【文章內(nèi)容簡介】 機座 5一也控 箱 。 6一 液 壓 裝 j曰 。7一履帶 行 走 機 構(gòu) : 8一裝載鏟板 。 9一穩(wěn)定俗 (四 )為保證作業(yè)的穩(wěn)定 性 ， 履帶位于機器的下部中間，前有落地鏟板，后有穩(wěn)定器支 撐，整個機器的童心在履帶接地面積的形心面積范圍內(nèi) (五 )為了保護司機安 全 ， 同時又便于觀察、操 作 ， 將司機位置在機器后部左側(cè)或右 側(cè) ， 這與地面挖掘明顯不 同 。 (六 )由于掘進機是地下巷道作業(yè)，所以整個機器呈長條 形 ， 而 且機身越矮越穩(wěn)定。 3. 總體參數(shù)確定 懸臂式掘進 機 主 要參數(shù)的確 定 ， 應(yīng)根據(jù)已經(jīng)公 布 的技術(shù)標(biāo)準 MT2389 u懸臂式掘進機通 用技術(shù)條件 和 u MT13894 懸臂式掘進機型式與參 數(shù) ， 使掘進機產(chǎn)品標(biāo)準化、系列化。 一、 機型與可切割性能指標(biāo) 機 型分為四類 (特輕、輕 、 中 、 重 )， 還有橫軸式和縱軸式兩種切割方 式 ， 以 及與機型相 對應(yīng)的其它參 數(shù) ， 如 生產(chǎn)能力、切割機構(gòu)功率、最大工作坡度、機 高 、 可掘巷道斷 面 、 機 重 等，在 MT138標(biāo)準中有明 確的數(shù)量級規(guī)定，這是新產(chǎn)品設(shè)計時芮先要考慮和遵循的標(biāo)準規(guī)范。 關(guān) 于 掘進機可切割煤巖性能指 標(biāo) ， 這是一個正在研究的難題。目前，世界上還沒有公認 12 華北科技學(xué)院畢業(yè)技計 (論文 ) 3 的 、 適用掘進機的破碎煤巖理論，但各生產(chǎn)煤大國都有自己的設(shè)計和試驗標(biāo)準。德國礦山技 術(shù)研究院對德國各地煤礦巷道圍巖進行采集、分類、試 驗 ， 在大量試驗研究和分析的基礎(chǔ)上 提出懸臂式掘進機經(jīng)濟切割界限。 在 我 國，由于對巖石可切割性能研究還 不 夠， 沒 有 對 我國煤礦巷道 圍 巖作大量試驗分析， 所以至今無法提出一個我國巖石分類方法。過 去 ， 長 期沿用蘇聯(lián)的普氏系數(shù) (即堅固性系數(shù) f)。巖石 的 堅固性是巖石抵抗開 采 工 藝破壞的特 性 ， 該系數(shù)近似地與巖石抗壓強度極限成比 例 (該方法的試 驗 原 理 :巖石破碎功與最小顆粒破碎所得到的體積成比例 )。 由于堅固性系數(shù)只考慮巖石的抗壓強 度 ， 在生產(chǎn)實際中誤差較 大 ， 其 可 靠 性和 計 算精度 較低。因為巖石的破壞還常常利用拉力和剪力。因 此 ， 在 MT138 標(biāo)準中提出 用 三 項指標(biāo) (堅 固 性系數(shù) 、 單向抗壓強度 )， 綜合評價巖石的可切割性能。 二 、 機器可掘巷道斷面 可掘 巷道斷 面 由 掘 進機 的 主要尺寸參數(shù)確定。尺寸參數(shù)包 括 :工 作尺 寸 、 機器外形尺 寸 、 工 作 機構(gòu)尺 寸 等?？删驍?面 的下 限 ， 由 機 器作業(yè)最小尺寸決定 ， 上限是機器位于巷道中部位 置不 動 ， 切割頭可掘出的最大斷面。例如 AM50 型掘 進 機的可切割斷面范圍 為 o 三、 技術(shù)生產(chǎn)能力 機器的技術(shù)生 產(chǎn)能力 Q 用下式計算 Q= m / min (31) A=(d) +d2 )h/2 (32) 式中 A 一 切割頭軸截面 積 ， m 2 。 