浅谈掘进机的技术构造及机掘巷道开口施工工艺 - 副本

浅谈掘进机的技术构造及机掘巷道开口施工工艺制作人：雷雨2014年8月发展历程及方向近年来掘进机发展有以下几个特点：向重型化发展，向半煤硬岩型和全岩型方向发展，主辅机一体化，实行紧凑化设计，自动控制及远程遥控，适应大坡度，增强除尘效果。掘进机概论（一）掘进机是用来掘进矿山巷道、工程隧道、城市地下工程的机械设备，掘进机必须同时具备破碎、装运、自走三个功能，缺一不可，否则不能称其为掘进机。掘进机概论（二）产品型号的意义例：EBZ135E——掘进机

B——悬臂式（部分断面）

Z——纵轴式（H——横轴式）

135---切割电机额定功率（KW）掘进机概论（三）掘进机分类掘进机全断面部分断面(悬臂式)横轴式纵轴式无伸缩有（外）伸缩无伸缩有（内）伸缩掘进机概论（四）截割头型式纵轴式－单截割头横轴式－双截割头装载机构型式小环形刮板大环形刮板耙爪（有副爪、无副爪）星轮（三星、六星）掘进机概论（五）刮板链型式中单链中双链双边链三链履带链型式工程机械履带链（套筒滚子链）整体履带板悬臂式掘进机整机结构及各部功能悬臂式掘近机由十个部分组成，五部一机四个系统:1、截割部2、铲板部 3、第一运输机4、本体部5、行走部6、后支撑部7、电气系统8、液压系统9、水系统10、润滑系统整机结构一．截割部：截割部的最主要功能是直接对煤岩进行破碎。第二是可以辅助支护，在架棚子支护时挖拄窝，用托梁器托起横梁；锚杆支护时，工人可以站在截割臂上面作业，也可以用托梁器托起钢带。第三是可以协助装货。第四是在特殊情况下可以参与自救。第五是有伸缩功能的的掘进机在坡度较大的下山巷道后退时可以用伸缩来协助。截割部

一.截割部结构:截割部由以下几个部份构成1.截割头2.截割臂3.二级行星减速器4.架体5.截割电机二．铲板部：铲板部有三个功能：第一是装煤（岩）。第二是当截割头钻进后即将进行摆动之前，铲板与支承器落地，有利于机组的稳定，截割臂左右摆动时机组不摆尾。第三是与支承器配合可以进行自救。EBZ135掘进机铲板部铲板部主要构成1主铲板2左侧铲板3右侧铲板4左驱动装置5右驱动装置6从动轮装置7前联接板8左挡链板9右挡链板10左软管支座11右软管支座铲板部装配与分解主铲板与侧铲板螺栓紧固力矩：882N.m马达座与主铲板螺栓紧固力矩：510N.m星轮的安装方向三．第一运输机：第一运输机只有一个功能，就是将铲板部装上来的煤（岩）转运给第二运输机。四．本体部：本体部是机器的主机架，其他部分都与其相联接固定。回转架在回转油缸的推动下能带动截割部左右摆动。本体部与其它各部分的联接五．行走部：行走部的功能是带动机器前进、后退或转弯。1.履带2.涨紧轮组3.涨紧油缸4.驱动轮二.行走部的构成5.液压马达6.减速机7.履带架六．后支承部：后支承部有三个功能，第一是牵引第二运输机随主机一起前进或后退，另外两个功能与铲板部的后两个功能相同。七．电气系统：八．液压系统：液压系统在掘进机上非常重要，大多数机型除截割头旋转单独由一个截割电机驱动外，其余动作都是靠液压来实现的。这种掘进机定义为“全液压掘进机”。九．水系统：水在掘进机上有两个功能，一是冷却，冷却液压油和截割电机，二是喷雾。十．润滑系统：掘进机的运动环节多，所以润滑点就多。润滑对于掘进机同样非常重要。液压传动系统的构成

