掘进机截割时受力分析
EBZ230型掘进机截割臂的设计研究
EBZ230型掘进机截割臂的设计研究摘要：我公司生产的EBZ230型半煤岩、软岩巷道掘进机，截割臂采用整体式焊接工艺成型，采用这种工艺，各分件可以独立成形，通过块状组立，容易实现比较复杂的结构。
可是采用整体焊接结构也存在加工工艺性不好，装配工艺性不好及强度低等诸多问题。
关键词：掘进机截割臂整体强度优化设计The research of EBZ230 roadheader cutting arm designSong YuchenJiamusi coal-mining machinery Co.，Ltd, Heilongjiang Jiamusi 154003Abstract: The EBZ230 roadheader of semi-coal rock and soft rock tunnel。
cutting arm was formed by integral welding technology。
Using this technique, each component could be independently formed, It was easy to realize more complex structure through assembling block, there were also many problems with integral welding structure，such as processing technology and assembly process were not perfect, and the strength was low。
Keywords: roadheader cutting arm strength optimization design半煤岩、软岩巷道掘进机在矿井下进行掘进作业时的环境非常恶劣，有些岩层节理不发育，软硬程度不一，结构很复杂，普氏硬度能达到6～8，强度和韧性较高，掘进机工作时截割部所承受的冲击、扭转、折弯强度非常大。
掘进机割岩的截齿角度分析
图 ４ 截 齿 三 维 模 型
总结
掘进机截割头在设计 阶段 ， 确定截齿在 截割头上 的位置与 角 度是核心任务 。 通过设计合理的截齿排 列可 以确定截齿齿尖点 的 图 ２截齿切 削图 空间位置 ， 目前 国内外通过设计与优化截齿排列 图 、 切 削断面图 、 ２ ． １ 崩落角 。镐形截齿截割岩石 时， 岩体表面会沿着截齿轴线两 切 削顺序 图等手段 ， 较好地解决 了截齿排列 不合 理的问题 。但 由 侧分裂成一 连串的三角形 截槽 ， 其 截槽边与截齿轴 线间 的角大致 于截齿受力 的复杂性与多变性 ， 以及在实 际安装过程 中的定位 困 呈恒值 ， 称之为崩落 角。崩落角主要受 岩石性质 ， 截齿尺寸参数与 难 ， 对截齿安装时角度定位问题 的研究从理 论设 计到实验研究都 运动参数影响。 现有研究表 明， 岩石 的崩落角大致为 ４ ０ ～ ６ ８ 。 。 脆性 存在较大 的困难 ， 国内外现有研究成果也 仅给出 了定性 的结论 以 岩石取大值 ， 粘性岩石取小值 。 及大 概的取值 范围。因此 ， 有必要 深入 研究截齿安装角度不 同时 ２ ． ２ 旋转角 。截齿在安装 时与垂直 于截割头 轴线 的平 面有一夹 掘进机截割头 的受载特性 以及对截割性能的影响。本章通过之前 角， 可 以使截齿产生一个轴 向的扭矩 ， 使截齿 磨损均匀 ， 并使截齿 建 立 的截齿截 割有限元模 型 ， 进行 了大量 的仿真试 验 ， 来 研究 截 尽量保持锐利 。不同的旋转角会影响截割煤岩后留下的截槽 的角 齿安装角度对截齿截割性 能的影响 。
图 １ 角度 转 换 示 意 图 ２ 岩石预 截割形状 的绘 制
