大坡度综掘机的设计初探

・１０２・　煤矿机电　２００７年第６期　和图４所示。　割部下切的情况下尽量加大装料爪的高度；　２）采用中双链刮板输送机，以减少物料卡链故障；　３）大坡度下山掘进，刮板链容易在前部回链处堆积而　产生卡链、跳链故障，故对输送机的张紧机构提出了较高的　要求，其设计原则是根据驱动装置功率及下山时刮板链组的　重力大小来确定张紧机构的初张力，一般应按１～１．２倍设　计；其最大张力按驱动装置的最大驱动力设计（或按马达的　图３压力－流量特性曲线图　糌　校　图４效率曲线图　（收稿１３期：２００７—０６—２５）　文章编号：１００１—０８７４（２００７）Ｏ６—０１０２—０２　大坡度综掘机的设计初探　杨素玲，史成建，王文耀，胡森旭　（三一重型装备有限公司，辽宁沈阳１１００２７）　中图分类号：ＴＤ４２１．５　文献标识码：Ｂ　１设计原则探讨　为满足大坡度工况下巷道快速掘进的需求，对２５。以下　下山掘进的综掘机从截割、装运、行走及安全等方面进行了　初步探讨，力图解决其稳定性、物料装运及顺利行走等问题。　（１）截割机构。为适用大坡度下山掘进工艺的要求，截　割机构除强度和刚度要求和工作稳定可靠外，还要做到如下　几点：　１）截齿及导料板适当加高、加长，以利于截割及装料；　２）下切深度适当加大（应达到３５０ｍｍ以上），以利于下　山掘进；　３）截割部最好为伸缩式结构，以利于巷道修形及机器　调动。　（２）装运机构。为解决大坡度下山掘进工况下物料连　续装运问题，采取了如下措施：　１）铲板装载机构采用蟹爪式或五爪星轮（实践证明，此　种工况下五爪星轮的装料效果比三爪星轮好）。在不影响截　最大输出力矩设计）；最小初张力到最大张力的行程决定张　紧装置的缓冲效果，设计最大行程以不产生跳链为准；　４）为有效输送物料刮板应适当加高，变窄。加高１０％　左右就能满足２５。以下下山输送物料的要求，如图１所示新　设计、原刮板三维比较对照图，如加高空间受限且重量太大，　应适当加大驱动装置动力。　ａ）新设计刮板　ｂ）原刮板　图１新设计、原刮板比较图　（３）行走机构。大坡度综掘机的一个关键问题是如何　解决机器的调动，因为在较大的坡度下，机器对地面的有效　压力为重力的分力，根据公式，有效附着力Ｆ＝／ｚＧｃｏｓａ，在其　它条件不变的情况下，随坡角增大将减小。综掘机调动的灵　活性取决于有效驱动力与行驶阻力的比值，比值越大，调动　越灵活。有效驱动力取决于以下两种力中较小的一个：驱动　装置所能产生的驱动力、机器对底板的附着力。对这种情况　主要采取了以下措施：　１）加大行走驱动装置功率，输出扭矩比普通掘进机加　大了３２％，以保证有足够的驱动力；　２）采用整体铸造高强履带板，履翅加高到２０ｍｍ，为普　通型的３倍以上，图２所示新设计、原履带板三维比较对照　图，以便改善综掘机对底板的附着力（综掘机对底板的附着　力还与底板类型、含水量等因素有关），增加有效驱动力。　ａ）新设计履带板　ｂ）原履带板　图２新设计、原履带板三维比较对照图　３）采用了辅助倒车油缸，辅助综掘机调动。　（４）机器稳定性。考虑到综掘机是大坡度下山掘进及　维普资讯 http://www.cqvip.com ２００７年第６期　煤矿机　电　・１０３・　后配套转载机的需要（转载机使综掘机重心后移），综掘机　文章编号：１００１—０８７４（２００７）０６～０１０３—０２　重心相对履带中心的前置量，应比普通综掘机（适用坡度为　±１６。）减少１５０ｍｍ左右，使机器在大坡度下山掘进及平巷　掘进时保持最佳的纵向稳定性。　（５）安全。因综掘机工作在大坡度工况及底板情况不　同，机器自身产生滑动的可能性较大，这给生产安全带来一　定的隐患，为此增加了一些辅助装置，如防侧滑油缸，倒车油　缸（可作为防下滑油缸用）以提高机器本身的稳定性。　