液压传动系统由四种元件构成。一动力元件二执行元件三控制元件四辅助元件

一动力元件动力元件也就是液压油泵。液压油泵分很多种，掘进机采用最多的是齿轮泵，也有定量轴向柱塞泵和变量轴向柱塞泵，有的生产厂家采用过叶片泵。齿轮泵是典型的单向定量泵。齿轮泵型号中的数字表示该泵的排量是毫升/转。定量泵的每转排量是固定的，但可以通过改变泵的转数的方法从而改变泵在单位时间内的排量。二．执行元件执行元件分两大类，即液压油缸和液压马达。液压油缸是将液压油提供的动力变成活塞杆的直线往复运动，液压马达是将液压油提供的动力变成马达输出轴的旋转。液压油缸种类很多，掘进机采用的只有两种，即单作用油缸和双作用油缸。单作用油缸多用于履带张紧。液压马达也有多种型式，掘进机采用的有轴向柱塞马达、径向柱塞马达、齿轮马达（日本）和叶片马达（前苏联）。径向柱塞马达的显著特性是低速大扭矩。在掘进机上，径向柱塞马达多用于一运和星轮，轴向柱塞马达多用于行走和喷雾。液压马达型号中的数字表示的意义与泵相同。三．控制元件控制元件就是各种阀。用以控制和调节液流的压力、速度和方向，以满足机器的工作性能要求和实现各种不同的工作循环。掘进机上常用的有手动换向阀、电磁换向阀、溢流阀、平衡阀、旋阀[转阀、选择阀]，此外还有闭锁阀、减压阀、高压截止阀、三通球阀等。四．辅助元件辅助元件是指除上述三种元件以外的所有其他元件。例如：油箱、管路、接头、压力表、冷却器、过滤器等。液压三要素液压系统内部的清洁是至关重要的，因为液压元件都很精密，很多重要部位靠间隙密封，间隙很小，容不得任何杂质混入。杂质可以通过很多渠道混入液压系统内部，为此要把好以下几道关口。第一，解体关，掘进机解体时液压系统很多接口要打开，凡是打开的接口都要采取防尘措施，不允许裸露。三要素（二）第二，组装关，组装每个接口前，要检查解体时采取的防尘措施是否完好，若被破坏或丢失，该接口有被污染的可能，必须认真检查并清洗。第三，加油关，给油箱加油前要保证加油器具（包括油桶）清洁无污，不许拿掉滤芯。第四，换件关，生产液压元部件的厂家，在产品出厂时对裸露油口都采取了防尘措施，加堵或盖。组装前要仔细检查，若堵或盖损坏或丢失，要对该元部件进行清洗。自己压扣的高压胶管更要认真清洗，否则，残余的碎橡胶片、线头、钢丝头将堵塞冷却器芯，造成回油不畅。三要素（三）液压油要严格防水。如果水混入液压油，液压油被乳化，液压油的润滑、防腐等多项性能被破坏，不能继续使用，造成很大浪费。水混入液压油有两条渠道，一是油桶里有水，二是进入冷却器的水压高，将冷却器芯压漏。液压油温度过高会使油的黏度降低，造成泄露，也会使橡胶密封件长期在高温下工作加快老化，因此，当液压油的温度达到70℃时要停机。停机的目的不是简单地让油温自然冷却降低，而重要的要是查找造成油温过高的原因。三要素（四）造成液压系统油温过高的原因是冷却水流量不足。可能一是外来水流量小，二是球阀没有完全打开，三是过滤器堵塞，要认真查找。如果是第三个原因就要清洗或更换水过滤器滤网。掘进机解体的注意事项一、拆下来的大销子，在部件分解后要装回原处，并装好挡板和挡板螺栓，以防销子串出。二、拆下来的螺栓，在部件分解后也要装回原处，包括螺母和垫圈，一件也不能少。起吊时防止将螺栓撞弯。三、拆胶管时不能两端都拆，必要时只拆一端，保留一端。尽量不要在操作台这一端拆[履带张紧油缸的胶管除外]。注意事项二四、胶管拆开的裸露端必须有防尘措施，可以对接、堵或者包。五、联接在操作台上的胶管经捆绑后盘在操作台上，方便起吊。六、零件的电镀表面不许挂钢丝绳。七、严防零部件表面磕碰。八、注意保管，不得丢件。装车及运输装车要求：1.捆绑牢靠，无论发生车辆掉道或翻车，机组的另部件都不能与车辆分离。2.装有电气开关箱和操作箱的车必须苫盖，谨防滴水受潮。运输要求：1.为防止车组行进途中受阻，车组入井前要对从井口到组装垌室，车组所有要经过的路径进行仔细检查测量，如有障碍必须处理。2.说明书中的排车顺序是指车组到垌室的先后顺序，不是指车组入井口的顺序。要根据井下路径的具体情况，确定正排序或反排序。日常维护保养1、检查各油标的油位，按润滑周期的规定注油。2、检查各部螺栓是否松动。3、检查大销子挡板是否齐全，销子有无轴向串动、重点检查铲板与本体的连接销。4、检查履带链和刮板链的松紧度是否合适，履带链环、履带板、履带销有无损坏。5、检查、更换截齿，检查齿座有无开焊和损坏。6、检查各部是否漏油。润滑”三定”一定：指定专人。二定：每天在固定的时间段按润滑周期加油。三定：按使用说明书中规定牌号的油脂注油。降低截齿消耗