齿体长度 １ ４ ２ ｍ ｍ， 齿体直径 ３ ８ ａ ｒ ｍ， 合金头直径 ２ ５ ． ５ ｍ ｍ， 齿齿体头 部 大端直径 ６ ５ ｍ ｍ， 锥角 ５ ６ 。 。利用 以上参 数 ， 在Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ的 Ｄ ａ ｒ ｔ 模块 中建立截齿 的齿体 和硬质合金头 的三维模型分别如 图 ４ （ ａ ） 、
EBZ220型悬臂式掘进机行走机构故障原因及解决措施
94 /矿业装备 MINING EQUIPMENTEBZ220型悬臂式掘进机行走机构故障原因及解决措施1 EBZ220型悬臂式掘进机及行走机构概述1.1 EBZ220型悬臂式掘进机介绍在多种型号的煤矿掘进机中，EBZ220型悬臂式掘进机以其显著的优势得到了广泛应用。
该型号掘进机显著的优势在于工艺和性能优越、机器重心低使其具备良好的稳定性，能进行连续切割、装载以及运输等。
掘进机截割部分使用的是先进的轴承和切齿技术，破岩性能卓越，具备有泄露自动检测功能，可以对设备的泄漏问题进行自我检测。
行星轮通过电动机驱动，可有效维护底部的清洁。
将驱动部分和减速部分进行集成，确保了动力输出的强大和稳定。
技术参数方面，EBZ220型掘进机规格尺寸为10.4×3/3.2/3.6×1.72 m，驱动电机功率为230 kW ，能截割的最大截面面积和强度分别为25 m 2和85 MPa，可对硬度不超过8.5的岩石进行截割，稳定工作坡度可以达到+18°。
装载能力和运输能力分别为258 m 3/h 和360 m 3/h。
1.2 掘进机行走机构工作原理通常情况下悬臂式掘进机行走机构主要使用履带式结构，液压马达在液压泵的作用下实现高速旋转，输出的动力经过减速器后形成低速大扭矩，进而驱动行走机构移动。
减速器输出的动力驱使驱动轮转动，进而带动链轮进行旋转。
由于链轮和履带处于咬合状态，链轮的转动可以驱动掘进机中行走机构是非常重要的构成部分，通过行走机构可以实现掘进机的移动。
行走机构如果出现故障，就会导致掘进机无法正常移动，必然会对掘进机正常工作造成不良影响。
本文以EBZ220型悬臂式掘进机行走机构为例进行研究和分析，结合实践经验提出解决措施，提升行走机构运行可靠性。
□ 徐江江 晋城市无烟煤矿业有限公司 山西晋城 048000履带行走。
行走机构中导向轮最重要的作用就是对掘进机进行导向，导向轮在张紧油缸的配合作用下，能对履带的松紧状况进行调节。
纵轴式掘进机截割头的设计
纵轴式掘进机截割头的设计作者：廉浩冯健来源：《中国新技术新产品》2014年第03期摘要：本文介绍了纵轴式掘进机截割头的设计原则，讨论了提高截割头截割效率的合理方案，提供了设计用的主要数据。
关键词：截割头；设计原则；截割效率中图分类号：TD42 文献标识码：A1 概要本文以纵轴式掘进机的截割头为研究对象。
截割头是掘进机的关键部件，它直接参与对工作面的掘进工作。
其设计参数较多，这些参数之间互相影响和制约，同时截割头的设计质量的好坏决定了掘进机整机的截割性能，这对截割头的使用寿命，以及整机的稳定性和可靠性都有着直接的影响。
2 工作原理掘进机的工作过程是：操纵行走机构向工作面推进，使截割头在工作面的左下角钻入，水平摆动油缸使截割头横向截割到巷道的右侧。
然后利用升降油缸把截割头上升接近等于截割头直径的距离，并使截割头向巷道左侧截割。
如此往复截割运动，截割头就可以完成整个工作面的截割。
当然掘进机的截割方式与掘进巷道断面的大小，形状，煤岩的分布情况有关。
在截割头截落煤岩后，由装运机构将其装进掘进机中间的输送机构，再最终装进矿车或巷道输送机。
因此，纵向截割头通常的截割过程可以总结为纵向钻进、水平摆动截割和垂直摆动截割三种工作方式。
3 结构研究3.1 影响设计的因素如果能保证在旋转截割的过程中，使参加截割的每个截齿都截割相同大小的煤岩，让各截齿的受力相等、运行平稳，并且产生的磨损也基本相同，这样的截割头设计是最理想的。
