160综掘机机械部分.docx
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160综掘机机械部分
一.安全警示
1．操作
1．1掘进机启动顺序：
打开外来水阀门→预警→打开内喷雾水阀门→油泵电机→转载机→中间运输机→星轮→截割电机；
1．2开动机器前，须发出警报，确认周边人员处于安全状态；
1．3机械设备和人身处于危险状况时，应迅速按动紧急停止按钮；
1．4严禁司机进入空顶区作业；
1．5进行顶板支护、检查、更换截齿作业时，必须先将截割急停按钮（操作台前）锁紧；
1．6所有液压元件及其接合处，严禁在泄漏状态下工作；
2．维修保养
2．1易损件更换时，应保持液压系统清洁，加工配合面不许污染、划伤；
2．2整机润滑按润滑图要求，由专人定期对各润滑点进行注油；
2．3关键部位的紧固螺栓应加紧固力矩，并符合设计要求；
2．4人员必须进入机器下方维修时，要用木垛等物垫牢，经检查确保安全后，方可入内进行维修;
2．5维修电气系统时，要严格按照警示牌“严禁带电开盖”操作。
先清扫外部，在周围空气相对湿度不大于90%（+25℃）的环境下，打开开关箱或操作箱，在高温及恶劣环境下尽量不要开箱；
2．6机械、电气系统裸露部份的护罩，应安全可靠；
3．安标控制件应具有安全标志证书，且在有效期内。
二．机械、液压部分
1.概述
1.1产品说明、主要用途及适用范围
EBZ160掘进机是为适应煤矿中、薄煤层资源的开发而研究设计，它具有机身矮、功率大、适应大倾角、破岩能力强等特点，同时在液压系统、电气系统和机械传动系统方面,采用国际化高品质配置，提高整机的可靠性，在技术方面，充分借鉴国内外成熟技术的基础上，并为此创新研究了6项专利技术，技术水平达到当代国际先进水平。
EBZ160型掘进机主要适用于煤岩硬度f≤7.5的半煤岩巷以及软岩巷道、隧道的地质条件，可广泛用于中薄煤层、复杂地质条件矿井、巷道的掘进，也适用于类似条件的隧道掘进。
最大定位截割断面为25.4㎡，纵向工作坡度≤±18°、最适宜截割高度2.5～4.0m。
与转载机、皮带机、梭车配套可实现连续切割、装载、运输作业。
EBZ160型掘进机是高科技含量的产品，有广泛的市场需求，该产品的投入使用将提高我国掘进机技术水平，提升煤矿巷道、工程隧道的综掘机械化能力。
执行标准：
MT/T238.3-2006悬臂式掘进机第3部分通用技术条件
Q/CL015-2006EBZ160悬臂式掘进机
1.2、产品特点
1.2.1、掘进机结构紧凑、机身矮、重心低、稳定性好、爬坡能力大；
1.2.2、掘进机刚性好、强度高、支撑跨距大、破岩能力强；
1.2.3、具有内、外喷雾灭尘系统，内喷雾具有漏水检测及保护功能；
1.2.4、截割头可伸缩，减少掘进机调动频次，截割断面范围广；
1.2.5、液压、电气、轴承等元部件国际化高品质配置，技术水平高、故障率低、可靠性高；
1.2.6、行走减速器与马达高度集成，履带有防侧滑功能；
1.2.7、铲板底部大倾角，地隙大，利于装煤和清底；
1.2.8、中间运输机底板呈直线状、龙门高、运输顺畅，溜槽及刮板使用寿命长；
1.2.9、具有液晶汉字动态显示功能，提示操作与维护；
1.2.10、液压系统具有恒功率、压力切断、负载敏感控制功能；
1.2.11、各部件拆装方便，利于运输；
1.2.12、袖珍型本安操作箱，高度集成阀组，操作方便；
1.1.13、技术先进，专利技术多达6项：
（1）、掘进机龙门式中间运输机专利号：
200720067456.5；
（2）、截割头内喷雾装置专利号：
200720067436.8；
（3）、掘进机直通冷却装置专利号：
200710037632.5；
（4）、掘进机铰接式护板专利号：
