掘进机械.ppt

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1、 掘进机是具有截割、装载、转载煤岩，并能自己行走，掘进机是具有截割、装载、转载煤岩，并能自己行走，具有喷雾降尘等功能，以机械方式破落煤岩的掘进设备，具有喷雾降尘等功能，以机械方式破落煤岩的掘进设备，有的还具有支护功能。有的还具有支护功能。根据所掘断面的形状分全断面掘进机和部分断面掘进机。根据所掘断面的形状分全断面掘进机和部分断面掘进机。第十三章第十三章 掘进机械掘进机械 悬臂式掘进机按截割头布置方式分纵轴式和横轴式。悬臂式掘进机按截割头布置方式分纵轴式和横轴式。按掘进对象分煤巷、半煤岩巷和全岩巷悬臂式掘进机。按掘进对象分煤巷、半煤岩巷和全岩巷悬臂式掘进机。第十三章第十三章 掘进机械掘进机械第二

2、节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 一、组成和工作原理一、组成和工作原理 悬臂式掘进机悬臂式掘进机组成：组成：截割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电控系统截割机构、装运机构、行走机构、液压系统、电控系统和喷雾降尘系统等。和喷雾降尘系统等。1-截割臂截割臂2-回转台回转台3-装载机构装载机构4-转载机构转载机构5-行走机构行走机构6-电控箱电控箱7-运输机构运输机构8-液压系统液压系统 1纵轴式纵轴式 纵轴式掘进机的截割头轴线和悬臂轴线相重合，外廓呈纵轴式掘进机的截割头轴线和悬臂轴线相重合，外廓呈截锥体截锥体 工作时，先将截割头钻进煤壁掏槽，然后按一定方式摆工作时，先将截割头钻进煤壁掏槽

3、，然后按一定方式摆动悬臂，直至掘出所需要的断面。动悬臂，直至掘出所需要的断面。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 截割运动：截割运动：截割头旋转和悬截割头旋转和悬臂摆动的合成运动，臂摆动的合成运动，截齿齿尖运动轨迹截齿齿尖运动轨迹近似为平面摆线。近似为平面摆线。工作时，截割头受截割反力和用来使截齿保持截割状态工作时，截割头受截割反力和用来使截齿保持截割状态的进给力的进给力(掏槽掏槽行走机构或推进液压缸产生沿悬臂轴线行走机构或推进液压缸产生沿悬臂轴线方向的进给力；横摆截割时方向的进给力；横摆截割时 回转液压缸产生与摆动方回转液压缸产生与摆动方向相同的进给力向相同的进给力)，两者近乎保持垂

4、直关系，两者近乎保持垂直关系需要进给力需要进给力较小。当悬臂摆动力过大时，进给力大，截齿摩擦增大，较小。当悬臂摆动力过大时，进给力大，截齿摩擦增大，若截割力不足，截割头会被卡住；当摆动力过小，截齿无若截割力不足，截割头会被卡住；当摆动力过小，截齿无法切入煤岩壁足够深度，只能在煤壁表面上切削而产生粉法切入煤岩壁足够深度，只能在煤壁表面上切削而产生粉尘，并使截齿磨损加剧。尘，并使截齿磨损加剧。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 2横轴式横轴式截割头轴线与悬臂轴线相垂直。截割头轴线与悬臂轴线相垂直。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 工作时先进行掏槽截割，掏槽进给力来自行走机构，最工

5、作时先进行掏槽截割，掏槽进给力来自行走机构，最大掏槽深度为截割头直径的大掏槽深度为截割头直径的2/3。掏槽时，截割头需做短。掏槽时，截割头需做短幅摆动，以截割位于两半截割头中间部分的煤岩幅摆动，以截割位于两半截割头中间部分的煤岩操作较操作较复杂。掏槽可在工作面上部或下部进行，但截割硬岩时应复杂。掏槽可在工作面上部或下部进行，但截割硬岩时应尽可能在工作面上部掏槽。尽可能在工作面上部掏槽。截齿齿尖运动轨迹近似为空间螺旋线。截齿齿尖运动轨迹近似为空间螺旋线。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 横摆截割时，截割力方向近乎沿横摆截割时，截割力方向近乎沿

