【文章內容簡介】 置與巷道水平時受力狀態(tài)最好，在一個工作循環(huán)中，最大掏槽深度為切割頭長度，為了架設支護棚子，可以在巷道兩側挖出柱窩。使用橫向切割頭時，推進方向與切線力方向幾乎一致，由于是兩個切割頭同時工作，因而需用較大力進行掏槽切割，掏槽進給力來自行走機構，切割硬巖時，掏槽盡可能在工作面上進行，切割成水平槽，最大掏槽深度為切割頭直徑的三分之二，而且是與切割臂少量擺動配合情況完成。切割傾斜煤巖 順切方式（二）工作面切割 實驗室和現場研究表明，如果沿阻力最小方向切割，切割頭比能耗最小，切割層狀巖石時，沿層理方向切割比垂直于分層面切割，能耗明顯減少。如果層面是水平的，橫向切割最有利，如果層面是傾斜的，采用縱軸式切割，可以進行選擇性切割，先選擇軟巖切割，有了自由面后再切割硬巖，如圖15所示。無論縱軸式還是橫軸式，其切割方式是自上而下，或自下而上，都采用順切方式最為省力，如圖16。對于橫軸式掘進機，自上而下的順切是較為理想的切割方式，切割煤巖省力，提高整機穩(wěn)定性。（三）切割巷道輪廓巷道輪廓光滑與否，與支護充填量有關，充填量大，導致成本增加，最終要求巷道輪廓表面光滑、尺寸準確。由于縱軸式切割頭為錐體外形，如果切割頭和懸臂的轉動點與巷道輪廓相適應，可切出光滑巷道輪廓，這主要是對中小斷面巷道而言，對于大斷面巷道誤差較大。采用橫軸式切割頭，斷面成形與切割頭形狀無關，完全取決于操作人員的技術狀況，可借助行走機構實現光滑輪廓，但比較費時。縱上所述，縱軸式和橫軸式兩種掘進機，從各方面分析比較，各具優(yōu)缺點，無法判斷那類掘進機更優(yōu)越。從世界各國設計、生產、使用掘進機情況來看，各自都在研究、發(fā)展和不斷完善，國內的情況也是如此。近年來，國外廠家已經設計一種掘進機，可使用兩種切割頭。由此可見，縱軸式、橫軸式兩類掘進機都有廣闊的發(fā)展前景。 橫軸式掘進機 縱軸式掘進機第3章MRHS5013型掘進機 MRHS5013型掘進機概述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MRHS45，MRHS90，MRHS125三種型號的掘進機。MRHS5013型掘進機，是按照我國要求在MRH—S45—13型掘進機的基礎上改制而成的，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MRHS5013型掘進機49臺，現正在開灤、西山、陽泉、徐州等多個礦務局使用?！衔覈F階段的生產條件，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備之一，其主要任務是掘進采準巷道。該祝的切割范圍為：～，～；當機體固定不動時，最大掘進斷面可達17。該機的主要特點為：一、整機外形尺寸小，，重量較輕（），行駛速度快，并可無級調速；二、切割機構的懸臂采用伸縮機構，使切割機構更加靈活；三、凡密封困難的部位均采用浮動式機械密封：四、除切割機溝、橋式轉載機用電動機驅動外，耙爪式裝載機構、中間輸送機、行走機構均采用齒輪油馬達驅功。另外該機還有一些不足，存在的主要問題是：一、伸縮機構的花鍵聯接強度不夠，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、伸縮機構的油缸布置在切割機構的右側，司機操作時看不清，容易碰壞。 結構特點及主要技術特征MRHS5013型掘進機如圖32所示，主要由切割機構、轉載機構、行走機構、中間輸送機、轉載機、噴霧降塵系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。