采掘机械与液压传动学习教案

1、采掘(ci ju)机械与液压传动第一页，共38页。二、耙装机结构及工作方式 如图4-2-1所示，耙装机主要由耙斗、绞车、台车和卸载槽等组成。牵引钢丝绳分为两段，均从绞车卷筒中引出，绕过导向轮12、头轮14后，主绳4与耙斗2前端连接，尾绳3经尾轮1与耙斗后端连接。当绞车10启动(qdng)后，通过操纵机构8可使耙斗往复运动。在耙装行程中，耙斗靠自重插入岩堆，然后沿着簸箕口16、连接槽17、中间槽18到卸载槽19，将物料从卸载槽的卸料口卸入矿车或其他转载设备，然后耙斗返回工作面料堆，又开始新的耙装行程。台车是耙装机的机架，装有轨轮，在轨道上行走，绞车、操纵机构和电器设备等都装在台车上面、溜槽之下。

2、耙装机工作时，用卡轨器9把台车固定在轨道上。随着工作面的推进，耙装机需靠人力或绞车牵引向前移动。台车的固定地点应在轨道的端头，勿使轨道伸第1页/共38页第二页，共38页。 到簸箕口外，以使簸箕口能够贴着底板，防止簸箕口绊住(bn zh)耙斗和簸箕口下面漏进岩碴。第2页/共38页第三页，共38页。 簸箕口两侧的挡板5起引导耙斗进入溜槽的作用。耙斗宽度应比溜槽宽度小些，一般每边有50mm的间隙。挡板张开角度一般小于30，太大影响对耙斗的导向。 在岩石巷道工作时，尾座靠固定楔15挂在工作面的上部，固定楔安装在专门钻凿的炮眼或爆破后残留的炮眼内。固定楔的结构如图4-2-2所示，图4-2-2a用于硬岩层

3、(yncng)，图4-2-2b用于软岩层(yncng)。图图的钢丝绳绳尾穿在钢套4内，并用铅封熔在一 起，钢套内孔和其外圆都有 锥度，以便有孔底较坚固底 岩体将尾轮挂住。 在煤或半煤岩巷工作时， 因煤体较软，固定楔难以 固定，在这种情况下使用的 耙装机，带有一根前伸的悬 臂梁，梁端固定有尾轮。第3页/共38页第四页，共38页。三、绞车(jioch) 绞车(jioch)是耙装机的主要部件，其性能对耙装机工作好坏有很大的影响。它有三种类型，即行星轮式、内涨摩擦轮式和圆锥摩擦轮式。行星传动的双滚筒绞车(jioch) 图4-2-3 为P-30B型耙装机的绞车(jioch)。 组成：由电动机1、减速器2

4、和双卷筒3、4等组成。减速器2是二级圆柱齿轮减速器，采用惰轮是为了使进轴和出轴有足够大的中心距，以便安排电动机和卷筒工作卷筒3和回程卷筒4各经一套行星齿轮传动驱动，它们的中心轮Z6 和Z9均安装在减速器2的出轴上。各行星齿轮传动的内齿圈兼作制动轮，系杆分别与工作卷筒3和回程卷筒4固定。耙斗耙取物料时，将工作卷筒3的内齿圈Z8用制动闸5制动，回程卷筒4的内齿圈Z11不制动。若中心轮轴顺时针方向转动，则工作卷筒第4页/共38页第五页，共38页。 3顺时针转动而缠绳，牵引耙斗向卸载方向运动（图4-2-3c）。此时未被制动的回程卷筒转向不确定，在这种情况(qngkung)下，它将被钢丝绳拉着逆时针方向

5、转动而放绳。耙斗卸载后，在电动机转向不变的情况(qngkung)下，将工作卷筒的制动闸松开，将回程卷筒的内齿圈Z11制动，则回程卷筒顺时针方向转动而缠绳，工作卷筒逆时针转动而放绳，耙斗返回工作面料堆。当两个制动闸均松开时，二卷筒都不转动，耙装机处于停车状态。由此可见在电动机转向不变的情况(qngkung)下，这种传动可以实现停车、正转和反转，避免电动机的频繁起动和换向。 绞车的两套行星齿轮传动结构相同，而中心轮和行星轮的齿数不同，从而使耙斗工作行程运动速度较慢，而返回行程速度较快，以适应转载行程比返回行程载荷大的多的工况。电动机过负荷能力也较大，最大转矩与额定转矩之比为2.8. 第5页/共38

