悬臂式掘进机介绍

目录一·概述§1－1·掘进机的用途§1－2·掘进机的发展历程§1－3·掘进机的技术发展趋势§1－4·悬臂式掘进机产品形式§1－5·悬臂式掘进机产品型号编制二·悬臂式掘进机的技术特点§2－1·悬臂式掘进机的基本组成§2－2·悬臂式掘进机技术特点§2－3·EBZ160（J1C）掘进机结构特征和工作原理三·悬臂式掘进机主要生产企业及其产品-1-一·概述随着回采工作面机械化程度的提高，回采速度大大加快，巷道掘进和回采工作也必须加快。靠钻爆法掘进巷道已经满足不了要求，采用掘进机法，使破落煤岩、装载运输、喷雾灭尘等工序同步进行，是提高掘进速度的有效措施。按照工作机构切割工作面的方式，掘进机可分为部分断面巷道掘进机和全断面巷道掘进机两大类。部分断面巷道掘进机主要用于煤和半煤岩巷道的掘进，其工作机构一般由一悬臂及安装在悬臂上的截割头所组成。工作时，机构上下左右摆动，截割头旋转完成煤岩的破碎。全断面巷道掘进机主要用于掘进岩石巷道，其工作机构沿整个工作面同时进行连续推进。全断面巷道掘进机目前在煤矿上没有广泛应用。本着以高新技术改造煤矿机械，率先促使所经营的产品升级换代至世界一流水平的三一重型装备有限公司在掘进机产品领域主要以悬臂式巷道掘进机作为开发的主导产品。下面就请大家一起来了解我司的掘进机产品。§1－1·掘进机的用途悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备属于部分断面巷道掘进机，它集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体，包含多种机构，具有多重功能。悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成。主机把岩石切割破落下来，转运机构把破碎的岩渣转运至机器尾部卸下，由后配套转载机、运输机或梭车运走。悬臂式掘进机的切割臂可以上-2-下、左右自由摆动，能切割任意形状的巷道断面，切割出的表面精确、平整，便于支护。履带式行走机构使机器调动灵活，便于转弯、爬坡，对复杂地质条件适应性强。该机主要用于采煤准备巷道的掘进，适用于掘进破碎煤岩硬度f＝4～8，断面6～24平方米的煤或半煤岩巷道，也可用于其他巷道施工，断面形状任意。一般来说，这类悬臂式掘进机的重量为20～160t，最大切割功率已达408kW，切割岩石的抗压强度最高可达170MPa。§1－2·掘进机的发展历程1951年，在匈牙利形成了现代掘进机的雏形。60年代以来获得了迅速发展。1980－1982年测绘进口机型；机型生产厂家测绘责任厂MRH－S50－13日本三井三池制作所佳木斯F6—HK匈牙利佳木斯MKⅡA—2400英国多斯科佳木斯RH22英国安德森淮南RH25英国安德森淮南AM—50奥地利淮南我国悬臂式掘进机的研制和应用真正起步于20世纪70年代初。经过几代人的不懈努力,在轻型及中重型掘进机的研究开发方面基本达到了国际先进水平。掘进机在我国国有大中型矿井中已普遍使用。由于为单巷掘进,且采用单体锚杆机进行锚杆支护,不能平行作业。不能适应快速掘进的需要,但由于其适应条件较广,在今后较长的一段时-3-期内仍将成为国内主要机型。我国掘进机机型很多，其中以中、重机型占多数，EBJ-100型和AM50型是中型机代表、S200和LH-1300型是重型机代表。§1－3·掘进机的技术发展趋势随着技术的更新进步，掘进机的发展出现以下几个特点：1-3-1.解决除尘问题。掘进机工作时，由于其为独头巷，因喷嘴易堵及湿煤粘附问题操作工又一般不愿开内喷雾，所以尘雾较大。目前各厂都在努力。1-3-2.掘锚一体化。据统计，巷道支护约占用40％～50％的掘进作业时间。为了提高掘进速度，应根据巷道支护的要求，在掘进机上装备有锚杆钻机，超前临时支护装置等，以提高工作效率。国外此技术在90年代已基本成熟，目前国内掘锚一体化还处于初级阶段。我司自行研制的掘锚一体机已于2007年进行下井实验，并达到了预期的效果。1-3-3.掘进机的自动控制及远程遥控。掘进机的自动控制及远程遥控的最终目标是实现不经常有人的自动化采掘工作面。