EBZ160掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

EBZ160掘進(jìn)機(jī)行走部設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),ebz160,掘進(jìn)機(jī),行走,設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單 EBZ160型系列掘進(jìn)機(jī)研制 經(jīng)濟(jì)效益分析報(bào)告 懸臂式掘進(jìn)機(jī)廣泛適用于準(zhǔn)巷道的快速掘進(jìn)，適用于半煤巖、巖層、煤層，單向抗壓強(qiáng)度≤80MPa，f ≤6硬度的煤巖地質(zhì)條件的掘進(jìn)開(kāi)拓。掘進(jìn)斷面最大可達(dá)24m2，最小可達(dá)7.2m2，可掘任意形狀。因此，該機(jī)可適應(yīng)性大。隨著系列的開(kāi)發(fā)和高新技術(shù)的融入，面對(duì)中國(guó)煤炭市場(chǎng)快速發(fā)展的形式，該機(jī)的推廣應(yīng)用是具有很大前景的。 我廠是國(guó)內(nèi)礦山機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的龍頭企業(yè)，主要產(chǎn)品有大型帶式輸送機(jī)、堆取料機(jī)和選礦機(jī)械。生產(chǎn)的散狀物料處理、運(yùn)輸機(jī)械及系列減速機(jī)等產(chǎn)品，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有主要份額。我廠整體搬遷后，生產(chǎn)能力在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)大，增添了技術(shù)先進(jìn)的加工設(shè)備，廠內(nèi)有設(shè)計(jì)研究院，技術(shù)力量有一定基礎(chǔ)，具備開(kāi)發(fā)研制實(shí)力和一定的經(jīng)驗(yàn)。 技術(shù)合作單位遼寧工程技術(shù)大學(xué)，是國(guó)內(nèi)重點(diǎn)大學(xué)。該大學(xué)在采掘機(jī)械設(shè)計(jì)理論上有著突出研究基礎(chǔ)。在該校建有國(guó)內(nèi)煤炭工業(yè)礦山機(jī)械工程重點(diǎn)試驗(yàn)室和遼寧省大型工礦裝備研究中心（重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）。 沈礦集團(tuán)在積累了豐富的工程及礦山機(jī)械制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以國(guó)內(nèi)生產(chǎn)煤炭機(jī)械三大廠商的產(chǎn)品為趕超目標(biāo)，在國(guó)際化的工業(yè)平臺(tái)上運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，在配套的零部件上采用國(guó)際名牌產(chǎn)品與技術(shù)，同時(shí)，以我國(guó)八十年代以來(lái)的采掘機(jī)械研制經(jīng)驗(yàn)，高起點(diǎn)進(jìn)入煤炭采掘行業(yè)，竭誠(chéng)為煤炭采掘機(jī)械的現(xiàn)代化服務(wù)，為高產(chǎn)、高效、高安全，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。 從工廠的經(jīng)濟(jì)效益分析看，如果按年產(chǎn)100臺(tái)掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)能力估算，可實(shí)現(xiàn)年銷(xiāo)售產(chǎn)值2.5億～3億元，利稅可達(dá)8000萬(wàn)～1.079億元。 從用戶經(jīng)濟(jì)效益看，該機(jī)具有很廣的使用性，同時(shí)具有較高的可靠性，集自動(dòng)行進(jìn)、截割破碎、星爪裝砟和運(yùn)輸轉(zhuǎn)載、噴霧冷卻滅塵，幾大功能為一體，通過(guò)皮帶機(jī)等機(jī)械配套使用，可實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、運(yùn)輸連續(xù)作業(yè)，提高工作效率，縮短采煤工作面準(zhǔn)備周期，加速提升工作面的準(zhǔn)備質(zhì)量，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 EBZ160掘進(jìn)機(jī)是在吸收國(guó)內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上，博采眾家之長(zhǎng)，應(yīng)用成熟技術(shù)基礎(chǔ)上研制的，沈礦將很快成為采掘機(jī)械制造戰(zhàn)線上的一員，可為我國(guó)綜掘機(jī)械化程度的提高作出巨大貢獻(xiàn)。 EBZ160掘進(jìn)機(jī)可行性研究報(bào)告 EBZ160掘進(jìn)機(jī)可行性研究報(bào)告 一. 概述 懸臂式掘進(jìn)機(jī)（又稱部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)）廣泛用于礦山井下巷道掘進(jìn)、交通和水下隧道掘進(jìn)以及其他工程的洞穴開(kāi)掘。在全國(guó)煤礦中，巷道掘進(jìn)量年均600萬(wàn)米，其中機(jī)掘約占400萬(wàn)米。金屬礦、化工礦山巷道掘進(jìn)量年均100萬(wàn)米，機(jī)掘量為零。到2025年，約有13000～18000萬(wàn)米的掘進(jìn)工程量。 2004年，我國(guó)現(xiàn)有9個(gè)掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)單位，累計(jì)年產(chǎn)各種類型掘進(jìn)機(jī)近300臺(tái)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求。于是有能力的企業(yè)進(jìn)口國(guó)外產(chǎn)品，但配件供應(yīng)難以保證，而且投資極大。 因此研發(fā)懸臂式掘進(jìn)機(jī)的必要性很大。 由于該機(jī)的技術(shù)含量高，生產(chǎn)該機(jī)必然帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。該機(jī)的生產(chǎn)效率高，也會(huì)給用戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該機(jī)的生產(chǎn)增加了我們廠的產(chǎn)品品種，同時(shí)也使我們廠進(jìn)入到了煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域和其他基礎(chǔ)工程建設(shè)領(lǐng)域。該機(jī)的生產(chǎn)也使遼寧省的裝備制造業(yè)增加了新的品牌。其社會(huì)效益十分顯著。 我廠是國(guó)內(nèi)礦山機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的龍頭企業(yè)，產(chǎn)品有大型帶式輸送機(jī)、堆取料機(jī)、選礦機(jī)械、生產(chǎn)運(yùn)輸機(jī)械以及系列減速機(jī)等。產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有主要份額。我廠整體搬遷后，生產(chǎn)能力在原有基礎(chǔ)上擴(kuò)大，增添許多臺(tái)技術(shù)先進(jìn)的加工設(shè)備。廠內(nèi)有設(shè)計(jì)研究院，技術(shù)力量雄厚，已經(jīng)具備開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的實(shí)力和經(jīng)驗(yàn)。 