EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下的使用
EBZ260悬臂式掘进机
在复杂环境下的使用小组名称：连江项目部QC小组组长：江胜发副组长：龚锋
编制人：郭辉亮编制日期： 2016年8月26日
目录
一、工程概况 (3)
二、小组简介 (4)
三、选题理由 (4)
四、现状调查 (5)
五、确定活动目标 (5)
六、P阶段（方案选择） (6)
6.1 隧道单侧1台EBZ260隧道硬岩掘进机施工 (6)
6.2 二氧化碳爆破开挖法 (7)
七、D阶段（方案比较） (8)
八、C阶段（施工后检查） (10)
九、A阶段（方案选择） (10)
十、下一步打算 (10)
EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下的使用
连江项目组（郭辉亮）
摘要：隧道掘进是隧道工程项目中的一个重要环节，它直接影响到工程的施工质量、施工进度、生产成本和经济效益，本文将结合具体实例，介绍在临近居住区、公路的复杂环境中，通过现场调查和分析，综合各个影响因素，找出合适的掘进方式，提高隧洞爆破效果，达到预期的进度和经济效益目标，同时通过在复杂环境下对各类掘进技术的比较，希望能对今后同类工程提供参考。
一、工程概况
连江县塘坂引水二期工程第5标段，地点位于福建省福州市连江县境内，施工内容包括隧洞施工和管道施工，隧洞全长13055.4m，包括鲤鱼头隧洞（长689.277m）和鲤鱼头~牛埠山~红厦隧洞（长11145.923m）两条隧洞和四条支洞（共长1220.2m，其中松坞支洞288.3m，燕窝山支洞289.0m，菜堂里支洞278.4m，官岭支洞364.5m）。开挖断面均为马蹄型，衬砌后为圆形断面。
本标段于2015年09月20日中标，10月8日进场，因该标段隧洞线路长，确工作面广、点多等特点。现在在进行隧洞施工的工区是鲤鱼头出口隧洞、燕窝山支洞以及松坞支洞；鲤鱼头-牛埠山隧洞由于政策处理问题暂停施工；菜堂里支洞、官岭支洞、红厦支洞正在进行临建搭设工作。
其中鲤鱼头-牛埠山隧洞、松坞支洞、燕窝山支洞及官岭支洞均为复杂环境下的隧洞施工。其中松坞支洞侧面为居住区，支洞洞口洞口与居民区距离为20m。正前方是公路及农田，与支洞洞口距离为38.5m。松坞支洞施工环境比较复杂，计划采用EBZ260悬臂式掘进机掘进30m后，按照一般爆破开挖施工258.3m。鲤鱼头-牛埠山隧洞、燕窝山支洞、官岭支洞均需控爆。
二、小组简介
三、选题理由
四、现状调查
我部负责施工的塘坂引水二期第5标段工程，自2015年10月进场，开始施工前期准备。目前为止各个洞口施工情况如下表：
连江县塘坂引水二期工程第5标段施工情况表
其中松坞支洞和鲤鱼头-牛埠山支洞、燕窝山支洞、官岭支洞。由于施工环境比较复杂，需要采用控制爆破。若隧洞施工按照正常爆破审批，工程还要再拖延至少3.5个月（其中控制爆破审批需要1.5个月），因此选择合适的隧洞施工技术是本工程至关重要的因素。按照引水二期2018年底通水的要求，工期要拖延4个月以上。要选用合适的隧洞开挖方案，必须综合考虑。
五、确定活动目标
通过对现状调查我们找出了复杂环境下隧洞施工的主要问题，经小组集体讨论后活动目标定为“EBZ260悬臂式掘进机在复杂环境下
的使用”。不仅是解决项目部现在自身的问题，碰到类似的复杂环境，一样可以借鉴这样的经验。
六、P阶段（方案选择）
根据公司多年类似工程的施工经验，隧洞开挖除采用常规的爆破施工外，在爆破控制要求比较高的特殊环境下，还可以采用静态爆破药剂工艺、液压劈裂工艺、高压气体爆破工艺和硬岩全断面掘进机开挖工艺施工。
本工程是岩石隧洞控制爆破开挖工程，施工段岩石地质为中等风化钾长花岗斑岩，岩石抗压强度达到120MPa，经过分析比较采用硬岩全断面掘进机工艺和高压气体爆破工艺较为合适。其中硬岩掘进机日进尺可以达到2.0米左右；高压气体爆破日进尺为1.5米左右。