d)一切割頭 小 端和大端直 徑 ， m。 h 一切 深 ， m。 V 一 牽引速 度 ， m/min。 K 一煤巖松散系數(shù) ， 一 般取 。 四、 機重和重心 機 重是指整機質(zhì)量。機重應(yīng)與 機 型 一 致 ， 與切割功率匹 配 ， 它直接影響機 器 的 工 作穩(wěn)定 性。 13 華北科技學(xué)院畢業(yè)技計 (論文 ) 14 mm ， 機器 重 心 位 置有 重 心 高度 、 縱向距 離 、 橫向偏 移 三 個 參數(shù)確定 。 從 機 器工作穩(wěn)性出 發(fā) ， 重 心 高度越低 越 好 : 縱向距離應(yīng)在履帶中心偏前范圍 內(nèi) : 橫向偏移值盡量 減 小 。 總體設(shè)計時 用 下式 估 算童心的縱向坐 標(biāo) x 值 式中 G。 一 各部件 重 量 。 x 一 各 部件童心 x 坐 標(biāo) 值。 五 、 機器穩(wěn)定性 x= 三 生 L LG。 (33) 機 器穩(wěn)定性是指掘進機 作 業(yè) 時的動態(tài)穩(wěn)定 性 ， 由于機器受力復(fù) 雜 ， 很難精確計 算 ， 故目 前 仍 以 靜態(tài)穩(wěn) 定 性 估 算。 靜 態(tài) 穩(wěn) 定性 是指 抵 抗 傾 翻和在 坡 道上滑 移 的能 力 。機器的 極限傾翻角和下滑臨界坡度均大于設(shè)計坡度。 極 限 傾 翻 角 α 上坡 αI =arc tg x， /H ， 度 : 下坡 α39。2 = arc tg X 2 / H ， 度 : 橫向 α2 = arc tg [( B + b)/ 2 C]， 度。 (34 ) 式中 xl 一 重心至后支重輪 軸 心線 距 離 : X 2 一 重 心 至 前 支重輪 軸 心 線距 離 : H一 重 心 離 地 高 度 : B 一兩 條 履帶中心 距 : C 一 重心橫 向 偏心 距 離 。 b一 履 帶 板 寬 度。 履帶在坡道上不自滑的坡 角 為 α = arc tg jl m。\， X 度 (35) 式中 μmax 一最大 附 著 系 數(shù) ， 一 般 取 μml\X =1 MRHS5013 型掘進機概述 華北科技學(xué)院畢業(yè)技計 (論文 ) 15 3. MRHS5013 型掘進機適用范圍 日本三井三油機械制造公司從 1967 年研制出 第 一 臺 掘 進機以來，相繼 制 造出 M陽 S45， MRHS90， MRHS125 三 種型號的掘進 機 。 MRHS5013 型掘進機 ， 是 按照我 國 要 求在 MRHS4513 型掘進機的基礎(chǔ)上 改制而成的，這種掘進機是一種懸臂縱軸式徑向切 割 的部分斷面掘進機。 我國在 1979 年 前 后 引進了 M陽 S5013 型掘 進 機 49 臺 ， 現(xiàn)正在開、跺、 西 LLI、 陽 泉 、 徐 州 等 多 個礦 務(wù) 局 使 用 。 該 機適合在中小斷面煤巖抗壓強度 39. 239。39。39。44. 1 MPa 的巷道中使 用 . 符合我國現(xiàn)階段的生產(chǎn)條件，因此進尺和效率都達到了較高的水平。 MRHS6013 型掘 進 機，是煤礦掘進綜合機械化的 主 要設(shè)備 之 一 ， 其 主 要任務(wù)是掘進 來準巷道。該祝的切割范圍 為 :高 約 . 1m ， 底寬約 2. 24. 5m。 當(dāng)機體固定不 動時，最大掘進斷面可達 17 m2 。 