悬臂式掘进机设计分析Word文档格式.docx

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该机后配套转载运输设备可采用桥式胶带转载机和可伸缩式带式输送机，实现连续运输，以利于机器效能的发挥。

1.3产品型号、名称及外形

产品型号、名称为EBZ-125XK型掘进机，外形参见图l。

1.4型号的组成及其代表意义

EBZ125XK

设计代号

截割机构功率（KW）

纵轴式截割机构

悬臂式掘进机

掘进设备

二、主要技术参数

2.1总体参数

机长8.6m

机宽2.1m

机高1.55m

地隙250mm

截割卧底深度240mm

接地比压0.14MPa

机重35t

总功率190kW

可经济截割煤岩硬度≤60MPa

可掘巷道断面9～18m2

最大可掘高度3.75m

最大可掘宽度5.0m

适应巷道坡度±

160

机器供电电压660／l140V

2.2截割都

电动机型号YBU-125

功率125kW

转速1470r/min

截割头转速55r/min

截齿镐形

最大摆动角度上420

下3l0

左右各390

2.3装载部

装载形式三爪转盘

装运能力180m3/h

铲板宽度2.5m/2.8m

铲板卧底250mm

铲板抬起360mm

转盘转速30r/min

2.4刮板输送机

运输形式边双链刮板

槽宽510mm

龙门高度350mm

链速O.93m/s

锚链规格18×

64mm

张紧形式黄油缸张紧

2.5行走部

行走形式履带式（液压马达分别驱动）

行走速度工作3m/min调动6m/min

接地长度2.46m

制动形式摩擦离合器

履带板宽度500mm

2.6液压系统

系统额定压力：

油缸回路16MPa

行走回路16MPa

装载回路14Mpa

输送机回路14Mpa

锚杆钻机回路10MPa

系统总流量：

450L/min

泵站电动机：

型号DSB-55Q

功率55kW

转速1470r/min

泵站三联齿轮泵排量63／40／40ml/r

泵站双联齿轮泵排量63／40ml/r

锚杆泵站电动机：

型号预留

功率15kW

锚杆泵站双联齿轮泵排量32／32ml/r

油箱：

有效容积610L

冷却方式板翅式水冷却器

油缸数量：

8个

2.7喷雾冷却系统

灭尘形式内喷雾、外喷雾

供水压力3MPa

外喷雾压力1.5MPa

流量＞63L/min

冷却部件切割电动机、油箱

2.8电气系统

供电电压660／1140V

总功率195kW

隔爆形式隔爆兼本质安全型

控制箱隔爆型

三、主要结构和工作原理

EBZ-125XK型掘进机主要由截割部、装载部、刮板输送机、行走部、

机架和回转台、液压系统、水系统及电气系统等部分组成，参见图l。

1-截割部2-装载部3-刮板输送机4-机架和回转台5-履带行走部

6-油箱7-操作台8-泵站9-电控箱10-护板总成

图1EBZ-125XK型掘进机

3.1截割部

截割部又称工作机构，结构如图2所示，主要由截割电机、叉形架、二级行星减速器、悬臂段、截割头组成。

1-截割头2-悬臂段3-二级行星减速器

4-齿轮联轴节5-叉形架6-截割电机7-电机护板

图2EBZ-125XK截割机构

截割部为二级行星齿轮传动。

行星减速器结构如图3所示，由125kW的水冷电动机输入动力，经齿轮联轴节传至二级行星减速器，经悬臂段，将动力传给截割头，从而达到破碎煤岩的目的。

整个截割部通过一个叉形框架、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。

图3二级行星减速器

3.2装载部

装载部结构如图4所示，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转盘向内转动，从而达到装载煤岩的目的。

铲板设计有宽（2.8m）、窄（2.5m）两种规格，供用户根据需要选用。

1-铲板体2-刮板输送机改向链轮组3-三爪转盘4-驱动装置

1-铲板体2-改向链轮组3-转盘4-驱动装置

图4装载部

装载部安装于机器的前端。

通过一对销轴和铲板左右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上、下摆动，可向上抬起360mm，向下卧底250mm。

当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的截割稳定性。

3.3刮板输送机

刮板输送机结构如图5所示，主要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等（改向轮组装在装载部上）组成。

刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。

机架在该处设有可拆装的垫块，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。

刮板输送机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过在输送机尾部的张紧油缸来实现的。

1-机前部2-机后部3-边双链刮板

4-张紧装置5-驱动装置6-液压马达

图5刮板输送机

3.4行走部

EBZ-125XK型掘进机采用履带式行走机构。

左、右履带行走机构对称布置，分别驱动。

各由10个高强度螺栓（M30×

2、10.9级）与机架相联。

左、右履带行走机构各由液压马达经三级圆柱齿轮和二级行星齿轮传动减速后，将动力传给主动链轮，驱动履带运动。

现以左行走机构为例，说明其结构组成及传动系统。

如图6、图7所示，左行走机构主要由导向张紧装置、左履带架、履带链、左行走减速器、液压马达、摩擦片式制动器等组成。

摩擦片式制动器为弹簧常闭式，当机器行走时，泵站向行走液压马达供油的同时，向摩擦片式制动器提供压力油推动活塞，压缩弹簧，使摩擦片式制动器解除制动。

1-导向张紧装置2-履带架3-履带链

4-行走减速器5-行走液压马达6-摩擦片式制动器

图6左履带行走机构

图7左行走减速器

本机工作行走速度为3m/min，调动行走速度为6m/min。

通过使用黄油枪向安装在导向张紧装置油缸上的注油嘴注入油脂，来完成履带链的张紧（油缸张紧行程120mm），调整完毕后，装入适量垫板及一块锁板，拧松注油嘴螺塞，泄除油缸内压力后再拧紧该螺塞，使张紧油缸活塞不承受张紧力。