6.1 隧道单侧1台EBZ260隧道硬岩掘进机施工
采用全断面一次截割成型掘进施工：采用一台EBZ260硬岩隧道掘进机，隧道端面宽3.5米，高3.5米。
掘进施工:1台EBZ260硬岩隧道掘进机，一套锚固除尘滑移支架，配套二运移动式皮带机，送风、排风两条通风风管，两台500m3/min 轴流风机。掘进机将隧道端面岩石破碎剥离，落至掘进机铲板，掘进机启动铲板星轮，将碎石滑进掘进机前端刮板机刮板槽内，掘进机启动刮板机，将碎石通过刮板机转运到掘进机机身后侧，落到二运移动式皮带机前端，启动皮带机，将碎石转运到后侧的运渣车内，运渣车装满后，将碎石转运至指定的排放地点。也可采用一台装载机，两台运渣车，机械装载汽运除渣。
这种方法的优点是围岩扰动小，机械化程度高，人员少，避免群伤事故；有效控制超挖欠挖，开挖灵活；但是费用
6.2 二氧化碳爆破开挖法
高压气体膨胀技术就是应运而生的一种全新技术。它主要利用专用填充设备将液态二氧化碳输进高压钢管内并通过一端电加热的方式使液态二氧化碳瞬间气化，使高压钢管内的气体瞬间释放出几何级的能量，将堆积物瞬间击碎。
二氧化碳爆破工作原理
结构图
先将密封圈和破裂片，加热棒装入高压高压钢管内，拧紧合金帽，再将液态的二氧化碳通过填充器压缩至高压钢管内，再用线路测试器检测高压钢管内气压是否达标。这样即完成了起动前的准备工作。将高压钢管插进事先钻好的孔中，并通过专门的部件固定好钢管，将起动器的电源与加热器连接，当微电流通过加热棒时能瞬间将内部的液态二氧化碳加热使之转换为气体，随着管道内的二氧化碳气体体积的急剧膨胀被扩大到600倍，当压力持续增大达到40000PSI（3000BAR）时破裂片被击穿，随即通过泄压头以几何级当量释放出二氧化碳气体清除堵塞物料，从启动至结束整个过程仅需4毫秒。
由于二氧化碳属于惰性气体，整个作业过程中既不产生任何有害气体，也不产生电弧和火花，且不受高温、高寒、高湿等气象条件的影响。整个清堵工作可在一个安全高效的过程中完成。
爆破孔孔径一般为60mm或64mm，高压管直径54mm，管长800~1200mm，爆破深度一般不超过2500mm。高压管在孔外的一端设有充放气阀，一端安设与起爆器连接的接线头。管内装有气体产生器，其电极与起爆器接线头连接。固定套的固定机构随爆破启动，防止高压管自爆破孔中射出。高压管管体(结构如图所示)以特种钢材制
成，爆破时二氧化碳由液态转换成气态产生的体积膨胀约150~600L，反应时间约40ms，爆破压力约150~270MPa。
静态爆破后岩石大部分已经破碎或出现裂纹，然后利用挖掘机装配的液压破碎锤将大块岩石二次破碎分解，然后利用装载机、运输车出渣。
这种方法的优点是可延时控制，特别是在特殊环境下，实施过程中无破坏性震动和短波，无尘荡，无飞石，对周围环境无破坏性影响；具有本质的安全特性。安全警戒距离短，无安全隐患。
七、D阶段（方案比较）
八、C阶段（施工后检查）
在连江县塘坂引水二期工程中，3标同样也遇到了这样的问题，我们现场到3标施工地段观察，发现采用悬臂式掘进机掘进时，对附近的居住区，除了机器运转时噪声较大外，对居民住房和公路均无较大影响。在方案比较时可以发现，成本也没有增加很多。因此，在连江县塘坂引水二期工程5标松坞支洞，可以采用EBZ260悬臂式掘进机掘进。
九、A阶段（方案选择）
根据上述方案比较分析，若采用EBZ260悬臂式掘进机掘进30米，增加的施工成本不多，就可以解决本工程因控制爆破审批手续影响，至少可以提前3.5个月进洞施工（其中爆破审批1.5个月），提前实现运行效益，将对本工程起到至关重要的作用。我部目前洞挖施工设备、人员已经全部进场，为确保工程施工的顺利进行，在塘坂引水二期工程5标松坞支洞进行EBZ260掘进机掘进施工，在费用可控的情况下，将对工程进度的全面提升起到关键的作用。
十、下一步打算