MRHS5013型掘進機的主要技術特征：一、整機 外形尺寸（長寬高）（） 原動機 油壓馬達1臺 四、運轉機構 中間運輸機 切割斷面（） 8～17 型式 中心單鏈刮板式總功率（） 83 槽寬（） 總重（） 鏈速（） 31切割底寬度（） ～ 運輸能力（） 切割高度（） ～ 原動機 油馬達1臺切割硬度（） 轉載機： 臥底深度（） 型式 膠帶二、切割機構 膠帶寬度（） 切割滾筒轉速（） 46 膠帶速度（）～懸臂伸縮量（） 回轉角度 左右各40176。電動機功率（） 50 原動機 3電動滾筒三、裝載機構裝載方式 雙耙爪式 五、行走機構裝載寬度（） ～ 履帶板寬度（） 接地比壓（） 57號透平油行走速度（） 電動機功率（） 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（） ～三聯齒輪泵 1臺 八、電氣系統(tǒng) , 電壓等級（） 660單聯齒輪泵 401臺 電磁開關型式 隔爆齒輪油馬達 控制開關箱型式 隔爆油箱容積（） 約300 照明燈額定電壓（） 24液壓油 抗磨50號液壓油或46號、 照明燈額定功率（） 60圖 32 MRHS5013型掘進機1—切割頭；2—伸縮懸臂；3—升降油缸；4—中間輸送機；5—轉載機；6—轉載機升降油缸；7—轉載機回轉油缸；8—裝載機升降油缸；9—行走機構；10—裝載機構；11—伸縮油缸；12—回轉油缸；13—液壓系統(tǒng)；14—外噴霧降塵系統(tǒng)；15—電氣系統(tǒng)MRHS5013型掘進機的傳動系統(tǒng)如圖33所示，由切割機構、裝載機構、中間輸送機、轉裁機、行走機構的傳動系統(tǒng)組合而成。 MRHS50型掘進機傳動系統(tǒng)切割機構的傳動系統(tǒng)：由功率50，轉速1450的MIE70—XFJD2型電動機，經聯軸器、減速器、伸縮機構驅動切割頭旋轉。切割頭轉速為46。減速器為二級圓柱齒輪傳動，主要由軸齒輪齒輪軸齒輪齒輪4構成，伸縮機構中的傳動件為花鍵套和花鍵軸。裝載機構的耙爪，由轉速為1650/1980的M342FS1—40型齒輪油馬達，分別經左右減速器驅動。兩減速器均為三級圓錐圓柱齒輪傳動，主要由軸錐齒輪錐齒輪軸齒輪齒輪軸齒輪齒輪10構成，總傳動比為50。兩個減速器之間用萬向軸將參數與軸錐齒輪5相同的兩個軸錐齒輪相連。耙爪轉速為33/中間輸送機的傳動系統(tǒng)：由轉速948/1147的M342FSl40型齒輪油馬達，經減速器和主動鏈輪驅動刮板鏈。減速器為二級圓柱齒輪傳動，主要由軸齒輪1齒輪1軸齒輪1齒輪14構成，鏈速為31。轉載機的傳動系統(tǒng)：膠帶輸送機由電動滾筒驅動，其內部有電動機和減速器兩部分組成。電動機功率為轉速1000。減速器為三級圓柱齒輪傳動，主要由軸齒輪1齒輪1軸齒輪1齒輪1內齒圈19構成。行走機構的傳動系統(tǒng)：兩履帶分別由轉速為1564/1877的M342FS140型齒輪油馬達,經減速器和主動鏈輪驅動。兩減速器均為四級圓柱齒輪傳動．主要由軸齒輪齒輪2軸齒輪2齒輪2軸齒輪2齒輪2軸齒輪2齒輪27構成，總傳動比為328。懸臂式掘進機主要參數的確定，應根據MT/ 《懸臂式掘進機通用技術條件》和MT1381995《懸臂式掘進機 型式與參數》，使掘進機產品標準化、系列化。一、機型與可切割性能指標機型分為四類，還有橫軸式和縱軸式兩種切割方式，以及與機型相對應的其他參數，如生產能力、切割機構功率、最大工作坡度、機高、可掘巷道斷面、機重等，在MT 1381995中有明確的數量級規(guī)定，見表31所列。這是在新產品設計時首先要考慮和遵循的標準規(guī)范。機型單位技術特特征輕中重可切割性能指標適用切割煤巖硬度普氏系數f≤4≤6≤7≤8巖石的研磨系數Mg≤10≤10≤15≤15切割煤巖最大單向抗壓強度MPa506085100切割機構功率Kw≤3055～7590～110〉132縱向最大工作坡度（176。）