矿山机械专题-悬臂式掘进机的技术现状及发展趋势ppt课件

1、悬臂式掘进机现状及开展趋势悬臂式掘进机现状及开展趋势赵继云赵继云2005.110. 引言引言 我国悬臂式掘进机的研讨起步始于我国悬臂式掘进机的研讨起步始于20世纪世纪60年代，年代，经过经过“六五、六五、“七五七五 和和“八五的技术攻关，八五的技术攻关，我国的掘进机已从轻型开展到中、重型，切割对我国的掘进机已从轻型开展到中、重型，切割对象从煤拓展到岩石，掘进机的运用范围产生了质象从煤拓展到岩石，掘进机的运用范围产生了质的变化。的变化。 目前，我国悬臂式掘进机的总体程度已接近国外目前，我国悬臂式掘进机的总体程度已接近国外同类机型，但与国外相比仍有不少的差距。今后同类机型，但与国外相比仍有不少的差

2、距。今后我国进展技术攻关的目的是研制高可靠性的重型我国进展技术攻关的目的是研制高可靠性的重型掘进机和研制具有独立知识产权的延续采煤机及掘进机和研制具有独立知识产权的延续采煤机及掘锚机组。掘锚机组。煤矿巷道掘进与支护情况 我国煤炭开采以井工为主，煤矿巷道掘进与支护工程量浩我国煤炭开采以井工为主，煤矿巷道掘进与支护工程量浩大。大。2001年原国有重点煤矿掘进总进尺高达年原国有重点煤矿掘进总进尺高达5045km，其，其中煤巷约中煤巷约4480km，占，占88.8%；全国；全国256个综采任务面年耗个综采任务面年耗回采巷道回采巷道820km，其中综掘总进尺达，其中综掘总进尺达650km。综掘仍是。综掘

3、仍是高产高效矿井回采巷道掘进的主要技术方法。高产高效矿井回采巷道掘进的主要技术方法。 我国已研制开发和引进运用了近我国已研制开发和引进运用了近20种悬臂式掘进机种悬臂式掘进机 近年来，近年来， 我国胜利地开发和推行运用了煤巷锚杆支护技我国胜利地开发和推行运用了煤巷锚杆支护技术，术， 使巷道围岩地质力学性能测试技术、煤巷锚杆支护使巷道围岩地质力学性能测试技术、煤巷锚杆支护设计技术、施工机具、支护资料均得到快速开展。设计技术、施工机具、支护资料均得到快速开展。 随着综采消费技术的开展，百万吨综采任务面屡见不鲜，随着综采消费技术的开展，百万吨综采任务面屡见不鲜，并已出现年产并已出现年产1000万万t

4、以上的全自动化综采任务面，使年以上的全自动化综采任务面，使年耗回采巷道量大幅添加，从而使煤巷掘进与支护正在成为耗回采巷道量大幅添加，从而使煤巷掘进与支护正在成为煤矿高效平安集约化消费的技术瓶颈，是当前煤炭工业亟煤矿高效平安集约化消费的技术瓶颈，是当前煤炭工业亟需研讨开发的艰苦共性关键性技术。需研讨开发的艰苦共性关键性技术。1. 国外掘进机开展概略及技术程度国外掘进机开展概略及技术程度 自世界上第一台悬臂式掘进机于自世界上第一台悬臂式掘进机于1947年在年在匈牙利诞生以来，曾阅历了半个多世纪。匈牙利诞生以来，曾阅历了半个多世纪。经过不断研讨、实验、改良的掘进机，现经过不断研讨、实验、改良的掘进机

5、，现已成为煤矿巷道掘进的主要设备。已成为煤矿巷道掘进的主要设备。 目前世界上消费掘进机的主要国家有奥地目前世界上消费掘进机的主要国家有奥地利、英国、德国、日本，所消费的掘进机利、英国、德国、日本，所消费的掘进机累计近累计近5000台，机型达台，机型达100余种。余种。 国外掘进机阅历了四个开展阶段国外掘进机阅历了四个开展阶段 第一阶段：第一阶段：20世纪世纪40年代末期年代末期60年代中期。这年代中期。这个阶段，掘进机从无到有，构成了集切割、装运个阶段，掘进机从无到有，构成了集切割、装运和行走为一体的构造雏形，主要用于软煤巷道掘和行走为一体的构造雏形，主要用于软煤巷道掘进，机重进，机重15t左

6、右。代表机型有匈牙利全国矿山机左右。代表机型有匈牙利全国矿山机械研讨所的械研讨所的F5、乌克兰的、乌克兰的-3等。等。 第二阶段：第二阶段：60年代中期年代中期70年代末期。这一阶段年代末期。这一阶段是煤巷掘进机蓬勃开展时期，煤巷掘进机下，机是煤巷掘进机蓬勃开展时期，煤巷掘进机下，机重重2040t左右。代表机型有英国安德森公司的左右。代表机型有英国安德森公司的RH25、奥地利阿尔卑尼公司的、奥地利阿尔卑尼公司的AM50和日本三井和日本三井三池公司的三池公司的MRH100等。等。国外掘进机阅历了四个开展阶段国外掘进机阅历了四个开展阶段 第三阶段：第三阶段：70年代末期年代末期80年代末期。这一阶

