9-掘进机械16

第九章掘进机械第一节煤电钻一、概述(一) 煤电钻的适用范围煤电钻用在瓦斯矿井采煤工作面或煤巷掘进工作面钻硬度f≤4以下的煤层或软岩。

其具体适用条件是：海拔高度不超过1000m ；工作环境温度不超过35°C，井下相对湿度不超过95%。

（二）主要技术特征常用煤电钻的主要技术特征见表9-1。

表9-1 常用煤电钻的主要技术特征二、煤电钻的结构煤电钻的类型虽多，但都是由电动机、减速器和开关三个主要部分组成的。

以ZM12D 型煤电钻（Z一钻；M—煤；12一电动机功率为12kW；D一手持改进代号）)为例,如图9-1所示。

其开关2、防爆电动机和减速器3都设在铝合金铸成的隔爆外壳内，电动机通过端盖用4个螺栓和减速器连接。

中部开关盒旁有电缆接线盒，供电缆接线。

为了冷却电动机，在221222 外壳后部装有风扇。

操纵手柄安装在外壳手柄上。

电动机所产生的动力，通过齿轮减速带动钎杆旋转。

开关直接操纵电动机的起动与停止。

图9-1 ZM12D 型煤电钻1—定子；2—接线盒；3—减速器；4—中间盖；5—转子；6—外壳；7—风扇；8—风扇罩（一）电动机ZMl2D 型煤电钻电动机是三相异步鼠笼全封闭自扇冷式感应电动机。

它由中间盖4、定子1、转子5、外壳6、风扇7和风扇罩8等部分组成，如图9-1所示。

转子轴支承在两个滚动轴承上，一个滚动轴承嵌在中间盖上，另一个滚动轴承装在外壳的后部。

在外壳后部转子轴上装有风罩7，随着电动机一同旋转，用以冷却电动机。

风扇由风扇罩8保护。

（二）减速器煤电钻的电动机是两级的，转速较高，需用减速器来降低转速、以达到钎杆所需要的转速。

ZMl2D 型煤电钻的减速器为二级齿轮传动减速，其传动系统如图9-2所示。

223图9-2 ZMl2D 型煤电钻传动系统ZMl2D 型煤电钻的减速器由电动机齿轮1、双联齿轮2、小轴3、滚柱4、大齿轮11和减速器外壳10等部分组成，如图9-3所示。

为了减轻重量、简化结构，把中间齿轮设计成两个齿轮为一体的双联齿轮2，用20个 5×5的滚柱代替两个滚动轴承。

在减速器外壳上设有小凹槽6，通过销子5把小轴3固定。

为了防止煤尘侵入减速器内部，在钎杆套12上安装密封圈7。

在电动机轴上装有密封圈8，以防止减速器内的油浸入电动机内部。

整个减速器严密、紧凑。

图9-3 ZMl2D 型煤电钻减速器 1—电动机齿轮；2—双联齿轮； 3一小轴；4—滚柱；5—销子； 6—小凹槽；7、8—密封圈； 9—中间盖；10—减速器外壳； 11—大齿轮；12—钎杆套（三）开关为了接通或切断电动机的电源，在煤电钻开关盒内装有7KK-l型开关。

这种开关的特点是触头接触与分开借助弹簧的作用，具有三相快速通断和自动复位的特性，动作迅速、工作可靠、使用寿命较长。

煤电钻用7KK-l型开关由压盖1、推杆2、压簧3、拉簧4、支架5、小簧7、动触头8、静触头10等零部件组成，如图9-4所示。

三相电源线6接在下端，与下端静触头相连。

三相负荷线14接在上端，与上端静触头10相连。

当按下外壳开关手柄时，通过拨杆推动开关上的推杆2压缩压簧3，使推杆右移，同时两端撬板11在拉簧4的作用下外端迅速向左撬起，并带动动触头架13向左移动，使其上的三组动触头8与静触头10接触，接通电源。

