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掘进机装运机构设计改进

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龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 掘进机装运机构设计改进 作者:徐一南 来源:《中国科技纵横》2012 年第 15 期 摘要:旨在讨论掘进机装运机构的工作原理以及实际使用中暴漏存在的问题,总结出对掘 进机第一输出机、液压系统、铲板部等的改进方案。 关键词:掘进机装运机构 问题 工作原理 改进 随着我国经济的快速发展,为了满足煤炭对国民经济发展的需求,通过提高掘进机设计和制 造的水*,是解决这一矛盾的行之有效的方法。装运机构作为掘进机的主要组成部分之一,其结 构设*嶂苯佑跋斓骄蚪氖褂眯阅堋⒐ぷ餍实取1疚慕岷鲜导适褂霉讨杏龅降奈侍, 以 S100、EBZ100 等掘进机为例,总结出了对装运机构的第一运输机、铲板部、液压系统等进 行改进的方案。 1、工作原理 装运机构由第一运输机和铲板铲部两部分组成,主要作用:首先,通过耙爪或铲板部星轮的旋 转运动,把切割部切割下并落在铲板上的煤块推到从动轮上;然后,第一运输机利用圆环刮板链 把煤块由地处向高处输送;最后,刮板把煤块运输到主动链轮输出送到掘进机,从而使其落到第 二运输机上被运走。 2、存在的问题 我国生产的掘进机,虽然吸取了国外的先进制造技术,产品也具有很多的优势,但是,由于受当 时技术的限制,仍然存在一定的局限性,在实际使用中,主要有以下问题,且集中在掘进机的装运部 分。 钱晓英等[1]研究指出,使用中的掘进机存在着耙爪减速器结构过于复杂,加工时的工作量过 大,加工及维护的成本较高;中心溜子机尾轴承担着作为溜子传动链的回转元件以及耙爪动力 的传递元件的两大重任,导致其易损坏,且更换困难;由于井下工作环境恶劣,掘进机工作振动幅 度大,耙爪减速器极易被损坏;中心溜子由于是采用中单链,工作时易发生飘链;装载、运输都 采用集中驱动,机械结构设计不合理,会造成由于其中之一发生故障,导致整个设备无法运转工 作;耙爪装置由于采用了曲柄杆机械结构,使得耙爪工作时的运动轨迹受限,从而影响到耙爪装 置的装煤速度及装煤量;截割部与铁铲部没有限位装置,另外,耙爪装置也没有过载保护,工作时, 极易导致耙爪装置被截割部撞坏等问题。杜军等[2]指出,我国现今使用的掘进机,由于采用国产 的三位六通阀,导致阀的内泄漏量较大;阀多,导致安装管路较乱,比较分散。此外,受空间所限, 液压油箱较小,液压油极易发热,片阀及操纵杆处也容易发生漏油。 3、装运机构的改进 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 3.1 第一运输机的改进[3] 原第一运输机结构大多是采用双边链刮板的形式,由于,掘进机工作使用时间长,且受耙爪、 星轮偶尔卡阻等因素的影响,会致使双边链刮板出现弯曲现象,导致主动链轮与圆环链不能进行 正常的啮合,发生圆环脱链现象。根据不同地质及使用情况,改进中采用中双链或双边链刮板等 形式,以此来解决该问题,并满足不同工况的需求。由于中双链刮板型式具有刮煤时刮板较厚实, 且受力均匀,运动的稳定性好,基本不会发生脱链现象,使用周期也长,因此割煤时可优先考虑采用 此方式。而割煤岩或煤泥时,采用双边链刮板则较好,因为,双边链刮板即使使用较长的时间,也不 易发生变形,刮板也不容易发生卡阻。 3.2 液压系统的改进[4] 改进采用负载敏感式比例多路阀与负载敏感式变量泵所组成的负载敏感式控制系统。在不 管系统负载如何变化的情况下,执行元件都可以得到恒定的流量,也可实现多执行元件也可同时 工作,而压力、流量却互不受影响。该系统也可以通过对液压系统动力源的调整,进行改变运输 系统、输入装载、油缸回路的流量、排量,从而提高驱动马达的转速,增大驱动马达的输出功率, 加快油缸的快速动作性。通过调整液压泵输出的排量、流量,提高了液压马达的转矩和转速,达 到了提高快速装载货物能力的目的。改进后,在后支承油缸液压回路中,增加一个*衡阀,起到了 稳压和保护后支承油缸的作用。 3.3 铲板部的改进 将使用的掘进机铲板部,进行改进采用弧形三齿或五齿星轮结构,铲板部左、右星轮可以分 别单独工作。主动链轮拖动圆环刮板链与左、右星轮单独运动工作,双方互不相干,互不影响。 此外,星轮的驱动源,采用进口低速大扭矩液压马达,此马达所耐高压可达到 35MPa,具有一定柔性, 抗冲击能力强,耐用性好,所以提高了星轮的可靠性,不易发生故障;同时,星轮单独动作,也容易 判断故障发生的部位,方便拆装修理。 3.4 中间轴的改进 温荣梅等[5]研究指出,将掘进机的装运机构的液压传动方式,设计改进为机械传动方式,使第 一运输部的动力源能够被充分得到利用,带动耙爪减速器运动。将装运的两个独立机构改进连 接起来,可使装运任务同时实现。考虑到结构的拆、装方便性,根据铲板部的空间位置和结构,将 耙爪减速器的轴伞齿轮与中间轴通过内花链进行连接,而铲板减速器与中间轴则进行各自独立 安装。 4、结语 本文通过对典型掘进工作原理、机存在的问题进行分析,结合实际情况,总结出了对掘进机 装运机构的改进方案。改进后的掘进机,设备的技术技能更加完善,更有利于提高煤矿产业生产 效率,更能促进煤炭产量的提高。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 参考文献 [1]钱晓英,王秀芳,等.EBZ 掘进机装载运输机构改进设计[J].矿山机械,2008,36(1):54-57. [2]杜军,贾文明,李宗绵.新型掘进机液压系统设计[J].液压与气动,2008,6:78-79. [3]陈雪飞,廉自生.掘进机装运机构的设计改进[J].机械工程与自动化,2011,(2):104-103. [4]闫福明.S100A 掘进机液压系统的优化设计[J].山西焦煤科技,2010,(1):7-9,18.



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