7、段，年代末期。这一阶段，半煤岩掘进机开场成熟，重型机大批涌现，煤巷半煤岩掘进机开场成熟，重型机大批涌现，煤巷掘进功能齐全，可靠性大幅度提高，机重掘进功能齐全，可靠性大幅度提高，机重50t左右。左右。代表机型有英国多斯克公司的代表机型有英国多斯克公司的MKB、LH1300，奥地利阿尔卑尼公司的奥地利阿尔卑尼公司的AM75和德国保拉特公司和德国保拉特公司的的E169等。等。 第四阶段：第四阶段：80年代后期至上世纪末。这一阶段重年代后期至上世纪末。这一阶段重型机机重进一步添加，普通在型机机重进一步添加，普通在70t以上，切割硬度以上，切割硬度100Mpa以上；掘进机采用了新技术，功能更加以上；掘进

8、机采用了新技术，功能更加完善；计算机自控安装较成熟，掘进机正向岩巷完善；计算机自控安装较成熟，掘进机正向岩巷进军。进军。国外掘进机阅历了四个开展阶段国外掘进机阅历了四个开展阶段 目前的掘进机已进入了机电一体化的自动控制截目前的掘进机已进入了机电一体化的自动控制截割的时代。割的时代。 以美国、澳大利亚为代表的延续采煤机以及以美国、澳大利亚为代表的延续采煤机以及80年年代末投入运用的掘锚机组开创了快速掘进的新途代末投入运用的掘锚机组开创了快速掘进的新途径、新纪元。径、新纪元。 各主要消费公司有奥地利的阿尔卑尼公司、英国各主要消费公司有奥地利的阿尔卑尼公司、英国的多斯克公司、安德森公司、艾姆克公司、

9、德国的多斯克公司、安德森公司、艾姆克公司、德国的沙尔扎特公司、艾柯夫公司、保拉特公司、维的沙尔扎特公司、艾柯夫公司、保拉特公司、维斯特伐利公司、日本三井三池公司和乌克兰的工斯特伐利公司、日本三井三池公司和乌克兰的工厂，主要系列有厂，主要系列有AM、E、ET、STM、MRH及及K等。等。国外代表机型国外代表机型 国外中型掘进机已日趋完善，其代表机型国外中型掘进机已日趋完善，其代表机型有英国多斯克公司的有英国多斯克公司的LH1300型号、德国保型号、德国保拉特公司的拉特公司的E200型、奥地利阿尔卑尼公司型、奥地利阿尔卑尼公司的的AM75型、日本三井三池公司的型、日本三井三池公司的S220型型等。

10、其切割功率在等。其切割功率在132220kw之间，机重之间，机重5070t，经济切割的岩石硬度，经济切割的岩石硬度80Mpa，近，近 年德国在研讨开发切割硬度达年德国在研讨开发切割硬度达100Mpa的掘的掘进机。进机。德国保拉特公司的德国保拉特公司的E169德国保拉特公司的德国保拉特公司的E200型型奥地利阿尔卑尼公司奥地利阿尔卑尼公司AM50奥地利阿尔卑尼公司奥地利阿尔卑尼公司AM75奥地利阿尔卑尼公司奥地利阿尔卑尼公司AM85日本三井三池公司日本三井三池公司S100日本三井三池公司日本三井三池公司S150J日本三井三池公司日本三井三池公司S200英国多斯克公司的英国多斯克公司的MK3型型英

11、国多斯克公司英国多斯克公司LH130英国多斯克公司的英国多斯克公司的MK3-1型型2.国内掘进机开展概略及技术程度国内掘进机开展概略及技术程度 我国综掘机械化的运用始于我国综掘机械化的运用始于20世纪世纪70年代末，虽年代末，虽然起步较晚，开展相对缓慢，技术性、配套性较然起步较晚，开展相对缓慢，技术性、配套性较差，但综掘机械化在我国煤矿煤及半煤岩巷道的差，但综掘机械化在我国煤矿煤及半煤岩巷道的开辟中已得到了广泛的运用。开辟中已得到了广泛的运用。 经过经过20多年的努力，目前我国曾经具有一定程度多年的努力，目前我国曾经具有一定程度研讨开发、消费制造掘进机的才干。曾经开发出研讨开发、消费制造掘进机

12、的才干。曾经开发出了了20多种型号的掘进机机型，截割功率在多种型号的掘进机机型，截割功率在30200kw之间，并已初步构成系列产品，根本满足之间，并已初步构成系列产品，根本满足了国内市场的需求，终了了我国煤矿掘进机不断了国内市场的需求，终了了我国煤矿掘进机不断依托进口的局面。同时，已有了必要的实验测试依托进口的局面。同时，已有了必要的实验测试手段和根本技术规范，构成了一支有一定技术才手段和根本技术规范，构成了一支有一定技术才干的研制队伍，积累了较为丰富的研制阅历，为干的研制队伍，积累了较为丰富的研制阅历，为我国掘进机的开展奠定了扎实的根底。我国掘进机的开展奠定了扎实的根底。国内掘进机开展概略及

13、技术程度国内掘进机开展概略及技术程度 目前我国掘进机的主要代表机型是目前我国掘进机的主要代表机型是AM50、S100、ELMB-75型掘进机，其中型掘进机，其中AM50和和S100型掘进机型掘进机约占到国产机型的约占到国产机型的80%左右。不过，它们还都为左右。不过，它们还都为二三十年前设计的产品，功率小、机身轻，可靠二三十年前设计的产品，功率小、机身轻，可靠性及破岩才干差，仅适宜在煤巷中运用，运用范性及破岩才干差，仅适宜在煤巷中运用，运用范围遭到很大限制。围遭到很大限制。 “八五期间，我国又相继开发出了八五期间，我国又相继开发出了3种重型掘进种重型掘进机，它们是机，它们是EBJ-160、EB

