第五章掘进装载机械.ppt

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,第五章,掘进装载机械,5,1,概述,常用的掘进方法：掘进机法和钻爆法（我国常用）,一、掘进机,一般按使用范围和结构特征进行。,按截割岩石的硬度系数分：煤巷掘进机（,f,4）、,煤-,岩巷掘进机（,f,6）、,岩巷掘进机（,f,6）；,按断面大小分：大断面掘进机（大于,8,）、小断面掘进机（小于,8,）；,按工作机构截割工作面的方式分：部分断面掘进机、全断面掘进机。,二、装载机,1、种类,（1）按所装物料的性质分为装煤机和装岩机。,（2）按工作机构的结构可分为铲斗装载机、耙斗装载机、蟹爪装载机和立爪装载机。常见的是前三种。,（3）按所用动力分为电动装载机、气动装载机、液动装载机。目前我国多用电动装载机。,（,4,）按行走方式可分为轨轮式装载机、履带式装载机、轮胎式装载机。,2,、装载机的用途及使用条件,（,1,）耙斗式装载机 简称耙装机，普遍应用于我国各矿区占使用量的,80%,左右，主要用于,30,以内的斜井上下山和平巷，也可用于巷道的交叉或拐弯处。所掘巷道断面在,4,m210m2,之间。除用于装岩外，也可用于装煤或煤,-,岩。,（,2,）铲斗式装载机 又称铲装机，主要用于井下岩巷掘进工作面装载岩石，故又称装岩机。其结构紧凑，尺寸小，机动灵活，适应性强，能在弯曲巷道中工作。铲斗装载机是利用铲斗铲取岩石，然后提升铲斗将岩石卸入矿车或其他运输设备，卸载后再将铲斗放下进行第二次铲取。由于其铲装过程为间断式装载过程，故适宜装载较大块度且坚硬的岩石。,铲斗装载机主要有两种类型，即后卸式和侧卸式。后卸式在轨道上行走，而侧卸式行走方式采用履带式，机动灵活，可实现无轨作业，逐渐取代了后卸式铲斗装载机。,（,3,）蟹爪装载机,主要优点是连续装载，生产率高，工作高度很低，适合在较矮的巷道中使用。早期生产的蟹爪装载机，因结构和材质的原因只能用于装煤或软岩。近年来由于采用了合理的结构和优质材料，蟹爪装载机亦可装中硬以上的岩石。,5,2,煤巷掘进机,一、,ELMB,型掘进机,适用的地质条件：煤岩硬度,f,4,（,局部,f=5,）、,断面,6,12,、巷道的最大倾角,12,。,（一）,ELMB,型掘进机的组成及主要技术特征,1,、,ELMB,型掘进机的组成,图,5-,1,2,、主要技术特征,（二）,ELMB,型掘进机各主要组成部件的结构原理,1、工作机构,（1）工作机构的组成和垂直水平摆动机构,（2）截割头及行星减速器,图5-3、图5-4,（3）托梁器,2,、装运机构,（,1,）装运机构的组成,图5-,5,（2,）装运机构传动系统,图5-,6,3,、转载机构,图5-,7,4,、行走机构,图5-,8,5,、喷雾系统,图5-,9,6、液压系统,图5-11,（1）转运机构的液压回路（回路,）,（2）行走机构的液压回路（回路,）,（3）工作机构和铲煤板液压缸的液压回路（回路,）,（4）转载机构及起重液压缸的液压回路（回路,）,（5）系统的流量调节,a、,为了使工作机构的升降、水平摆动、推进速度能适应不同硬度的煤、岩，在,CBG1 025/025,型齿轮泵的前泵出口旁路处装有一调速阀，用以调节工作机构中三组液压缸的工作速度。,b、,在行走机构系统中，为了满足行走速度的要求，装了一个二位三通转阀，当需要提高行走速度时，通过二位三通转阀把回路,的流量合并到,回路,，使行走速度由,2.86,m/min,加快到,5.04,m/min，,此时，,回路,停止工作,。,二、,AM,50,型掘进机,（一）结构特点,图5-12,（二）传动系统,1、机械传动系统,图5-13,（1）截割机构传动系统,5,3,装载机,一、耙斗式装载机,1963,年开始在我国煤矿中推广使用的耙斗装载机（简称耙装机），目前已普及各矿区，占装载机使用台数的,80%,左右，成为我国煤矿巷道掘进的主要装岩设备。,特点：优点是结构简单、成本低、维修方便，能装大块岩石；缺点是钢丝绳及耙斗磨损较快。,适应范围：可用于平巷及倾角小于,35,的上、下山巷道中装岩。,（一）耙斗式装载机组成与装载原理,P-30B,型耙斗式装载机：图5-15,1、组成,耙装机主要由耙斗、绞车、台车和机槽等组成。,2、工作原理,（1）装载原理,（2）耙装机在拐弯巷道中使用 图5-16,（二）主要组成部件结构,1、耙斗,（1）结构形式,图,5-17,（2,）结构参数,在装载行程中，耙斗被向前牵引，耙斗的自重使它逐渐插入渣堆，耙斗内的岩渣，沿着耙斗的尾帮升高并翻滚，耙斗被逐渐装满，插入渣堆的阻力也随着增大。