因此，研發(fā)懸臂式掘進(jìn)機(jī)我廠有明顯優(yōu)勢(shì)。 二. 技術(shù)可行性分析 該類型掘進(jìn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外屬定型產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)原理是成熟的。但任何一種機(jī)械設(shè)備都不是十全十美的，都有其不足之處。我們針對(duì)其不足之處進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使設(shè)備得到技術(shù)改造，這是完全可行的。 首先，掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式和尺寸與用戶的使用條件相關(guān)，因此，掘進(jìn)機(jī)是個(gè)性化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，但目前國(guó)內(nèi)廠家生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)均為仿制。我們要研究“量體裁衣”的優(yōu)化的設(shè)計(jì)方法。 我們還要根據(jù)用戶需要，研究掘錨一體化機(jī)型，使我國(guó)掘進(jìn)機(jī)達(dá)到世界先進(jìn)水平。 我們技術(shù)依托單位是遼寧工程技術(shù)大學(xué)，是國(guó)家重點(diǎn)大學(xué)，掌握掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)理論，掌握國(guó)內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展動(dòng)態(tài)，在該校建有“國(guó)家煤炭工業(yè)礦山機(jī)械工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“遼寧省大型工礦裝備研究中心（重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）”。有很強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力。 三. 項(xiàng)目成熟程度 由于我們已經(jīng)掌握了掘進(jìn)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，掌握了掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)理論，因此，在深入用戶進(jìn)行使用情況調(diào)研的基礎(chǔ)上，找到掘進(jìn)機(jī)現(xiàn)存的薄弱環(huán)節(jié)及其不足，然后對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新性改造，這是很有把握的。 煤巖截割理論、掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，皆是我們掌握的成熟理論。 掘錨一體化在國(guó)外進(jìn)口的機(jī)型上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，我們經(jīng)過(guò)消化吸收之后，即可用于我們的機(jī)型。 因此，該項(xiàng)目在理論上完全成熟，在加工制造業(yè)上不存在任何困難。 四. 與本企業(yè)合作院校研發(fā)能力 與我廠合作的遼寧工程技術(shù)大學(xué)是國(guó)家重點(diǎn)大學(xué)，在礦山機(jī)械理論方面是國(guó)內(nèi)最有影響的學(xué)校之一，該校與多家企業(yè)合作，研發(fā)出填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白的產(chǎn)品。刨煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、滾筒采煤機(jī)等產(chǎn)品在該校的參與下，均接近國(guó)際水平。 五. 市場(chǎng)需求情況 我國(guó)煤礦年掘進(jìn)約600萬(wàn)米，其他礦山年掘進(jìn)量約1000多萬(wàn)米，再加上其他基礎(chǔ)工程巷道隧道掘進(jìn)，到2025年，總共約有1.4～1.8億米的掘進(jìn)工程量。 我國(guó)現(xiàn)有9個(gè)掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)單位，累計(jì)年產(chǎn)各種類型掘進(jìn)機(jī)近300臺(tái)，按每臺(tái)掘進(jìn)機(jī)年掘進(jìn)5000m～10000m計(jì)算，缺口極大。達(dá)產(chǎn)后按年產(chǎn)30臺(tái)計(jì)算，可占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)十分之一。若按均勻生產(chǎn)模式安排生產(chǎn)，爭(zhēng)取月產(chǎn)5臺(tái)掘進(jìn)機(jī)，年產(chǎn)60臺(tái)，爭(zhēng)取占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)五分之一到四分之一。 第二階段產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是把若干高新技術(shù)用于改良產(chǎn)品： 激光定向； 在線檢測(cè)與故障檢測(cè)； 工礦參數(shù)可視化； 巷道斷面形狀計(jì)算機(jī)控制等。 這就可使該產(chǎn)品達(dá)到世界先進(jìn)水平，并推向國(guó)際市場(chǎng)，參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。這樣就可完全替代進(jìn)口。 八. 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度計(jì)劃 （見(jiàn)申報(bào)表） 計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)表 計(jì)劃項(xiàng)目申報(bào)表 1 基本信息 1.3 項(xiàng)目背景、主要內(nèi)容與指標(biāo)、創(chuàng)新點(diǎn) 項(xiàng)目提出背景 懸臂式掘進(jìn)機(jī)（又稱部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)）廣泛用于礦山井下巷道掘進(jìn)、交通隧道以及水下隧道的掘進(jìn)，甚至還用于地下其他工程。在煤礦中，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)約有3300個(gè)掘進(jìn)工作面，年掘進(jìn)量為600萬(wàn)米，其他各種礦山如金屬礦、化工礦山等年巷道掘進(jìn)量為100多萬(wàn)米，機(jī)械量為零。預(yù)計(jì)到2025年，約有1.4～1.8億米的掘進(jìn)工程量。 2004年，我國(guó)現(xiàn)有9個(gè)掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)單位，累計(jì)年產(chǎn)各種類型掘進(jìn)機(jī)近300臺(tái)，缺口很大。有經(jīng)濟(jì)實(shí)力的企業(yè)進(jìn)口外國(guó)產(chǎn)品，但配件供應(yīng)和技術(shù)咨詢以及維修等均有一定困難。 因此，國(guó)內(nèi)掘進(jìn)機(jī)市場(chǎng)需求很大，而且遠(yuǎn)景潛力可以在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)持續(xù)走好。