14、J-160H和和EBJ-132型掘型掘进机，其中由煤炭科学研讨总院太原分院开发的进机，其中由煤炭科学研讨总院太原分院开发的EBJ-160型掘进机获国家科技提高二等奖，到达了型掘进机获国家科技提高二等奖，到达了20世纪世纪90年代初国际先进程度。它的研制胜利，年代初国际先进程度。它的研制胜利，标志着我国掘进机研讨制造程度和综掘机械化程标志着我国掘进机研讨制造程度和综掘机械化程度均迈上了新台阶。度均迈上了新台阶。国内掘进机主要研讨及制造单位国内掘进机主要研讨及制造单位 煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 煤炭科学研讨总院上海分院煤炭科学研讨总院上海分院 佳木斯煤矿机械佳木斯煤矿机械

15、南京晨曦集团南京晨曦集团 淮南煤矿机械厂淮南煤矿机械厂我国煤巷掘进机主要技术参数我国煤巷掘进机主要技术参数AM50、S-100型掘进机型掘进机 AM50、S-100型悬臂式掘进机是型悬臂式掘进机是20世纪世纪80年代我年代我国以技贸协作方式引进消费的中硬煤层巷道掘进国以技贸协作方式引进消费的中硬煤层巷道掘进机。设备集切割、装运和行走为一体，机。设备集切割、装运和行走为一体， 采用了多采用了多种新构造、新技术，种新构造、新技术， 具备切割夹矸的才干，具备切割夹矸的才干， 截割截割功率均为功率均为100kW， 截割断面积截割断面积818m2， 机重约机重约20t。 AM50、S-100型掘进机为纵

16、向切割头，型掘进机为纵向切割头， 切割面积切割面积较小，较小， 但单刀切割力较大，但单刀切割力较大， 能切割较硬的岩石，能切割较硬的岩石，顺应多种地质条件。这顺应多种地质条件。这2种机型都具有体积小、质种机型都具有体积小、质量轻，量轻， 安装移设灵敏等特点。后配套设备为安装移设灵敏等特点。后配套设备为QZP-160型转载机、型转载机、SSJ-600型可伸缩带式保送机，型可伸缩带式保送机， 实实现国产化后已在全国累计推行现国产化后已在全国累计推行200多台，多台， 投入运投入运用以来多次突破年进万米大关。用以来多次突破年进万米大关。AM50、S-100型掘进机型掘进机 但但AM50型、型、S-1

17、00型悬臂式掘进机均为国外上世型悬臂式掘进机均为国外上世纪纪70年代的产品，年代的产品， 设备功率小、机身轻、破岩才设备功率小、机身轻、破岩才干低及电控配备可靠性差，仅适宜在条件较好的干低及电控配备可靠性差，仅适宜在条件较好的煤或半煤岩巷道中运用。煤或半煤岩巷道中运用。 近年来，我国相继开发了近年来，我国相继开发了EBJ-200型、型、EBJ-160型、型、EBJ-132型、型、EBJ-120TP型和型和EBJ-110SH型型悬臂式掘进机，从根本上处理了传统掘进机的技悬臂式掘进机，从根本上处理了传统掘进机的技术缺陷，技术性能到达了术缺陷，技术性能到达了20世纪末国际先进程度，世纪末国际先进程度

18、， 正逐渐推行运用，将逐渐取代传统的掘进机，并正逐渐推行运用，将逐渐取代传统的掘进机，并已获得了良好效果。已获得了良好效果。EBJ-160型半煤岩巷掘进机型半煤岩巷掘进机 国家国家“八五科技攻关重点工程产品，该机采用多种先进八五科技攻关重点工程产品，该机采用多种先进的构造设计，整体布置合理，任务可靠，具有消费才干大、的构造设计，整体布置合理，任务可靠，具有消费才干大、切割硬度高、调动速度快、任务稳定性好、截齿耗费低等切割硬度高、调动速度快、任务稳定性好、截齿耗费低等特点，特点， 其整机综合目的到达其整机综合目的到达90年代初国际同类机型先进年代初国际同类机型先进程度。程度。 EBJ-160掘进

19、机后配掘进机后配ES-800转载机和转载机和SSJ-800/240伸缩带伸缩带式保送机。式保送机。 EBJ-160型重型掘进机不但适用于煤和半煤岩综采任务面型重型掘进机不但适用于煤和半煤岩综采任务面巷道掘进，也适用于类似条件的工程隧道掘进。目前该机巷道掘进，也适用于类似条件的工程隧道掘进。目前该机曾经批量消费，并出口俄罗斯，同时也在河南、四川等铁曾经批量消费，并出口俄罗斯，同时也在河南、四川等铁路隧道工程上推行运用。路隧道工程上推行运用。 该机该机1996年被国家科学技术委员会等五部委授于国家级年被国家科学技术委员会等五部委授于国家级新产品，新产品，1998年获煤炭工业科技提高一等奖，年获煤炭