3.5机架和回转台

机架是整个机器的骨架，其结构如图8所示。

它承受着来自截割、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，机架为组焊件。

1-回转台2-前机架3-后机架4-后支撑腿5-转载机连接板

图8EBZ-125XK型掘进机机架

回转台主要用于支承、联接并实现切割机构的升降和回转运动。

结构如图8所示。

回转台座在机架上，通过大型回转轴承用止口、36个高强度螺栓与机架相联。

工作时，在回转油缸的作用下，带动切割机构水平摆动。

截割机构的升降是通过回转台支座上左、右耳轴铰接相连的两个升降油缸实现的。

左、右后支撑腿是各通过后支撑油缸及销轴分别与后机架连接，它的作用有四：

a．切割时使用，以增加机器的稳定性；

b．窝机时使用，以便履带下垫板自救；

c．履带链断链及张紧时使用，以便操作；

d．拾起机器后部，以增加卧底深度。

3.6液压系统

本机除截割头是由电机通过减速器驱动外，其余各部分均采用液压传动。

系统主泵站由一台55kW的电动机通过同步齿轮箱驱动一台双联齿轮泵和一台三联齿轮泵，同时分别向油缸回路、行走回路、装载回路、输送机回路供压力油，主系统由五个独立的开式系统组成。

该机还设有液压锚杆钻机泵站，可同时为二台锚杆钻机提供压力油，另外系统还设置了文丘里管补油系统为油箱补油，避免了补油时对油箱的污染。

液压系统原理如图9所示。

图9EBZ-125XK液压系统原理图

3.6.1油缸回路

油缸回路采用双联齿轮泵的后泵（40泵）通过四联多路换向阀分别向4组油缸（截割升降、回转、铲板升降、后支撑油缸）供压力油。

油缸回路额定工作压力由四联多路换向阀阀体内自带的溢流阀调定，其大小为16MPa。

截割机构升降、铲板升降和后支撑各两个油缸，它们各自两活塞腔并接，两活塞杆腔并接。

而截割机构两个回转油缸为一个油缸的活塞腔与另一油缸的活塞杆腔并接。

为使截割头、铲板和后支撑油缸能在任何位置上锁定，不致因换向阀及管路的漏损而改变其位置，或因油管破裂造成事故，以及防止截割头、铲板下降过速，使其下降平稳，故在各回路中装有平衡阀。

3.6.2行走回路

行走回路由双联齿轮泵的前泵（63泵）向两个液压马达供油，驱动机器行走。

行走速度为3m/min；

当刮板输送机不运转时，供输送机回路的63泵便并入行走回路，此时的两个齿轮泵（均为63泵）同时向行走马达供油，实现快速行走，其行走速度为6m/min。

系统额定工作压力为16MPa，且由装在两联多路换向阀阀体内的溢流阀调定。

注意：

根据该机器液压系统的特点，行走回路的工作压力调定时，必须先将刮板输送机开动（由于快速行走时，行走回路中并入了输送机回路的63泵，而输送机回路的系统额定工作压力为14MPa）。

通过操作多路换向阀手柄来控制行走马达的正、反转，实现机器的前进、后退和转弯。

机器要转弯时，最好同时操作两片换向阀（即使一片阀的手柄处于前进位置，另一片阀手柄处于后退位置）。

除非特殊情况，尽量不要操作一片换向阀来实现机器转弯。

防滑制动是用行走减速器上的摩擦制动器来实现的。

制动器的开启为液压控制，其开启压力为3MPa。

制动器的油压力由多路换向阀控制。

行走回路不工作时，制动器处于闭锁状态。

3.6.3装载回路

装载回路由三联齿轮泵的后泵（63泵）供油通过齿轮分流器，分配给两个装载马达，用手动多路换向阀控制正、反转。

该系统的额定工作压力为14Mpa。

3.6.4输送机回路

输送机回路由三联齿轮泵的前泵（63泵）向一个（或两个）液压马达供油，用一个手动换向阀控制马达的正、反转。

系统额定工作压力为14MPa，通过调节换向阀阀体内的溢流阀来实现。

3.6.5油箱补油回路

油箱补油回路由两个截止阀、一个文丘里管和若干接头等辅助元件组成，为油箱加补液压油。

如图10所示，补油系统并接在锚杆钻机回路的回油管路上（若掘进机不为锚杆钻机提供油源，则补油系统并接在运输回路或转载机回路的回油管路上）。

当需要向油箱补油时，截止阀