故提出此項(xiàng)目。 項(xiàng)目主要內(nèi)容與技術(shù)指標(biāo) 掘進(jìn)機(jī)應(yīng)根據(jù)用戶使用條件進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)。擬解決的主要技術(shù)關(guān)鍵是： 按用戶的使用條件（煤巖物理機(jī)械性質(zhì)、待掘進(jìn)巷道尺寸等）優(yōu)化設(shè)計(jì)截割部； 提高掘進(jìn)機(jī)可靠性和穩(wěn)定性； 實(shí)現(xiàn)掘錨一體化。 其主要技術(shù)指標(biāo)為： 項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn) 掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法； 提高掘進(jìn)機(jī)可靠性的具體措施； 掘錨一體化技術(shù)。 將使上述創(chuàng)新點(diǎn)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 進(jìn)一步還將在該機(jī)上采用如下高新技術(shù)： 激光定向； 在線檢測(cè)與故障檢測(cè)； 工礦參數(shù)可視化； 掘進(jìn)巷道斷面形狀計(jì)算機(jī)控制等。 1 基本信息 1.4 項(xiàng)目實(shí)施可行性、預(yù)期目標(biāo)與效果前景分析簡(jiǎn)表 項(xiàng)目實(shí)施可行性 由于該類型掘進(jìn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外屬成型產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)原理是成熟的。但任何一臺(tái)機(jī)械設(shè)備都不是十全十美的，都有其不足之處。我們的工作就是針對(duì)其不足進(jìn)行創(chuàng)新性改造，使設(shè)備得到技術(shù)改造，因此，這是完全可行的。 首先，國(guó)內(nèi)掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)廠家對(duì)其工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方法均無(wú)定論，甚至只是仿制。我們要研究“量體裁衣”的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。 關(guān)于掘進(jìn)機(jī)的可靠性，我們要有針對(duì)性地找到其薄弱環(huán)節(jié)，提高其可靠性。 掘錨一體化是用戶急需的，但現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)機(jī)型不能實(shí)現(xiàn)，我們將研發(fā)出掘錨一體化產(chǎn)品投放市場(chǎng)。 因此，項(xiàng)目是完全可行的。 項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)與效果前景分析 預(yù)期目標(biāo)是： 其主要預(yù)期目標(biāo)是： 工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化； 大幅度提高其可靠性； 實(shí)現(xiàn)掘錨一體化。 該產(chǎn)品前景勿容置疑。市場(chǎng)前景廣闊，現(xiàn)在供不應(yīng)求。在近期市場(chǎng)的要求會(huì)保持高需求量不減，因此該產(chǎn)品的研發(fā)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)。 該產(chǎn)品技術(shù)含量高，由于科技進(jìn)步轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)效益顯著，而且該產(chǎn)品的生產(chǎn)，使我們廠的產(chǎn)品進(jìn)入煤炭生產(chǎn)領(lǐng)域和其他基礎(chǔ)建設(shè)工程領(lǐng)域，擴(kuò)大我們廠的產(chǎn)品在全國(guó)的覆蓋面。同時(shí)該產(chǎn)品的生產(chǎn)也增強(qiáng)了沈陽(yáng)和遼寧省裝備制造業(yè)的陣容。因此有巨大的社會(huì)效益。 1 基本信息表 1.5 項(xiàng)目現(xiàn)有工作基礎(chǔ)，含工作單位支持承諾簡(jiǎn)表 項(xiàng)目現(xiàn)有工作基礎(chǔ) 我廠是我國(guó)礦山機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)的龍頭企業(yè)，生產(chǎn)大型帶式輸送機(jī)、堆取料機(jī)、選礦機(jī)械、粉磨機(jī)械、生產(chǎn)運(yùn)輸機(jī)械以及系列減速機(jī)等，產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有可觀份額。加工設(shè)備先進(jìn)齊全。而且工廠整體搬遷后，生產(chǎn)能力擴(kuò)大，又增添多臺(tái)技術(shù)先進(jìn)的加工設(shè)備。 廠內(nèi)有設(shè)計(jì)研究院，技術(shù)力量雄厚。有多年為礦山服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)。 因此，本廠已完全具備研發(fā)該產(chǎn)品的條件。 項(xiàng)目合作單位支撐條件 項(xiàng)目合作單位是遼寧工程技術(shù)大學(xué)，是國(guó)家重點(diǎn)大學(xué)。該校隸屬原煤炭部，掌握掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)理論，掌握國(guó)內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。該校設(shè)有“國(guó)家煤炭工業(yè)礦山機(jī)械工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”和“遼寧省大型工礦裝備研究中心（省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）”，有國(guó)內(nèi)僅有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。 遼寧工大為該項(xiàng)目提供設(shè)計(jì)計(jì)算、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法方面的支持。 1.6 項(xiàng)目進(jìn)度安排與經(jīng)費(fèi)預(yù)算 項(xiàng)目預(yù)期進(jìn)度安排 2004年3月～2004.6： 調(diào)研，進(jìn)行可行性論證 2004.7～2005.3： 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 2005.4～2005.5： 工藝會(huì)審 2005.6～2005.8： 樣機(jī)制造 2005.9： 廠內(nèi)工業(yè)試驗(yàn) 2005.11： 井下工業(yè)試驗(yàn) 2005.12： 產(chǎn)品評(píng)議，改進(jìn)設(shè)計(jì)，批量生產(chǎn)。 EBZ160掘進(jìn)機(jī)技術(shù)任務(wù)書(shū) EBZ160掘進(jìn)機(jī)技術(shù)任務(wù)書(shū) 1.產(chǎn)品的用途和項(xiàng)目的提出 根據(jù)中厚煤層和厚煤層占我國(guó)煤炭可開(kāi)采儲(chǔ)量的80%,以及中厚煤層和厚煤層煤礦的地質(zhì)條件情況，確定研發(fā)掘進(jìn)機(jī)為EBZ160型掘進(jìn)機(jī)，能滿足大多數(shù)煤礦的需求。 