掘进机使用与维护分析

• 工作悬臂2由100kW水冷电动机和三级圆锥圆柱齿轮减 速器组成，电动机与减速器通过法兰和螺栓联结成一个 整体。 • 工作悬臂后端通过轴与回转台3的前端铰接,在两个升降 油缸5的作用下，截割头可向上摆动58°35′，向下摆动 30°30′，卧底量最大为100mm。水平回转油缸4为一齿 条油缸，通过与装在回转台内与机架固连的回转座上的 齿轮啮合，可使工作悬臂向左、右各摆动36°，回转台 与回转座之间采用双列调心滚子轴承和盘式滑动推力轴 承支承。该工作机构不能伸缩。在悬臂中部上方装有喷 雾灭尘的喷嘴和为便于架设顶梁而设置的托梁器。 • 装运机构：采用装—运联动，两台11kW电动机分别经 过摩擦联轴器，二级圆柱圆锥齿轮减速器驱动中间板输 送机8的刮板链，经过机尾尾轴和装载机构13的圆锥齿 轮减速器驱动装载蟹爪。
2、装载和转运机构 部分断面巷道掘进机上用得最普遍的装载机构是蟹爪机 构（图4-3-6a）。这种机构工作可靠，装载效果好。但 因掘进机工作时履带一般不能随意开动，所以装载面宽 度受到限制。 EM1-30型等掘进机采用双环形刮板链转载机构（图4-36b）。它是用两个较短的环形刮板链2按图示方向运行， 把铲板1上的煤岩装入中间刮板输送机3上。这种机构比 蟹爪机构复杂，装载效果较差。
综合掘进机械化工作面的设备布置有掘进机、桥 式转载机、带式输送机、除尘器、风筒等。这些设 备配合使用，在煤巷或者半煤巷掘进工作面完成掘 进工序。 掘进机直接从掘进工作面破碎煤岩，并通过本身 的装载机构和运输机构将破落下来的煤岩装入矿车 或其他运输设备中。从而使破碎、装载、运输等几 项工序完全实现机械化。
三、部分断面巷道掘进机结构分析 1、工作机构 现代部分断面巷道掘进机均采用悬臂式工作机构，即在 机器前端伸出的一个悬臂上装载割头，悬臂又可沿工作 面的水平或垂直方向作左右或上下的摆动。这种方式的 主要优点是：对复杂的矿山地质条件适应性较好，对掘 进机巷道的形状一般无限制，结构较简单。由于悬臂式 工作机构的外形尺寸比掘进断面小，便于维修和更换截 齿，也可以及时支护巷道。但由于悬臂较长，工作时易 引起机器振动，影响机器的稳定性。 • 截割头相对悬臂的布置方式，可以分为纵轴式和横轴式 两种。
• 工作机构传动系统 二级2K-H行星齿轮减速传动方式（图4-3-4a），如 ELMB型掘进机，这种方式具有结构紧凑、重量较轻、 传动功率和效率高的优点，所以在纵轴式掘进机工作 机构中应用较多。 三级圆锥圆柱齿轮传动，如AM-50型掘进机的工作机构 减速器就是由三级圆锥圆柱齿轮传动组成（图4-3-4c）。 在横轴式掘进机中，由于截割头旋转轴线互相垂直， 故传动系统中需要一级圆锥齿轮传动。 四级圆柱齿轮传动，如苏制ⅡK-9P型掘进机（图4-34b），其工作机构减速器由四级圆柱齿轮传动组成。 国外还有些掘进机还采用三档工作转速（英国RH-25), 甚至四档工作转速（匈牙利F-5型）。
• 转运机构：部分断面巷道掘进机一般有两极转载机， 即中间刮板输送机和皮带转载机。装载机构与中间刮 板输送机组成装运机构，多数掘进机的装运机构采用 装—运联动，由共同的电动机或液压马达驱动，即集 中驱动方式。如ELMB型掘进机的装运机构传动系统 （图4-3-7），由安装在中间刮板输送机机头处的两台 液压马达5驱动刮板链，通过机尾从动轴将动力传给蟹 爪装载机构。这种 传动方式可以不在装 载铲板下面安装动力 装置，设计和使用都 比较方便，但刮板链 受力较大。
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（3）运输机构 运输机构一般采用刮板输送机。 （4）机架和回转台 机架是整过机器的骨架。。 回转台主要用于实现切割机构的升降和回转运动。 工作时，在回转液压缸（也可以是齿轮齿条型结 构）的作用下，带动截割机构水平摆动。截割机 构的升降则是通过回转台支座上左、右耳轴铰接 相连的两个升降液压缸来实现的。
部分断面掘进机
• 1、组成 • 截割机构、装载机构、运输机构、机架及回转台、行 走机构、液压系统、电气系统、冷却除尘系统、机器 的操作控制、保护系统
