EBZ260掘进机培训资料

,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,EBZ260掘进机培训教材 2011年7月,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,EBZ260型掘进机是煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司最新研制一种重型掘进机，用于煤巷、半煤岩巷或岩巷掘进。该机多项技术属国内外领先的新技术和创新技术，代表了国内掘进机的发展趋势。该机经济截割硬度f9，适用于各种类型底板，坡度18的煤矿采准巷道掘进，也可用于铁路、公路、水力工程等隧道施工。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,主要技术特点,1.在国内首次实现了掘进机机载湿式除尘系统，除尘率高，降低了工作面的粉尘污染，改善了井下作业环境；2.采用集中润滑系统，可对各铰接销轴、油缸、整个回转台及关键部位轴承进行集中、自动润滑； 3. 铲板采用分体式结构，较小铲板拆机下井的难度；3.具有完善的整机工况监测系统。应用多样化的传感器如电压、电流、功率、压力、温度、瓦斯等对整机进行多点、多参量监测，把整机电气、机械传动、液压系统均纳入到工况监测系统。4.采用压力、流量、温度等多种传感器，对掘进机进行实时监测，并提供了丰富的显示界面；5.采用的新型销轴防转机构，彻底解决以往掘进机因铰接销轴转动引起的各种事故；6.关键防松螺纹由专业防松公司进行防松处理，操作台、泵站、电控箱等元部件均采取了防震设计。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,1.截割部,截割部又称工作机构，主要由叉形架、截割电机、联轴器、二级行星减速器、悬臂段、截割头等部分组成。 EBZ260TY型掘进机截割部由260/200kW的双速水冷电动机输入动力，经联轴器传至二级行星减速器，经悬臂段，将动力传给截割头，通过截割头的旋转和履带推进实现钻进运动，通过截割头的旋转和升降以及回转台水平回摆实现径向截割，从而达到破碎煤岩的目的。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,截割部,整个截割部通过叉形架的两个耳以及两个销轴铰接于回转台上。借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装于回转台与机架之间的两个回转油缸，来实现整个截割部的升、降和回转运动，由此截割出任意形状的断面。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,截割部,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,截割部,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,装载部,主要技术参数:,装载形式：三爪转盘刮板机改向链轮前置，铲板为分体结构，由铲板主体和左、右副铲板组成，装有可拆耐磨板。采用低速大扭矩液压马达直接驱动三爪转盘。铲板宽度（m） 3.6铲板卧底（mm） 250铲板抬起（mm） 450转盘转速（r/min） 3,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,装载部,装载部组成及结构:,装载部主要由铲板及左右对称的驱动装置组成，通过低速大扭矩液压马达直接驱动三爪星轮转动，从而达到装载煤岩的目的。该机构具有运转平稳、连续装煤、工作可靠事故率低等特点。 装载部安装于机器的前端。通过一对销轴铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上、下摆动,可向上抬起450mm，向下卧底250mm。当机器切割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的切割稳定性。刮板输送机改向链轮前置的设计，可使切割的煤岩直接落在输送机上，从而大大提高了装运能力。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,装载部,三抓转盘,驱动装置,副铲板,主铲板,改向链轮,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,装载部,装载部安装注意事项:,1、所有紧固螺栓清洗后，涂“乐泰”242厌氧胶紧固；2、转动左右转盘，应转动灵活，并且检查与铲板面的间隙，应在46mm之间；3、螺栓、螺钉的锁紧扭矩为： M12 8.8 85Nm M16 8.8 215Nm M20 8.8 420Nm M24 8.8 725Nm,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,运输机,刮板输送机主要技术参数:,运输形式： 双边链刮板采用低速大扭矩液压马达（双马达）直接驱动。槽 宽（mm） 670龙门高度（mm） 350链条规格（mm） 2286链 速（m/s） 1.0张紧形式 液压油缸,运输部,机前部,机后部,中机架,刮板链,驱动装置,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,运输机,刮板输送机安装注意事项:,1、所有螺栓、螺母清洗后，涂“乐泰”242厌氧胶紧固；2、整机试运转时，调整刮板链张紧度，刮板链应能与链轮正确啮合，无跳链、掉链、卡碰现象，在运转中，主动链轮下方链条应略有松弛下垂；3、机前部与机后部连接时,需保持中板对接平整,相靠不允许有大于2.5mm的间隙；4、螺栓、螺钉的锁紧力矩为: M12 8.8级 85Nm M16 8.8级 215Nm M24 8.8级 725Nm,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,运输机,刮板输送机刮板链的张紧1.