当耙斗的自重和插入阻力达到平衡后，插入渣堆的深度就不再增加。因此，耙斗的形状和重量直接影响耙装机的生产率。耙斗越重则插入渣堆的深度可能越大。但是，过重则可能把巷道底版破坏，并且移动的摩擦阻力也大，而耙斗插入渣堆过深，岩渣也会溢出斗外，无谓地损失动力。当然，耙斗也不宜太轻，否则不容易插入渣堆，装不满，甚至可能翻斗而无法工作。,根据我国煤矿使用耙斗装载机的经验，推荐按下式确定耙斗重量：,式中,G,耙斗重量（,kg）；,V,耙斗容积（,m,3,）；,K,耙斗插入渣堆的阻力强度（,kg.f/），,可按表1取值；,l,耙斗的装载行程，可取为23（,m）；,岩渣的重率（,kg/m,3,）；,c,斗宽系数，可按表2取值；,耙斗的耙角；,耙斗的后角。,表1,耙斗插入渣堆的阻力强度,K,岩渣的块度（）,150,爆破不良,阻力强度,K（kg.f/）,20003000,30005000,50009000,表2,斗宽系数,c,耙斗宽度（,m）,0.60.7,0.80.9,1.01.1,1.21.5,斗宽系数,c,0.1,0.2,0.3,0.5,根据此式确定耙斗重量考虑了耙斗宽度、岩渣块度、岩渣重率、耙斗装满行程、耙斗容积和耙斗的插入角和后角等因素，因而是比较全面和比较合理的。,在装载过程中，耙斗齿插入渣堆的角度是变动的，不便于计量。通常可认为它接近耙斗处于水平位置时，耙齿内侧面与水平面的夹角（称为耙角,）。,耙齿外侧面与水平面的夹角，称为后角,。,耙装中等块度和中等坚硬度的岩渣时，耙斗的耙角可参照表,3,选取。在上山巷道装载时，耙角应适当减小。除非情况特殊，装载机一般按平巷的情况选取耙角。耙角过大时，耙斗容易在渣堆上崩跳，不容易装满；过小时，又会增大插入渣堆的阻力，也不容易装满。耙斗的后角应小于耙角，斗齿应有足够的强度。,表3 耙斗的耙角,巷 道 倾 角,0,25,上 山,耙 角,5560,6575,55,耙斗的长度、宽度和高度应保持适当的比例。耙斗过长不能充分利用耙斗的有效容积，过宽则耙斗装载机的溜槽也将加宽。根据经验，耙斗长、宽、高的合理比例是,2：1.5：1,。重心应在前后端钢丝绳牵引点的连线以下。平巷中使用的耙斗，重心最好在通过斗齿齿尖的垂直线上；斜巷中使用的耙斗，重心应略偏于耙斗的尾帮。,2、绞车,耙斗装载机的绞车有三种类型：行星轮式、圆锥摩擦轮式和内涨摩擦轮式。行星轮式结构紧凑，工作平稳，操作省力，但结构复杂；内涨摩擦轮式结构简单，工作可靠，维修量小；圆锥摩擦轮式结构简单，但操作费力，故障较多，目前已基本不用。,行星轮式绞车：图5-18,3、传动系统,图5-19,二、铲斗装载机,铲斗装载机的工作机构是位于机器前方的铲斗，以铲斗铲取岩石，然后将岩石卸入矿车或其它运输设备，这类装载机一般用于岩石装载。铲斗装载机类型很多。目前，煤矿所用的铲斗装载机按卸载方式不同分为后卸式和侧卸式两种。侧卸式适应于大断面的巷道装载。,（一）装载机的结构及装载原理,1,、结构组成,主要由铲斗装载机构、履带行走机构、液压系统和电气系统组成。,2,、装载原理,（二）装载机主要组成部件的结构原理,1,、铲斗装载机构,图5-,21,（1,）组成,主要由铲斗、侧卸液压缸、拉杆、摇臂、升降液压缸、铲斗座等组成。,（,2,）结构原理,2,、履带行走机构,（,1,）结构组成,（,2,）传动系统,图5-,22,（3,）操纵系统,图5-,23,3,、液压系统,图5-,24,（1,）系统组成,（,2,）工作原理,三、蟹爪式装载机,和耙斗式装载机及铲斗装载机相比，蟹爪式装载机的主要优点是：连续装载，生产效率较高；工作高度很低，适合在较矮的巷道使用。能装的最大块度可达,300,mm，,块度小于,100,mm,时效率最高。,（一）结构及工作原理,1,、结构,图5-,25,所示，主要由蟹爪工作机构、转载机构、履带行走机构、电动机及控制各,1,部运动的液压系统组成。,2、工作原理,（二）装载机主要组成部件的结构原理,1、蟹爪工作机构,图5-26,2、转载机构,图5-27,3、行走机构,特点：,（1）没有支重轮，整个机重通过履带架支撑到接地履带上，工作时接地履带与下履带架发生相对滑动而使行走阻力增加，但结构简单，适用于重量较轻的机器；,（,2,）两条履带由,1,台电动机驱动，故结构与传动系统较复杂,（2,）刮板传动系统,Z30,Z35,刮板链,（,3,）履带传动系统,4,、机械传动系统,图5-,28,（1,）蟹爪传动系统,（4）,液压泵传动系统,电动机,Z1/Z2,Z3/Z4,Z5,液压泵,5,、液压系统,图5-29,A、,组成,B、,工作原理,