該機的主要特點為 : 一 、整機外形尺寸小 ， 高 m ， 寬 ， 重量較輕 06. 5t)， 行駛速度快，并 可無級調(diào) 速 。 二 、切割機構(gòu)的懸臂采用伸縮機構(gòu)，使切割機構(gòu)更加靈活 。 三 、 FL密封困難的部位均采用浮動式機械密 封 : 四 、 除切割機 溝 、 橋式轉(zhuǎn)載機用電動機驅(qū)動外，來巴爪式裝載機 構(gòu) 、 中間輸送 機 、 行 走 機 構(gòu)均采用齒輪油馬達驅(qū) 功 。 另外 該 機還 有 一 些 不 足 ， 存在的主要問題 是 : 一 、 伸縮機構(gòu)的花鍵聯(lián)接強度不夠，易受沖擊裁荷破壞 。 二 、 行走部減 速箱注油 困 難 ， 往往因缺油使元件過早破壞 。 三 、伸縮機構(gòu)的油缸 布 置在切 割 機構(gòu)的右 側(cè) ， 司機操作時看不清，容易碰壞。 3. 2. 2 結(jié)構(gòu)特點及主要技術(shù)特征 NmHS5013 型 掘 進機如圖 32 所示，主要由切割機構(gòu)、轉(zhuǎn)載機構(gòu)、行走機構(gòu)、中問 輸送機、轉(zhuǎn)載機、嘖霧降塵系 統(tǒng) 、 液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。 陽 HS5013 型掘進機 的 主要技術(shù)特 征 : 一 、 監(jiān) 機 外形 尺 寸 (長 寬 高 )(m) x x 原動機 油 壓 馬達 1 臺 四、 運轉(zhuǎn)機構(gòu) 華北科技學(xué)院畢業(yè)技計 (論文 ) 16 中問運輸機 切 割 斷 面 ( m2 ) 817 型 式 中 心 單 鏈刮板式 總 功 率 ( KW ) 83 槽 寬 ( m ) 總 重 ( t ) f連速 ( mlmin ) 31 切 割 底 寬 度 ( m ) 運輸能力 ( m3 I min ) 切 割 高度 ( m ) 原 動 機 油 馬 達 1 臺 切 割 硬 度 ( MPa) ::。44. 1 轉(zhuǎn)載 機 : 臥底 深 度 (m ) 型 式 膠 帶 二 、切割機構(gòu) 膠 帶 寬度 ( m ) 切割滾筒轉(zhuǎn)速 ( rI min ) 46 膠 帶 速 度 ( mlmin ) 懸 臂伸縮量 ( m ) 回 轉(zhuǎn) 角度 左 右 各 400 電 動 機 功 率 (KW ) 50 原 動 機 3盯擴 電 動滾筒 工 、 裝載機構(gòu) 裝載 方 式 雙粗 爪 式 五 、 行 走 機構(gòu) 裝 載 寬 度 ( m ) 履 帶 板 寬度 ( m ) 接地比壓 ( MPa) 57 號 透 平油 行 走 速 度 ( mlmin ) 電 動 機 功率 (盯， y ) 30 原 動 機 油 馬 達 2臺 七、外 噴 霧 降 塵 系統(tǒng) 六、 液壓 系統(tǒng) 供水系 統(tǒng) 壓 力 ( MPa) O. 二 聯(lián) 齒 輪 泵 1 201。i39。 八 、 電 氣 系統(tǒng) r， r， r 電 壓 等 級 ( V ) 660 單 聯(lián) 齒 輪 泵 40 mEI r 1 臺 電 磁 開關(guān)型式 隔爆 齒 輪 油 馬 達 mElr4 臺 控 制 開 關(guān) 箱 型 式 隔 爆 油 箱 容 積 ( L ) 約 300 Jff、i明燈 額 定 電 壓 ( v ) 24 液 壓 油 抗磨 50號 液 壓 油 或 46 號 、 照明燈 額 定 功 率 ( W ) 60 圖 32 MRHS5013 型 掘進機 !tJJ割 頭 : 2一 伸縮 懸 臂 。