20、工业科技提高一等奖，1999年获年获国家科技提高二等奖。国家科技提高二等奖。EBJ-132、EBJ-120型掘进机型掘进机 针对针对AM50、S-100型掘进机在运用中暴显露的截割才干小、型掘进机在运用中暴显露的截割才干小、稳定性和任务可靠性较差的问题，我国自行研制开发了稳定性和任务可靠性较差的问题，我国自行研制开发了EBJ-132型、型、EBJ-120TP型掘进机。这些新产品具有以下型掘进机。这些新产品具有以下技术特点技术特点:机身矮、重心低、构造紧凑、可靠性高、操作简单、维护方机身矮、重心低、构造紧凑、可靠性高、操作简单、维护方便，适宜于中等断面巷道掘进；便，适宜于中等断面巷道掘进；采用小

21、直径截割头，采用小直径截割头， 单刀力大，单刀力大， 截齿布置合理，截齿布置合理， 破岩过断破岩过断层才干强，切割振动小，任务稳定性好；层才干强，切割振动小，任务稳定性好； 星轮装载机构采用液压马达直接驱动，取消了减速器，星轮装载机构采用液压马达直接驱动，取消了减速器， 提提高了装载机构的可靠性；采用无支重轮履带行走机构，高了装载机构的可靠性；采用无支重轮履带行走机构， 性性能可靠，维护量小；能可靠，维护量小；液压系统采用自动加油系统全封锁油箱，确保了油液清洁度，液压系统采用自动加油系统全封锁油箱，确保了油液清洁度，添加了液压系统的可靠性；添加了液压系统的可靠性； EBJ-132、EBJ-12

22、0型掘进机型掘进机 电气系统采用可编程序控制器电气系统采用可编程序控制器(PLC)作为主作为主控制器，维护功能强，具有工况检测和缺控制器，维护功能强，具有工况检测和缺点诊断功能点诊断功能“ 目前，目前，EBJ-132型掘进机已推型掘进机已推行运用行运用20多台，多台，EBJ-120TP型掘进机型掘进机2001年经过煤炭工业协会技术鉴定后，已运用年经过煤炭工业协会技术鉴定后，已运用30多台，运用效果良好。多台，运用效果良好。 EBJ-120型掘进机荣获型掘进机荣获2003年煤炭工业协年煤炭工业协会科技提高特等奖。会科技提高特等奖。煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 在过去的在过去的

23、30余年来，已研讨胜利了余年来，已研讨胜利了10余种型号的掘余种型号的掘进机。近年来，太原分院在进机。近年来，太原分院在EBJ-160型掘进机的根底型掘进机的根底上，又相继开发了上，又相继开发了EBJ-200、EBJ-120、EBH/J-132、EBJ-50、EBJ-150等型号的掘进机。其中，等型号的掘进机。其中，EBJ-160型掘进机和型掘进机和EBJ-120TP型掘进机是国内已获得的型掘进机是国内已获得的最新阶段性成果。最新阶段性成果。 EBJ-160型掘进机是国家型掘进机是国家“八五攻关工程，于八五攻关工程，于1997年经过了技术鉴定。该机主要性能目的到达了年经过了技术鉴定。该机主要性

24、能目的到达了90年代年代初国际同类机型的先进程度，初国际同类机型的先进程度，1999年获国家科技提年获国家科技提高二等奖，高二等奖，1998年获煤炭工业科技提高一等奖。年获煤炭工业科技提高一等奖。 EBJ-120TP型掘进机于型掘进机于2002年经过了中国煤炭工业年经过了中国煤炭工业协会的鉴定。其在总体设计、顺应性、可靠性等方面协会的鉴定。其在总体设计、顺应性、可靠性等方面到达了同类产品的国际先进程度，是现役中型掘进机到达了同类产品的国际先进程度，是现役中型掘进机理想的换代机型。理想的换代机型。EBJ-120TP型掘进机与国内同类机型掘进机与国内同类机型比较的特点型比较的特点 整机构造紧凑、设

25、计合理。该机抑制了现役机型在构造和整机构造紧凑、设计合理。该机抑制了现役机型在构造和规划上的缺乏，采用主机架两侧与履带架相联接构成了整规划上的缺乏，采用主机架两侧与履带架相联接构成了整机机体，主机架还采用前后机架分体构造，方便了井下运机机体，主机架还采用前后机架分体构造，方便了井下运输。输。 机身矮、顺应性好。机身高度只需机身矮、顺应性好。机身高度只需1.55m，比现机型矮，比现机型矮200mm以上，可适宜于小断面的巷道掘进；而最大切割以上，可适宜于小断面的巷道掘进；而最大切割断面与其它机型根本一样，适用范围大。断面与其它机型根本一样，适用范围大。 消费才干大、破岩才干强、任务稳定性好。该机消

26、费才干消费才干大、破岩才干强、任务稳定性好。该机消费才干大。适宜于煤巷的快速掘进；截割头平均直径比同类机型大。适宜于煤巷的快速掘进；截割头平均直径比同类机型减小了减小了20%，截齿单刀力有较大提高，破岩才干强，截割，截齿单刀力有较大提高，破岩才干强，截割振动小；同时，由于机重比同类机型重振动小；同时，由于机重比同类机型重40%，且重心低，且重心低，其任务稳定性优于现有机型。其任务稳定性优于现有机型。EBJ-120TP型掘进机与国内同类机型掘进机与国内同类机型比较的特点型比较的特点 采用液压马达直接驱动装载机构。传统的掘采用液压马达直接驱动装载机构。传统的掘进机装载机构普通采用电机经过锥齿轮减速