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• 2、主要结构及其作用 • （1）截割机构 • 截割机构主要由截割头、悬臂段、截割减速器、截割 电动机组成截割机构工作时，截割电动机通过减速器 驱动截割头旋转，利用装在截割头上的截齿破碎煤岩。 截割头纵向推进力由行走机构（或伸缩液压缸）提供。 • （2）装载机构 • 装载机构位于机器前端的下方，其主要作用是将被截 割机构分离和破碎的物料集中装载到运输机构上去。
AM50型掘进机操作、 启 Nhomakorabea、运行 维护保养 故障处理
任务一 掘进机认识 一、概 述
随着机械化采煤的发展，巷道掘进已经由传统的钻 研爆破法发展到综合机械化掘进。我国的机械化掘进按 照机械化程度不同可分为普通掘进机械化和综合掘进机 械化。
普通掘进机械化是利用钻爆法破碎岩石，用装载机把破 碎下来的煤岩通过运输设备运走，由人工架设支架，用人工 或者调度绞车运送支护材料和器材，通过局部通风机实现压 入式通风，采用喷雾洒水的方式进行降尘。 综合掘进机械化是利用悬臂式掘进机进行落装煤岩，通 过桥式胶带转载机和其他运输设备运送煤岩。用人工、托梁 器、架棚机安装支架，利用绞车、单轨吊、卡轨车、铲运车 电机车运送支护材料和器材，用局部通风机进行压入式通 风，用除尘风机进行降尘。
• （5）行走机构 现代掘进机多采用履带式行走机构。行走机构用来实 现机器的调动和牵引转载机，并在不可伸缩式悬臂机 型中提供钻进所需的推进力，同时，机器的重量和掘 进中产生的截割反力也通过行走机构传送到底板上。 • （6）液压系统 现代悬臂式掘进机通常除截割头由电动机驱动外，其 余动作均由液压马达驱动，所以液压系统的功率越来 越大，能力也越来越强。液压系统主要由泵站、控制 阀组、液压缸、驱动马达及辅助液压元件组成。液压 系统为掘进机提供压力油，驱动和控制各液压缸及马 达，使机器实现相应的动作，并进行液压保护。
• 履带行走装置10：主要由机架11、左右减速箱、机后 稳定器9等组成，它支承着整个机器的重量，并提供截 割头切入煤壁时所需的推进力。左右履带分别由两台 15kW电动机，经各自独立的减速箱驱动，行走速度为 5m/min，履带接地比压为0.127MPa，适应最大坡度为 ±16°。 • 履带减速箱采用三级圆柱齿轮—一级2K-H 行星齿轮组 合传动，两个减速箱对称地安装在左右履带架上。 • 机架稳定器9：它是增加机器工作时稳定性的辅助装置， 用以减轻机器工作时的振动，有助于改善工作机构的 截割效果。稳定器的结构如图4-3-3所示，横梁1用螺栓 与机架固定，使左、右履带构成一个整体，横梁的另 一端与刮板输送机下的支架4固定。当油缸3伸出时， 推动拖板9的稳定器臂2绕销轴7回转，并使拖板9随之 下移。当油缸缩回时，导向板5使拖板沿其外侧回到倾
二、基本知识
（一）掘进机的分类
掘进机是现在使用最广的掘进机械。 按 截 割 岩 石 的 硬 度 因 数 值 分
煤巷掘进机
f≤4
煤—岩巷掘进机 f≤6 岩巷掘进机 f>6
按 工 作 机 构 传 动
部分断面掘进机。
全断面掘进机
部分断面掘进机
部分断面掘进机，即截割头在一个固定位 置工作时只能完成巷道的部分断面
斜位置。油缸的两个铰接轴6、8分别安装于横梁和稳定 器臂上，并随其转动。机器操纵在正常切割工作时，可 操纵稳定器贴紧底板，作为后支点（但不要使机器离开 地面）；同时操纵装载机构铲板顶住底板，使机器前端 稍微离开底板，让铲板前端作为前支点，这样就可提高 机器在截割过程中的稳定性。
• AM-50型掘进机的液压系统为开式循环系统，由一台 11kW电动机驱动一台轴向柱塞变量泵，为系统中的所 有油缸供油。液压系统中还有一台齿轮油马达，用来 驱动为工作机构水冷电动机提供冷却水的水泵和热交 换器的冷却风扇。 • 冷却系统有两种型式：开式系统和闭式系统。当采用 开式系统时，水泵输出的压力水进入水冷电动机进行 冷却后，供给外喷雾喷嘴喷出灭尘。当采用闭式系统 时，水泵输出的压力水冷却电动机后返回到水热交换 器，经冷却后回到水箱，然后再由水泵重新输出，形 成闭式循环回路，此时外喷雾使用的压力水需由外部 单独供给。