经过开展QC攻关活动，不但取得了可观的经济效益、社会效益，而且培养了一批技术人才，使其加深了对PDCA的理解，并学会了采用此种方法解决施工中的难题。我们小组接下来将对“加快隧洞施工速度”展开技术攻关。
悬臂式掘进机介绍
目录 一·概述 §1－1·掘进机的用途 §1－2·掘进机的发展历程 §1－3·掘进机的技术发展趋势 §1－4·悬臂式掘进机产品形式 §1－5·悬臂式掘进机产品型号编制 二·悬臂式掘进机的技术特点 §2－1·悬臂式掘进机的基本组成 §2－2·悬臂式掘进机技术特点 §2－3·EBZ160（J1C）掘进机结构特征和工作原理三·悬臂式掘进机主要生产企业及其产品
一·概述 随着回采工作面机械化程度的提高，回采速度大大加快，巷道掘进和回采工作也必须加快。靠钻爆法掘进巷道已经满足不了要求，采用掘进机法，使破落煤岩、装载运输、喷雾灭尘等工序同步进行，是提高掘进速度的有效措施。 按照工作机构切割工作面的方式，掘进机可分为部分断面巷道掘进机和全断面巷道掘进机两大类。 部分断面巷道掘进机主要用于煤和半煤岩巷道的掘进，其工作机构一般由一悬臂及安装在悬臂上的截割头所组成。工作时，机构上下左右摆动，截割头旋转完成煤岩的破碎。全断面巷道掘进机主要用于掘进岩石巷道，其工作机构沿整个工作面同时进行连续推进。全断面巷道掘进机目前在煤矿上没有广泛应用。 本着以高新技术改造煤矿机械，率先促使所经营的产品升级换代至世界一流水平的三一重型装备有限公司在掘进机产品领域主要以悬臂式巷道掘进机作为开发的主导产品。下面就请大家一起来了解我司的掘进机产品。 §1－1·掘进机的用途 悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备属于部分断面巷道掘进机，它集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体，包含多种机构，具有多重功能。悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成。主机把岩石切割破落下来，转运机构把破碎的岩渣转运至机器尾部卸下，由后配套转载机、运输机或梭车运走。悬臂式掘进机的切割臂可以上
掘进机截割部设计
2.1.2 各部件的结构型式的确定 2.1.2.1 切割机构 (3)行星减速器 主要由箱体、减速齿轮、二级行星轮架、输入、输出轴构成。太阳轮与行星轮相啮合，此行星轮通过两个轴承装在星轮轴上，两端装有孔用弹性挡圈，星轮装在第一级行星架相应的轴孔内，内轮与箱体组成一体并与行星轮啮合带动第一级行星架，实现第一级减速[7]。 第二级的太阳轮与第一级行星架为渐开县花键联结，太阳轮与第二行星轮啮合，此行星轮装在第二级的轮轴，此轮轴装在第二级行星架相应轴孔内。这里内轮与减速器壳体组成一体与行星轮啮合，此星轮不仅自转还绕太阳轮公转，从而实现第二级减速器。 图2-1 EBZ200E掘进机的截割部行星减速器结构 Fig.2-1 EBZ200E roadheader in Jiamusi Coal Mine Machinery Co. Ltd. 2.2.4 截割机构技术参数的初步确定 2.2.4.3 电动机的选择 根据行业标准MT477-1996YBU系列掘进机用隔爆型三相异步电动机选择，确定截割功率为200kw，额定电压AC1140 /660 V，转速1500rpm
表2-2电动机的基本参数[13] 功率/kW 效率η/% 功率因数 /cos?堵转转矩堵转电流最小转矩最大转矩冷却水流 量/31 m h- ? 额定转矩额定电流额定转矩额定转矩 200 92 0.85 2.0 6.5 1.2 2.6 1.3