27、进机装载机构普通采用电机经过锥齿轮减速器驱动耙爪，中间还有器驱动耙爪，中间还有23级圆柱齿轮传动，级圆柱齿轮传动，构造复杂、井下维护较困难。由于其经常在构造复杂、井下维护较困难。由于其经常在水及煤泥中任务，减速器内易受污染，呵斥水及煤泥中任务，减速器内易受污染，呵斥轴承、密封及齿轮等的损坏，寿命仅轴承、密封及齿轮等的损坏，寿命仅500h。EBJ-120TP掘进机采用了液压马达直接驱掘进机采用了液压马达直接驱动星轮装载机构，省去了较为复杂的圆锥齿动星轮装载机构，省去了较为复杂的圆锥齿轮减速器传动机构，构造简单，任务稳定，轮减速器传动机构，构造简单，任务稳定，可靠性高，减少了维护量。可靠性高，减少

28、了维护量。EBJ-120TP型掘进机与国内同类机型掘进机与国内同类机型比较的特点型比较的特点 采用无支重轮履带行走机构和履带导向轮黄油缸张紧采用无支重轮履带行走机构和履带导向轮黄油缸张紧支承块锁定安装。传统的掘进机履带机构普通设有支承块锁定安装。传统的掘进机履带机构普通设有59个支重轮，由于其经常在煤泥中任务，支重轮的个支重轮，由于其经常在煤泥中任务，支重轮的密封、轴承极度易损坏，呵斥其可靠性低、寿命短，密封、轴承极度易损坏，呵斥其可靠性低、寿命短，维护不及时，呵斥支重轮经常处于不转形状。普通的维护不及时，呵斥支重轮经常处于不转形状。普通的履带张紧安装采用黄油缸或机械螺旋张紧履带链，履履带张紧

29、安装采用黄油缸或机械螺旋张紧履带链，履带任务时油缸不能泄压，呵斥油缸接受过高的压力，带任务时油缸不能泄压，呵斥油缸接受过高的压力，普通为普通为5070Mpa，呵斥其易损坏、可靠性低。，呵斥其易损坏、可靠性低。EBJ-120TP型掘进机的履带行走机构采用了上述构造，型掘进机的履带行走机构采用了上述构造，取消了支重轮，履带机构任务时，张紧油缸处于泄压取消了支重轮，履带机构任务时，张紧油缸处于泄压形状，防止了黄油缸在行走时接受过高压力，同时也形状，防止了黄油缸在行走时接受过高压力，同时也改善了履带板的受力情况，提高了履带行走机构的可改善了履带板的受力情况，提高了履带行走机构的可靠性。靠性。EBJ-1

30、20TP型掘进机与国内同类机型掘进机与国内同类机型比较的特点型比较的特点 采用了采用了PLC控制，具有电气缺点显示功能。采用控制，具有电气缺点显示功能。采用PLC控制技术减少了电气缺点率，设置缺点显示控制技术减少了电气缺点率，设置缺点显示功能，可在不断电、不开盖的情况下初步判别缺功能，可在不断电、不开盖的情况下初步判别缺点的所在部位。点的所在部位。 液压系统简单可靠。采用开式液压回路及多级过液压系统简单可靠。采用开式液压回路及多级过滤系统，并增设自动加油安装，以免开箱加油呵滤系统，并增设自动加油安装，以免开箱加油呵斥油液污染，提高液压系统的可靠性。斥油液污染，提高液压系统的可靠性。 平安维护系

31、统完善。主回路设有接触器主触头粘平安维护系统完善。主回路设有接触器主触头粘连维护、漏电闭锁维护、短路维护，各电机设有连维护、漏电闭锁维护、短路维护，各电机设有过流、过热、过载、缺相等维护，电控系统设有过流、过热、过载、缺相等维护，电控系统设有机电连锁和警告，以保证机器和人身的平安。机电连锁和警告，以保证机器和人身的平安。 3. EBZ160TY型掘进机EBZ160TY型掘进机型掘进机 EBZ160TY型掘进机是在分析了当前国内型掘进机是在分析了当前国内外掘进设备开展趋势，汲取了多种型号掘外掘进设备开展趋势，汲取了多种型号掘进机研制阅历，与用户共同协作开发，以进机研制阅历，与用户共同协作开发，以

32、截割硬度截割硬度f8、顺应较大断面、高可靠性、顺应较大断面、高可靠性、快速掘进为主要特征的部分断面悬臂式重快速掘进为主要特征的部分断面悬臂式重型掘进机。型掘进机。 该机型曾经批量消费，首批将于该机型曾经批量消费，首批将于2005年年9月月出厂，以满足市场需求。出厂，以满足市场需求。煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBZ160TY型掘进机 二、主要技术参数与构造特点二、主要技术参数与构造特点主要技术参数主要技术参数机重机重/t 51.5总功率总功率/kW 250截割功率截割功率/kW 16

33、0长长/m 9.8宽宽/m 2.55高高/m 1.7卧底深度卧底深度/mm 250地隙地隙/mm 250接地比压接地比压/MPa 0.14槽宽槽宽/mm 610龙门高度龙门高度/mm 400煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBZ160TY型掘进机 链速链速m/s-1 1.2链条规格链条规格 1864运输方式运输方式 边双链刮板边双链刮板行走速度行走速度 m/min1 015接地长度接地长度 m 3.0防滑型式防滑型式 摩擦离合器制动摩擦离合器制动履带板宽度履带板宽度/mm 600泵站功率