該掘進(jìn)機(jī)確定為懸臂式可伸縮部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)。主要為煤礦綜采工作面采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)服務(wù)的機(jī)械設(shè)備。適用于半煤巖巷道掘進(jìn)工作，也適用于條件類似的其他礦床及工程巷道的掘進(jìn)開(kāi)拓。適用于巷道最大截割斷面24m2?？山馗顔蜗蚩箟簭?qiáng)度≤80MPa的煤巖，截割范圍寬度3.0～5.0m，高度2.4～4.8m。適應(yīng)巷道坡度±16°。該機(jī)后配套轉(zhuǎn)載運(yùn)輸設(shè)備，可采用橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(jī)和可伸縮帶式輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)輸。 2.主要技術(shù)參數(shù) 截割電機(jī)： 160/80kW 泵站電機(jī)： 55kW 截割頭轉(zhuǎn)速： 23/46rpm 定位截割范圍： 高度 2.4～4.8m 寬度 3.0～5.0m 截割煤巖單向抗壓強(qiáng)度： ≤80MPa（煤巖或巖體） 接地比壓： 0.14MPa 總重： 45t 總長(zhǎng)： 9.13m 總寬： 2.9m 總高: 1.82m 星輪轉(zhuǎn)速： 27rpm 裝載能力： 3.4m3/min 第一運(yùn)輸機(jī)速度： 56m/min 行走速度： 7.8/4.5m/min 爬坡能力： ±16° 液壓泵： 齒輪泵 油箱容積： 500L 液壓系統(tǒng)壓力： 最大20.6MPa 供電電壓： 1140V/660V 3.主要部件組成 EBZ160掘進(jìn)機(jī)主要分截割機(jī)構(gòu)、裝載機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、噴霧系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等幾大部分。 3.1 截割機(jī)構(gòu)是掘進(jìn)機(jī)直接截割煤巖的裝置，由頭體、螺旋葉片、齒座和截齒組成。 3.2 裝載機(jī)構(gòu)亦稱鏟板部由鏟板、星輪及液壓馬達(dá)組成。鏟板由鏟板本體和兩個(gè)側(cè)鏟板組成，可拆卸，方便井下運(yùn)輸、安裝。 3.3 行走部采用常用的履帶式行走機(jī)構(gòu)，由配有制動(dòng)裝置的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。 3.4 EBZ160掘進(jìn)機(jī)采用刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。輸送機(jī)構(gòu)由機(jī)尾向機(jī)頭方向傾斜向上布置。以機(jī)尾為主動(dòng)軸，由設(shè)置在機(jī)尾的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)工作，間接地從輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)尾為主動(dòng)軸，帶動(dòng)刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)工作。 3.5 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)為泵－缸和泵－馬達(dá)組成的混合系統(tǒng)，采用開(kāi)式系統(tǒng)。 3.6 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)電機(jī)工作性質(zhì)及功率，減少電機(jī)綜保數(shù)量；設(shè)置漏電檢測(cè)裝置，任何電機(jī)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，PLC系統(tǒng)將停止正在進(jìn)行的工作，提高安全性能；采用新型產(chǎn)品，如真空接觸器、瓦斯保護(hù)裝置、電機(jī)綜保等；對(duì)截割電機(jī)負(fù)荷檢測(cè)設(shè)計(jì)為75%、100%、125%、150%，使產(chǎn)品性能符合煤礦生產(chǎn)要求；對(duì)電氣開(kāi)關(guān)箱的設(shè)計(jì)，注意要有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保開(kāi)關(guān)箱通過(guò)水壓試驗(yàn)和防爆試驗(yàn)。 3.7 該機(jī)主截割電機(jī)采用雙速、雙功率，電壓可適用于1140V，也可適用于660V，并備有錨桿和二運(yùn)的可控電源。電控系統(tǒng)采用了可編程程序控制器，PLC作為主控器。具有工況檢測(cè)和故障診斷顯示功能。 3.8 配有高壓噴水裝置，有效抑制截割時(shí)產(chǎn)生的粉塵。 3.9 可根據(jù)用戶需要設(shè)錨桿液壓接口，驅(qū)動(dòng)液壓錨桿鉆機(jī)作業(yè) 4.工作原理 掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，先操縱行走機(jī)構(gòu)向工作面推進(jìn)，然后使截割頭在工作面左下角鉆入工作面，再用截割頭回轉(zhuǎn)油缸使截割頭橫向截割到巷道左側(cè)，然后利用截割頭升降油缸把截割頭上升接近等于截割頭直徑的距離，并使截割頭向巷道左側(cè)截割。如此反復(fù)截割，截割頭就可以完成整個(gè)工作面的截割。掘進(jìn)機(jī)的截割方式和程序與掘進(jìn)巷道斷面的大小、形狀以及煤巖的分布情況和性質(zhì)有關(guān)。由截割頭破落的煤巖，由星輪機(jī)構(gòu)裝進(jìn)中間第一運(yùn)輸機(jī)，再通過(guò)轉(zhuǎn)載機(jī)裝進(jìn)礦車(chē)或巷道運(yùn)輸機(jī)。這樣把工作面掘進(jìn)一個(gè)截深后，支護(hù)巷道的工作就可以跟著進(jìn)行。 5．設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 EBZ160掘進(jìn)機(jī)由遼寧工程技術(shù)大學(xué)和沈陽(yáng)礦山機(jī)械集團(tuán)設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合開(kāi)發(fā)，確定該掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)方案如下： 5.1機(jī)型確定 機(jī)型確定為懸臂式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性強(qiáng)，使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，能滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦需求。截割方式選用縱軸式可伸縮式，具有生產(chǎn)能力大，切割斷面光滑平整，頂板維護(hù)方便，能在履帶靜止時(shí)獲得較大推進(jìn)力，避免履帶重復(fù)工作。 5.2掘進(jìn)斷面確定 該機(jī)主要是為綜采工作面采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)服務(wù)的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)考慮最大的適用性，確定可掘進(jìn)斷面為7.2～24m2，寬度3～5m，高度2.4～4.8m。 5.3截割功率及牽引力、牽引速度的確定 考慮適用半煤巖和巖層硬度≤80MPa、f ≤6～7的工況，截割功率確定為160KW，并提供兩種截割轉(zhuǎn)速。牽引力考慮到爬坡、進(jìn)給及拖拉轉(zhuǎn)載設(shè)備，確定為≥24噸，牽引速度定為快速7.8m/min，慢速4.5m/min。 