3悬臂式掘进机截割机构方案设计 3.1截割部的组成 掘进机截割部主要由截割电动机、截割机构减速器、截割头、悬臂筒组成。见图3-1.截割部是掘进机直接截割煤岩的装置，其结构型式、截割能力、运转情况直接影响掘进机的生产能力、掘进效率和机体的稳定性，是衡量掘进机性能的主要因素和指标。因此，工作部的设计是掘进机设计的关键。 1 截割头 2 伸缩部 3 截割减速机 4 截割电机 图3-1 纵轴式截割部 ?3.2 截割部电机及传动系统的选择 切割电机的选择应根据工作条件选取，由设计要求可知，所设计的掘进机可截割硬度为小于85Mpa的中硬岩，查表2-1可知应该选取功率为200KW的截割电动机。电机动力经传动系统传向截割头进行截割，且机体为焊接结构，前端与行星减速器相联，后端联接回转台。电机输出力矩，通过花键套传递给减速器，再由花键套传到主轴，主轴通过内花套键与截割头相联，把力(矩)传递到割头上，截割头以此方式进行工作。 3.5 传动方案设计 悬臂式掘进机的传动方式为电机输出轴通过联轴器将转矩传递给减速器的输入轴，减速器输出轴通过联轴器将转矩传递给主轴，主轴带动截割头转动。
悬臂式掘进机设计
机械、液压 部分
一、概述 1.1 产品特点 EBZ-125XK是西安煤矿机械厂与科研院校合作开发的中型悬臂式掘进机。该机主要特点是：1）结构紧凑、适应性好、机身矮、重心低、操作简单、检修方便；2）炮头采用具有36把镐型截齿、齿座呈螺旋线形排布的球微锥形截割头；3）有低速大扭矩液压马达直接驱动的第一运输机；4）有星轮与低速大扭矩马达连接成一体的弧形三齿星轮装料装置；5）有马达+减速机构形式的行走部；6）有滑动式行走结构上用的耐磨板；7）有为液压锚杆钻机及二运输机留的液压接口；8）电气系统有失压、短路、过载、温度、瓦斯断电等保护功能。 1.2 主要用途、适用范围 EBZ-125XK型悬臂式掘进机主要是为煤矿综采及高档普采工作面采掘巷道掘进服务的机械设备。主要适用于煤及半煤岩巷的掘进，也适用于条件类似的其它矿山及工程巷道的掘进。该机可经济切割单向抗压强度≤60MPa的煤岩，可掘巷道最大宽度(定位时)5m，最大高度3.75m，可掘任意断面形状的巷道，适应巷道坡度±160。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 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1470 r/min 截割头转速55 r/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
悬臂式掘进机行走机构的功能及设计研究 崔学普
悬臂式掘进机行走机构的功能及设计研究崔学普 发表时间：2018-01-18T09:40:26.307Z 来源：《基层建设》2017年第30期作者：崔学普冯彦坤赵岩领 [导读] 摘要：当前，随着工程建设的发展，为提高岩石巷道掘进工作效率，采用机械化作业，可以使掘进的各道工序高质量完成。 中铁工程装备集团隧道设备制造有限公司河南新乡 453000 摘要：当前，随着工程建设的发展，为提高岩石巷道掘进工作效率，采用机械化作业，可以使掘进的各道工序高质量完成。悬臂式掘进机属于分断面掘进机，是一种集截割、转运、行走、喷雾、除尘于一体的综合掘进设备，在工程中得到普遍的应用。基于此，文章就悬臂式掘进机行走机构的功能及设计进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。 关键词：悬臂式掘进机；行走机构；功能；设计 1.悬臂式掘进机行走机构的组成、功能 1.1组成 悬臂式掘进机行走机构中的动力源是根据驱动的实际形式来划分的，主要包含2种形式：电机驱动形式以及液压马达驱动形式。悬臂式掘进机行走机构中的履带板是根据结构形式区分的，主要包括整体式履带板以及滚子式履带板。其中铸造的或者是锻造的整体式履带板在当前应用比较广泛。悬臂式掘进机行走机构中的履带链支承的主要方式为支重轮式和摩擦板式两种。相对来说支重轮式的行走结构比较复杂，并且其支重轮损坏的几率非常高，但是在工作的时候传动的效率高，同时能够在不同的环境下被使用，其中的摩擦板式行走结构虽然相对简单，也不易被损坏，但是其传动效率低。