷電機，使截割頭獲得2種轉數(shù)，它與截割減速機通過定位銷和25個M24的高強度螺栓相聯(lián)。9神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制1、截割部10神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制1、截割部1、切割頭可伸縮，因此有以下四大優(yōu)點：（1）在破碎頂板時巷道中線處的空頂距可控制得很小，從而安全性高；（2）只有伸縮才好配置機載錨桿機；（3）在掘進機陷入泥中時，可通過切割頭的伸縮進行自救；（4）底板破碎時不會加劇其泥化；2、突破行業(yè)除塵難關（1）專利內噴霧水密封外置。（2）專利內置端面密封加自動補償式水密封。（3）專利自動防堵內噴霧噴嘴。（4）強霧少水外噴霧噴嘴。（5）內噴霧加強四道密封，可靠性高。3、軸承選用FAG進口軸承、密封選用派克進口密封，可靠性高。4、截割頭升降回轉可同時進行11神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制1、截割部5、截割電機、截割減速器采用特殊的螺紋連接確保在截割強震動下螺栓不松動。6、減速機齒輪副采用全新的熱處理工藝和齒面強化工藝，比現(xiàn)有掘進機減速機齒輪強度提高20％以上，采用磨后表面強化，噪聲不高于78分貝（行業(yè)標準為不高于85分貝）。與強化前相比，齒根彎曲強度提高2倍，齒面疲勞強度提高到130%。7、伸縮部主軸承由中載系列改進為重載系列，伸縮部內筒加厚，使其整體壽命提高30%以上8、伸縮筒選用27SiMn,熱處理后性能好.12神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制1、截割部(伸縮部）13神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制1、截割部(減速機）14神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制2、鏟板部

鏟板部是由鏟板本體、側鏟板、鏟板驅動裝置、從動輪裝置等組成。通過兩個低速大扭矩液壓馬達直接驅動星輪，把截割下來的物料收集到第一運輸機內。鏟板部的兩個液壓馬達驅動采用一個液壓分流器，使兩個液壓馬達在工作時能夠獲得均衡的流量，確保星輪平穩(wěn)一致。鏟板寬度2.9(3.0)m，鏟板本體、側鏟板用M24高強度螺栓連接，鏟板在油缸作用下可向上抬起，向下臥底。15神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制2、鏟板部1、驅動部采用低速大扭矩液壓馬達直接驅動；馬達標配為國產馬達，根據(jù)需要也可選配性能優(yōu)良的進口馬達。2、取消鏟板減速機和中間軸裝置，降低故障率。3、星輪與馬達直聯(lián)；使維修拆裝更為方便。4、鏟板鏡板采用耐磨板。5、軸承采用德國FAG軸承（經(jīng)國際權威部門檢測，其使用壽命是國產軸承的7.5-7.8倍）。6、星輪爪數(shù)可根據(jù)客戶要求自選三爪或六爪。16神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制3、第一運輸機部第一運輸機采用分體焊接結構，分為前溜槽和后溜槽兩部份。采用雙邊鏈運輸。1、選用18×64煤礦通用圓環(huán)鏈。2、低速大扭矩雙（單）液壓馬達驅動，減少故障點維修方便；液壓馬達有兩種一種為國產馬達、另一種為進口馬達。3、可選配液壓油、脂缸、絲杠張緊。4、一運全部為耐磨鋼板，溜槽底板采用進口K400優(yōu)質耐磨板。5、設計直溜槽，方便運料。17神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制3、第一運輸機部18神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制4、本體部

本體部位于機體的中部，是以高強厚鋼板為主材焊接而成的箱形結構。本體的右側裝有液壓系統(tǒng)的泵站，左側裝有操縱臺，前面上部回轉臺裝有截割部，下面裝有鏟板部，中間裝有第一運輸機，在其左右側下部裝有行走部，后部裝有后支承部?；剞D臺是用來垂直和水平移動截割部的，它與本體架用回轉軸承相連，在切割工況條件十分不好的條件保證作業(yè)時平穩(wěn)工作?；剞D油缸本體架回轉臺19神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制4、本體部1、采用三柱式回轉支承，比單柱式提高承載能力30%以上。2、鉸點處軸套全部采用銅套，拆裝方便。3、回轉臺設計時進行CAE分析保證剛強度20神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制5、行走部行走部包括履帶架、馬達、驅動輪、張緊輪履帶板等部分，是用兩臺液壓馬達分別驅動，通過減速機、驅動鏈輪及履帶實現(xiàn)行走。1、可選用液壓油、脂缸張緊；設有彈簧減震裝置。2、履帶架通過鍵及M24的高強度螺栓固定在本體兩側，在其側面有蓋板,方便張緊油缸的拆卸。3、行走減速機與履帶架、行走減速機與驅動鏈輪采用高強度特殊螺紋連接，在強震動下不松動。4、可選用支重輪和摩擦板式行走部。21神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制5、行走部（履帶式支重輪結構）22神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制5、行走部(整體履帶結構摩擦板式）23神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制6、后支撐部