6.選擇配套件采取的原則 EBZ160掘進(jìn)機(jī)在國(guó)際化的工業(yè)平臺(tái)上運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，在配套的零部件上采用國(guó)際名牌產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)一流制造商的產(chǎn)品，確保整機(jī)的安全可靠性。 7.設(shè)計(jì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) MT 138-1996 懸臂式掘進(jìn)機(jī) 型式與參數(shù) MT 238-1991懸臂式掘進(jìn)機(jī)通用技術(shù)條件 MT 113 煤礦用非金屬（聚合物）制品安全性能檢驗(yàn)規(guī)范 MT 98-1984 液壓支架膠管總成及中間接頭組件型式試驗(yàn)規(guī)范 MT/T 291.1-1998懸臂式掘進(jìn)機(jī) 傳動(dòng)齒輪箱檢驗(yàn)規(guī)范 MT 291.2-1995懸臂式掘進(jìn)機(jī) 液壓缸檢驗(yàn)規(guī)范 MT 428-1995 煤礦用隔爆型電鈴 MT/T 459-4995 煤礦機(jī)械用液壓元件 通用技術(shù)條件 MT/T 472-1996懸臂式掘進(jìn)機(jī) 液壓缸內(nèi)徑活塞桿及銷(xiāo)軸直徑系列 MT/T 475-1996懸臂式掘進(jìn)機(jī) 回轉(zhuǎn)支承型式基本參數(shù)和技術(shù)要求 MT 477-1996 YBU系列掘進(jìn)機(jī)用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī) MT/T 515-1995 煤礦巖巷掘進(jìn)機(jī)機(jī)械設(shè)備噪聲測(cè)定方法 MT/T 541.1-1996懸臂式掘進(jìn)機(jī)檢驗(yàn)規(guī)范 整機(jī)部分 MT/T 541.2-1996懸臂式掘進(jìn)機(jī)檢驗(yàn)規(guī)范 機(jī)械部分 MT/T 541.3-1996懸臂式掘進(jìn)機(jī)檢驗(yàn)規(guī)范 電控部分 MT/T 577-1996 懸臂式掘進(jìn)機(jī)履帶機(jī)構(gòu)型式與參數(shù) MT/T 578-1996 懸臂式掘進(jìn)機(jī)用套筒刮板鏈 MT/T 579-1996 懸臂式掘進(jìn)機(jī)履帶板及銷(xiāo)軸 MT/T 676-1997 懸臂式掘進(jìn)機(jī)用之重輪結(jié)構(gòu)與參數(shù) MT/T 682-1997 懸臂式掘進(jìn)機(jī)電控設(shè)備系列與參數(shù) MT/T 776-1998 煤礦機(jī)械液壓系統(tǒng)總成出廠檢驗(yàn)規(guī)范 MT/T 777-1998 懸臂式掘進(jìn)機(jī) 機(jī)載噴霧泵站技術(shù)條件 MT/T 833-1999 懸臂式掘進(jìn)機(jī) 履帶行走機(jī)構(gòu) 通用技術(shù)條件 MT/T 922-2002 懸臂式掘進(jìn)機(jī) 裝載機(jī)構(gòu)通用技術(shù)條件 GB 3836.1-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 通用要求 GB 3836.2-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 隔爆型“d” GB 3836.4-2000 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備 本質(zhì)安全型“i” GB/T 13813-2001 煤礦用金屬材料摩擦火花安全性試驗(yàn)方法和規(guī)定規(guī)則 8.綜述 近幾年，我國(guó)煤炭工業(yè)正處于快速發(fā)展階段，但煤炭機(jī)械的生產(chǎn)能力總體水平落后正制約著煤炭工業(yè)的發(fā)展。在這種形勢(shì)下，我公司與遼寧工程技術(shù)大學(xué)在利用掘進(jìn)機(jī)成熟的設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，聯(lián)合設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)EBZ160掘進(jìn)機(jī)，開(kāi)拓新的煤礦機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域，定能有所作為。 9.設(shè)計(jì)周期 工作圖設(shè)計(jì)30天。 EBZ160掘進(jìn)機(jī)研制報(bào)告 EBZ160掘進(jìn)機(jī)研制報(bào)告 EBZ160懸臂式掘進(jìn)機(jī)是我廠與遼寧工程技術(shù)大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品。該機(jī)共有專用件1210種總計(jì)2768件（含外委件），各件的形位公差、表面粗糙度和加工精度決定了整機(jī)的工作性能和安全性能。于是我們對(duì)所有主要關(guān)鍵件進(jìn)行了研究分析，并做了必要的工藝性實(shí)驗(yàn)，制定出了一套完整合理的工藝方案。下面就一些主要零部件的工藝方法和質(zhì)量保證手段做簡(jiǎn)單介紹。 一、花鍵套內(nèi)花鍵的加工 花鍵套是掘進(jìn)機(jī)中伸縮部的重要部件，全長(zhǎng)736mm，分為前后兩段花鍵，分別焊在中間套上，在掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，截割頭軸要在前后兩段花鍵套里同時(shí)順暢滑動(dòng)。所以就必須保證兩段內(nèi)花鍵的同軸度，但我廠的插齒機(jī)加工范圍無(wú)法滿足花鍵套的加工要求，我們只好采用分段加工的方法，即將前、后花鍵套和中間套分別單獨(dú)加工，經(jīng)過(guò)研究分析我們?cè)O(shè)計(jì)了一根工裝軸來(lái)連接前、后花鍵套和中間套，以保證其同軸度，然后在對(duì)頭焊上焊接，但對(duì)頭焊機(jī)床當(dāng)時(shí)正在維修中，我們采用了在車(chē)床上使整個(gè)花鍵套勻速旋轉(zhuǎn)，由兩名焊工同時(shí)均勻的將前、后花鍵套與中間套焊接。在撤掉假軸后，用截割頭軸試驗(yàn)，整個(gè)花鍵部分可以流暢的在兩段花鍵套里滑動(dòng)，并且之后掘進(jìn)機(jī)的井下實(shí)際工作中整個(gè)伸縮部沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)任何故障，證明我們的工藝手段是成熟的。 二、本體架的加工 本體架是整機(jī)中的重要部件，它的加工精度是前進(jìn)或后退的直線度和回轉(zhuǎn)部分角度的保證，決定了掘進(jìn)機(jī)整體安裝后的安裝精度和整體性能，因此我們對(duì)本體架的加工方案進(jìn)行了充分的論證，并做出了詳細(xì)的工藝指導(dǎo)卡，我們按照基準(zhǔn)統(tǒng)一的原則，利用J1-0401-16連接板為主要定位基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)，并以J1-0401-27側(cè)板和J1-0401-11外側(cè)板端面粗糙度6.3處為安裝基準(zhǔn)，使本體架盡量減少裝夾次數(shù)，除回轉(zhuǎn)部分外一次裝夾全部完成各孔、面、槽的加工，尺寸精度和形狀位置精度都以J1-0401-16連接板為基準(zhǔn)，完全保證了各處的尺寸精度和形狀位置精度。 三、電控箱的加工 掘進(jìn)機(jī)的電控箱部分是此次工藝加工的重中之重，它的隔爆與否是直接保證井下作業(yè)安全性的先決條件。