6、着悬臂轴线，进给力方向和截割力着悬臂轴线，进给力方向和截割力方向近乎一致，与摆动方向近乎垂方向近乎一致，与摆动方向近乎垂直，摆动力不作用在进给方向上，直，摆动力不作用在进给方向上，进给力主要取决于截割力进给力主要取决于截割力掏槽掏槽截割时所需要的进给力截割时所需要的进给力(推进力推进力)较较大，横摆截割时所需要的摆动力较大，横摆截割时所需要的摆动力较小。小。进给力来自行走履带进给力来自行走履带行走机构需要较大驱动力，且需行走机构需要较大驱动力，且需频繁开动，磨损加剧。频繁开动，磨损加剧。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 二、截割机构二、截割机构 由截割头、悬臂和回转座组成悬臂工作机构

7、由截割头、悬臂和回转座组成悬臂工作机构 按悬臂长度是否可变分伸缩式和不可伸缩式两种。按悬臂长度是否可变分伸缩式和不可伸缩式两种。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 1截割头截割头 直接截割破碎煤岩的旋转部件，其形状、尺寸和截齿的直接截割破碎煤岩的旋转部件，其形状、尺寸和截齿的排列方式对掘进机的工作性能影响重大。排列方式对掘进机的工作性能影响重大。截割头组成：截割头组成：截割头体、螺旋叶片和截齿座等。截割头体、螺旋叶片和截齿座等。在齿座里装有截齿，叶片在齿座里装有截齿，叶片(或头体或头体)上焊有安装内喷雾喷上焊有安装内喷雾喷嘴用的喷嘴座。嘴用的喷嘴座。纵轴式截割头结构纵轴式截割头结构1-

8、截割头体；截割头体；2-截齿座截齿座3-喷嘴座；喷嘴座；4-截齿截齿横轴式截割头结构横轴式截割头结构l-截割头体；截割头体；2-迷宫环迷宫环3-O型密封圈；型密封圈；4-涨套联轴器涨套联轴器5-防尘圈；防尘圈；6-截割头端盘截割头端盘7-连接键；连接键；8-螺钉；螺钉；9-注油嘴注油嘴 横轴式截割头头体多为厚钢板组焊结构或联接结构，由横轴式截割头头体多为厚钢板组焊结构或联接结构，由左右对称的两个半体组成。头体上焊齿座和喷嘴座，头体左右对称的两个半体组成。头体上焊齿座和喷嘴座，头体内开内喷雾水道，装配水装置。截割头体通过内开内喷雾水道，装配水装置。截割头体通过涨套式联轴涨套式联轴器器同减速器输出

9、轴相连，起过载保护作用。同减速器输出轴相连，起过载保护作用。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 2截割减速器截割减速器 截割减速器作用：截割减速器作用：将电动机运动和动力传递到截割头。将电动机运动和动力传递到截割头。截割头工作时承受冲击载荷较大截割头工作时承受冲击载荷较大减速器可靠性高，过减速器可靠性高，过载能力大；箱体作为悬臂一部分，应有较大刚性，联接螺载能力大；箱体作为悬臂一部分，应有较大刚性，联接螺栓防松装置可靠；减速器最好能实现变速，以适应煤岩硬栓防松装置可靠；减速器最好能实现变速，以适应煤岩硬度变化，增强掘进机适应能力。度变化，增强

10、掘进机适应能力。常用常用传动型式：传动型式：圆锥圆锥圆柱齿轮传动、圆柱齿轮传动和二级行星齿轮传圆柱齿轮传动、圆柱齿轮传动和二级行星齿轮传动。动。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 AM50型掘进机型掘进机三级圆锥三级圆锥圆柱齿轮减速器圆柱齿轮减速器 第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 3电动机电动机 为实现较强的连续过载能力，适应复杂多变的截割载荷，为实现较强的连续过载能力，适应复杂多变的截割载荷，并利用喷雾水加强冷却效果，悬臂式掘进机多采用防爆水并利用喷雾水加强冷却效果，悬臂式掘进机多采用防爆水冷式电动机来驱动截割头。冷式电动机来驱动截割头。为满足悬臂长度需要和减小电动机的径