操作铲板升降油缸手柄，使铲板紧贴底板；2.打开张紧油缸球阀，开后支撑油缸手柄向油缸内注油（张紧行程200mm），并均等的调整左右张紧油缸，使传动链轮回链最大下垂度不大于70mm，张紧度应保证铲板摆动时，链轮仍能正确啮合，平稳运转；3.在张紧缸活塞杆上装适量垫板，使张紧缸体受力；4.将后支撑油缸手柄回到中位泄掉油缸内的压力关闭球阀；5.当用张紧油缸调整，不能得到预想的效果时，可取掉两根链条的两个链环，再调至正常的张紧程度。,刮板运输机的操纵使用,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,主机架部分,机架是整个机器的骨架，主要有前机架、后机架和回转台等组成，其结构如下图所示。它承受着来自切割、行走和装载的各种载荷。机器中的各部件均用螺栓或销轴与机架联接。 回转台主要有回转耳架和回转支承组成，用来实现截割头左右摆动功能。 其中前机架包含上下两个通道 ，上通道为除尘系统的吸风通道，下通道为刮板输送机的运输通道。,支撑腿,吸风口组件,回转台,支撑架,耳架,前机架,前机架,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统,主要技术参数,系统额定压力： 油缸回路 25MPa 行走回路 25MPa 装载回路 25MPa 输送机回路 25MPa 两联变量泵排量： 270+92ml/r 泵站功率： 132kW 两联柱塞泵转速： 1470r/min 油箱有效容积 800L 冷却方式 板翅式 油缸数量： 8个,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统,液压系统原理图,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统原理,本机除切割用电机驱动外，其余各部分均采用液压传动。液压系统主泵站由一台132kW的水冷电机驱动一台两联恒功率变量柱塞泵，分别向油缸回路和行走、装载、输送回路提供压力油，主系统由两个独立的开式系统组成。另外系统还设置了泵马达补油系统为油箱补油，避免了开箱补油时对油箱的污染 组要要组成部分：1.油缸回路包括，升降、回转、前、后支撑；2.行走、铲板、运输机；3.补油回路：设置了补油回路，通过一台排量为11ml/r的定量马达驱动一台排量为26ml/r的定量泵向油箱补油。通过调节调速阀可以调节马达的速度，从而调节补油速度。 详见原理图,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统,主要元部件,回油过滤器（过滤精度20m） 为了使流回油箱的油液保持清洁，在液压系统中设置了一个回油过滤器，该过滤器为精过滤，位于油箱的上部。当滤芯被污染物堵塞或系统油温过底、流量脉动等因素造成进出油口压差为6bar时，污染发讯器指针会指向红色区域，此时应及时更换滤芯或提高油液温度。更换滤芯时，只需旋下过滤器顶部的四个内六角螺钉，取下过滤器上部顶盖（清洗盖）即可更换滤芯。若未能及时停机更换滤芯时，则设在过滤器上的旁通阀就会自动开启工作（旁通阀开启压力为6bar），以保护系统。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统主要元部件,高压过滤器（过滤精度10m）为了使系统中的油液保持清洁，在液压系统中设置了两个高压过滤器，该过滤器为精过滤，位于操纵台的内部。当滤芯被污染物堵塞或系统油温过底、流量脉动等因素造成进出油口压差为6bar时，污染发讯装置便弹出发出讯号，此时应及时更换滤芯或提高油液温度（油温应10）。更换滤芯时，只需旋下过滤器下筒体便可更换滤芯。注意更换滤芯后需手动使发讯装置复位。若未能及时停机更换滤芯时，则设在过滤器上的旁通阀就会自动开启工作（旁通阀开启压力为6bar），以保护系统。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统主要元部件,两联变量柱塞泵一台132KW水冷电机通过梅花弹性联轴直接驱动两联变量柱塞泵，如图所示，两联变量柱塞泵采用通轴驱动形式，前泵排量为270ml/r，泵主油口接五联多路换向阀，给行走、装载、输送回路供油，泵主要功能有：恒功率、负载敏感和压力切断；后泵排量92 ml/r，泵主油口接四联多路换向阀，给油缸回路供油，泵主要功能有：负载敏感和压力切断。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统主要元部件,1-电机 2-泵站油箱箱体 3-弹性联轴节 4-两联变量柱塞泵 5-回油过滤器 6-避震喉 7-避震喉 8-液位液温计,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统主要元部件,本机液压系统采用泵站油箱(见上图)集成式一体设计，泵站电机和两联变量柱塞泵都在油箱上固定，两者通过联轴节相连。两联变量柱塞泵的每个吸油口通过避震喉与油箱连接，避震喉的主要功能有：密封吸油口和避免震动。油箱设置了一个回油过滤器，有效地控制了油液的污染，并采用泵马达补油（附带过滤器），进一步降低了油液的污染。