200720067438.7；
（5）、掘进机机体与支承体复合联接结构专利号：
200720067437.2；
（6）、掘进机刮板链张紧装置专利号：
200720067455.0。
1.3产品型号、名称
1.3.1名称：
EBZ160型掘进机
1.3.2型号：
1.4使用环境条件
1.海拔高度：
≤2000m；
2.环境温度：
-5℃～+40℃；
3.周围空气相对湿度：
≤90%（+25℃）；
4.在有甲烷、煤尘或其它爆炸性气体混合物的环境中；
5.在无强烈震动的环境中；
6.在无破坏绝缘的气体或蒸汽集中的环境中；
7.在无长期连续淋水的地方；
8.污染等级：
3级；
9.安装类别：
Ⅲ类。
1.5安全保护
EBZ160具有下述安全保护性能：
1.整机电控系统、喷雾灭尘系统符合《煤矿安全规程》2004版本的
规定；
2.电控系统的设计、制造符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.4的标
准；
3.具有内外喷雾灭尘系统，内喷雾具有漏水检测和保护功能；
4.安标受控部件均取得煤安标志证；
5.油泵电机、切割电机、转载机电机之间的启停顺序，设置闭锁装
置；
6.设置起动报警装置；
7.设置总急停按钮、切割急停按钮；
8.具有机载（电控箱内置）低浓度甲烷断电保护装置；
9.切割电机具有热敏保护功能；
10.行走制动系统及防滑保护装置；
11.装载、运输系统液压驱动，具有过载保护；
12.截割机构的传动系统有过载保护装置；
13.液压系统由二级过滤装置，还有压力、油温、油位显示装置；
14.具有前后照明灯；
15.具有液晶汉字动态显示提示操作功能。
2.主要结构与工作原理
2.1整机结构
EBZ160掘进机主要由截割部、铲板部、机架、行走部、中间输送机、后支承、液压系统、水系统、电气系统等部件组成。
2.2截割部
截割部主要由截割头、伸缩筒、二级行星减速器、截割电机组成。
由截割电机输入动力，传动至二级行星减速器，经伸缩部将动力传给截割头，从而实现破碎煤岩的目的。
见图1
截割部用电机的两个支撑铰轴联接在回转台上，通过与回转台之间的
两个升降油缸、回转台与机架支架之间的两个回转油缸，实现升、降、回转运动。
2.2.1截割头为圆锥台形，设计有大、小两种规格（标配为小截割头）供客户选择，截割头的圆周螺旋线性分布截齿，内喷雾喷嘴在截齿的下方，形成迎前喷雾，截割头与主轴用花键和高强度螺栓连接。
2.2.2伸缩筒位于截割头和二级行星减速器之间，内有主轴和旋转配水装置，通过花键套与主轴、内筒与外筒之间的滑移实现截割头伸缩。
见图2。
2.2.3截割减速器采用二级行星齿轮传动，用M24的高强度螺栓分别与伸缩筒和电机相连接。
见图4。
2.2.4截割电机为双电压水冷却电机，客户可根据实际供电条件，在660V、1140V两种电压中进行切换，电机通过联轴器与减速器联接。
2.3铲板部
铲板部是由主铲板、侧铲板、驱动装置、从动装置等组成，通过两个液压马达驱动星轮，从而实现装载煤岩的目的。
见图5。
2.3.1铲板由主铲板、侧铲板组成，铲板装在机器的前端，通过一对铰轴和铲板油缸铰接在机架上，在铲板油缸的作用下实现升、降运动。
铲板设计有宽、窄两种规格（标配为2.9m），供客户选择。
2.3.2驱动装置通过二个控制阀分别控制两侧的液压马达，直接驱动星轮，实现均衡流量，确保星轮在平稳一致的条件下工作，提高装载效率，降低故障率。
见图6。
2.3.3侧铲板为组焊结构件，用高强度螺栓和销轴与主铲板连接。
2.4机架和回转台
2.4.1机架是整个机器的骨架，在机器的组成中起着中心梁的作用，承受着来自截割、行走、装载的各种负荷力，其右侧装液压系统泵站，左侧装操纵台和电控箱，左右下侧分别装行走部，后部装后支承。