因此须根据不同的环境采用不同的履带链支承。悬臂式掘进机行走机构中履带张紧装置包括2种形式：①机械式张紧装置；②液压张紧装置。在行走机构中履带是负重最大的而且起着特别重要的作用，因此行走机构中的张紧装置所承受的压力是很大的，其设计要求也是最高的。只有张紧装置安全可靠，才能保证行走机构的正常使用。 1.2功能 行走机构是悬臂式掘进机主要的构成部分，是保证和实现隧道基本开挖等一系列工作的必要部件。其功能就是保证设备在隧道中不同位置实现移动并对巷道部分的断面进行截割开挖，对整台掘进机进行支撑，并保证设备在隧道中的开挖行走。同时行走机构能够实现对掘进机行走速度的控制，保证岩石的支护、设备维护维修、以及其他行走过程中的辅助功能等等。 2.悬臂式掘进机行走机构的设计措施 2.1掘进机行走部设计要求 （1）掘进机应满足足够的接地比压：（2）行走部应具有良好的制动能力；（3）掘进机应具有足够的驱动能力和转弯性能；（4）行走部应具有良好的防侧倾功能；（5）履带架应具有良好的导向性，履带板有防侧滑功能。 2.2掘进机主要参数的确定 按照大体的顺序对几个关键的参数进行确定，并列出参数确定的公式，其中几个尺寸相互间关联，确定应根据实际情况进行选取，经过反复验证后方可确定。 （1）掘进机牵引力的确定 掘进机在工作状态中，其需要最大牵引力的工况是掘进机在爬最大坡度时转弯所需要的牵引力，其单边牵引力 式中G———掘进机整机重量； f———履带板组与地面的滚动阻力系数； μ———履带板组与地面之间的转向阻力系数； L———单边履带板组接地长度； B———2条履带中心距； n———掘进机重心与履带行走部接地形心的纵向偏心距。 （2）掘进机接地比压的确定 在掘进机设计中接地比压指的是掘进机整机重量与2条履带板接地面积的比值，转载机的重量作用于掘进机和刮板机上，所以为了更接近掘进机的实际接地比压，接地比压的重量应更改为掘进机的重量加上1/2的二运重量，在实际设计中也有将掘进机的总重默认为整机重量加上转载机的重量，其比压 式中b———掘进机单块履带板宽度； g———转载机重量。 一般中型掘进机要求接地比压p≤0.14MPa，对于重型掘进机由于结构限制要求也可以略大于0.14MPa。 （3）行走中心距的确定 行走中心距主要是在设计时考虑掘进机的侧倾能力和转弯功能，行走中心距 B＝（3.5~4.5）b中心距越大，整机的防侧倾能力越大，其转弯所需牵引力越小。 2.3掘进机行走机构的改进设计 掘进机要想移动、转弯，必须依靠行走机构，行走机构几乎承担着掘进机的整个重量。为进一步提高掘进机的适应性，应对掘进机的
掘进机设计
部分断面掘进机（横轴式） 1. 概述 巷逍掘进机是一种能够完成截割、装载、转载煤岩，并能自己行走，具有喷雾火尘等功能的巷道掘进联合机组，根据工作方式的不同可分为全断而掘进机和部分断而掘进机。前者可一次截割出所需断面，且断面形状多为圆形，主要用于工程涵洞及隧道的岩石掘进；后者一次仅能截割断而一部分，需工作机构上下左右多次摆动、移动，逐渐截割才能掘出所需断而，断而形状可以是矩形、梯形、拱形等，英中悬臂式断而掘进机在煤矿中使用很普遍。 1.1国内外的发展、现状、水平 1.1.1国外掘进机的发展概况 早在上世纪30年代，徳国、前苏联、英国、美国等就开始了煤矿巷道掘进机的研制，但巷逍觉仅仅得到较广泛工业性应用还是在第二次世界大战之后。1948年，匈牙利开始研制F系列煤巷掘进机。1949年生产的F2型掘进机，是世界上的第一台悬臂式掘进机，不过当时还未能实现悬臂式掘进机的全部功能。1951年匈牙利研制了采用履带行走机构的F4型悬臂式掘进机，这种机型除采用横轴截割方式和调动灵活的履带行走机构外，还采用了铲板和星轮装载机构，并采用了刮板运输机转运物料。这种机型已经具备了现代悬臂式掘进机的雏形。F系列掘进机是目前悬臂式横轴掘进机的原始机型。 1971年奥地利ALPINE公司在匈牙利F系列掘进机的基础上，研制了AM—50型掘进机, 并在此基础上逐步形成了AM系列掘进机。