按以上原则设计的综掘机参数如下：　总重４６ｔ　总长　１６．２５ｍ　总宽　２．９ｍ　总高　１．８ｍ　截割功率　１６０／１００ｋＷ　供电电压　１　１４０／６６０Ｖ　适用倾角　一２５。一＋１６。　２使用效果　按以上设计原则进行设计的大坡度综掘机已进行了工　业性实验，试验结果基本达到了预期的设计要求，使用情况　如下：　进行实验的矿井是一个全岩大巷，计划２００８年底投产，　断面宽４．３８ｍ，高３．５３ｍ，地质条件十分复杂，主要是泥岩和　白砂岩，局部硬度达到ｆ＝８，岩石层节理发育不良，岩石含　水，迎头积水很多，掘进机装运困难，泥岩则造成行走困难。　在掘进过程中，还多次遇到坚硬且磨蚀性很强的石英岩。原　采用的是炮掘，平均月进尺量５０ｍ。自从２００６年１２月使用　了ＥＢＺ１６０（ＣＤ）大坡度综掘机后，月进尺量大幅度提升，一　月份进尺１２０ｍ，二月份进尺１６０ｍ，三月份进尺１８０ｍ，四月　份进尺达２００ｍ，使用大坡度综掘机４个月，累计进尺量达　６６０ｍ，远超过预期目标。　３问题思考　按以上原则设计制造的综掘机，实际使用效果基本达到　了设计要求并取得较好的经济效益；但仍有几个问题需进一　步探讨：　（１）因大坡度下山掘进时，物料、水等都集中掘进工作　面，如何有效提高物料的装运效率，特别是工作面水量大的　情况下如何排除，需要从综掘配套设备及掘进工艺方面进一　步的探讨。　（２）如何提高机器调动的灵活性，解决大坡度工况下，　综掘机适应各种底板条件有效行驶的问题（应尽量减少辅　助措施），其中行走方式需进一步探讨。　（３）提高综掘机稳定性，如何通过调整综掘机重心，以　提高机身的稳定性，使大坡度综掘机适用于更多的工况，如　上山掘进。　（４）伸缩部的润滑问题。巷道坡度较大，伸缩部的润滑　是一个技术性的难题，有待于进一步的完善。　（收稿Ｈ期：２ｏ０７—０７一ｏ４）　ＥＢＺ．１３２ＳＨ型掘进机　水冷却系统的改进　王国志　（大同煤矿集团公司挖金湾煤业公司，山西大同０３７０４２）　中图分类号：ＴＤ４２１．５　文献标识码：Ｂ　ＥＢＺ　１３２ＳＨ型掘进机自２００５年起在我矿使用至今，发　现整机在设计上有很多优点：有提高机器稳定性的装置，装　运部及行走部采用了液压驱动装置，电控系统采用了ＣＰＵ　微处理集中控制等。但该机的水冷却系统效果却不太好，油　箱的油温升高快，循环油温高，导致液压系统密封元件损坏　率高、油泵压力降低、漏损严重、液压马达损坏。另外，该机　的水冷却系统分支路多，单位时间内总出水量大，在巷道处　于下坡及底板松软的情况下，极易造成行走链轮原地打滑现　象。我矿在３０９盘区２９２８巷的掘进中，在一个月内，因循环　油温升高引起密封元件损坏而造成３台马达损坏，管路接头　处组合密封垫圈损坏达２０多个，普通Ｏ型垫圈达６０多个，　漏油现象极为严重。机组在该巷道掘进过程中，也曾出现过　因洒水过多，链轮原地打滑３次，这些故障不仅影响了生产，　还极大地浪费了材料及配件。　究其主要原因是由于水冷却系统设计的不合理：管路分　支太多，达不到负载要求，油箱起不到应有的冷却效果。原　设计系统如图１所示。针对这些故障现象，考虑到内喷雾系　统一般使用不太好，笔者对水冷却系统作出如下改进：①去　掉内喷雾回路；②去掉引射喷雾；③加大外喷雾出水嘴的直　径。改造后的水冷却系统如图２所示。　赢压水泵　泵站电机　禁站传动箱　冷击¨器　冷却器　截割电机　去引射喷嚣　图１改造前水冷却系统图　喷雾　截割电机　去外喷雾　图２改造后水冷却系统图　改造后，使用效果很好，彻底杜绝了异常的油箱油温升　高现象，避免了因油温升高而烧坏行走马达的现象。一班工　作后，油箱的油温均衡在约３８℃，降温效果显著，彻底解决　了因油箱油温高造成的跑油和漏油现象，减少了停机事故，　增加了截割时问，从而充分发挥了ＥＢＺ一１３２ＳＨ型掘进机在