见图7。
2.4.2回转台座在机架上，用于支承、联接并实行切割机构的升降、回转运动，通过回转轴承和高强度螺栓与机架联接。
2.5行走部
行走部主要由液压马达、减速器、驱动轮、履带架、履带链、张紧轮组、张紧油缸等几部分组成。
见图8。
2.5.1行走通过液压马达、减速器、驱动轮驱动履带链实现，液压马达与减速器高度集成、国际化先进配置。
2.5.2履带链支重形式采用滑动摩擦形式。
2.5.3履带张紧机构由张紧轮组和张紧油缸组成，张紧油缸推动张紧轮组来调整履带的松紧程度，实现履带张紧，油缸为单作用形式，油缸伸出后用卡板锁定。
油缸、卡板均在履带架外侧安装，方便实用。
2.5.4履带架设计为组焊结构件，采用挂钩结构和平键与本体连接，用M30高强度螺栓紧固在机架的两侧，减速器用高强度螺栓与履带架连接。
2.6中间运输机
中间运输机位于机体中部，由前溜槽、后溜槽、刮板链、驱动装置、张紧装置组成。
中间输送机见图9。
2.6.1运输机溜槽采用分体式，分前溜槽、后溜槽，前后溜槽用高强度螺栓连接，运输机前端通过销轴与铲板和机架连接，后端用螺栓固定在机架上，机器在该处设有可拆装垫块，通过增加垫块可适当提升运输机卸货高度。
2.6.2刮板链采用边双链刮板形式，由二个液压马达直接驱动链轮，带动刮板链实现物料运输。
张紧装置采用丝杠加弹簧缓冲的结构，对刮板链的松紧程度进行调整。
驱动装置见图10.
2.7后支承
后支承由后横梁、支撑器、回转架组成，主要是用来减少机器切割时机体的振动，提高工作稳定性并防止机体滑动。
见图11。
2.7.1后横梁为组焊结构件，前端用高强度螺栓和键与机架连接，后端用销子与回转架连接，通过回转架实现转载机搭接，电控箱、泵站固定在后横梁上。
2.7.2支承器装在后横梁两侧，通过油缸实现支承。
2.8液压系统
本机除截割头的旋转运动外，其余所有动作均通过液压系统实现。
液压系统主要由泵站、马达（行走、铲板、运输、内喷雾马达）、阀组、油缸、操纵台、油箱、过滤器、仪表以及相互连接的配管等组成。
液压系统见液压原理图12。
各子系统见《EBZ160掘进机装配图册》
2.8.1液压系统功能
1.敏感控制功能
2.系统保护功能
3.机器行走、制动
4.履带张紧
5.驱动铲板星轮转动
6.驱动中间输送机
7.驱动内喷雾泵
8.截割头上、下、左、右运动
9.铲板升降运动
10.截割头伸缩
11.支撑器升降
12.可为锚杆机提供两个液压动力接口（用户选装）
2.8.2泵站主要由75KW电机、组合变量双泵组成，通过阀组将压力油分别提供给液压马达和油缸。
2.8.3油箱采用封闭式，通过二级过滤（吸油过滤、回油精过滤），有效控制油液污染。
油箱容量500L，其上配置液位液温计，显示液位、油温，当液位低于工作油位或油温超过规定值时，应停机加油或降温。
2.8.4操纵台主要由换向阀、压力表、本安操作箱组成，液压操作通过换向阀手柄进行，实现各油缸及液压马达的动作，各回路油压通过压力表检测。
2.8.5油缸共有11个，其中截割头升降、回转与铲板油缸以及后支承油缸装有安全型平衡阀。
同时为防止油缸过负荷损坏，液压系统有过载保护功能。
（1）升降油缸2个
（2）回转油缸2个
（3）伸缩油缸1个
（4）铲板油缸2个
（5）后支承油缸2个
（2）张紧油缸2个
2.9水系统
水系统承担机器的液压系统、截割电机、截齿冷却，同时具有灭尘作用。
水系统主要由泵站、冷却器、阀、过滤器组成，分内、外喷雾水路。
外来水经一级过滤后分为二路，一路直接通往喷水架，由雾状喷嘴喷出，另一路经二级过滤、减压、冷却（冷却液压油）再分为二路，其一经截割电机（冷却电机）喷出，其二经水泵加压，由截割头内喷出，起到冷却截齿及灭尘效果。
水系统原理图见图13.