6、页第六页，共38页。第6页/共38页第七页，共38页。 制动闸5为带式闸。绞车工作时，松闸的那个卷筒是被钢丝绳拉着放绳，停车后由于惯性原因它还会旋转，这样会造成乱绳现象。为此，在每个卷筒的侧面增设一个弹簧辅助闸6，始终给卷筒一个不大的摩擦阻力矩，以消除惯性的影响。 图4-2-4 是2P-50B型耙装机采用的内涨摩擦轮式绞车传动系统。 当操纵手把转动四头螺母7时，由于空套在主轴10上的四头螺杆6轴向不能移动，迫使四头螺母移动，并推着空套在离合(l h) 瓦座12上的锥体5向滚筒侧移动。工作卷筒8的锥体5向右移动。工作卷筒8的锥体5向右移动，或回程卷筒2的锥体5向左移动时，使三个滚轮11和三根顶杆

7、4沿径向向外移动，将三片离合(l h)瓦9压紧在卷筒的摩擦带上。又由于离合(l h)瓦座12是用键装在主轴上的，故卷筒就跟着主轴一起转动。此外，卷筒上还设有防止乱绳的辅助制动器1。第7页/共38页第八页，共38页。第8页/共38页第九页，共38页。四、耙斗 国产耙装机结构多如图4-2-5所示，由尾帮、侧板、拉板和筋板等组成。耙斗齿用耐磨高锰钢2GMn13铸造，用铆钉固定在尾帮下边，形状(xngzhun)一般为平齿。第9页/共38页第十页，共38页。第二节 铲斗装载机 分类：它的工作机构是铲斗，根据铲斗铲取岩石后的卸 载方式，有后卸式和侧卸式。行走机构多用轨轮 行走后卸式铲斗装载机和履带行走侧卸

8、式铲斗装 载机。我国煤矿多用轨轮行走后卸式铲斗装载机 和履带行走侧卸式铲斗装载机。一、后卸式铲斗装载机1、概述图4-2-6 是国产ZYC-23.5型后卸式铲斗装载机外形图，它是在轨道上工作的，主要适用于平巷。在倾角为812的下山巷道使用时，须加设牵引(qinyn)装置和制动器。巷道高度不应小于2.2m，可以装块度在400mm以下的岩喳或其它物料，但块度在100150mm时装载效果最好。第10页/共38页第十一页，共38页。第11页/共38页第十二页，共38页。v工作过程：在离开岩堆11.5m处，将铲斗2放到最低位置，开动行动机构1的电动机使机器前进，将铲斗铲入料堆。然后开动提斗机构6，同时继续

9、开动行走机构，使铲斗边前进边提升，直到把铲斗装满。这种操作方法不但铲斗装得满，而且可以减小铲装阻力。最后，反向开动行走机构，使机器后退，同时提升铲斗至最高位置，利用惯性使铲斗继续翻转，当斗臂碰撞缓冲弹簧时，斗内岩喳倒入挂在后面的矿车里。此后，铲斗在缓冲弹簧的反弹力和自重作用下又降回到最低位置，完成一个工作循环。v操作时应注意：在斗臂碰撞缓冲弹簧以前，就应关掉提斗电动机，以免铲斗撞击过猛和拉断提斗连链。为铲装轨道两侧的岩石(ynsh)，在斗臂下落过程中，司机可用两臂转动回转台，使铲斗向两侧摆动（最大为30），最大装载宽度可达2.2m。第12页/共38页第十三页，共38页。2、铲斗工作机构（图4-