但是有很多因素影响截割头的设计，主要有以下几个方面：（1）煤岩自身的性质，主要有抗截强度、硬度、磨蚀性、坚固性系数等；（2）截割头的结构参数，主要有截割头的几何形状、外形尺寸、截齿排列、截齿数量以及截线间距等；（3）截割头的工艺性参数，主要有摆动速度、截割头转速、切削厚度、切削深度等。
在截割头的设计上，这些因素的影响并不是孤立的，它们之间相互关联和制约。
3.2 结构形式3.2.1 外形截割头的外形是指截割头的几何形状，它是由截齿的齿尖所形成的外部轮廓，通常称为截割头包络面。
关于纵轴式掘进机截割头外形设计的讨论
关于纵轴式掘进机截割头外形设计的讨论摘要:介绍了纵轴式掘进机截割头外形的设计要求以及重要的参数要求,联系实际的工作情况,对于截割头不同外形尺寸进行分析关键词:截割头外形参数我国各大煤矿采用的掘进机截割头,按其布置方式分为纵轴式和横轴式两大类。
而针对我国煤层的工况以及考虑使用的经济性,纵轴式截割头普遍被各种掘进机型所应用,现根据几年来我们公司设计和现场使用纵轴式截割头的情况,浅谈自己的认识。
1 截割头外形尺寸的确定截割头的外形尺寸很关键,一个合理的外形尺寸,不仅可以使截割头具有较强的破煤岩能力,而且在工作过程中可以获得较平整的巷道顶板、底板和侧帮。
(1)截割头的长度。
纵轴式掘进机截割头的长度是指沿截割臂轴向方向的长度,其值的大小影响工作效率。
截割头长度较长,工作时截割阻力增加,尤其是在截割臂摆动的过程中,会使截割臂摆动速度降低,一个工作循环的时间加长,影响掘进速度;截割头太短,钻进深度就会减小,也会使掘进机的掘进速度降低。
另外,截割头的长度与工作面的棚间距也有一定的关系,理想状态下,一次或几次掘进的距离应该等于整数倍的棚间距离(我们假设一次掘进的距离就等于一个截割头的长度),但是这种计算方式是不能实现的,因为各个地域地质条件的不同决定了工作面架设的棚间距离不同,所以这种算法不能得出固定的尺寸。
通常,根据实际经验,纵轴掘进机截割头的长度可取500～900mm,大功率的掘进机可以取到1100mm左右。
(2)截割头的直径。
我们先通过截割电机的功率来初步确定截割头的转矩:式中:P—截割头切割功率(kw)N—截割头转速(r/min)则截割头平均切割力F:式中:R—截割头的平均直径从以上计算可以推断,在功率和转速已经固定的前提下,切割力的大小与截割头直径有直接的关系,假设截割头上有m个截齿,且载荷均布,则会有:可见,若截齿数量一定,直径越大,每个截齿的切割力就越小,那么是不是截割头直径越小越好呢？显然不是的,截割头直径越小,工作面的循环时间就越长,工作效率就越低。
纵轴式掘进机截割头截齿工作角度的确定及工艺实现
越 利于纵向钻进 ，当 ｓ＝ ９ ０ 。 时 ，其最利 于纵 向钻进 。但 是 ， 在截 割头摆 动截 割 时则使 截 齿无 法楔 人 岩体 ，导致 齿 身、 齿座 等与岩体严 重摩 擦 ，以至 于无法 正常 截割 。因此 ，截 齿 的倾 斜角应考虑截齿的相对截割头的位置进行 确定。 由倾斜角的定义可知 ，倾斜角 为两个面之 间的夹角 ，随
／ ＿ ０ Ｂ Ｃ… ｃ ｌ ａ ｎ （ ７ ）
当截割 角很小 或 为 ０ 。 时（ 图３ ａ ） ，齿尖 较易 楔人 岩体 ，
岩体受到较大的拉伸和剪切应力 ，但压应力很 小 ，很难 形成 密实核。从理论上分析 ，此时截割阻力、截割 比能耗 和产尘 量均较小 ，破岩效果较好 ，但 由于实际工况 的限制 ，这 时齿 体与岩体 之间产生严重 的摩擦 ，反而使截割力 、截割 比能耗 和产尘量很大 ，截齿寿命大大降低 。因而 ，为了使得截齿 具
ｆ
有较好 的截割性 能 ，常使截 割角 ６＞ （ 为截齿合 金头半锥
角） 。此 时（ 图３ ｂ ） 截齿切削刃对 岩体的力指 向 自由面 ，岩 体 受压形成发育不充分的密实核 ，且岩石的破碎是 由挤 压、剪 切和拉伸联合作用完成的 ，如果角度设计合理 ，避免齿体 与 图 ４ 静态截齿工作角度示意 图 根据 图 ４ ，由几何关 系可得 ：