注意：
截割头截割前，应先启动内喷雾，避免喷嘴堵塞，影响灭尘效果。
3．主要技术参数
3.1、整机参数
型号：
EBZ160
总体长度（m）：
9.44
总体宽度（m）：
2.90
总体高度（m）：
1.65
机重（t）：
45
地隙（mm）：
260
卧底深度（mm）：
200
龙门高度（mm）：
450
适应坡度：
±18°
截割硬度（Mpa）：
≤75（非经济状态可达100MPa）
总功率（KW）：
246
定位截割高度（m）：
4.8
定位截割宽度（m）：
5.4
定位截割断面（㎡）：
25.4
3.2、截割部
截割头形状：
圆锥台形
截割头转数（r/mim）：
46/23
电动机功率（KW）：
160/80
伸缩行程（mm）：
550
截齿（把）：
41
喷雾：
内、外喷雾方式
3.3、铲板部
装载形式：
星轮式
装载能力（m3/min）：
3.4
装载宽度（m）：
2.9
星轮转数（r/min）：
33
铲板卧底（mm）：
355
铲板抬起（mm）：
342
3.4、中间运输机
形式：
双边链刮板
运输能力（m3/min）：
4.4
溜槽断面尺寸（mm）：
532×360（宽×高）
链速（m/min）：
61
张紧形式：
弹簧、丝杠张紧
3.5、行走部
形式：
履带式
行走速度（m/min）：
0～6
履带宽度（mm）：
520
制动方式：
一体式多片制动器
对地压强（MPa）：
0.14
张紧形式：
油缸张紧、卡板锁定
3.6、液压系统
液压系统压力（MPa）：
18
柱塞变量双泵（mL/r）：
A11VO130/130
行走部液压马达（mL/r）：
A2FE125
铲板部液压马达（mL/r）：
IAM1200.H4
中间运输机马达（mL/r）：
IAM400.H2
内喷雾马达（mL/r）：
CMFDA-E310-ALPS
油箱容量（L）：
500
油泵电动机（KW）：
75
换向阀：
手动式
冷却方式：
水冷却式
油缸数量（个）：
11
3.7、水系统
灭尘方式：
内、外喷雾
流量（L/min）：
100
外喷雾压力（MPa）：
1.5
内喷雾压力（MPa）：
3.0
冷却部件：
截割电动机、油箱
3.8、电气部分
3.8.1主回路
额定电压（V）：
AC1140/660
额定电流（A）：
183
额定频率（Hz）：
50
输出分路数（路）：
4
额定功率（KW）：
300
3.8.2操作箱
规格型号：
CX4-4/12E
防爆形式：
矿用本质安全型
额定电压（V）：
DC12
额定功率（W）：
4
3.8.3开关箱
规格型号：
KXJ4-246/1140（660）E
防爆形式：
矿用隔爆兼本质安全型
额定电压（V）：
主回路：
AC1140/660
控制回路AC220、120、100、24、
DC24、DC12
额定电流（A）：
183
3.8.4截割电机
型式：
隔爆、水冷、双鼠笼异步电动机
规格型号：
YBUD-160/80-4/8（绝缘等级H级）
额定电压（V）：
AC1140/660Y/△
额定电流（A）：
95/62/165/108
3.8.5油泵电机
型式：
隔爆、风冷、双鼠笼异步电动机
规格型号：
YBU-75（绝缘H级、工作方式S1）
额定电压（V）：
AC1140/660Y/△
额定电流（A）：
80/46
3.8.6截割急停、总急停按钮
型式：
矿用隔爆型
规格型号：
BZA24-0.1/24-1附带锁紧装置
额定电压（V）：
DC24
额定电流（A）：
10
内部按钮为常开
用途：
总急停按钮：
用于紧急停机
截割急停按钮：
用于截割电机停止
3.8.7电铃
型式：
矿用隔爆型
规格型号：
BAL1-36/127-150
额定电压（V）：
AC127