小簧7是辅助弹簧，保持动、静触头接触严密，如图9-4（a）所示。

松开外壳开关手柄时，推杆2在压簧3的作用下向外弹出，撬板11在拉簧4的作用下恢复原位，使动触头离开静触头，从而切断电源，如图9-4（b）所示。

动触头的行程约为1~1.5mm，其动作是在撬板11与拉簧4自动弹跳时进行的。

图9-4 煤电钻用7KK-l型开关a—触头断开位置；b—触头接触位置1一压盖；2—推拉；3—压簧；4—拉簧；5—支架；6—电源线；7—小簧；8—动触头；9—底座；10—静触头；11—撬板；12—上座；13—动触头架；14—负荷线（四）防爆插销防爆插销在工作面用以快速为煤电钻接通或断开电源，是煤电钻不可分割的一个部分。

常用煤电钻防爆插销由电缆引入装置1、左壳2、插销套3、中壳4、右壳5和插头、插座等零部件组成，如图9-5所示。

在中壳4上装有防尘盖，当插销拔开后，防尘盖就在弹簧224225的作用下盖在中壳口上，防止异物掉入。

在左壳上装有转向钩，在中壳上铸有转向槽。

无论插或拔开插销时，必须沿转向槽进行，以保证插销的闭锁。

使用时还要注意，因为右壳和中壳相连，中壳内有插头外露，为了使插销拔开后外露插头不带电，右壳应接在煤电钻端的电缆上；左壳里的插座无导体外露，带电不易接触到，因此左壳应接在电源电缆上。

图9-5 煤电钻防爆插销1—电缆引入装置；2—左壳；3—插销套；4—中壳；5—右壳三、煤电钻的拆卸（一）拆卸电动机齿轮煤电钻电动机齿轮一般用平键固定，拆卸时应使用专用“拉力”进行。

这种“拉力”一端卡在小齿轮上，另一端拧动顶在轴头上的螺杆，就可方便地拆下齿轮，如图9-6所示。

图9-6 煤电钻电动机齿轮的拆卸226 （二）拆卸中间盖煤电钻中间盖是铝合金制造，拆卸时不能敲打，必须用工具进行。

这种工具比较简单，是一个稍比转子直径大些的圆套管。

拆卸时将转子套在圆套管内，在轴头套几个螺母，然后轻轻敲打轴头螺母，就可将中间盖拆卸出来，如图9-7所示。

为了防止碰伤转子另一端轴头，在圆套管内应垫一些破布或木板。

图9-7 煤电钻中间盖的拆卸1—螺母；2—中间盖；3—圆套管；4—木板（三）拆卸定子定子的拆卸，常用两种方法:1.加热拆卸法就是把外壳放在加热炉里加热，炉温保持在115°C左右，时间约30min。

当外壳受热膨胀后，把带定子的外壳放在木架上轻轻敲几下，定子就会掉出来，如图9-8（a）所示。

木架的高度根据定子的高度而定。

2.工具拆卸法拆卸定子的工具由支架2、芯子3和扩张器4组成，如图9-8（b）。

拆卸时，拧动螺母1，芯子就随螺杆上升。

由于芯子有斜度，会迫使扩张器开口张开，和定子张紧贴牢。

再继续拧动螺母1时，靠扩张器和定子间的摩擦力，可把定子从外壳中拔出来。

227图9-8 定子的拆卸 a —加热拆卸法；b —工具拆卸法 1—螺母；2—支架；3—芯子；4—扩张器四、煤电钻的维修和故障处理（一）维护和修理 1.日常维护日常维护应每天进行一次，检查前必须拔掉插销，然后在工作面安全的地方进行维护检查工作，其维护检修内容包括：(1)检查各部螺栓是否紧固或丢失，松动的要拧紧，缺少的要补上，并检查外壳有无裂损。