截 割角 ：
一 …
角， 聊 为倾 斜角 。
２ 工 作 角度 的确 定方 法
２ ． １ 截割 角的确 定 方法
截割角 ６ 是一 个重 要 的工作 角 度 ，为使 截 齿具 有较 好 的截 割效 果 ，应从 截割 阻力 、截割 比能耗 以及 产尘 量 和避 免齿体 与岩体产 生摩擦 等 方面 对截 割角 占进 行 分析 。截 割 角对截 割效果 的影 响如 图 ３所示 。
地下磷矿山掘进机截割嗣后充填采矿技术研究与示范
地下磷矿山掘进机截割嗣后充填采矿技术研究与示范今天要一起去探索一个超级神奇又有趣的地方——地下磷矿山，还要了解一种特别厉害的采矿技术！想象一下，在我们脚下很深很深的地方，有一个神秘的磷矿山。
那里就像一个巨大的宝藏库，藏着好多好多对我们生活非常有用的磷矿石！可是，要怎么把这些宝藏安全又高效地挖出来？这就用到了一种很聪明的办法——掘进机截割嗣后充填采矿技术。
先来说说这个神奇的掘进机。
它，就像一个超级大力士，长得又高又大，浑身都是坚硬的钢铁。
它的脑袋上有一个特别锋利的大“嘴巴”，这个“嘴巴”就像一把超级大的锯子，可以轻松地把坚硬的岩石给锯开。
比如说，就像我们用小刀切蛋糕一样轻松，只不过它切的是超级硬的石头！当掘进机把矿石挖出来后，会留下一个个空空的地方。
这时候，可不能让这些地方空着，就好像我们盖房子，不能有地方是空的一样。
所以，就要用到嗣后充填这个办法。
这就好比我们用沙子、小石子把空瓶子填满一样，工人们会把一些特别的材料，像一些混合的粉末，灌到这些空的地方，让它们变得结实起来。
这样做有好多好处！一方面，能让矿山变得更安全，不会因为有空洞而容易塌下来；另一方面，还能保护环境，不让地面因为地下被挖空了而变形。
为了让大家更好地明白这个技术，还有专门的示范！在示范现场，你可以看到那个巨大的掘进机就像一个威风凛凛的大英雄，一点一点地把矿石挖出来。
它工作的时候，会发出轰隆隆的声音，就像打雷一样，可有意思！然后，再看工人们怎么把那些充填材料填进去，就像在做一个超级大的拼图游戏，把空洞一点点地填满。
比如说，有一个矿山以前用老办法采矿，经常会出现一些小塌方，还对周围的环境造成了不好的影响。
后来，用了这个掘进机截割嗣后充填采矿技术，就再也没有出现过塌方的情况，周围的环境也变得越来越好，就像生病了的小朋友吃了药慢慢好起来一样。
现在你们是不是对这个地下磷矿山的采矿技术有了一些了解？这可是大人们智慧的结晶，能让我们更好地利用地下的宝藏，同时还能保护我们的地球家园！。
纵轴式掘进机截割头的设计
工 业 技 术
Ｎｅ Ｗ Ｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ￣ ｉ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ掘进 机截割头 的设 计
廉 浩 冯 健
（ 北 方重 工集 团有 限公 司。辽 宁 沈阳 １ １ ０ １ ４ １ ）
摘 要： 本 文介 绍 了纵轴 式掘 进机 截割 头 的设计 原 则 ， 讨论 了提 高截 割 头截割 效 率的合 理 方案 ， 提 供 了设 计 用的主要 数据 。 关键 词 ：截割 头 ；设 计原 则 ；截割 效率 中 图分 类号 ： Ｔ Ｄ ４ ２ 文 献标 识码 ：Ａ
１概 要
３ ． ２ ． １ 外 形
截割力 矩 为 ：
Ｍ Ｃ ＝９５ ５ ０×Ｎ
本 文 以纵 轴 式 掘 进 机 的 截 割 头 为研
究对 象。截割头是掘进机 的关键部件 ， 它 直 接参 与对 工 作 面 的掘 进 工 作 。 其设