截齿是掘进机工作时直接对煤岩进行破碎的重要零件。截齿是消耗品，只要掘进机工作就必定要消耗截齿，截齿消耗在掘进机使用成本中占很大比重，因此，如何降低截齿消耗就成为我们要研究的重要课题。目前各种机型的掘进机采用的都是镐型截齿，是由齿体和硬质合金头经钎焊后热处理而成。镐型截齿的优点是在切割过程中，截齿可以在齿座孔中随机转动，从而使截齿在整个圆周上均匀磨损，延长使用寿命。如果截齿被煤[或岩]粉卡住，或被泥岩包住不能随机转动，齿体必然被磨偏，从而导致合金头早期脱落，寿命大大降低。因此，保证截齿始终能够灵活转动是延长截齿寿命的一大关键。截齿的非正常损坏有下述几种现象：合金头崩、裂；合金头脱落；齿体磨偏引起合金头倒伏；由于齿体断裂造成截齿丢失等。凡损坏的截齿都要及时更换，截齿丢失更要及时补充，保证截齿齐全，一个也不能少。截齿的正常损坏形式是，齿体前端圆周方向均匀磨损出很深的圆弧沟，直到合金头脱落。降低截齿消耗、延长截齿寿命的办法可以简单归纳为三个字，即‘转’、‘换’、‘全’。第一运输机

掘进机的第一运输机粗看很简单，就是一个普通的小型刮板运输机，其实在第一运输机的安装、调试、使用、维护、检修等诸多环节中都有很多奥秘所在。为了方便用户下井运输，溜槽设计成两段。出厂时溜槽不分解，刮板链组置于溜槽之上，当溜槽需要分解时，刮板链组要撤出。组装第一运输机时，先组装溜槽，待溜槽穿入本体并固定后再穿链，穿链的方法是先将8#铁线两段变双股，沿上层底版与下层底版间的空隙由机头向机尾穿，在机头处将铁线与刮板链组连接，连接时要看准刮板链组的方向。在机尾处拉动铁线穿链，对接点最好选在本体后部，这个位置比较宽敞、便于操作。

在整机液压系统调试完成之后，要对刮板链的松紧度进行调整，调整的方法比较简单，不必多述。松紧度以在机头处回空链最大悬垂点距离上底版70—100mm为最佳。运输机的刮板链在使用过程中经常会发生跳链现象。造成跳链的原因主要有五种：一是主动链轮磨损严重，二是链环严重磨损或变形，节距变大，三是链子过松，这三种原因造成的主动轮处跳链具体发生在哪一节链环是随机的、不固定的。原因之四是刮板严重弯曲，之五是“斜链”。“斜链”就是指由于相邻的两块刮板间的两节刮板链长度相差太大，造成刮板打斜。后两种原因引起的跳链发生的部位非常明显，即每逢弯曲严重的刮板和斜链的刮板走到链轮处必跳。采用中双链的机型不存在后两种现象。当张紧油缸或张紧丝杠张紧到最大限度时链子仍松，就需要掐链。具体方法是在两挂链子的对应部位各掐掉两环。当“龙门”卡大块时，有时需要运输机打反车，要注意的是换向时，手柄通过中位时要稍有停顿，对于采用比例多路换向阀的机型，这一点尤其重要，否则将大大降低换向阀弹簧的使用寿命。检修时要对溜槽进行清理，具体方法是，将溜槽的一端吊起，另一端不离地，成45°角左右，用大锤敲击溜槽底板，将干结在链条通道上的煤岩粉振掉，防止穿链条时中间卡阻。

掘进机的故障判断及排除

掘进机的故障按专业划分为机械故障、液压故障和电气故障。机械故障又可分为显性故障和隐性故障。显性故障是用肉眼能够直接观察到的故障，隐性故障是用肉眼不能直接观察到的故障。显性故障不需判断、只需排除，而隐性故障则首先需要判断。齿轮的早期损坏

齿轮箱有异常声响，而这种声响又是有规律的、间隔时间非常均匀，而且在停机过程中，随着转速的变慢，声响的间隔时间变长。这时首先应考虑到是该齿轮箱中的某个齿轮发生了早期故障，要立即开箱检查并更换该齿轮。若没能及时开箱检查并更换已经损坏的齿轮，将势必导致该齿轮箱的全面崩溃，后果是非常严重的。

轴承损坏

轴承损坏的现象一是有异常声响，这种声响是连续的、没有规律的，而且在停机过程中，随着转速的变慢，声响越来越大；二是轴承附近的箱体表面温度比其他部位高。必须及时更换已经损坏的轴承。密封件损坏