油箱上还配有液位液温计，当液位低于工作油位或油温超过规定值（70）时，应停机加油或降温。系统油箱为封闭式，采用N68号抗磨液压油。,注意！应经常观察油位，保证油箱液位在最高警戒位和最低警戒位之间。注意！泵启动时，碟阀必须处于开通位置，否则会损坏变量泵；注意！检修泵时需要将蝶阀关闭，防止液压油流出。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统操作,操作台,五联多路换向阀,四联多路换向阀,四向手柄1,四向手柄2,两联液控手柄,三联液控手柄,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,液压系统操作,1.油缸回路油缸回路通过一个两联液控手柄和一个四向液控手柄来控制带负载敏感的四联多路换向阀，分别向四组油缸（切割升降、回转、铲板升降、后支撑油缸）供压力油、并由这四组油缸来完成掘进机所需的各种动作。2. 行走、装载、运输回路行走、装载、运输回路通过一个四向液控手柄2和一个三联液控手柄来控制带负载敏感的五联多路换向阀，同时向行走的两个液压马达、装载的两个液压马达、运输机的两个液压供油，驱动机器行走、爬爪、运输机工作。注意：开动时应先开转载机，再开输送机，后开装载转盘；停止顺序应反之，以避免矿渣堆积。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,水系统原理图,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,水系统,主要技术参数进水压力 30bar进水流量 60L/min 减压阀调定压力 15bar 高效螺旋喷嘴 2件喷雾除尘喷嘴 8件水路反冲过滤精度 200,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,水路压力流量温度指示器能显示供给除尘器的水流量和压力,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,水路反冲洗过滤器，安装在水系统的总进水口，过滤精度200,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,高效除尘喷嘴,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,水路减压阀,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,除尘系统,一、EBZ260掘进机机载除尘的作用及意义 目前国内多数掘进工作面的作业条件依然十分严峻，远远达不到煤矿安全规程规定的要求，掘进机司机处总粉尘浓度和呼吸性粉尘浓度是煤矿安全规程最高允许浓度的3040倍。目前我国煤矿约有矽肺病人36万人，每年死于矽肺病约1万人，每年新增矽肺病人约1万人。 EBZ260TY型掘进机为国内首台将除尘系统集成于掘进机之上的高性能掘进机。在实现快速掘进的同时，能够对掘进巷道工作面粉尘进行极为有效地控制及处理，能够为井下工人工作提供一个干净、舒适的环境，同时大大提高巷道能见度，保障了工人作业安全。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,在EBZ260掘进机研制成功后，对其进行了模拟巷道内的截割和 除尘试验，取得了良好的试验效果。 试验录像：MOV_0040.avi MOV_0041.avi,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,二、EBZ260掘进机机载除尘的结构、安装及工作原理1、EBZ260TY型掘进机机载湿式除尘系统的组成,如图所示，除尘系统主要由进风口、风道、除尘器、排污泵、附壁风筒、排风风筒和供风风筒组成。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,首先，将附壁风筒接于矿方供风风筒上，要求附壁风筒口距掘进工作面距离为5s。然后在附壁风筒前方继续接几节矿方供风风筒使供风风筒口距工作面距离为510m,以满足矿上正常通风要求。 若掘进机后配套为桥式转载机，则排风风筒可用风筒固定架置于转载机上，且使排风风筒尾部初始位置位于附壁风筒口后方2s处。 为不影响正常掘进，在检修班进行除尘系统的检修、安装跟进，在头一天的生产班结束之后，在次日的检修班移动附壁风筒和供风风筒至初始位置，以便于次日掘进生产时的除尘。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,2、EBZ260TY型掘进机机载湿式除尘系统的工作原理 掘进生产时，关闭附壁风筒的风门，使供风风筒中的新鲜风流在经过附壁风筒时，沿附壁风筒的侧面出风口旋转流出，即将压入工作面的轴向风流改变成沿巷道的旋转风流向掘进工作面供风，在掘进机司机前方的进风口处建立起空气屏幕，控制悬浮粉尘向巷道后方扩散，使含尘气流只能沿布置在司机前方的进风口吸入除尘器。进入除尘器后，除尘器对含有粉尘的空气进行净化处理，净化处理后变成新鲜、干净的空气从排风风筒排出。因此，经过除尘系统对粉尘的处理，掘进机进风口后方巷道的空气变得干净、清新，有利于工人身体健康，也便于工人掘进作业。 在掘进生产结束后，将附壁风筒的风门打开，供风风筒向掘进工作面正常通风。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,三、除尘器的结构、主要性能参数及工作原理 1、除尘器的结构 除尘器主要由进风口、箱体、喷嘴、进水口、除雾垫层、 水滴分离器、排污口、风机和出风口组成。