掘进机培训资料机械部分加三维动画.ppt

神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,1,掘进机培训资料,三一重型装备有限公司,机械部分,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,2,序 言,悬臂式巷道掘进机是一种综合掘进设备，集切割、行走、装运、喷雾灭尘于一体，包含多种机构，具有多重功能。悬臂式掘进机作业线主要由主机与后配套设备组成。主机把岩石切割破落下来，转运机构把破碎的岩渣转运至机器尾部卸下，由后配套转载机、运输机运走。悬臂式掘进机的切割臂可以上下、左右自由摆动，能切割任意形状的巷道断面，切割出的表面精确、平整，便于支护。履带式行走机构使机器调动灵活，便于转弯、爬坡，对复杂地质条件适应性强。该系列掘进机主要用于采煤准备巷道的掘进，适用于掘进破碎煤岩硬度f4-12，断面6-50m2的煤或半煤岩巷道，也可用于其他巷道施工，断面形状任意。一般来说，这类悬臂式掘进机的重量为20120t，最大切割功率已达300kW，能切割岩石的最大单向抗压强度可达170MPa。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,3,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,4,第一部分 悬臂掘进机的技术发展趋势第二部分 产品总体设计理念及原则第三部分 产品性能特点第四部分 产品技术参数第五部分 产品结构特点第六部分故障分析与排除,目 录,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,5,第一部分 悬臂掘进机的技术发展趋势,随着技术的更新进步，悬臂掘进机的发展呈现以下趋势：1、从半煤硬岩型向全岩方向发展：为了真正能切割半煤硬岩，特别是全岩，在破岩方法和效率、减振防振上下功夫，其目的是提高掘进效率，特别是在无法采用炮掘的场合(上面是采空区，道路下、建筑下、水体下掘进)进行半煤硬岩和全岩硬岩的掘进。2、向重型化发展：目前在国内已有进口的机重在100吨的横轴式掘进机,机重为115吨的掘进机也在进口之中，其目的是增加主机的稳定性。3、除尘喷雾：内、外喷雾系统齐全，有效抑制粉尘，改善工人操作环境。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,6,4、主辅机一体化：目前以掘锚一体化、掘钻一体化为主，在破碎顶板的情况下，还产生了机载超前临时支护机的掘护一体化的需求。据统计，巷道支护约占用40-50的掘进作业时间。为了提高掘进速度，应根据巷道支护的要求，在掘进机上装备有锚杆钻机，超前临时支护装置等，以提高工作效率。5、实行紧凑化设计，降低机器高度。如奥地利AM65型、德国ET110型的机高都低于1.5m。我国南方地区的巷道宽度只有1.8米，也要实现机掘。6、掘进机的自动控制及远程遥控：掘进机的自动控制及远程遥控的最终目标是实现井下自动化无人值守机掘工作面。,第一部分 悬臂掘进机的技术发展趋势,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,7,第二部分 产品总体设计理念及原则,“品质改变世界”是三一的核心文化，“安全可靠、紧凑精良”是三一集团董事会就煤机产品提出的质量文化。三一决心颠覆性地提升行业的质量标准和服务标准，在四年左右的时间内，把采掘机械产品提升到世界一流水准。“安全、可靠、高效、人性化”，是三一产品的总体设计理念，是我们设计必须遵守的基本法则。三一以高开机率体现可靠性，以多进尺体现高效，以傻瓜化、省力、环保和维护简便体现人性化。为此，三一设立远远高于行业标准的内控质量标准。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,8,第三部分 产品性能特点,一、可靠性高：1、液压泵、EPEC工程机械控制系统、所有轴承、主要液压阀及附件、密封件、电气元器件均采用进口名牌产品，并与供方共同开发设计。2、所有结构件均采用优质钢材、局部易磨损部位采用进口耐磨钢板、较大受力件采用进口高强度钢板。3、采用先进的加工设备、管理模式以及检验手段，从多个层面来保证产品的质量。