34、泵站功率 /kW 90系统压力系统压力/MPa 23油箱容积油箱容积/L 640供电电压供电电压/V 1140隔爆型式隔爆型式 隔爆兼本质平安型隔爆兼本质平安型煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBZ160TY型掘进机型掘进机 2.EBZ160TY2.EBZ160TY型掘进机技术特点：型掘进机技术特点：截割才干强，经济截割硬度截割才干强，经济截割硬度f8f8截割电机采用恒功率双速电机，调速方便截割电机采用恒功率双速电机，调速方便采用紧凑化设计，重心位置低，任务稳定性好采用紧凑化设计，重心位

35、置低，任务稳定性好对复杂地质条件的顺应性好对复杂地质条件的顺应性好装运才干大，过载才干强装运才干大，过载才干强液压系统采用带负载敏感控制的恒功率变量泵及比例液压系统采用带负载敏感控制的恒功率变量泵及比例多路换向阀等新元部件，系统发热量小，效率高。多路换向阀等新元部件，系统发热量小，效率高。煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBJ-120TP型掘进机型掘进机 EBZ160TY型掘进机其机重达型掘进机其机重达51.5t，截割功率，截割功率160kW，截割头转速慢速，截割头转速慢速32 r/mi

36、n，截割线速度，截割线速度1.58m/s，截割单刀力，截割单刀力5608N，且总体规划平衡、紧凑、，且总体规划平衡、紧凑、合理，使得该机具有经济截割合理，使得该机具有经济截割f8硬岩的强大切割才干硬岩的强大切割才干及良好的切割稳定性。及良好的切割稳定性。 另外该机初次采用恒功率双速电机，另外该机初次采用恒功率双速电机，截割功率不变，输出转速有高、低两档。截割功率不变，输出转速有高、低两档。低速时，输出扭矩大，用于截割硬岩，低速时，输出扭矩大，用于截割硬岩，高速时输出转速高，用于截割煤，具有高速时输出转速高，用于截割煤，具有很好的顺应性。很好的顺应性。 煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太

37、原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBJ-120TP型掘进机型掘进机 掘进机截割头的外形、尺寸及截掘进机截割头的外形、尺寸及截齿的陈列、单刀力的大小等都影响着齿的陈列、单刀力的大小等都影响着掘进机破岩的效率、任务稳定性和经掘进机破岩的效率、任务稳定性和经济性。经过大量循环的假岩壁切割实济性。经过大量循环的假岩壁切割实验及切割情况研讨分析，建立了一套验及切割情况研讨分析，建立了一套真实有效的半煤岩截割头的设计概念真实有效的半煤岩截割头的设计概念及方法，合理确实定出截割头的各个及方法，合理确实定出截割头的各个参数。参数。 该机截齿采用

38、镐形截齿，截齿数该机截齿采用镐形截齿，截齿数量量36把，截割头平均直径把，截割头平均直径946mm，截，截割头全长割头全长900mm。煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBJ-120TP型掘进机型掘进机 该机采用该机采用600mm宽宽的整体式履带板及无的整体式履带板及无支重轮行走机构，履支重轮行走机构，履带行走速度带行走速度015m/min，驱动功率，驱动功率240kW，设计最大，设计最大驱动力驱动力2275kN，经，经过比压减小，加强牵过比压减小，加强牵引力和爬坡才干以提引力和爬坡才干以

39、提高对复杂地质条件的高对复杂地质条件的顺应性。顺应性。煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBJ-120TP型掘进机型掘进机 EBZ160TY型掘进机液压型掘进机液压系统采用带负载敏感控制的系统采用带负载敏感控制的恒功率变量泵及比例多路换恒功率变量泵及比例多路换向阀等新元部件，能更好的向阀等新元部件，能更好的顺应掘进机的工况，并系统顺应掘进机的工况，并系统发热量小，效率高。发热量小，效率高。 EBZ160TY型掘进机星轮转速为型掘进机星轮转速为45r/min，装，装载马达排量为载马达排量为2

40、000ml，装载才干大，输出扭矩大，装载才干大，输出扭矩大，过载才干强过载才干强 。煤炭科学研讨总院太原分院煤炭科学研讨总院太原分院 TAIYUAN BRANCH OF CCRITAIYUAN BRANCH OF CCRI EBJ-120TP型掘进机型掘进机 该机设置内、外喷雾，可有效抑该机设置内、外喷雾，可有效抑制粉尘、消灭火花及冷却截齿等，改制粉尘、消灭火花及冷却截齿等，改善任务环境，消除平安隐患。善任务环境，消除平安隐患。 经过多循环内喷雾实验，首创旋经过多循环内喷雾实验，首创旋转水封浮动安装，处理了由于旋转轴转水封浮动安装，处理了由于旋转轴与水封不同心及切割振动呵斥的旋转与水封不同心及

41、切割振动呵斥的旋转水封过快失效等问题，使旋转水封的水封过快失效等问题，使旋转水封的运用寿命从几十个小时提高到运用寿命从几十个小时提高到300小小时以上。时以上。 4. 国内掘进机存在的问题国内掘进机存在的问题 综观我国掘进机开展程度与现状，与国外相比，还存在一综观我国掘进机开展程度与现状，与国外相比，还存在一定差距，主要表现有以下几点：定差距，主要表现有以下几点：掘进支护不能平行作业，并且支护时间是切割时间的掘进支护不能平行作业，并且支护时间是切割时间的23倍，倍，掘进机开机率低，限制了进尺程度的提高。掘进机开机率低，限制了进尺程度的提高。随着切割岩石硬度的提高，掘进机的喷雾除尘效果较差。随着