额定电流（A）：
0.35
用途：
开机信号，启动报警
3.8.8照明灯
型式：
矿用隔爆型
规格型号：
DGE20/24B
额定电压（V）：
AC24
额定电流（A）：
3
数量（盏）：
3
3.8.9甲烷传感器
规格型号：
GJC4
4.使用操作
掘进机操作分为液压、电气两部分，电气部分操作详见，《KXJ4-258/1140（660）E矿用隔爆兼本质安全型开关箱使用说明书》和《CX4-4/12矿用本质安全型操作箱使用说明书》。
以下主要介绍液压部分的操作。
开机前的检查、准备、操作启停程序、注意事项，详见“操作、维护、保养规程”。
4.1使用时的安全防护
（1）进行顶板支护或检查、更换截齿作业时，可将截割部作为脚踏台利用，此时要严防截割头转动，否则非常危险，为防止误操作造成的危险，须在作业前锁紧操作台前方的安全锁紧开关。
如图28所示。
（2）操作台前方的安全锁紧开关只锁定截割电机，此时，油泵电机还能启动，各换向阀也能操作，因此在作业时，必须充分注意安全，严防随意操作。
注意：
锁紧开关与油箱前面的紧急停止开关结构相同，但功能不同，锁紧开关只控制截割电机启动，而油箱前的紧急停止开关控制整机的运转。
图28锁紧开关
4.2操作程序
液压启停程序：
启动油泵电机→操作换向阀手柄→手柄复位（停止）→
停止油泵电机。
操作换向阀手柄主要有两组，设置在操作台上，上侧四联阀、下侧六联阀，在手柄旁边有操作指示牌，如图29所示。
图29换向阀控制手柄
4.2.1行走运转
（1）行走有两个控制手柄,左侧手柄控制左侧行走，右侧手柄控制右侧行走，如图30所示；
（2）手柄置于中位停止；
（3）将手柄向前推，即向前行走；
（4）将手柄向后拉，即后退；
（5）弯道时，根据弯道的转向，两个手柄同时向相反的方向拉动。
注意：
①在较狭窄的巷道转弯时，严防机器前端、后部碰撞两侧的巷道或设备；
②机器行走时,衔接好电缆的跟进与后移。
图30行走运转
4.2.2履带张紧
（1）履带张紧油缸与内喷雾马达共用一片换向阀，如图31所示；
（2）将铲板和后支承落下，抬起履带；
（3）将换向阀手柄缓慢向下拉动，张紧油缸伸出，观测履带中心的下垂度，其值应为50-70mm；
（4）装上卡板，手柄置于中位，油缸卸荷；
注意：
推动手柄时，严防将手柄推到最大位置，否则因该阀的流量过大，而油缸行程较短，导致张紧油缸运动速度过快，液压冲击破坏油缸密封。
4.2.3张紧油缸回缩
（1）张紧油缸张紧，取出卡板；
（2）将铲板和后支承落下，抬起履带；
（3）将换向阀手柄置于中位；
（4）履带自重将油缸活塞杆压缩。
4.2.4截割头升降
（1）手柄置于中位停止，如图32所示；
（2）将手柄向前推，截割头上升；
（3）将手柄向后拉，截割头下降。
4.2.5截割头回转
（1）手柄置于中位停止，如图32所示；
（2）将手柄向前推，截割头向左摆动；
（3）将手柄向后拉，截割头向右摆动。
图31履带张紧
图32截割头升降与回转
4.2.6铲板升降
（1）手柄置于中位停止，如图33所示；
（2）将手柄向前推，铲板向上抬起；
（3）将手柄向后拉，铲板落下。
图33铲板升降后支承升降
4.2.7后支承升降：
（1）手柄置于中位停止，如图33所示；
（2）将手柄向前推，后支承落下，机器抬起；
（3）将手柄向后拉，后支承抬起，机器下降。
4.2.8中间运输机运转
（1）手柄置于中位停止，如图34所示；
（2）将手柄向上抬，运输机正转；
（3）将手柄向下压，运输机反转。
注意:
运输机最大通过高度为420mm，当有大块煤岩时，须破碎后再运送；
图34中间运输机
4.2.9星轮运转
（1）星轮有两个控制手柄，左侧手柄控制左侧星轮，右侧手柄控制右侧星轮，如图35所示；
（2）手柄置于中位停止；