掘进机的使用和维护
能力目标
掌握掘进机的作用、类型、结构、性能、型号的命名、工作方式等。 掌握掘进机各组成部分的特点、类型等 清楚掘进机司机岗位职责
会对掘进机进行基本操作，会使用和维护掘进机，会处理掘进机常见 故障 会编制掘进机安全操作措施
任务分析
1、岗位
2、设备
3、能力
掘进机司机 掘进机操作工 掘进机维修工
• （7）电气系统 电气系统向机器提供动力，驱动和控制机器中的所有电 动机、电控装置、照明装置等，并可实现电气保护。
• （8）除尘系统 除尘系统由内外喷雾装置组成，用以向工作面喷雾，出 去截割时产生的粉尘。除尘系统还有冷却截割电动机和液 压系统的功能。
二、AM-50型掘进机 该机是奥地利阿尔卑尼（Alpine）公司生产的悬臂横 轴式部分巷道掘进机。可掘进坚硬度 f≤7的煤或半煤岩巷 2 m 1.65m，尺寸较小。 道，切割断面为7～20.3 。机高为 我国淮南煤机厂已引进技术，与奥地利合作生产AM-50型 掘进机。此机电动机总容量为163kw，截割电机100kw， 装运机构由两台11kw电机，左右履带行走机构由两台 15kw电机驱动，液压系统由一台11kw电动机驱动一台轴 向柱塞变量泵，为系统中所有油缸供油。 • 结构：主要由工作机构（包括工作悬臂2、回转台3 等）、装运机构（包括转载机构13、中间刮板 输送机8）、履带行走装置10、皮带转载机以及 液压系统6、电气系统7等组成（如图4-3-2）。
• 掘进机的截割头与采煤机滚筒的区别是：掘进机截割 头在工作时有旋转、纵向进给和横向进给三种运动。 因此，截割头的形状和截齿的布置要同时从旋转—纵 向进给、旋转—横向进给两个方面综合考虑。 • 纵轴式掘进机的截割头一般为截顶圆锥状，这样能保 证截割出来的顶底板比较平整。图4-3-5为ELMB型掘进 机截割头的外形图，截割头由锥体5、齿座4、镐形截 齿2和中心钻1等组成。齿座4成螺旋线焊在锥体5上， 共装有30个截齿。中心钻1用以超前钻孔，为镐形截齿 开出自由面，以利截割。截割头上还布置有19个用于 内喷雾灭尘的喷嘴3。横轴式掘进机的截割头多采用两 个对称的半球滚筒，如AM-50型掘进机的截割头。 • 截割头上的截齿有径向扁截齿和镐形截齿两种。在煤 巷中一般可采用镐形截齿或径向扁截齿；在半煤岩巷 道中一般采用径向扁截齿。
• 掘进机的第二级转载机一般采用皮带输送机，其作用 是将中间刮板输送机运出的煤岩转运至掘进机的后配 套运输设备中去。 • 皮带转载机的传动方式一般有三种形式： 第一种如ELMB型掘进机，由一台摆线液压马达直接驱 动主动滚筒；第二种如AM-50型掘进机，由电动机经减 速器驱动主动滚筒；第三种如EM1A-30型掘进机是采用 电动滚筒，即将电动机和减速器装在主动滚筒内，使 结构比较紧凑。 3、行走机构 部分断面巷道掘进机一般采用履带行走机构，这是因 为履带行走机构具有牵引能力大，机动性好，工作可 靠和对底板适应性好等优点。履带行走机构不仅是驱 动掘进机行走的工作装置，又是整台掘进机各部件的 连接、支承基础。为使掘进机调动灵活，两条履带大 都采用分别驱动的传动方式。
• 纵轴式的截割头旋转轴线与悬臂轴线重合（如ELMB型 掘进机）。在摆动工作中截割头仅半边剥落煤岩，较 大的煤岩反作用力有使机器倾倒的趋势。为了提高机 器工作时的稳定性，一般机器的重量比较大。纵轴式 工作机构一般能截割出平整的巷道，而且可利用截割 头开挖支架的柱窝和水沟。 • 横轴式的截割头旋转轴线与悬臂轴线互相垂直（如AM50型掘进机），在工作时截齿的截割方向比较合理， 破落煤岩比较省力，排出切屑也比较方便，横轴式截 割头在工作中的截割阻力易被机体自重所吸收，因此 与纵轴式巷道掘进机相比，在同样功率的条件下，横 轴式掘进机的重量要轻三分之一左右。但横轴式工作 机构在切进工作面时必须左右移动，向上或向下截割 时，也必须辅以左右移动，才能使悬臂上不装截齿的 端面不接触工作面，所以不如纵轴式工作机构使用方 便。