10、2-7）两斗臂的曲线部分，各有两条可以容纳钢丝绳的凹槽，斗臂通过四条稳定钢丝绳6（两条）和7（两条）稳定在回转台上。钢丝绳6的一端固定在回转台的前端，另一端绕过斗臂曲线部分后固定在斗臂上，并用弹簧张紧。斗臂翻到卸载位置(wi zhi)时，由此两条钢丝绳限位。钢丝绳7的一端固定在回转台的后端，两一端固定在斗臂上，同样也用弹簧张紧。铲斗处于图示的最低位置(wi zhi)时，由这两条钢丝绳限位。当铲斗提升或落下时，在该四条钢丝绳作用下，斗臂曲线部分在回转台的导轨上做纯滚动。第13页/共38页第十四页，共38页。第14页/共38页第十五页，共38页。3、提斗机构回转平台上安装有一台10.5kW的电动机

11、和减速器，减速器输出轴上装有卷筒，其上缠绕有多层板式提斗链。开动电动机时，经过减速器、卷筒和提斗链。将铲斗由最低位置提升到卸载位置而将岩喳装入矿车。在两个并排的斗臂2之间用轴3互相连接，此轴上还滑装有一个套筒5，套筒中部经销轴4与提斗链连接。套筒两端伸出拨叉8，用拉杆、螺钉和弹簧等与斗臂联接，这样做是为了能缓冲提斗链上的冲击载荷，改善提升机构的受力状况。另外，销轴4的轴径尺寸较小，对提斗链有过载保护作用，当其被剪断时，更换也比较方便。4、回转机构如图4-2-8所示，回转台3通过(tnggu)止推轴承5和中心轴4与行走车架6联结。司机两手将手把一推一拉即可使回转平台绕中心轴摆动，将铲斗转向机器的

12、两侧，以铲装轨道两侧的岩喳。第15页/共38页第十六页，共38页。第16页/共38页第十七页，共38页。 在回转平台上装有鼓轮1，它的中部缺口(quku)是一个对称的端面凸轮，两端由轴承在平台上。与其支承轴11固联的摇杆8与连杆9铰接，后者又与斗臂10铰接在一起。端面凸轮是两个方向相反的螺旋面，当回转平台转向一侧时，其中一个螺旋面即与固定在行走车架上心轴2的滚轮7相接触。随着提斗时斗臂的滚动，通过连杆、摇杆带动支承轴11和凸轮1回转，于是螺旋面就在滚轮7的推力作用下连同其支承平台一起，绕中心轴4往回回转。当铲斗到卸料位置时，滚轮7落入两螺旋面之间的缺口(quku)，平台正好回摆到中间位置，使铲

13、斗可以对准矿车卸料。5、行走机构 行走机构包括一台功率13kW、转速680r/min的电动机、作为支架的减速器和轨轮等。前后轨轮都是主动轮，以提高行走牵引力。第17页/共38页第十八页，共38页。二、侧卸式铲斗装载机1、概述 在大断面巷道中，后卸式铲斗装载机由于装载面较窄使用不便，生产效率也较低，而用侧卸式铲斗装载机就能较好地适应要求。侧卸式铲斗装载机的优点：（1）铲斗宽度不受机身宽度的限制，所以铲斗容积可以选得大；（2）铲斗侧壁很低，甚至无侧壁，故插入料堆的阻力小，容易(rngy)装满铲斗，并能装块度较大的岩石；（3）采用履带行走机构，调动灵活，装载面宽度没有限制；（4）铲斗的升降和翻转行程

14、较短，有利于提高生产率；（5）司机可以坐着操作，安全省力。第18页/共38页第十九页，共38页。2、侧卸式铲斗装载机及其工作方式图4-2-9是国产ZC-60B型侧卸式装载机的外形图。它由工作机构，履带(ldi)行走机构和液压泵站等组成。工作方式：机器工作时，首先使铲斗放到最低位置，开动履带(ldi)使机器前进，借行走机构的力量使铲斗插入料堆，然后一面继续前进，一面操纵升降油缸，使铲斗装满，并把铲斗举到一定高度，使机器后退到卸料处，操纵侧卸油缸将料卸净，从而完成一个工作循环。3、铲斗工作机构铲斗1坐落在铲斗座9上，二者靠铲斗下部左侧或右侧的一个销轴11铰接。侧卸油缸2的缸体与铲斗座铰接，活塞杆与