在此基础上，徳国EICK-H0FF公司自行研制出了EVA系列掘进机。1973年WESTFALIA公司成功研制了WAV—170和WAV—200型掘进机，并在此基础上发展为WAV系列型掘进机。F系列、AM系列和WAV系列掘进机均采用的是横轴截割机构。 1956年前苏联生产了首台纵轴悬臂式掘进机。1960—1964年，英国从前苏联引进，并同时开始了悬臂式掘进机的研制。1963年D0SC0公司通过改变截割头截齿配列和更换电气系统，研制岀了D0SC0系列掘进机。1968年徳国EICKH0FF公司在引进的D0SC0掘进机基础上研制开发出了EV-100型掘进机。后来徳国PAURAT公司又研制出了ET系列掘进机，使纵轴悬臂式掘进机逐步形成系列化。 经过半个多世纪的发展，目前，国外掘进机主要生产国有：英、徳、俄罗斯、奥地利、日本等国，所生产的掘进机已被广泛用于硬度低于8半煤岩的采准巷道掘进，并扩大到岩巷。重型机不移位截割断面达35~42〃，，多数机型能在纵向±16、横向8的斜坡上可靠工作，截割功率在132~300kw,机重在50-100（,切割岩石硬度f为12。部分机型截割速度已降至lm/s以下，牵引速度采用负载反馈调节，以适应不同岩石硬度；一些机型除设有后支撑外, 还在履带前后安装了卡爪式液压扎脚机构，以便在切割岩石时锚固宦位。机电一体化己成为掘进机发展趋势，新推岀的掘进机可以实现推进方向和断面监控、电动机功率自动凋肖、离机遥控操作及工况监测和故障诊断，部分掘进机实现PLC控制，实现回路循环检测。 1.1.2国内掘进机的发展概况 我国悬臂式掘进机的发展大体分为三个阶段。第一阶段是上世纪60年代初期到70年代末，这一阶段主要是已引进国外掘进机为主，在引进的同时，我们的技术人员开始尝试进行消化吸收，但研究水平较低，主要以切割煤的轻型机为主。
悬臂式掘进机伸缩部件的结构设计
目录 目录 (1) 第1章绪论 (3) 1.1课题研究目的和意义 (3) 1.2悬臂式掘进机国内外的发展现状及趋势 (4) 1.2.1 国外发展现状及发展趋势 (4) 1.2.2 国内发展现状及发展趋势 (5) 1.2.3 发展前景及展望 (6) 1.3主要研究内容 (7) 第2章截割头的设计 (9) 2.1截割头简介 (9) 2.2截割头体形状确定 (9) 2.3选择掘齿类型 (9) 2.3.1 截齿受力对比 (10) 2.3.2 齿尖受力对比 (11) 2.3.3 安装方式对比 (11) 2.4截齿在截割头上分布的方式 (12) 2.5本章小结 (13) 第3章减速机的结构设计 (14) 3.1选择电动机类型及参数 (14) 3.2减速机参数确定 (14) 3.3分配传动比及选择材料 (15) 3.4高速级齿轮参数计算 (16) 3.4.1 确定齿数 (16) 3.4.2 确定齿轮模数、中心距 (16) 3.4.3 确定齿轮几何参数 (17) 3.5低速级齿轮参数计算 (17) 3.5.1 确定齿数 (17) 3.5.2 确定齿轮模数、中心距 (17) 3.5.3 确定齿轮几何参数 (18) 3.6校核计算 (18) 3.6.1 重合度计算 (18) 3.6.2 齿根弯曲强度校核 (19) 1
3.6.3 键强度、轴刚度校核 (21) 3.7本章小结 (22) 第4章伸缩臂的结构设计及分析 (23) 4.1伸缩臂的基本结构 (23) 4.2整机的受力分析 (24) 4.2.1 轴向钻进工况下的受力分析 (25) 4.2.2 向上摆动工况下的受力分析 (25) 4.2.3 向下摆动工况下的受力分析 (26) 4.2.4 左右摆动工况下的受力分析 (26) 4.3内伸缩截割臂的受力分析 (27) 4.3.1 向上摆动工况下的受力分析 (27) 4.3.2 向下摆动工况下的受力分析 (29) 4.3.3 左右摆动工况下的受力分析 (30) 4.4内伸缩臂刚度校核 (31) 4.5本章小结 (31) 结论 (32) 致谢 (33) 参考文献 (34) 2