后支承用來減少工作時機體的振動，防止機體橫向滑動，在兩邊分別裝有升降支承腿油缸。電控箱、泵站電機都固定在后支承上，后部配有與二運連接的旋轉托架。24神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制6、后支撐部1、采用箱形焊接結構；整體剛性好。2、與本體采用特殊螺紋連接，在強震動下不松動。3、二運回轉角度達到45°25神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制7、水系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)水系統(tǒng)由外噴霧和內噴霧兩部分組成。內、外噴霧裝置安裝在截割部。水系統(tǒng)的外來水經(jīng)過濾器和球閥后分兩條路：第一分路經(jīng)過減壓閥（3MPa）進入內噴霧將水直接噴出；第二分路經(jīng)過減壓閥（1.5MPa）后又分兩路，一路到油冷卻器進入外噴霧；另一路經(jīng)過切割電機后進入外噴霧，起到滅塵和冷卻截齒的作用。潤滑系統(tǒng)確保對掘進機的關鍵部位進行油、脂補充，確保掘進機良好地運轉。26神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制8、液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)包括液壓油箱、變量柱塞泵、多路閥、液壓先導操作臺、液壓馬達、油缸、冷卻器以及各油管總成、膠管總成、接頭、密封件，六點壓力表等，其主要部件為國際品牌（力士樂）。9、電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)相當于人的神經(jīng)，它同液壓系統(tǒng)一起使掘進機各機械部分聯(lián)動，完成掘進工作。主要由防爆操作箱、防爆電控箱、截割電機、油泵電機、（錨桿電機）、電動滾筒、礦用隔爆型壓扣控制按鈕、防爆電鈴、照明燈、防爆電纜等組成。

以上兩部分具體結構原理由專業(yè)液壓、電氣工程師來介紹，這里就不贅述了。27神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制

第四部分操作要求掘進機由兩人操作，一人為正司機，負責操作機器、切割巖層；一人為副司機，負責地下檢查、維護電纜等安全事項。

掘進機司機在上崗前必須經(jīng)過半年以上的培訓和實習，了解機器的結構、性能與操作方法，經(jīng)職業(yè)技能部門考核鑒定并獲得技術等級證書后方可上崗，其他人員不得擅自操作掘進機。

28神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制

第五部分操作前的檢查1、作業(yè)環(huán)境檢查：工作面支護是否符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定；工作面瓦斯?jié)舛仁欠癯?。工作面有無障礙；供電、供水情況是否正常；掘進機配套設備是否正常。2、掘進機機體本身的檢查：各操作手把和按鈕位置是否靈活可靠；截齒是否齊全、鋒利；各零部件是否齊全、緊固、可靠；各減速器、液壓缸及油管有無漏油、缺油現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)漏油應按有關規(guī)定及時處理，發(fā)現(xiàn)缺油應及時注油；刮板鏈、履帶鏈松緊程度是否適宜；電纜、水管、噴霧滅塵裝置是否正常；29神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制

第六部分掘進機作業(yè)時的安全1、皮帶延伸的安全

重點檢查內容：迎頭及掘進機兩側人員物料，掘進機各操作把手及閉鎖裝置，橋式皮帶聲光信號，掘進機小跑車，跟機電纜，皮帶機尾，機尾固定。

2、截割作業(yè)安全重點檢查內容：迎頭段支護，綜掘機冷卻噴霧系統(tǒng)，各部運輸機，機后凈化水幕，除塵風機，綜掘機兩側及迎頭物料人員撤出情況，小跑車，跟機電纜。30神東煤炭綜合采掘機械國產化重大技術裝備研制

第七部分掘進機的維護