计 参 数较 多 ，这 些 参 数 之 间 互 相影 响 和 制 约 ， 同时 截 割 头 的 设 计 质 量 的好 坏决 定 了 掘进 机 整 机 的截 割 性 能 ，这对 截割 头 的使 用 寿命 ，以 及 整 机 的 稳 定性 和 可 割头 自身主轴转动就形成 了截割头的空 靠 性都 有 着直 接 的影响 。 问曲面轮廓。 ２工作 原理 ３ ． ２ ． ２ 组 成 纵 轴 式 掘 进 机截 割 头 主 要 由截 割 头 掘 进 机 的工 作 过 程 是 ：操 纵 行 走机 构 向工 作 面推 进 ，使 截 割 头 在 ｌ Ｔ作 面 的 体 、截 齿 、截 齿 座 、螺 旋 叶 片 、喷 嘴 、 左 下 角钻 入 ，水 平 摆 动 油 缸使 截 割 头横 耐 磨 块 等 组 成 。在 截 割 头 体 上 焊 接 螺 旋 向截 割 到 巷 道 的右 侧 。 然 后 利 用 升 降油 叶 片 ，将 截 齿 座 按 照 设 计 要 求 焊 接 在 螺 缸 把 截 割 头 上 升 接 近 等 于 截 割 头 直 径 的 旋 叶 片 上 ，截齿 安 装 在 齿 座 里。 喷 嘴 的 距离 ，并使截割头 向巷道左侧截割。如 位 置 指 向截 齿 齿 尖方 向 ，这 有 利 于 在 截 此 往 复 截 割 运 动 ，截 割 头 就 可 以完 成 整 割 时 对 工 作 面 的 灭尘 。因 为 煤 岩 体具 有 个 工 作 面 的截 割 。 当 然 掘 进机 的截 割方 磨蚀性 ，所 以在截割头体上焊接耐磨块 式 与掘 进 巷 道 断面 的大 小 ，形 状 ，煤 岩 的分 布情况 有关 。 在截 割头 截落 煤岩 后 ， 由装 运 机 构 将 其 装 进 掘 进 机 中 间 的输 送 机 构 ，再最 终 装进 矿 车 或 巷道 输 送 机 。 因此 ，纵 向 截 割 头 通 常 的 截割 过程 可 以 总 结 为 纵 向钻 进 、水 平摆 动截 割 和垂 直 摆 动截 割三 种工 作方 式 。 ３ 结 构研 究 ３ ． １ 影 响设计 的 因素 如果能保证在旋转截割的过程中， 使 参 加 截 割 的 每 个 截 齿都 截割 相 同大 小 的煤岩 ， 让 各截 齿 的受力 相等 、 运 行平 稳 ， 来进 行保 护 。 ３ ． ２ ． ３尺寸 参数 掘进 机截 割头 的尺 寸参 数 主要 包 括 ： 截 割 头 长 度 、截 割 头 直 径 、螺旋 头数 和 升 角等 。 （ １ ） 截 割头 长度 纵 轴式 掘进 机 截 割 头 的 长 度 是 指从 截 割头 顶 端到 底端 在 轴线 方 向上 的距 离 。 截 割 头设 计 的过 长 ，截 齿 的 截 割 阻力 增 大， 导致 截 割机 构的摆 动速 度受 到影 响 ， 截 割 能 耗 也会 增 加 ，如 果 截 割 功率 不 相 适 应 会 影 响 掘 进 速度 。反 之 ，截 割头 长 并 且 产 生 的磨 损 也 基 本 相 同 ，这 样 的截 度 过 短 时 ，虽 然 可 以 充 分 利 用 自由 面 和 割 头 设 计 是 最 理 想 的 。但 是 有 很 多 因素 地 压 的 作 用 ，减 小 截 割 阻 力 ，但 是 截 割 截 割的工 作循 环次 数加 大 ， 影 响 截 割 头 的 设 计 ，主要 有 以下 几 个 方 时 间会加 长 。 面： 使得生产效率降低。所以在截割 头长度 （ １ ） 煤 岩 自身 的性 质 ，主要 有抗 截 的设 计 中 ，应 予 以综 合 考虑 。 （ ２ ）截割 头直 径 强度 、硬度 、磨蚀 性 、坚 固性 系数 等 ； 截 割头 的直 径 主 要 影 响 掘进 机 的截 （ ２） 截 割 头 的结构 参 数 ，主 要有 截 割力 和＿ Ｔ作循 环时 问 。 截割 头直 径过 大 ， 割 头的几 何形 状 、 外形 尺 寸 、 截齿 排列 、 截齿 数量 以及 截线 间距 等 ； 则 切向截割力降低 ，当截割力 降到低于 （ ３） 截 割 头 的工艺 性 参数 ，主要 有 煤 岩 的截 割 阻力 时 ，截 割头 就 无 法 正 常 摆 动 速 度 、截割 头转 速 、切 削 厚 度 、切 工 作 ；而 当 截 割 头 直 径 太 小 ，截 割 头 切 削深 度等 。 向截割力增大 ，但 是由于掘进机截割 的 在 截 割 头 的设 计 上 ，这 些 因素 的 影 循 环 时 间变 长 ，同 样影 响掘 进 机 的掘 进 响 并 不 是 孤立 的 ，它 们 之 间 相 互 关 联 和 速 度 。当截割 功率 和截 割头 转速 一定 时 ， 单 个 截 齿 的平 均 截 割 力 受 到截 割 头 直 径 制约 。