42、切割岩石硬度的提高，掘进机的喷雾除尘效果较差。根底研讨薄弱，设计实际落后，缺乏专门的计算机开发软件。根底研讨薄弱，设计实际落后，缺乏专门的计算机开发软件。受根底工业程度的制约，国产掘进机制造质量不稳定，元部受根底工业程度的制约，国产掘进机制造质量不稳定，元部件的可靠性还有待提高。件的可靠性还有待提高。后配套短少规范化，配套设备跟不上，使掘进机的效率不能后配套短少规范化，配套设备跟不上，使掘进机的效率不能充分发扬。充分发扬。煤矿管理程度落后，资金缺乏，矿工素质差等也制约了掘进煤矿管理程度落后，资金缺乏，矿工素质差等也制约了掘进机的开展。机的开展。5. 掘进机的开展趋势掘进机的开展趋势 1适用范围

43、不断扩展。随着科学技术的提高，掘适用范围不断扩展。随着科学技术的提高，掘进机的适用范围在不断扩展，除继续努力于完善进机的适用范围在不断扩展，除继续努力于完善截割煤的效果外，同时还努力提高有效截割岩石截割煤的效果外，同时还努力提高有效截割岩石硬度的才干；掘进机的掘进断面也在逐渐扩展，硬度的才干；掘进机的掘进断面也在逐渐扩展，最大到达最大到达3040m2；顺应坡度到达；顺应坡度到达1618O。为了提高掘进机的适用范围和通用性，机器高度为了提高掘进机的适用范围和通用性，机器高度降到了降到了1.5m左右，从而也提高了机器的截割稳左右，从而也提高了机器的截割稳定性；随着截割岩石硬度的提高，掘进机向大截定

44、性；随着截割岩石硬度的提高，掘进机向大截割功率、重型、超重型方向开展，与此相顺应的割功率、重型、超重型方向开展，与此相顺应的耐磨、低耗、高强度截齿的性能也逐渐提高。据耐磨、低耗、高强度截齿的性能也逐渐提高。据资料引见，有的重型掘进机重达资料引见，有的重型掘进机重达80100t，截，截割功率达割功率达350kw，截齿的硬质合金最大直径达，截齿的硬质合金最大直径达30mm，有效截割岩石的抗压强度到达，有效截割岩石的抗压强度到达100Mpa以上。以上。掘进机的开展趋势掘进机的开展趋势2任务可靠性不断提高。机器的可靠性是其进展任务可靠性不断提高。机器的可靠性是其进展高效作业的根本保证。因此，掘进机各部

45、分的构高效作业的根本保证。因此，掘进机各部分的构外型式、传动方式、运用材质等都要建立在实际外型式、传动方式、运用材质等都要建立在实际验证的根底上。现有机型的截割机构不断沿用电验证的根底上。现有机型的截割机构不断沿用电动机动机减速器的传动方式，元件的选型遵照着减速器的传动方式，元件的选型遵照着择优的原那么，机器加工多在专业厂家加工制造。择优的原那么，机器加工多在专业厂家加工制造。齿轮传动箱按规范进展例行实验。液压元件的任齿轮传动箱按规范进展例行实验。液压元件的任务压力，思索到煤矿作业的特殊性，实行降压运务压力，思索到煤矿作业的特殊性，实行降压运用，任务压力仅为元件额定压力的一半以下，多用，任务压

46、力仅为元件额定压力的一半以下，多控制在控制在1420Mpa。电控元件要经过严厉挑选，。电控元件要经过严厉挑选，控制系统广泛采用了控制系统广泛采用了PLC技术，电控设备隔爆、技术，电控设备隔爆、本质平安性能及型式检验手段不断完善，确保运本质平安性能及型式检验手段不断完善，确保运用的平安性。用的平安性。掘进机的开展趋势掘进机的开展趋势3机电一体化趋势明显。随着适用型新技术机电一体化趋势明显。随着适用型新技术的开展，新型掘进机机电一体化趋势越来的开展，新型掘进机机电一体化趋势越来越明显。主要表现为：推进方向监控、切越明显。主要表现为：推进方向监控、切割电机功率自动调理、截割途径循环程控、割电机功率自

47、动调理、截割途径循环程控、离机遥控操作、切割断面轮廓尺寸监控及离机遥控操作、切割断面轮廓尺寸监控及工况检测和缺点诊断等。虽然还有部分技工况检测和缺点诊断等。虽然还有部分技术尚需时间的考核，但掘进机机电一体化术尚需时间的考核，但掘进机机电一体化的开展趋势不会变。的开展趋势不会变。掘进机的开展趋势掘进机的开展趋势4不断探求新的切割技术。目前还在不断地研讨、不断探求新的切割技术。目前还在不断地研讨、实验新的切割技术，如高压水射流和冲击式切实验新的切割技术，如高压水射流和冲击式切割技术等方面的研讨。割技术等方面的研讨。5开发煤巷快速掘进设备。在许多国家，高效掘开发煤巷快速掘进设备。在许多国家，高效掘进