密封件损坏的现象是距离该密封件最近的箱体结合面下部有油渍，并且粘有煤粉。要及时更换。若发生截割电机转而截割头不转的现象时，对于截割电机与截割减速机之间有联轴器的机型，要首先检查联轴器销是否已被剪断；对于有伸缩的机型，要检查花键套销是否退出。液压故障比机械故障复杂得多，最难的是判断。漏油

液压油沿活塞杆表面漏出，原因是导向套（缸盖）内的蕾型圈损坏。液压油沿缸筒口漏出，则是导向套（缸盖）上的O型圈损坏。需要更换。 高压胶管与接头联接处漏油，可能是没拧紧，再拧紧后如果还漏油，就需要拆开检查胶管和接头的密封锥面是否有硬伤，如有即更换。如果锥管螺纹联接处漏油，也可能是没拧紧，再拧紧后如果还漏油，就需要拆开检查锥管螺纹是否掉扣，重点检查内螺纹，如有掉扣则更换，如没有损坏，则缠上生料带重新拧紧。如果高压胶管的金属扣与胶管结合处漏油，该胶管无法挽救，必须更换。液压油泵故障

掘进机都配置多个油泵，但是，每个油泵所带的回路基本上都是相互独立的，如果某个油泵出现故障，那么，这个油泵所在的回路中的所有执行元件工作都不正常。采用齿轮泵的机型，为了进一步确定该油泵是否真正损坏，可将与之相邻的泵的出口交换，这时，如果原来回路中的所有执行元件工作都正常，而被交换的油泵所在的回路上的所有执行元件工作都不正常，可以百分之百地确认这个泵坏了。采用变量轴向柱塞泵的机型，不需交换油泵。油泵损坏不能简单地换一个新泵了事，重要的是查请泵损坏的原因。泵损坏的原因主要有两个：一是吸油过滤器堵塞，二是该回路上的主溢流阀（对于变量轴向柱塞泵的机型是指泵的溢流阀）不动作。起不到保护作用。其他如油箱缺油、液压油变质、液压油的牌号不对等。液压马达故障

表现在液压马达上的故障，其原因是多方面的，可能是泵的故障，也可能是马达的故障，还可能是阀或管路的故障。判断故障原因经常使用的方法就是交换法。在某个有两个马达的回路中[如行走回路]，如果两个马达工作都不正常，可能是泵有故障；如果其中一个马达工作不正常，而另一个马达工作正常，则可以判定泵没坏；这时可将两个马达的主油口胶管交换，交换以后可能出现两种情况，一种是原来不正常的马达仍不正常，说明这个马达确实坏了；二是原来不正常的变正常，而原来正常的变不正常，证明两个马达都正常，问题出在阀或管路上，同样用交换法检查。如果在只有一个马达的回路中，该马达工作不正常，首先用交换法判定泵是否有问题，如果泵正常，再用交换法判定阀和管路是否有问题，如果也没有问题，则可以判定马达确实坏了。手动换向阀故障

手动换向阀故障所表现的现象主要有两种，一是阀芯表面漏油，二是中位不灵。这都是由于长期使用磨损造成的，需要更换。溢流阀故障

溢流阀故障也表现为两种现象，一种是憋不住压，其原因是弹簧断或失效，需要更换。二是不溢流，原因是溢流孔堵塞，需要拆开透除堵塞物。溢流阀不溢流如果不能及时发现，将造成泵的损坏。安全注意事项1.机组作业时，除司机外其他任何人不得上机。2.机组作业时，辅助人员不得超越铲板后边沿。3.支护作业时，必须切断机组左侧急停按扭，确保截割电机不能转动。4.机组调动时，铲板和后支承器都要抬起.。5.当截割头处于最低位置时，铲板也要落到最低位置，防止截割部压星轮。6.当检修人员需要对行走马达或减速器进行检修时，机组抬高部分必须用实体垫牢，不可单独依靠支承器的作用。7.电源电缆要悬挂在转载机架上，不许用机组直接拖拉电缆，机组后退时要有专人负责观察，防止履带压电缆。8、截割头钻进深度要控制在截割头长度的2/3～3/4，如果钻进过深，有可能在截割臂摆动时拔掉截割头。9、停机前要把所有操作手柄停到中位，油泵电机启动前要先检查手柄是否在中位。目前，各矿煤巷都在大力推广使用掘进机掘进，采用锚杆支护，以适应回采快速推进的要求。掘进使用掘进机，落煤、装载、转运几乎同时完成，有的掘进机上装有锚杆机，可及时完成巷道支护。下面谈谈我对机掘巷道开口时保证快速掘进的几种方法。（以煤巷机掘施工为例）第一种方法：掘进机--可伸缩皮带机，煤巷掘进机械化作业线普遍采用的一种先进的配套方式，按照这种配套方