11、向尺寸，采用串为满足悬臂长度需要和减小电动机的径向尺寸，采用串联双转子电动机；联双转子电动机；为满足截割不同硬度煤岩需要，避免在减速箱中变速，为满足截割不同硬度煤岩需要，避免在减速箱中变速，采用双速电动机。采用双速电动机。4悬臂伸缩装置悬臂伸缩装置 掘进机掘进时，截割头掘进机掘进时，截割头切入煤壁方式：切入煤壁方式：利用行走机构向前推进，使截割头切入利用行走机构向前推进，使截割头切入截割头悬臂截割头悬臂不伸缩，结构比较简单，但行走机构移动频繁不伸缩，结构比较简单，但行走机构移动频繁 截割头悬臂伸缩，利用液压缸的推力使截割头沿悬臂上截割头悬臂伸缩，利用液压缸的推力使截割头沿悬臂上的导轨移动，使截

12、割头切入煤壁，履带不需移动。的导轨移动，使截割头切入煤壁，履带不需移动。伸缩悬臂有内伸缩和外伸缩两种。伸缩悬臂有内伸缩和外伸缩两种。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 内伸缩悬臂内伸缩悬臂第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 5回转台回转台 悬臂支撑机构中主要部件，连接履带架，支承悬臂，实悬臂支撑机构中主要部件，连接履带架，支承悬臂，实现悬臂回转、升降运动，承受交变冲击载荷。现悬臂回转、升降运动，承受交变冲击载荷。AM50掘进机回转台掘进机回转台l-十字构件；十字构件；2盘形支座盘形支座3-圆盘止推轴承圆盘止推轴承4-球面滚子轴承球面滚子轴承5-涨套联轴器；涨套联轴器；6-回转齿

13、轮回转齿轮7-悬臂基座；悬臂基座；8-升降液压缸升降液压缸9-支承法兰支承法兰10-回转液压缸活塞回转液压缸活塞11-齿条；齿条；12-长轴长轴第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 三、装运机构三、装运机构 装载机构和中间输送机组成。装载机构和中间输送机组成。装载机构由电动机装载机构由电动机(液压马达液压马达)、传动齿轮箱、安全联轴、传动齿轮箱、安全联轴器、集料装置、铲装板等组成。器、集料装置、铲装板等组成。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 四、行走机构四、行走机构 悬臂式掘进机采用履带行走机构。悬臂式掘进机采用履带行走机构。五、液压系统五、液压系统 工作机构采用电动机单独驱动

14、，其他机构用液压泵工作机构采用电动机单独驱动，其他机构用液压泵液液压马达压马达(缸缸)系统驱动。系统驱动。第二节第二节 部分断面掘进机部分断面掘进机 1-轴向柱塞泵轴向柱塞泵2-三位六通多路换向阀三位六通多路换向阀3-压力表压力表4-过滤器过滤器5-双联液控单向阀双联液控单向阀6-单向节流阀单向节流阀7-液控单向阀液控单向阀8-安全阀安全阀第三节第三节 全断面掘进机全断面掘进机 工作机构通过旋转和连续推进，将巷道整个断面的岩石工作机构通过旋转和连续推进，将巷道整个断面的岩石(煤煤)破碎。按掘进断面的形状和尺寸将刀具布置在截割机破碎。按掘进断面的形状和尺寸将刀具布置在截割机构构(刀盘刀盘)上，通过刀具破岩并实现装岩、转载、支护等工上，通过刀具破岩并实现装岩、转载、支护等工序平行连续作业。序平行连续作业。掘进煤矿岩石干巷，水电水利隧洞、铁路公路隧道，掘掘进煤矿岩石干巷，水电水利隧洞、铁路公路隧道，掘进煤矿斜井井巷。掘进断面一般为圆形，如加设截割底角进煤矿斜井井巷。掘进断面一般为圆形，如加设截割底角机构，掘进断面可近似拱形。机构，掘进断面可近似拱形。