掘进机常见故障及处理方法
掘进机常见故障及处理方法第七章掘进机常见故障及处理方法第一节截割机构常见故障及处理一、截割头不转动1、截割电动机过负荷当截割负荷在给定值200%以上且持续时间超过10s，截割电动机会自动停止运转。
当负荷降低后，截割电动机能自动复位。
2、截割电动机温度过高当截割电动机温度过高时，继电器就动作，使截割电机停止运转。
当截割电动机温度超过170℃时，定子绕组的热敏元件通过转换发出指令讯号，电磁开关箱信号显示器的绿色灯亮，截割电动机停止运转。
温度下降约3min后，电动机能自动恢复运转。
3、截割头轴承损坏或伸缩部轴承损坏截割头轴承损坏或伸缩部轴承损坏，都不能正常传递扭矩，因而导致截割头不动作。
处理方法是更换损坏的轴承，但在井下作业环境条件时，难度较大。
最好的方法是更换整个截割头伸缩部。
4、截割臂内因花键套外窜而不能正常传递扭矩出现这类故障的原因是花键套定位销脱落，导致花键套从花键轴上滑落，从而不能传递扭矩，导致截割头不能转动。
处理的方法是拆开截割头伸缩部，将花键套重新复位，上牢定位销，以防花键套再次外窜脱落。
5、减速器内部轴承或齿轮损坏出现此类故障时，截割头减速器内部有异常的杂音（采用探棍耳朵听），极易判断出故障的原因。
减速器轴承损坏或者齿轮损坏，使减速器不能传递扭矩，导致截割头不能运转。
这种故障的处理方法是打开减速器，检查内部，更换损坏的齿轮或轴承。
但在井下环境条件时，难以做到。
最简单的办法是更换截割头减速器。
6、截割电动机损坏用欧姆表检测电动机的绝缘电阻，如果电阻小于0.2MΩ以下，就可判定电机损坏；或者一启动截割电机，便顶掉馈电开关，便可判定截割电机损坏。
处理的方法是更换截割电机。
二、截割电机转而滚筒不转1、电动机与减速器连接轴对轮严重磨损（1）电动机与对轮采用销子连接，如果销子磨损严重或者出现滚销子现象，电动机的输出扭矩都不能传递到对轮，因而截割头不转动。
判断的方法极为简单，可通过截割头下方的观察孔直接观察，电动机转而对轮不转就是这种故障。
掘进机常见故障分析及其排除方法
掘进机常见故障分析及其排除方法摘要：随着社会的发展，越来越多的煤矿采用掘进机进行巷道掘进，本文重点对岩巷掘进机的常见故障原因及其故障排除措施进行了分析探讨。
关键词：岩巷掘进机故障排除近几年，掘进机的应用又从煤巷、半煤岩巷逐渐向全岩巷道拓展，但由于使用、管理、维护保养等方面不到位，造成岩巷掘进机没有发挥出应有的优势，常常表现在故障频发，且不能迅速的进行故障判断和处理，再加上岩巷掘进机切割介质为岩石，由于岩石坚硬，导致切割阻力大、运输负荷加大、机体振动厉害等，增加了综掘机的故障率。
1 液压系统故障与排除1.1 液压油温度过高，当液压油温度超过70℃时，掘进机的工作性能会大大降低，甚至会导致液压系统发生故障。
造成液压油温度超限的原因及处理方法如下：（1）油箱的油量不足。
油箱的油量不足，会导致液压油循环加快，从而导致油温迅速上升。
处理方法是把液压油加至规定的油位。
（2）液压油油质不良。
如果液压油内混入水分、固体颗粒等杂质，使液压油的物理性能、化学性能明显降低，液压适应性较差，抗磨性能降低，在液压循环过程中温度会很快升高。
处理方法是更换油箱内的液压油。
（3）冷却器水量不足或内部堵塞。
液压油依靠冷却水进行降温，如果冷却水水量不足或冷却器内部堵塞，都将不能实现正常降温。