為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求的隔爆要求，我們?cè)O(shè)計(jì)了多套工藝方案，并進(jìn)行了試驗(yàn)，最后確定了箱體焊后整體加工，隔爆面加工后進(jìn)行打磨的工藝方案。 工藝流程： 鉚焊—— 退火（消除應(yīng)力）—— 鉚焊（修型）—— 粗加工—— 半精加工—— 精加工 1、隔板上的孔為了達(dá)到隔爆要求，加工精度要求很高。為了保證加工精度，采用了先用小一號(hào)的鉆頭鉆孔，然后用小半號(hào)和正好的鉆頭擴(kuò)孔的工藝方法滿足了設(shè)計(jì)要求。 2、電控箱的隔爆面非常多，用普通機(jī)床加工的效果不是很好，為了彌補(bǔ)設(shè)備上的不足，用刨床精刨后再用砂帶磨進(jìn)行打磨，使隔爆面達(dá)到了加工精度，滿足了設(shè)計(jì)要求。 四、鏟板部的加工 鏟板部是掘進(jìn)機(jī)運(yùn)輸部分的源頭，在掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行掘進(jìn)作業(yè)時(shí)又起到支撐的作用，所以對(duì)它的整體性能要求很高。在加工過(guò)程中出現(xiàn)了很多問(wèn)題，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)人員與工藝人員的辛苦努力，圓滿完成了任務(wù)。 工藝流程： 鉚焊——退火（消除應(yīng)力）——鉚焊（修型）——粗加工——精加工——裝配。 鏟板部總體分為三部分，各加工面的整體配合很難保證，三部分在安裝過(guò)程中出現(xiàn)了錯(cuò)位現(xiàn)象。工藝人員與設(shè)計(jì)人員經(jīng)過(guò)溝通決定采用鏟板部端面留量，裝配后再進(jìn)行加工的工藝過(guò)程，很好的解決了問(wèn)題。 在焊接工藝方面掘進(jìn)機(jī)本部、行走部、截割部、鏟板部等部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組焊方法要求順序準(zhǔn)確，特別是特殊低合金鋼的焊接，鋁青銅合金的堆焊，箱體構(gòu)件打壓防爆等是近些年公司生產(chǎn)從未遇到過(guò)，生產(chǎn)準(zhǔn)備過(guò)程中工藝部門(mén)結(jié)合我廠實(shí)際，制定出合理的工藝方案及詳細(xì)的工藝指導(dǎo)卡十余項(xiàng)，按最優(yōu)化工序措施，組合生產(chǎn)工序，規(guī)定工藝人員生產(chǎn)全程跟蹤等方法，圓滿完成了EBZ160掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)品的先期工藝準(zhǔn)備和生產(chǎn)服務(wù)，為新產(chǎn)品的成功開(kāi)發(fā)和公司產(chǎn)品進(jìn)入煤機(jī)行業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 五、傳動(dòng)裝置 截割部減速機(jī)和行走部傳動(dòng)箱是EBZ—160掘進(jìn)機(jī)的主要?jiǎng)恿鲃?dòng)裝置。截割部減速機(jī)作用是帶動(dòng)切割頭進(jìn)行截割掘進(jìn)工作，是掘進(jìn)機(jī)工作動(dòng)力裝置;行走部傳動(dòng)箱通過(guò)行走輪，帶動(dòng)履帶是掘進(jìn)機(jī)行走牽引的動(dòng)力傳動(dòng)裝置。 截割部減速機(jī)為二級(jí)行星減速機(jī)。要求具有高的抗沖擊能力、高的傳遞動(dòng)力可靠性。主要參數(shù)指標(biāo)： 截割電動(dòng)機(jī)： 160/80KW 減速比： 1/31.03 輸入轉(zhuǎn)速： 1475/735 rpm 輸出轉(zhuǎn)速： 47.5/23 rpm 行走部傳動(dòng)箱位三級(jí)行星傳動(dòng)裝置，要求承載能力強(qiáng)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，高可靠性。主要指標(biāo)： 栓塞馬達(dá)： 23KW 輸入轉(zhuǎn)速： 272 rpm 輸出轉(zhuǎn)速： 4 rpm 截割部減速機(jī)和行走部傳動(dòng)箱歷時(shí)半年時(shí)間，根據(jù)工況條件進(jìn)行調(diào)研、考察及工藝可行性分析研究，制定了完整的工藝技術(shù)方案。在試制過(guò)程中進(jìn)行了全程跟蹤。下面就截割部減速機(jī)和行走部傳動(dòng)箱中的主要件的工藝方法和質(zhì)量保證手段做簡(jiǎn)要介紹： 1．截割部減速機(jī)箱體 1.1箱體焊接缺陷及變形的處理 要求箱體焊接焊縫不允許存在夾雜和裂紋并做滲漏試驗(yàn)。焊后進(jìn)行去應(yīng)力退火和時(shí)效處理，然后噴丸。從而克服了箱體的焊接缺陷及變形。 1.2 箱體的加工 箱體總長(zhǎng)1100mm，寬558mm，各軸承孔之間同軸度為7級(jí)精度，表面粗糙度3.2，為保證箱體質(zhì)量精度和穩(wěn)定性在2500mm立式車(chē)床加工各軸承孔。 采用工藝路線：焊 檢（滲漏試驗(yàn)） 去應(yīng)力退火、時(shí)效處理 噴丸 半精加工 精加工 鉗。 2．行走部傳動(dòng)箱油馬達(dá)聯(lián)結(jié)法蘭和輸入軸座加工 油馬達(dá)聯(lián)結(jié)法蘭與輸入軸座為分體連接式結(jié)構(gòu)，兩者之間相關(guān)軸承孔6級(jí)精度、粗糙度3.2。 工藝路線：鑄 退火 立車(chē) 鉗 銑 鉗。 3．行星架 傳動(dòng)裝置均為懸臂式行星架焊接結(jié)構(gòu)，由架體和定位軸焊接組成，行星架中心孔為花鍵軸連接輸出，受力強(qiáng)度大、傳動(dòng)精度高，是傳動(dòng)裝置的主要零件。 3.1 行星架的焊接缺陷及變形 焊縫要求均勻不得有夾渣、氣孔、未焊透缺陷。在架體與定位軸焊接時(shí)要求預(yù)熱至200℃，來(lái)保證焊接質(zhì)量，焊后采用退火熱處理消除應(yīng)力變形。 3.2 行星架的加工制造 加工制造路線：鍛 熱 粗車(chē) 調(diào)質(zhì) 焊接 去應(yīng)力退火 半精加工 精加工 鉗 花鍵部位氮化。 行星架由5個(gè)定位軸在架體上均勻分布，尺寸精度5級(jí)，表面粗糙度1.6，為保證行星架產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、定位軸與架體花鍵之間加工精度，精加工在CBFR150/2 臥式加工中心加工，從而確定了定位軸與架體之間的尺寸精度及形位公差，也使齒輪的傳動(dòng)精度有了保證。 4．行星輪 行星輪是傳動(dòng)裝置中主要零件，由于傳動(dòng)裝置工況條件要求行星輪具有高耐沖擊能力、高精度、高可靠性。經(jīng)論證行星輪材料選用具有抗沖擊載荷能力強(qiáng)的重載滲碳齒輪用鋼18Cr2Ni4WA。齒面滲碳淬火，齒面硬度HRC58~62，芯部硬度HRC32~35，機(jī)械性能σb≥115kgf/mm2; σs≥85kgf/ mm2;δs≥10%;Ψ≥50%;αk≥10kgf/ mm2,齒輪精度5級(jí)。 為保證齒輪加工精度及產(chǎn)品質(zhì)量，采用工藝措施如下：鍛 正火 粗加工 探傷 調(diào)質(zhì) 半粗加工 滲碳淬火 噴丸 精加工 磨齒 齒面探傷。 此加工工藝經(jīng)證明，可確保產(chǎn)品加工質(zhì)量及精度。 5．工裝 在截割部減速機(jī)及行走部傳動(dòng)箱試制過(guò)程中，在工藝原則保證產(chǎn)品質(zhì)量前提下，力求控制工裝數(shù)量。在試制過(guò)程中，共設(shè)計(jì)工裝7套，借用工裝10套，使產(chǎn)品試制周期縮短，并降低了制造成本。 6．截割部減速機(jī)及行走部傳動(dòng)箱的裝配與實(shí)驗(yàn) 6.1截割部減速機(jī) a）在安裝調(diào)試過(guò)程中，要求齒輪齒側(cè)間隙0.17mm，接觸斑點(diǎn)沿齒高不小于45%，沿齒長(zhǎng)不小于60%。 