177。16177。16177。16177。16機高M≤≤≤≤可掘巷道斷面5～7～148～2010～28機重t＜2020～3030～45〉45關于掘進機可切割煤巖性能指標，這是一個正在研究的難題。目前，世界上還沒有公認的、適用掘進機的破碎煤巖理論，但各產煤大國都有自己的設計與試驗標準。德國礦山技術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上，提出懸臂式掘進機經濟切割界限。在我國，由于對巖石可切割性研究還很不夠，沒有對我國煤礦巷道圍巖做大量試驗分析，所以至今無法提出一個我國巖石分類方法。過去長期沿用蘇聯的普氏系數（即堅固性系數f）。巖石的堅固性是巖石抵抗開采工藝破壞的特性，該系數近似的與巖石抗壓強度極限成比例。由于堅固性系數只考慮巖石的抗壓強度，在生產實際中誤差較大，其可靠性和計算精度較低。因為對巖石的破壞還常常利用拉力和剪力，因此，在MT1381995標準中提出用三項指標（堅固性系數、研磨系數、單向抗壓強度）綜合評價巖石的可切割性能。二、可掘巷道斷面可掘巷道斷面由掘進機的主要尺寸參數確定。尺寸參數包括：工作尺寸機器外形尺寸工作機構尺寸等。可掘斷面的下限，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，MRHS5013型掘進機的可切割斷面范圍為8～17。三、技術生產能力掘進機的技術生產能力Q用下式計算： Q=KA /min A=(+)h/2式中 A——切割頭軸截面積，； ——牽引速度，m/min。 K——煤巖松散系數，； 、——切割頭小端和大端直徑，m。 h——切深，m。 MRHS5013型掘進機適用范圍日本山井三池機械制造公司從1976年研制出第一臺掘進機以來，相繼制造出MRHS45,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MRHS5013型掘進機49臺，現正在開灤、西山、陽泉、徐州等10多個礦務局使用?！?因此進尺和效率都達到了較高的水平。該機主要適用于掘進中小斷面、～。該機的截割范圍為：～，～。當機休固定不動時，可掘最大斷面為17㎡。在長度大于600m、凈斷面為8㎡以上的煤巷中，該機與轉載機和可伸縮膠帶輸送機配套使用時，可取得較好的經濟效果。 主要組成及其使用情況一、切割機構 MRHS5013型掘進機的切割機構包括：電動機、減速器、伸縮機構、切割頭、回轉臺以及伸縮、回轉、升降油缸。電動機、減速器、伸縮機構和切割頭，構成一個剛性體，用銷軸與回轉臺鉸接，回轉臺固定在履帶架上。各主要部件的結構分述如下。 （一）懸臂伸縮機構 切割機構的懸臂伸縮機構為花鍵套筒式，由布置在右側的一個油缸驅動。懸臂內的花鍵聯接套一端通過花鍵與減速器輸出軸相連，并用緊固螺栓與軸端蓋緊固。另一端的花鍵孔則與截割主軸后端的花鍵軸嚙合，并可滑動。當裝在切割機構右側的伸縮油缸動作時，活塞桿通過耳軸使與伸縮保護套筒連成一體的框架、截割主軸、內伸縮套筒以外伸縮套筒(導向套筒)的內孔和花鍵孔為導軌，作軸向伸縮運動，使切割頭切入煤壁。為保護摩擦表面的潤滑，在伸縮保護套筒上設有注油孔。為避免煤塵落入伸縮機構，在與伸縮保護套筒連接的端蓋內，裝有防塵環(huán)。 伸縮部（二）減速器如圖35所示，60電動機經過一個帶有安全銷的剛性聯軸器和兩級斜齒圓柱齒輪減速器減速．再通過花鍵聯軸器將轉矩傳遞給切割主軸．帶動切割頭工作。潤滑對于減速裝置的效率和壽命，起著重要作用。減速器內所用的潤滑油為日本BONNOC260號（殼牌OMALA71號)。（三）切割頭切割頭為焊接組件，由切割頭體輪轂單齒座雙齒座螺柱截齒6及軸向