处理的方法是：如果因水的流量不足所致，可以调大水的流量，开机作业时必须开水；如果因冷却器内部堵塞所致，可拆卸清理冷却器，或更换新的冷却器。
（4）各溢流阀的调整值过高。
各溢流阀的调整值过高，使掘进机各液压工作元件克服的负荷较大，功率增加，因而液压油的温度升高较快。
处理的方法是把各溢流阀的动作压力值调整合适。
（5）马达的质量问题。
马达的质量问题会对液压系统造成重大影响。
劣质的液压马达，不仅使液压油循环加快，功率降低，而且容易导致液压油温度升高，使液压系统运转不正常。
处理的方法是更换质量低劣的马达。
1.2 液压泵运转异常液压泵运转异常主要表现为有异常声响、发热。
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掘进机截割时受力分析
发表时间：
2011-04-01T10:27:31.403Z 来源：《价值工程》2011年第3月下旬供稿 作者： 徐坤；佟金玉
[导读] 纵轴式工作机构有纵向钻进、左右摆动和上下摆动三种截割工作方式。
徐坤；佟金玉（安徽山河矿业装备有限公司，淮北
235000）
摘要：掘进机截割时的受力关系着截割头的设计、悬臂段和截割减速机中轴承的选型以及液压系统中马达的选型、油缸等的设计。为了完
成设计任务，首先应该对掘进机工作过程进行受力分析。
关键词：掘进机；纵向掘进；截割；受力分析
中图分类号：
TD42 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）09-0009-01
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引言
纵轴式工作机构有纵向钻进、左右摆动和上下摆动三种截割工作方式。后两种截割方式工况相同，而且左右摆动工作时间要远远长于
上下摆动工作时间。因此，只对纵向钻进和左右摆动截割时的受力进行分析。
1
受力分析
给定基本参数：截割电机功率：p=230kw；悬臂总长：L=4663mm；掘进机减速机减速比：i=215；掘进机总重：G=8.2×105N；最大
仰角：
a＝30°；最大俯角：B＝25°；最大回转角：y=30°；截割头升降油缸活塞直径D=200mm，活塞杆直径d=110mm,油缸进油压力
p=20MPa
，p0=6MPa，机械效率B=0.7；截割头回转油缸活塞直径D=180mm，活塞杆直径d=110mm,油缸进油压力p=20MPa，
p0=6MPa
，机械效率B=0.7；马达进出油口的压力差：△p=15MPa=15×106Pa；马达的排量：q=160l/r=160×10-6mm3/r；掘进机行走部驱
动轮半径：
R=。
1.1
纵向截割 掘进机截割煤岩的受力。如图1：
1.1.1
未升降。在△AOB中，OA=m，OB=n,由此可求出
1.1.2
向上α°，a∈[0，30°]。油缸由B点伸至C点，∠AOC=∠AOB+α°=θ°+α°，在△AOC中，OA=m.OC=n，由此可求出
1.1.3
向下β°，?茁∈[0，25°]。油缸由B点伸至D点
∠AOD=∠AOD－β°=θ°-β°
在△AOD中，OA=m.OD=n,由此可求出
1.1.4
受力分析。
①求油缸受力。活塞杆伸出和缩回时产生的推力和拉力分别为：
截割头升降油缸活塞直径D=200mm,活塞杆直径d=110mm,油缸进油压力p=20MPa，p0=6MPa，机械效率?浊=0.7。
根据公式（4）（5）活塞杆伸出和缩回时产生的推力和拉力分别为：F1=347614N；F2=174741N。
②求截割头向上截割时的阻力
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结束语
由于篇幅有限，本文仅以纵向截割为例进行受力分析，至于掘进机横向截割及轴向钻进的工况受力分析可参照上述分析由读者自行完
成。经过对掘进机各个工况下受力分析，有助于读者在设计时对整机参数及机构选型的确定有一定帮助。