b）載跑合，按截割電機(jī)功率25%，運(yùn)轉(zhuǎn)120min，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)情況良好，無(wú)滲漏，無(wú)異常聲音及溫升現(xiàn)象。 c）按50%，75%截割電機(jī)額定功率分別運(yùn)轉(zhuǎn)60min；按100%截割電機(jī)額定功率運(yùn)轉(zhuǎn)30min。 最高油溫≤100℃，最高溫升≤75℃。加載實(shí)驗(yàn)后檢驗(yàn)，所有參與試驗(yàn)元件（包括軸承和齒輪）完好無(wú)損。 6.2行走部件傳動(dòng)箱 a）安裝、調(diào)試各級(jí)齒輪側(cè)的嚙合側(cè)隙0.15~0.269mm，接觸斑點(diǎn)沿齒高不小于45%，沿齒長(zhǎng)不小于60%。 b）空運(yùn)轉(zhuǎn)在額定轉(zhuǎn)速下，正反轉(zhuǎn)各進(jìn)行2~3小時(shí)，以最高速度7.1m/min正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)半小時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速不小于3.5r/min。 c）高壓保護(hù)試驗(yàn)在最大牽引速度下加載至高壓安全閥開(kāi)啟，牽引速度降至零，正反重復(fù)試驗(yàn)10次。 d）制動(dòng)器停機(jī)試驗(yàn)：檢測(cè)制動(dòng)器送開(kāi)，制動(dòng)工況靈活可靠。 e）溫升實(shí)驗(yàn)：行走速度3.5rpm/min，油壓180mPa， 最高油溫≤100℃，最高油溫75℃。 上述實(shí)驗(yàn)完成后，檢查傳動(dòng)箱齒輪、軸承均無(wú)失效和損壞現(xiàn)象。 7．總結(jié) 我們分別對(duì)截割部減速機(jī)和行走部位傳動(dòng)箱，進(jìn)行了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)跑合、輕載、工作載荷一系列試驗(yàn)，對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。其各項(xiàng)指標(biāo)均符合《MT/T2911-1998懸臂式掘進(jìn)機(jī)傳動(dòng)齒輪箱檢驗(yàn)規(guī)范》。通過(guò)樣機(jī)的試制，檢驗(yàn)了所制定的工藝及質(zhì)量保證措施是可行的，我廠的設(shè)備和工藝手段能滿足設(shè)計(jì)的要求，可以批量生產(chǎn)。 EBZ160掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)研究報(bào)告 EBZ160掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)研究報(bào)告 一、概述 我國(guó)是世界煤炭第一生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，由于我國(guó)富煤少油，所以煤炭在我國(guó)的一次能源中占有極其重要的地位。近年來(lái)，國(guó)際油價(jià)高漲，這在某種程度上，更加凸顯了我國(guó)煤炭資源的戰(zhàn)略意義。建設(shè)強(qiáng)大的煤炭工業(yè)須有強(qiáng)大的煤礦機(jī)械制造能力作為后盾。生產(chǎn)能力總體水平落后正在制約著煤炭工業(yè)的快速發(fā)展，目前全國(guó)采煤機(jī)械化程度僅為42%，眾多小煤礦仍沿用傳統(tǒng)落后的開(kāi)采方式。正是在這種形勢(shì)下，作為長(zhǎng)期從事礦山運(yùn)輸、選礦設(shè)備制造的沈礦機(jī)械集團(tuán)，進(jìn)入煤礦采掘設(shè)備研制開(kāi)發(fā)，拓展一個(gè)新的制造領(lǐng)域應(yīng)該是大有作為的。 井下綜合采掘設(shè)備是實(shí)現(xiàn)一井一面生產(chǎn)高效、安全、人少、高回采率、集約生產(chǎn)的需要。中厚煤層和厚煤層占我國(guó)可開(kāi)采儲(chǔ)量80%以上，這是綜采的主體。而負(fù)擔(dān)綜采工作的采準(zhǔn)巷道的綜合掘進(jìn)工作必須先行，這就要求必須有高可靠性、較高的適應(yīng)性的高效率掘進(jìn)設(shè)備。由遼寧工程技術(shù)大學(xué)和沈陽(yáng)礦山機(jī)械（集團(tuán)）有限責(zé)任公司共同研制的EBZ160掘進(jìn)機(jī)正是本著這一出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行的。 二、研制的目的和內(nèi)容 研制緩傾斜煤層條件下使用的半煤巖掘進(jìn)機(jī)，經(jīng)濟(jì)切割煤巖的單向抗壓強(qiáng)度≤80MPa；適用于煤、半煤巖或巖層的切割。為綜采工作的采準(zhǔn)巷道綜掘作業(yè)提供綜掘設(shè)備，具有高效、高可靠性、高適用性的產(chǎn)品。 1 機(jī)型確定 機(jī)型確定為懸臂式部分?jǐn)嗝婢蜻M(jìn)機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，適應(yīng)性強(qiáng)，使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，能滿足國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤礦需求。截割方式選用縱軸式可伸縮式，具有生產(chǎn)能力大，切割斷面光滑平整，頂板維護(hù)方便，能在履帶靜止時(shí)獲得較大推進(jìn)力，避免履帶重復(fù)工作。 2 掘進(jìn)斷面確定 該機(jī)主要是為綜采工作面采準(zhǔn)巷道掘進(jìn)服務(wù)的機(jī)械設(shè)備，同時(shí)考慮最大的適用性，確定可掘進(jìn)斷面為7.2～24m2，寬度3～5m，高度2.4～4.8m。 3 截割功率及牽引力、牽引速度的確定 考慮適用半煤巖和巖層硬度≤80MPa、f ≤6～7的工況，截割功率確定為160KW，并提供兩種截割轉(zhuǎn)速。牽引力考慮到爬坡、進(jìn)給及拖拉轉(zhuǎn)載設(shè)備，確定為≥24噸，牽引速度定為快速7.8m/min，慢速4.5m/min。 4 主要技術(shù)參數(shù)確定 截割電機(jī)： 160/80kW 泵站電機(jī)： 55kW 截割頭轉(zhuǎn)速： 23/46rpm 定位截割范圍： 高度 2.4～4.8m 寬度 3.0～5.0m 截割煤巖單向抗壓強(qiáng)度： ≤80MPa（煤巖或巖體） 接地比壓： 0.14MPa 總重： 45t 總長(zhǎng)： 9.13m 總寬： 2.9m 總高: 1.82m 星輪轉(zhuǎn)速： 27rpm 裝載能力： 3.4m3/min 第一運(yùn)輸機(jī)速度： 56m/min 行走速度： 7.8/4.5m/min 爬坡能力： ±16° 液壓泵： 齒輪泵 油箱容積： 500L 液壓系統(tǒng)壓力： 最大20.6MPa 供電電壓： 1140V/660V 5 EBZ160掘進(jìn)機(jī)主要組成部分 EBZ160掘進(jìn)機(jī)主要分截割機(jī)構(gòu)、裝載機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、噴霧系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等幾大部分。 5.1 截割機(jī)構(gòu)是掘進(jìn)機(jī)直接截割煤巖的裝置，由頭體、螺旋葉片、齒座和截齒組成。EBZ160截割機(jī)構(gòu)采用可伸縮式，能在履帶靜止時(shí)獲得較大推進(jìn)力，避免履帶重復(fù)工作；截割頭采用圓錐臺(tái)式，有利于鉆進(jìn)和擺動(dòng)截割，并能保證巷道的平整；截割頭采用鎬形截齒，破巖、過(guò)斷層能力強(qiáng)，減少截割震動(dòng)，增強(qiáng)了及其工作的穩(wěn)定性；截割機(jī)構(gòu)由YBUD-160/80-4/B型雙速水冷電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可根據(jù)地質(zhì)情況選用23r/min或46r/min。 