3一 升 降汕 缸 :4一 中間輸 送 機 5一 轉(zhuǎn)載 機 : 6一 轉(zhuǎn) 載 書 D+I降汕 缸 : 7一 轉(zhuǎn)載 L回轉(zhuǎn)油 華北科技學(xué)院畢業(yè)技計 (論文 ) 17 缸 : 8一 裝 載 機 于 1 降 汕 缸 :9一 行 走 機 構(gòu) 10一裝 載 機 構(gòu) :11一 伸 縮 汕 205。lI: 12一 回 轉(zhuǎn) 油 缸 : 13一 液 壓 系 統(tǒng) 14一 外 噴 霧降 塵 系 統(tǒng) : 15一 電 氣 系統(tǒng) Mf252。lS5013 型 掘進機的傳動系 統(tǒng) 如 圖 33 所示，由切割機 構(gòu) 、 裝載機構(gòu) 、 中間輸送 機 、轉(zhuǎn)裁機 、 行走機構(gòu)的傳動系統(tǒng)組合而成。 切割機構(gòu)的傳動系 統(tǒng) :由 功 率 50盯歹， 轉(zhuǎn) 速 1450 r / rnin的 MIE70XF]D2型 電動 機 ， 經(jīng)聯(lián)軸器、減速器、伸縮機構(gòu)驅(qū)動切割頭旋轉(zhuǎn)。切割頭轉(zhuǎn)速為 46 r / rnin 。 減速器 為 二 級 圓柱齒輪傳動，總傳動比為 ，伸縮機構(gòu)中的傳動件為花 鍵 套 和花鍵 軸 。 裝載機構(gòu)的粗 爪 ， 由轉(zhuǎn)速為 1650 / 1980 r /rnin的 M342FS140型齒輪油馬 達 ， 分別 經(jīng) 左 右減速器驅(qū)動。兩減速器均 為 三 級 困 錐 圓 柱 齒 輪傳動，總傳動比為 50。兩個減速器 之間用萬向軸將兩個軸錐齒輪相 連 。 祀爪轉(zhuǎn)速為 33/中間輸送機的傳動系 統(tǒng) : 由轉(zhuǎn) 速 948/1147r/mjn的 M342FSl40型齒輪油馬達，經(jīng) 減速器和主動鏈輪驅(qū)動刮板 鏈 。 減速器 為 二 級圓柱齒輪傳 動 ， 總 傳動比為 ， 鏈速為 31 m/m204。n 0 轉(zhuǎn)載機的傳動系 統(tǒng) :膠帶輸送機由電動滾筒驅(qū) 動 ， 其內(nèi)部有電動機和減速器兩部 分 組 成。電動機 功 率 為 3KW 、轉(zhuǎn)速 1000 r / rnin 。減速器 為 三 級圓柱齒輪傳動 ， ， 總傳功比 為 ， 膠帶傳動速度為 m/ s 。 行 走機構(gòu)的傳動系 統(tǒng) : 兩履帶分 別 由 轉(zhuǎn)速為 1564/ 1877 r / mil1 的 M342FSl40 型 齒輪油馬 達 ， 經(jīng)減速器和主動鏈 輪 驅(qū) 動 。 兩 減速器均 為四級圓柱齒輪傳動，總傳動比為 328，主 ?9J鏈輪轉(zhuǎn)速 。 軸承是掘進機 的 主 要 外 購 件 之 一 ， 必 須要搞好維護檢修和及時更換。 3. 主要組成及其使用情 況 一 、 t刀割機構(gòu) M陽 S5013型 掘進機的切割機構(gòu)包 括 : 電動機、減速 器 、 伸縮機構(gòu)、切割頭 、 回 轉(zhuǎn) 臺以及伸縮、回 轉(zhuǎn) 、 升 降油缸。電動 機 、 減速器、伸縮機構(gòu)和切割頭，構(gòu) 成 一 個剛性體， 用銷 軸 與 回 轉(zhuǎn) 臺 餃 接 ， 回 轉(zhuǎn)臺固 定 在 履帶架 上 。 各 主 要部件的結(jié)構(gòu)分述如下。