（3）将手柄向上抬，星轮正转；
（4）将手柄向下压，星轮反转。
4.2.10内喷雾泵运转
（1）手柄置于中位停止，如图31所示；
（2）打开外喷雾用的阀门；
（3）将手柄向上抬，喷雾泵启动。
注意：
①内、外喷雾应同时使用；
②开始截割前，须启动灭尘水系统；
③喷雾泵启动前，须先将外喷雾用的阀门（司机席后侧）打开，并确认是否有外喷雾，否则会造成喷雾泵的吸空、损坏。
图35星轮运转
4.2.11压力表
压力表装在操作台与机架的侧面，可随时检测各子系统的压力状况。
注意：
①行走制动压力不超过5MPa；
②严防压力表开关处于常开状态。
4.2.12液位液温计
液位液温计装在油箱外侧，用来指示油箱的油量和油温。
注意：
液位低于工作油位或油温超过70℃时，须停机加油或检查冷却水系统。
4.2.13紧急停止开关停止、打开
紧急停止开关，分别装在操作台、油箱的前部和操作箱上。
其中油箱前部和操作箱上的开关，用来紧急停止所有电机运行；操作台前的开关只停止截割电机运行，形式如图28所示。
（1）当机械设备或人身安全处于危险时，应迅速按动紧急停止开关；
（2）确认安全后，旋转打开紧急停止开关。
4.2.14锚杆机接口控制（选装）
锚杆机供油接口控制与星轮控制使用同一对换向阀，通过操纵台内球阀切换。
（1）锚杆机供油接通、星轮运转停止：
①将左、右星轮的控制手柄置于中位；
②将两个球阀（在操纵台内）切换到锚杆机接通位置；
③将星轮控制手柄向下压，给锚杆机供油。
（2）锚杆机供油停止、星轮运转接通：
①将左、右星轮的控制手柄置于中位，停止锚杆机供油；
②将两个球阀（在操纵台内）切换到星轮接通位置。
4.3掘进程序
4.3.1启动顺序
（1）启动顺序为:
打开外来水阀门（机器后侧）→预警→打开内喷雾水阀门（司机席右侧）→油泵电机→转载机→中间运输机→星轮→截割电机；
（2）无须启动装载时，在启动油泵电机后，可直接启动截割电机。
注意：
装载作业时，必须先启动转载机，否则会在中间运输机与转载机的搭接处造成堆积和落料现象。
4.3.2截割
通过截割头旋转，截割臂升、降、回转运动，进行截割作业，可形成矩行、梯形及拱形顶断面，同时完成打柱窝作业，若截割断面与实际所需要的形状、尺寸有差别,可进行二次修整，以达到断面尺寸要求；
图36截割方式
（1）截割作业尽可能采用自下而上、逆铣法方式，如图36所示；
（2）截割较软的煤壁时，宜采用左右循环向上的截割路线，如图37所示；
（3）截割稍硬岩石时，宜采用自下而上左右截割的路线；
（4）遇有硬岩状况，避勉强行截割，应先截割其周围部分，使其坠落，并对大块坠落体采用适当方法破碎，然后再装载；
（5）割柱窝时，应将铲板降到最低位置，然后向下掘，并需人工清理柱窝。
注：
掘进较软煤壁，掘出断面容易超过理论断面尺寸，而掘进较硬煤岩壁时，所掘断面容易小于理论断面尺寸，因此，在掘进过程中应不断积累经验，掌握让刀、超进给的规律，熟练操作掘进机。
图37截割路线
4.3.3喷雾
（1）内、外喷雾同时使用；
（2）开始截割前，先启动灭尘水系统；
（3）内喷雾喷嘴易堵塞，须经常检查维护。
注：
在掘进过程中，控制粉尘非常重要。
4.3.4输料衔接
（1）启动机器运输系统前，应确认后续搭接送料系统是否启动；
（2）适时调整转载机与后续搭接送料系统的搭接长度。
5．故障分析与处理方法
为确保机器正常运转，切实做好日常维护保养，须设备操作者、维护人员不断积累经验，及时发现异常并排除故障。
表3故障现象表
部件
故障
原因
处理方法
截
割
部
截割头不转动
1.截割电机过负荷。
2.过热继电器保护动作。
3
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