实现掘进机的自动控制及远程遥控在国外已有先例。德国艾柯夫公司早在80年代就已经研制了微机控制巷道轮廓、导向及机器运行状况监视系统。1-3-4.向重型化发展。机重在100吨以上、可切割岩石硬度f＝10～15、切割功率200～450KW，如英国的TP3000型、奥地利的AM105型。1-3-5.提高工作的稳定性。增加机重，实行紧凑化设计，降低机-4-器高度。如奥地利AM65型、德国ET110型的机高都低于1.5m。佳木斯S150的机高1.65m，南京晨光EBJ-132型的机高低于1.6m,机重达到42t。1-3-6.扩展型发展。即以原先基本机型技术为基础、进行机器功能扩展开发研制，如近几年工程隧道上使用的隧道掘进机，在机重、功率、功能上与基本机型相近，在切割岩石硬度、切割断面面积、运输方式及功率等方面进行了有针对性的改进、开发，以适应非煤（岩）巷道的工程。如日本三井三池制作所生产的S300隧道掘进机,从软岩到中硬岩的广泛范围的岩石皆可为工作对象;可用于铁路、公路、矿山或上下水道等所有隧道。§1－4·悬臂式掘进机产品形式悬臂式掘进机按截割头布置方式分为两种：a.横轴式b.纵轴式按切割机构功率可分为：特轻、轻、中、重四种机型，特轻：≤30kW轻：55～75kW中：90～110kW重：132kW按截割部是否可伸缩，悬臂式掘进机还分为可伸缩和不可伸缩两种。-5-§1－5·悬臂式掘进机产品型号编制EBZ（H）160截割机构功率KW纵轴式(横轴式)悬臂式掘进机综上所述：悬臂式巷道掘进机集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体，包含多种机构，具有多重功能的掘进设备。图（一）中展示了公司掘进机产品首台样机的风采。67悬臂式纵轴掘进机基本组成部分图（二）二·悬臂式掘进机的技术特点§2－1·悬臂式掘进机的基本组成悬臂式掘进机一般由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统，护板部共11部分构成。参见图（二）2-1-1截割部截割部一般由截割头、伸缩部、截割减速机、截割电机组成。截割部截割部的最主要功能是直接对煤岩进行破碎。第二是可以辅助支护，在架棚子支护时挖拄窝，用托梁器托起横梁；锚杆支护时，截割部处于水平状态，工人可以站在上面作业，也可以用托梁器托起钢带。第三是可以协助装货。第四是在特殊情况下可以参与自救。第五是有伸缩功能的的掘近机在坡度较大的下山巷道后退时可以用伸缩来协助。截割头为园锥台形，在其圆周螺旋分布镐形截齿，截割头通过花键套和高强度螺栓与截割头轴相联。伸缩部位于截割头和截割减速机中间，通过伸缩油缸使截割头具有伸缩功能。截割减速机是两级行星齿轮传动，它和伸缩部用高强度螺栓相联。截-9-割电机为双速水冷电机，使截割头获得2种转数，它与截割减速机通过定位销及高强度螺栓相联。另外，为方便井下临时支护，一些掘进机还提供托梁器装置。2-1-2铲板部铲板部有三个功能：第一是装料。第二是当截割头钻进后即将进行摆动之前，铲板与支承器落地，有利于机组的稳定，截割臂左右摆动时机组不摆尾。第三是与支承器配合可以进行自救。铲板驱动采用成熟的低速大扭矩马达驱动装置，两侧分别驱动，取消了铲板减速机和中间轴装置，降低故障率。铲板上部装料装置为弧形星轮，星轮和低速大扭矩马达直接相连接为一体，便于传动装置的装拆和故障检修。铲板部-10-2-1-3第一运输机第一运输机只有一个功能，就是将铲板部装上来的货转运给第二运输机。第一运输机机体设计为分体结构件,由前后溜槽两大部分组成，采用双边链运输形式，采用了矿上通用的φ18×64矿用圆环链，强度和通用性得到提高，采用两个低速大扭矩马达同时驱动刮板链装置，减少故障环节。2-1-4本体部本体部位于机体的中部，是以厚钢板为主材焊接而成。本体部是机器的主机架，其他部分都与其相联接固定。回转架在回转油缸的推动下能带动截割部左右摆动。本体的右侧装有液压系统的泵站，左侧装有操纵台，前面上部装有截割部，下面装有铲板部及第一运输机，在其左右侧下部分别装有行走部，后支承部。