悬臂式掘进机安全操作规程
悬臂式掘进机安全操作规程 一般规定 （1）司机必须熟悉机器的结构，性能、动作原理，懂得设备的一般维护保养和故障处理知识。 （2）坚持使用掘进机上所有的安全闭锁和保护装置，不得擅自改动或甩掉不用，不能随意调整液压系统、雾化系统各部的压力。 （3）各种电气设备控制开关的操作手柄、按扭，指示仪表等要保证完好、如有损坏，丢失及时更换。 （4）机器必须配备正副两名司机，正司机负责操作，副司机负责监护。司机必须精神集中，不得擅自离开工作岗位，不得委托无证人员操作。 （5）在掘进停止工作、检修及交接班时必须断开机器上的隔离开关，并将供电开关打到停电位置，检修时还应在顺槽供电开关上挂停电牌。 （6）必须严格执行现场交接班制度，填写交接班日志，对机器运转情况和存在问题要向接班司机交待清楚。 （7）司机除应会熟练操作机器外，还应对其进行日常检查和维护工作。在发现掘进机有故障时，应积极配合维修人员进行处理，不能处理时，要立即向班、队长汇报。 （8）切割完支护时，必须将铲板落至与底板接触，将电气控制回路断开，断开掘进机上的隔离开关，切断掘进机供电电源。 （9）巷道中有淋水时，必须及时采取措施保护电控箱、接线腔、电气控制操作台、液压油箱等，防止进水及防潮。 （10）坚持掘进机的完好，不准带病作业。 （11）瓦斯超限或通风不良时严禁开机。 （12）在发生危及人身安全、设备安全和其它紧急情况下，可采用紧急停车手段，使机器停机。 作业前的检查 （1）各机器操纵手把应齐全、灵活、可靠、是否处于“0”位。 （2）机械、电气、液压系统，安全保护装置应正常可靠，零部件应完整无
缺，各部连接螺丝应齐全、紧固。
悬臂式掘进机发展现状与趋势
悬臂式掘进机发展现状与趋势 专业：机械工程及自动化 摘要：通过对悬臂式掘进机结构组成的了解，理解其工作原理;并对国内外悬臂式掘进机发展现状及趋 势进行探讨，加强对悬臂式掘进机的理解；同时针对悬臂式掘进机截割部中所运用的行星传动技术进行 介绍，从而进一步明白EBZ100型掘进机的研究意义 关键字：悬臂式掘进机；结构；发展现状；趋势；行星传动；研究意义 1悬臂式掘进机简介 目前国内外研制和使用的掘进机按所掘断面的形状可分为全断面掘进机和部分断面掘进机。全断面掘进机通过截割机构的旋转和连续推进，将整个巷道断面的煤岩破碎。根据巷道断面的尺寸，把道具布置于工作机构上，通过刀具破落煤岩，完成装载、转载、支护等多种工序作业。因其功率大，破岩硬度高、尺寸及机重大，主要用于开掘岩石巷道、隧道，掘出的巷道断面形状为圆形。部分断面巷道掘进机截割机构的道具其仅能作用于工作面煤岩巷道的局部断面上，为了掘出所要求的巷道断面尺寸，破落整个工作面的煤岩，必须依靠截割机构进行多次截割，平行于掘进断面的工作面连续移动，才能达到整个断面的掘进。部分断面掘进机主要适用于煤及半煤岩巷道掘进，其工作方式灵活，对巷道的形状和煤岩的赋存情况适用性强．外形尺寸和重量小，生产效率高，便于巷道支护，能耗低，可以得到矩形、拱形、梯形等多种断面形状的巷道。其可分为悬臂式、冲击式、圆盘滚刀式掘进机和连续采煤机四种，其中悬臂式掘进机在煤矿中得到普遍的使用。 悬臂式掘进机是煤矿井下巷道综掘法的主要设备，它集开挖、装碴和自动行走于一体，
操纵方便，对复杂地质适应性强，便于支护，用于煤和半煤岩层的掘进因此在采矿工程中得到了越来越广泛的应用。 悬臂式掘进机上要有横轴式掘进机和纵轴式掘进机。它们的主要组成部件相同，只是截割头的布置不同。悬臂式掘进机由截割部、装运部、本体部、行走机构、后支承、液压系统、润滑系统、除尘喷雾系统等组成。 （1）截割部结构 截割部主要由截割头组件1、悬臂段2、截割减速器3、截割电机7组成，如图1所示。截割减速器3两端的法兰盘分别与电动机7和悬臂段2连接成一体，悬臂段2中的传动轴通过花键及螺钉与截割头组件1相连接。