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,2、除尘器的工作原理 除尘器的除尘采用雾化、凝聚和脱水三个环节。含尘空气经过风筒进入除尘器后首先进入雾化区，与从喷嘴喷出的水雾以较高的相对速度接触，接着尘粒表面附着的气膜被冲破，尘粒被水湿润，发生激烈的凝聚，凝聚形成的含尘水滴在经过除雾垫层时大部分被捕捉、聚集，然后形成污水排出，还有一部分水滴在经过水滴分离器时通过波纹板被分离下来，以污水的形式排出。最后从水滴分离器中排出的空气是清洁空气。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,3 除尘器的主要性能参数,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,四 EBZ260TY型掘进机机载湿式除尘系统的使用、操作和维护 （1）每日在掘进班结束后，检修班时，如图3所示，打开除尘器侧门，取出使用过的除雾垫层，换上新的干净的除雾垫层，并对使用过的除雾垫层进行清洗，以备下个工作日使用。同时，观察一下喷嘴的磨损情况，若磨损严重，应予以更换，以免影响除尘效果。 (2) 除尘系统的排风风筒安装应严密，不得漏风。附壁风筒与矿方供风风筒的连接也应严密，不得漏风。 （3） 除尘器的进水口供水压力应为5bar,若不是，应调整至5bar。 （4） 较长时间停用除尘系统，再次启动前应检查并处理好除尘器内的瓦斯，严禁超标。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,五 EBZ260TY型掘进机机载湿式除尘系统的故障分析,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,电控系统,电控箱的主要技术参数及特征,额定电压：主回路：1140（660）V控制回路：AC220V、AC36V、AC127V、AC110V、AC180V本安 DC12.5V截割电机额定功率：260/200kW 输出分路数：7 额定控制功率：486kW,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,电控箱主要结构,电控箱隔爆外壳由主腔和接线腔两个独立的隔爆部分组成,主腔前壁装有断路器操作手把、急停按钮等；主腔后板装有主站控制器、各接触器和传感器等；底板装有电源变压器、保护器、本安电源、继电器和保险等；主腔中门板装有从站控制器、显示器等。手把有通、断及脱扣三个位置。主腔门采用快开门结构，主腔门打开后，以正常的操作方式不能使断路器闭合。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,一、电控箱主要结构,接线腔位于电控箱体的最左端，接线腔盖采用螺栓紧固，其上正中位置有“断电源后开盖”字样，警示只有在前级电控箱电源处于断开位置时才能打开本电控箱的接线腔。电控箱门与箱体靠圆形卡块和两侧的条形卡块紧固，并设有回转铰链。电控箱箱体通过减震器和主机连接。操作箱为矿用本安型，操作箱为单腔结构，箱体门上装有转换开关、急停按钮、控制按钮等。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,二、电控箱工作原理,1、控制 用位于操作箱上的电源控制开关SA1远距离接通、分断向掘进机供电的前级开关。在紧急情况下，可用操作箱上的紧急停止按钮SB2、电控箱上的紧急停止按钮SB1远距离分断前级开关，停止向掘进机供电。2、照明五个照明灯EL1、EL2、EL3、EL4、EL5供掘进工作面照明，受灯开关的控制。EL5为尾灯，是信号灯，为当掘进机正常工作时为红色，倒车时为白色，并有语音提示。3、音响信号蜂鸣器HA提供切割电机预警音响信号。当截割电机启动时发出预警信号，信号延时810S。也可由控制按钮SB2控制，在任意时刻报警。此外，扩音电话还提供语音报警，在油泵电机启动时，扩音电话会发送“油泵启动，请注意”的报警语言，同样在截割电机启动时，也会发送相应的报警语言。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,4、故障及保护 （1）短路 各电动机主回路发生短路故障时，断路器脱扣，切断电动机的供电电源，电动机停止运转。 控制回路发生短路时，控制变压器TC1或隔离变压器TC2上相应熔断器熔体熔断，切断供电回路。 （2）漏电 当驱动各机构电动机启动前网络绝缘水平下降到规定值（额定电压为1140V，绝缘电阻下降至40K时；额定电压为660V，绝缘电阻下降至22K时），相应的漏电保护单元动作，控制器检测其常闭接点断开，并控制相应电动机不能启动，同时，显示漏电闭锁故障。 36V控制回路供电中网络绝缘水平下降到规定值（额定电压为36V，绝缘电阻下降至3K时）以下时，显示36V漏电故障，断开其控制回路。 （3）过载及断相 当驱动机构中出现过载或断相时，控制器检测到则相应的故障信号，控制切断其过载或断相回路，使相应电动机停止运转，同时，显示相应电动机过载或断相。 （4）其他故障 当瓦斯超限时，控制器接收到传感器信号，控制禁止所有电机启动。,煤炭科学研究总院太原研究院 TAIYUAN BRANCH OF CCRI,5、显示 电控箱门上装有5.7寸文本显示器,可显示系统状态及故障信息。在其下方装有LED显示板，可显示控制变压器供电状态。 与电控箱相连接的隔爆兼本安型显示箱，可实现更详细的故障及状态显示。,