-11-2-1-5行走部行走部的功能是带动机器前进、后退或转弯。行走部是用两台液压马达驱动，通过行星减速机构驱动链轮及履带实现行走。马达采用马达、制动刹车阀、减速机集成结构，二档行走速度，有效提高工作效率，降低故障率。履带架与本体的联接采用先进机型成熟的键、螺栓联接方式，强度与可靠性有了保证。2-1-6后支承部-12-后支承部有三个功能，第一是牵引第二运输机随主机一起前进或后退，另外两个功能与铲板部的后两个功能相同。后支承是用来减少截割时机体的振动，以防止机体横向滑动。在后支承的两边分别装有升降支承器的油缸，后支承的支架用高强度螺栓、键与本体相联。电控箱、泵站电机、锚杆电机等都固定在后支承上，并且连接第二运输机。后支承各部件均设计为箱形组焊件结构，结构合理，可靠性高。2-1-7液压系统液压系统在掘进机上非常重要，大多数机型除截割头旋转单独由一个截割电机驱动外，其余动作都是靠液压来实现的。这种掘进机定义为“全液压掘进机”液压系统是由泵站、操纵台、油缸、液压马达、油箱以及相互联接的配管所组成。主要实现以下功能功能：机器行走；截割头的上、下、左、右移动及伸缩；星轮的转动；第一运输机的驱动；铲板的升降；后支承部的升降；提高锚杆钻机接口等功能。2-1-8水系统水在掘进机上有两个功能，一是冷却，冷却液压油和截割电机，二是喷雾。-13-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。（三一独有）水系统的外来水经过滤器和球阀后分四条分路：第一分路是外喷雾将水直接喷出；第二分路经过减压阀（1.5MPa），到油冷却器和切割电机后进入外喷雾；第三分路经冷却器减压阀（3MPa）后进入内喷雾系统喷出，起到灭尘和冷却截齿的作用，内喷雾的动力源是液压马达；第四分路是外来水经过过滤器、球阀进入油箱蛇形管后进入外喷雾。2-1-9润滑系统掘进机的运动环节多，所以润滑点就多。润滑对于掘进机同样非常重要。润滑系统对掘进机的关键部位进行油、脂的补充，是掘进机良好地运转。是对掘进机的维护。2-1-10电气系统电气系统相当于人的神经，它同液压系统一起使掘进机各机械部分联动，完成掘进工作。它主要由：操作箱；电控箱；截割电机；油泵电机；锚杆电机；矿用隔爆型压扣控制按钮；防爆电铃；照明灯；防爆电缆等组成。掘进机电控箱防爆型式：Exd[ib]I(隔爆兼本质安全性)此外，掘进机要完成巷道的掘进工作还需要一些其它的配套设备。如：第二运输机（转载机）、锚杆转机等。-14-§2－2·悬臂式掘进机技术特点2-2-1掘进机法掘进巷道与传统的钻爆法相比具有许多优点：（1）速度快、成本低。用掘进机掘进巷道，可以使掘进速度提高1～2倍，效率平均提高1～2倍，进齿成本降低30％～50％。（2）安全性好。由于不需打眼放炮，围岩不易被破坏，即有利于巷道支护，又可减少冒顶和瓦斯突出的危险，大大提高了工作面的安全性。（3）有利于回采工作面的准备。（4）工程量小。利用钻爆法，巷道超挖量可达20％，利用掘进机法，巷道超挖量可小到5％，从而减少了支护作业的充填量，降低成本，提高速度。（5）改善了劳动条件，减少了工作人员。2-2-2掘进作业（1）操作顺序油泵电机——开动第一运输机——开动星轮——开动截割头，以此作为开动顺序。当没有必要开动装载时，也可以在开动油泵电机后，起动截割电机。（2）截割利用截割头上下、左右移动截割，可截割出初步断面形状，如此截割断面与实际所需要的形状和尺寸有一定的差别，可进行二次修整，以达到断面尺寸要求。一般情况，当截割较软的煤壁时，如图所示，采用左右循环向上的截割方法。当截割稍硬岩石时，可采用由下而上左右截割的方法。不管采用那种方法要尽可能地利用从下而上截割。-15-截割路线掘进成洞形态当遇有硬岩时，不应免强截割，对有部分露头硬石时，应首先截割其周围部分，使其坠落。对大块坠落体，采用适当办法处理后再行装载。当掘柱窝时，应将截割头伸到最长位置，同时将铲板降到最低位置向下掘，在此状态下将截割头向回收缩，将煤岩拖拉到铲板附近，以便装载。但还是需要用人工对柱窝进行清理。2-2-3三一掘进机整机性能特点1、