电动机7经截割减速器3、悬臂段2中的传动轴驱动截割头组件1旋转截割煤、岩。截割部靠销轴4与截割头升降油缸相连接，靠销轴8与截割头回转台相连接。在截割头升降油缸推动下，可绕销轴8上下摆动；在截割头回转油缸推动下，可随截割头回转台左、右摆动。 图1 截割部结构 1-截割头组件；2-悬臂段；3-截割减速器；4、6、8-销轴；5-盖板；7-截割电机 (2)装运部结构 装运部的作用是将截割头破碎下来的煤和岩石装运到配套的转运设备上去。它由装载部（铲板部）和运输部（第一运输机）两部分组成。装载部（铲板部）的结构如图2所示，它由主铲板2、侧铲板1、星轮驱动装置4、弧形三齿星轮5等组成，两台低速大转矩马达直接驱动两个弧形三齿星轮5旋转，将截割头破碎下来的煤和岩石装运到运输部（第一运输机）的机尾溜槽8中。铲板通过耳座6与铲板升降油缸连接，通过支点耳座7与本体部连接；铲板升降油缸推动铲板绕支点耳座7可上下摆动。 星轮驱动装置结构如图3所示，弧形三齿星轮1通过定位销2和螺钉4与旋转盘3连接，液压马达6的输出轴插入旋转盘3的花键孔，带动旋转盘3及弧形三齿星轮1旋转。 第一运输机位于机体中部，是中双链刮板式运输机，其结构如图4。运输机分前溜槽1和后溜槽3，前、后溜槽用高强度螺栓2联接，运输机前端通过插口插入铲板部和本体部连接的销轴上，后端通过高强度螺栓固定在本体上。运输机采用二个液压马达5直接驱动链轮，带
悬臂式掘进机带式转载机
悬臂式掘进机带式转载机 １范围 本标准规定了悬臂式掘进机配套用带式转载机(以下简称“转载机”)的产品分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于煤矿煤巷及半煤岩巷掘进作业用的转载机。 ２规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T1356—2001 通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓(idt ISO 53:1998) GB3836.1 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求(GB3836.1—2000，eqv IEC 60079-0:1998) GB3836.2 爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”(GB3836.2—2000，eqv IEC 60079-1:1990) GB3836.4 爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”(GB3836.4—2000，eqv IEC 60079-11:1999) GB/T10095.2—2001 渐开线园柱齿轮精度第2部分：径向综合偏差与径向跳动的定义和容许值（idt ISO 1328-2:1997） GB/T10595—2009 带式输送机 GB/T13306—1991 标牌 JB3927—1985 移动带式输送机技术条件 MT113 煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则 MT820—1999 煤矿井下用带式输送机技术条件 MT821—1999 煤矿井下用带式输送机托辊技术条件 MT914 煤矿用阻燃抗静电织物整芯输送带 ３术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 转载机 belt conveyor for boom-type roadhead 适用于悬臂式掘进机与后配套运输设备之间的中间转载物料输送设备，是可以随着掘进机纵向整体移动的带式输送机。 3.2 输送带conveyor belt 输送机承载物料的承载件和牵引件。 [GB/T14521.4—1993，定义5.1]