5.2 裝載機(jī)構(gòu)亦稱鏟板部由鏟板、星輪及液壓馬達(dá)組成。鏟板由鏟板本體和兩個(gè)側(cè)鏟板組成，可拆卸，方便井下運(yùn)輸、安裝。 5.3 行走部采用常用的履帶式行走機(jī)構(gòu)，由配有制動(dòng)裝置的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)適用于底板不平或松軟的條件，不需要修路鋪軌，具有牽引能力大，機(jī)動(dòng)性能好，工作可靠，調(diào)動(dòng)靈活和對(duì)底板適應(yīng)性好等優(yōu)點(diǎn)。 5.4 EBZ160掘進(jìn)機(jī)采用刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。輸送機(jī)構(gòu)由機(jī)尾向機(jī)頭方向傾斜向上布置。以機(jī)尾為主動(dòng)軸，由設(shè)置在機(jī)尾的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)工作，間接地從輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)尾為主動(dòng)軸，帶動(dòng)刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)工作。 5.5 掘進(jìn)機(jī)液壓系統(tǒng)為泵－缸和泵－馬達(dá)組成的混合系統(tǒng)，故采用開(kāi)式系統(tǒng)。該液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作可靠性高；配備過(guò)載保護(hù)裝置，以防止掘進(jìn)機(jī)和液壓元件的損壞；能適應(yīng)負(fù)載變化大的要求，過(guò)載能力強(qiáng)；傳動(dòng)功率大，結(jié)構(gòu)緊湊；控制方式簡(jiǎn)便集中，便于使用，維護(hù)和檢修。 5.6 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)電機(jī)工作性質(zhì)及功率，減少電機(jī)綜保數(shù)量；增加漏電檢測(cè)裝置，任何電機(jī)出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，PLC系統(tǒng)將停止正在進(jìn)行的工作，提高安全性能；對(duì)電氣元器件進(jìn)行核查，采用新型產(chǎn)品，如真空接觸器、瓦斯保護(hù)裝置、電機(jī)綜保等；對(duì)截割電機(jī)負(fù)荷檢測(cè)設(shè)計(jì)為75%、100%、125%、150%，使產(chǎn)品性能符合煤礦生產(chǎn)要求；對(duì)電氣開(kāi)關(guān)箱的設(shè)計(jì)，注意要有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確保開(kāi)關(guān)箱通過(guò)水壓試驗(yàn)和防爆試驗(yàn)。 5.7 該機(jī)主截割電機(jī)采用雙速、雙功率，電壓可適用于1140V，也可適用于660V，并備有錨桿和二運(yùn)的可控電源。電控系統(tǒng)采用了可編程程序控制器，PLC作為主控器。具有工況檢測(cè)和故障診斷顯示功能。 5.8 配有高壓噴水裝置，有效抑制截割時(shí)產(chǎn)生的粉塵。 5.9 可根據(jù)用戶需要設(shè)錨桿液壓接口，驅(qū)動(dòng)液壓錨桿鉆機(jī)作業(yè)。 三、設(shè)計(jì)原則 在深入用戶進(jìn)行使用情況調(diào)研的基礎(chǔ)上，本著產(chǎn)品高可靠性和較高使用性的要求，本次設(shè)計(jì)遵循以下原則： a）采用世界名牌配套元部件進(jìn)行產(chǎn)品的改進(jìn)，根據(jù)這些元部件的技術(shù)要求進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，以提高掘進(jìn)機(jī)整體技術(shù)水平和質(zhì)量。 b）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)確定。液壓部采用帶報(bào)警裝置的自鎖式吸油過(guò)濾器，可在油箱外更換濾芯，方便操作，報(bào)警裝置可及時(shí)提醒操作者更換堵塞的濾芯。解決了原在油箱內(nèi)更換濾芯的不利方式。所有油缸底座和活塞桿的鉸接耳軸采用一體鍛造成型，提高了油缸的承載強(qiáng)度。油箱內(nèi)部設(shè)置溫度報(bào)警裝置，在油溫超過(guò)75℃時(shí)，可及時(shí)提醒操作者停機(jī)檢查。泵分別選用CBZ2050/2040/2032三聯(lián)齒輪泵和CBZ2063/2050雙聯(lián)齒輪泵，提高了泵的排量，使行走速度達(dá)到7.8m/min和4.5m/min。 c）材料的選取。國(guó)內(nèi)目前掘進(jìn)機(jī)傳動(dòng)箱齒輪多采用30CrMoTi、20MnV等合金材料，近年來(lái)也有采用20Cr2Ni4來(lái)改進(jìn)齒輪性能。該掘進(jìn)機(jī)采用適用于耐沖擊、低速、大扭矩的優(yōu)質(zhì)合金鋼18Cr2Ni4WA，配合先進(jìn)的加工工藝和熱處理工藝，極大的提高了齒輪的承載能力和使用壽命，使其特別適合存在沖擊載荷的工況。 d）強(qiáng)化試驗(yàn)考核，提升試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。為嚴(yán)格控制出廠產(chǎn)品質(zhì)量，配套設(shè)計(jì)了水冷風(fēng)動(dòng)摩擦加載試驗(yàn)臺(tái)和液壓油缸出廠檢驗(yàn)試驗(yàn)臺(tái)，可按照實(shí)際工況檢測(cè)考驗(yàn)截割部、行走部的各項(xiàng)性能和油缸及關(guān)鍵液壓元部件的性能。同時(shí)制定了嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中多項(xiàng)檢驗(yàn)項(xiàng)目高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 四、樣機(jī)研制與程序和進(jìn)度 EBZ160型掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，在保證掘進(jìn)機(jī)可靠性的前提條件下，充分利用國(guó)內(nèi)外成熟技術(shù)，采用了已經(jīng)被實(shí)踐證明的可靠元部件，這樣大大地縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了樣機(jī)的可靠性。在樣機(jī)試制過(guò)程中，充分證明了EBZ160型掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)是可行的。2005年9月，完成樣機(jī)試制，10月通過(guò)國(guó)家安全生產(chǎn)太原礦用設(shè)備檢測(cè)中心新產(chǎn)品定型檢驗(yàn)，2006年1月通過(guò)煤礦安全認(rèn)證檢驗(yàn)，2006年上半年完成井下工業(yè)性試驗(yàn)，并進(jìn)行鑒定，根據(jù)試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)和工藝進(jìn)行改進(jìn)，后進(jìn)行批量生產(chǎn)，投入市場(chǎng)。 所 長(zhǎng) 總工程師 批 準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)審查 審 核 編 制 實(shí)施日 職 務(wù) 簽字 日期