(2)检查开关是否灵活可靠。

(3)检查风扇是否完整，有无刮碰现象， (4)检查电缆、插销是否完好。

(5)试转主轴、从转动的灵活程度和声音，可判断传动部分是否正常。

检查减速器外壳是否有渗漏油现象。

若发现上述情况之一者，应立即进行修理。

修好后和使用前，可将插销插上，进行空载试转，如没有发现什么异常现象，便可操作使用。

2.小修小修每10天进行一次，可在井下修理站或在地面机修车间进行。

小修除包括日常维护的内容外，还应进行下列检查和修理：(1)检查减速器中润滑油的情况以及滚珠及齿轮的磨损情况，如不符合规定，应给予调整或更换。

(2)检查各处隔油密封圈是否完好，有无油浸入线圈的现象。

(3)检查转子轴承的磨损量是否过限，定子线圈是否完好。

(4)检查导电部分绝缘是否良好，测定绝缘电阻，苦电阻有所下降，应进行干燥。

(5)检查各隔爆零件是否有缺陷，不合格的要进行更换修理。

3.大修大修每三个月左右在机修车间进行一次，大修除包括小修的内容外，还应进行下列检查和修理：(1)拆卸整个煤电钻，清理油泥，更换磨损零件。

(2)干燥定子线圈或重绕已烧坏的线圈。

(3)检查转子铝条有无断裂现象。

(4)大修后应分别对电气部分和机械部分进行空载与负荷试验，认为合格后才能出厂。

（二）常见故障及处理方法煤电钻在使用过程中常见的故障及其处理的方法见表9-2。

表9-2 煤电钻常见故障及其处理的方法228229第二节凿岩机一、凿岩机的类型和主要技术特征矿山常用的凿岩机有：手持式、气腿式、向上式和导轨式几种。

手持式凿岩机可以钻凿任意方向的炮眼，但需人力支撑和推进，体力劳动强度大，只有在立井掘进中才采用。

气腿式凿岩机在机身下面有一个气腿，起支撑和推进作用，主要用来钻凿水平和倾斜方向的炮眼。

这类凿岩机的型号较多，国内主要产品有YT23（原7655）、YT24、YT26、YT27、YT28型凿岩机。

导轨式凿岩机需要与推进台车或凿岩机架配套使用，主要用于巷道掘进。

国内主要产品有YGD35，YG40、YG80、YG90型凿岩机。

常用气腿式凿岩机的主要技术特征见表9-3。

表9-3 常用气腿式凿岩机的主要技术特征230231YT23型气腿式凿岩机是一种高效率的凿岩机械。

它广泛用于岩巷掘进及各种凿岩作业中钻凿爆破孔，是矿山、铁路、交通、水利建设等石方工程中的重要机具。

它的使用范围较广，最适于在中硬或坚硬(f ＝8~18)岩石上钻凿水平或倾斜方向的炮孔，钻孔深可达5M 。

本机既可根据巷道断面大小配长、短长腿使用，也可装在钻车或钻架上工作。

下面以YT23型气腿式凿岩机为例说明凿岩机的结构和工作原理。

图9-9 YT23型气腿式凿岩机的结构1—柄体；2—棘轮；3—配气机构；4—螺旋棒；5—气缸；6—活塞；7—消音罩；8—导向套；9—水针；10—机头；11—钎头；12—连接螺栓；13—连接套；14—操纵阀手柄；15—扳机；16—手柄二、凿岩机的结构和工作原理（一）YT23型凿岩机的结构YT23型凿岩机的结构如图9-9所示。

它主要由柄体1、棘轮2、配气机构3、螺旋棒4、气缸5、活塞6、消音罩7、机头10和操纵阀手柄14等部分组成。

柄体1、气缸5和机头10通过两根长螺栓12连接成一体。

六方钎子尾端插入机头10钎套内，并用钎卡11夹住。

在柄体上装有操纵阀手柄14、气腿换向阀扳机15和气腿调压阀手柄16。

在缸体上装有排气消音罩7。

水管接在柄体的水管弯头上，气管接在自动注油器上，而注油器接在柄体气管弯头上。

气缸下部联接套13与气腿横臂连接。

在凿岩机内部装有冲击配气机构、转钎机构和气水联动装置等。

（二）工作原理1.冲击配气机构工作原理YT23型凿岩机配气机构由阀柜4、阀盖6和配气阀20等所组成，位于棘轮3和活塞8之间，如图9-10所示。

其工作原理是使压缩空气进入气缸的前腔或后腔，推动活塞做往复运动，冲击钎子使之凿岩。

活塞的冲程运动：如图9-10（a）所示，活塞位于后腔（图中左侧），配气阀20位于左极端位置上，阀盖6的进气孔7打开，此时压缩空气经操纵阀1、柄体气室2、棘轮3的周边气道、阀柜4的周边气道、阀柜气室5、冲程进气孔7进入气缸后腔，推动活塞8向前运动；同时，前腔中的空气经排气9、消音罩10排出，冲程运动开始。

当活塞右侧边缘关闭排气孔9后，气缸前腔的空气被压缩。