15、铲斗的右上角（或左上角）铰接。当侧卸油缸活塞杆伸出时，铲斗即可向左侧或右倾斜而卸载。需要改变卸载方向时，只要同时改装连接铲斗和铲斗座的销轴位置和侧卸油缸活塞杆与铲斗的铰接位置即可。第19页/共38页第二十页，共38页。第20页/共38页第二十一页，共38页。v铲斗座9通过拉杆10、摇臂12同行走机架连接在一起，操纵升降油缸3使摇臂摇动，即可由铲斗座带动铲斗升降。铲斗座上有三个供拉杆10连接的孔，便于改变与拉杆的连接位置，以适应不同高度的料堆。vZC-60B型侧卸式铲斗装载机的铲斗是用钢板焊成的，斗底和侧壁用65Mn钢板，其余部分用普通结构钢板，容积0.6立方米。铲入料堆时，由铲斗座承受铲入阻力

16、。v4、履带行走机构vZC-60B有对称布置的左右两条履带，每条履带各由一台13kW、680r/min的电动机经三级圆柱齿轮减速后驱动，电动机轴上还用联轴器装了一个制动轮。机器的前进、后腿是通过正、反转电动机实现的。关闭右履带电动机并将其制动，仅开动左履带电动机，装载机就向右转弯；反之则向左转弯。按相反方向同时开动两电动机，装载机可向左或向右急转弯。电动机的开、停和制动闸的抱紧或松开(sn ki)是用脚踏机构操纵的，可以避免误操作。第21页/共38页第二十二页，共38页。5、液压系统 ZC-60B的液压系统很简单（图4-2-10）。由22kW的电动机驱动的YB-B58C-FF型定量(dngli

17、ng)叶片泵给升降油缸和侧卸油缸供液，由两个换向阀分别加以控制。第22页/共38页第二十三页，共38页。第三节 爪式装载机爪式装载机有蟹爪装载机和立爪装载机两种，以蟹爪装载机为多。一、蟹爪装载机1、概述蟹爪装载机的主要特点是：能连续装载，生产率较高。其机身一般较低，适合在较矮的巷道中工作，既可以装煤也可以装较硬的岩石。在使用效果较好的巷道掘进机上，大多采用蟹爪装载机构。图4-2-11是国产 型蟹爪装载机适用于1.4m以上，倾角小于12，断面5 以上的煤巷或含少量(sholing)岩石的半煤岩巷道。能装最大块度300mm的物料，块度在100mm以下时装载效率最高。 172AZMZ2m第23页/共

18、38页第二十四页，共38页。第24页/共38页第二十五页，共38页。组成：蟹爪装载机一般由工作机构，转载机构，履带 行走机构、电动机和传动装置等组成。蟹爪装载机的工作原理是靠本身履带行走机构所产生的牵引力，使机头的铲板局部地插入岩堆，并利用装在铲板上的两个蟹爪作有规律的交替运动，将铲板上的物料耙装到机体中间的刮板(u bn)装载机上，然后装入矿车或其它转运设备。 型蟹爪装载机由一台17kw电动机驱动，经过机械减速，分别驱动两套蟹爪，刮板(u bn)转载机，履带和液压泵。 2、蟹爪工作机构（图4-2-12） 由曲柄圆盘3、连杆2和摇杆5组成。连杆2前端装有可更换的蟹爪，便于磨损后更换。曲柄圆盘和