48、中多配套锚杆支护技术，从而简化支护任务，进中多配套锚杆支护技术，从而简化支护任务，提高掘进速度，降低支护本钱。在煤巷掘进中提高掘进速度，降低支护本钱。在煤巷掘进中实验运用截割、支护平行作业方式，采掘锚结实验运用截割、支护平行作业方式，采掘锚结合机组已在澳大利亚、英国等国家运用，实践合机组已在澳大利亚、英国等国家运用，实践运用效果较好。运用效果较好。6掘进配备的综合配套才干进一步加强。掘进配备的综合配套才干进一步加强。7研讨实验手段更趋完善。研讨实验手段更趋完善。6. 高效掘锚机组高效掘锚机组 高产高效矿井建立的崛起，采煤效率高产高效矿井建立的崛起，采煤效率的提高，引发了采与掘的矛盾。通常的提高

49、，引发了采与掘的矛盾。通常由于任务面推进速度的加快，巷道的由于任务面推进速度的加快，巷道的耗费也加快因此提出了对快速掘进设耗费也加快因此提出了对快速掘进设备的需求。备的需求。1国外综合机械化掘进机设备现状国外综合机械化掘进机设备现状 国外综合机械化掘进机设备大致可分为两类国外综合机械化掘进机设备大致可分为两类 一类是欧洲国家普遍运用的悬臂式部分断面掘进一类是欧洲国家普遍运用的悬臂式部分断面掘进机，它适用范围广，但掘进、支护不能平行作业，机，它适用范围广，但掘进、支护不能平行作业，掘进效率低、开机率低。掘进效率低、开机率低。 另一类是以美国和澳大利亚为代表的横轴滚筒式另一类是以美国和澳大利亚为代

50、表的横轴滚筒式延续采煤机和掘锚综合机组，两者均可以实现煤延续采煤机和掘锚综合机组，两者均可以实现煤巷的快速掘进、开机率高，掘进效率高。巷的快速掘进、开机率高，掘进效率高。 而掘锚综合机组那么较好地处理了掘进与支护的而掘锚综合机组那么较好地处理了掘进与支护的相对平行作业和平安支护问题，使掘进与支护工相对平行作业和平安支护问题，使掘进与支护工艺得到了有效的结合。艺得到了有效的结合。国外采掘锚机组主要厂商国外采掘锚机组主要厂商 国外采掘锚机组主要有奥地利阿尔卑尼公司消费国外采掘锚机组主要有奥地利阿尔卑尼公司消费的的ABM12型、型、ABM14型、型、ABM20型、型、ABM30型，型，例如例如ABM

51、20型掘锚结合机组，可以在掘进的同时，型掘锚结合机组，可以在掘进的同时，在距迎头在距迎头1.2米处进展锚杆支护作业，样机于米处进展锚杆支护作业，样机于1990年在澳大利亚塔摩尔煤矿试产后，曾经在南年在澳大利亚塔摩尔煤矿试产后，曾经在南非、澳大利亚等许多国家的采矿业获得良好的声非、澳大利亚等许多国家的采矿业获得良好的声誉；誉； 德国德国Paurat公司消费的公司消费的E230型掘锚结合机组，它型掘锚结合机组，它在德国也获得良好的运用效果。在德国也获得良好的运用效果。延续采煤机上加载锚杆钻机延续采煤机上加载锚杆钻机 另一种实现掘锚结协作业的方式是在延续采煤机另一种实现掘锚结协作业的方式是在延续采煤

52、机上加载锚杆钻机，实现部分掘支同步作业，如澳上加载锚杆钻机，实现部分掘支同步作业，如澳大利亚海德拉马工程公司在延续采煤机上安装大利亚海德拉马工程公司在延续采煤机上安装ARO系列系列4000型顶板锚杆钻机和型顶板锚杆钻机和5000型侧帮锚型侧帮锚杆钻机，获得相当多的运用阅历。杆钻机，获得相当多的运用阅历。 国外主要消费延续采煤机的厂家有美国国外主要消费延续采煤机的厂家有美国JOY公司公司CM系列、英格索兰消费的系列、英格索兰消费的LN800延续采煤机、朗延续采煤机、朗一艾道公司的一艾道公司的CM系列、杰弗利公司及英国系列、杰弗利公司及英国BJD公公司。司。JOY公司掘锚机组2延续采煤机和掘锚结合

53、机组优点延续采煤机和掘锚结合机组优点 与普通运用的掘进机相比，延续采煤机和与普通运用的掘进机相比，延续采煤机和掘锚结合机组具有节省装钻机的时间、提掘锚结合机组具有节省装钻机的时间、提高掘进速度、缩短消费周期、支护及时可高掘进速度、缩短消费周期、支护及时可靠等特点。靠等特点。 国外普遍以为掘锚结合机组是未来采掘工国外普遍以为掘锚结合机组是未来采掘工业的开展方向。业的开展方向。3) 国内掘锚结合机组和延续采煤机国内掘锚结合机组和延续采煤机的研制现状的研制现状 而我国只需部分煤矿引进运用延续采煤机，而在而我国只需部分煤矿引进运用延续采煤机，而在掘锚结合机组和延续采煤机的研制方面几乎是空掘锚结合机组和延续采煤机的研制方面几乎是空白，虽然国内各大科研院所、消费厂家、煤矿企白，虽然国内各大科研院所、消费厂家、煤矿企业