19、摇杆都装在铲板1上，连杆与曲柄圆盘和摇杆铰接。电动机经减速后驱动曲柄圆盘做圆周回转运动，从而驱动连杆做172AZMZ第25页/共38页第二十六页，共38页。 平面运动，将物料耙到转载机4上。摇杆做圆弧摆动。当一个蟹爪(xi zho)耙取物料时，另一个蟹爪(xi zho)处于返回行程，因此，两套蟹爪(xi zho)交替地耙取物料，使装载工作连续运行。铲板下装有两个升降油缸7（图4-2-11），可以调节铲板的高度（向上高出履带底面0370mm，向下低于0150mm），以适应底板的起伏。第26页/共38页第二十七页，共38页。3、转载机构其转载机构是一台单链刮板输送机，它是与蟹爪工作机构联动的，即与

20、蟹爪同时开动或同时停止。在两个后升降油缸6（图4-2-11）的作用下，转载机尾部的卸载高度可在8902200mm之间调节。转载机中部槽帮两侧装有两个油缸3，通过滑轮和钢丝绳，可使转载机尾部向左或向右摆动，范围为045，以适应不同卸载位置。4、履带行走机构 履带行走机构由左、右两条履带组成。电动机经减速器减速后驱动履带链轮(lin ln)，操纵减速箱内的摩擦离合器可使装载机前进或后退。制动一条履带，开动另一条履带可实现转弯。 ZMZ2A-17型蟹爪装载机采用单电动机驱动方式，机械传动系统复杂，检查和维修均不方便。第27页/共38页第二十八页，共38页。二、立爪装载机1、概述 立爪装载机的工作机构

21、主要是依靠两只立爪模仿人的手臂动作进行耙装物料的。它的主要优点是插入料堆和耙取物料的阻力较小，装载范围大，动作灵活，对巷道断面和物料块度适应性强，同时还可以清理工作面和挖沟，减少工人的辅助劳动。图4-2-13所示为ZMY-1型立爪装载机，它由立爪工作机构、刮板(u bn)转载机、轨轮行走部、液压泵站及其系统和电控箱等五部分组成。该机生产率为10 ，最小装载宽度2.5m，最大为 3.8m，机器最小高度2.3m，轨距600mm，电气设备防爆，适用于煤矿、冶金矿山或其它部门的巷道掘进中装载煤、半煤岩或岩石。hm /3第28页/共38页第二十九页，共38页。第29页/共38页第三十页，共38页。2、立

22、爪工作机构（图4-2-14）组成：立爪工作机构由左、右工作大臂3、小臂5、立 爪7及小臂回转油缸4和驱动立爪扒取物料的油 缸6等组成。小臂在油缸4驱动下可绕垂直轴2向外摆动80，以扒取巷道两侧的物料，在其起始和终了两个极限位置都装有硬橡胶碰头3和9予以定位和缓冲。立爪在扒取油缸6驱动下，从垂直位置向外可摆动30，向内摆动38，立爪与转载机集渣板配合，可将物料装到转载机上去。立爪工作机构的装载过程是：大臂升起、立爪张开（小臂回转亦可同时进行(jnxng)）、大臂下落、立爪耙取物料（小臂回转可同时进行(jnxng)）。第30页/共38页第三十一页，共38页。第31页/共38页第三十二页，共38页。

23、3、刮板转载机组成：由机头、机尾、刮板链、机尾两侧的集喳板以 及刮板机机体等组成。刮板机机体是一个全部由钢板焊接而成的溜槽，在机尾溜槽的前端焊有铲板，它配合集喳板可清理巷道底板，将散落的物料收集成堆，由立爪扒入溜槽运出。刮板机机体上有三对铰接支座，分别通过铲板升降油缸、拐臂和调高丝杠，与行走底盘中的回转盘上的相应支座相铰接，把转载机支承在回转盘上（图4-2-15）。回转盘与行走底盘的下盘之间装有钢球平面轴承，在回转盘油缸（见图4-2-13中的16）的作用下，可带动刮板转载机连同立爪工作机构一起，向左或向右摆动15，以加大立爪的装载面宽度。转载机铲板在铲板升降油缸的作用下，向上(xingshng)可抬高125mm，向下40mm，若铲板无轨道时，卧底量可达200mm。第32页/共38页第三十三页，共38页。 刮板链由安装在后部机头处的两台油马达驱动，机头处还设有螺杆(lu n)张紧装置，用以