4、有紧固就有防松，关键联接减摩大、均轴力防松，专利特形螺纹防松，防松到过程、细节，防松到永远。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,9,第三部分 产品性能特点,5、振源减振优先，关键处重点减振。6、铸钢件P、S等有害杂质含量控制在国家标准要求的80%以下。7、减速机软件化自主设计，质量标准远远高于行业水平减速机噪声不大于72分贝，寻找为世界一流企业配套的供应商制造并严格监控。8、高科技研发（数字化设计中心：静态载荷CAE、动态载荷CAE、流体流动CAE、温度场CAE、模拟装配、静态干涉检查、动作演示、动态干涉检查），设计安全系数取标准中的最大值。如结构可能，安全系数还要放到最大（水压试验压力为标准的1.2倍）。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,10,第三部分 产品性能特点,9、严格质量控制（自检、互检、专检；首检、巡检、终检；关重零部件编号；对供方的质保系统进行认证）。10、严酷试验（切割头水道试压、电控箱箱体试压、油缸试压台、振动试验台、减速电机和减速机空载试验台、喇叭口冲水及电缆抽拉测试、截割部负荷试验台、掘进机整机加载振动试验台、各种不同硬度的假岩壁）把隐患消灭在出厂以前。11、充分考虑恶劣环境下的防护。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,11,第三部分 产品性能特点,二、作业效率高：1、可实现各油缸动作速度及行走速度的手工无级调速。在重载情况下（如遇到硬岩）时可通过慢速进给降低切割载荷，以切断硬岩，减少停机。2、根据不同工况，提供窄机身掘进机、掘锚一体机、掘钻一体机、掘护一体机，减少掘进循环过程中的辅助时间。3、深入研究破岩机理和方法，自主开发专利软件，提高破岩效率、降低镐齿消耗率。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,12,第三部分 产品性能特点,4、可实现集运料（一运、星轮、马达）同时开到最快速度；5、切割头升降和回转可同时进行。6、解决运输系统卡料及回带料问题。7、提高稀料装载、大倾角下行掘进装载效率。8、截割头采用国际一流技术，设计单刀力大，截齿布置合理，破岩过断层能力强。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,13,第三部分 产品性能特点,三、智能化程度高：1、智能电液系统，在遇到岩石硬度变化很大时，系统可自动调整截割头掘进速度，以确保全程机掘而不需要炮掘，同时降低了能耗，提高了安全保护能力。2、可选配油温油位自动保护、水量水压自动保护、防切割臂撞星轮和压大块料损坏星轮马达、回转角度提醒显示、星轮卡料、一运卡料、二运闷车语音和显示提示3、具备齐全的保护、故障诊断和专家帮助处理系统。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,14,第三部分 产品性能特点,四、适用范围广：1、EBZ160以下机型输入电压为1140V/660V双电压。2、预留锚杆泵站接口，如用户特殊需要可提供独立双联齿轮泵锚杆泵站系统。3、一运与星轮马达标配为国产马达，如用户需要可选配性能优良的进口马达，进口马达可显著提高马达使用寿命，大大减少维修时间和停机时间，提高本机使用效率。4、为适应不同用户、不同矿井的使用需要，掘进机还可选配宽、窄铲板。用户可根据需要选配一种铲板或二种铲板。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,15,第三部分 产品性能特点,4、根据不同工况，不同支护方式，可选配托梁装置。5、根据不同巷道底板条件，可选配不同形状、不同结构履带板。6、一运刮板链根据不同工况可选配双边链或中双链形式。7、特殊机型根据工况可选配侧支撑或顶支撑，提高机器的稳定性。8、铲板收料装置根据客户要求可提供星轮或蟹爪结构。9、根据工况可提供不同大小截割头。10、根据用户不同运料方式可提供桥式或悬臂式二运。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,16,第三部分 产品性能特点,五、结构合理，可维修性好：1、缩短维护保养时的准备时间，维护频次高的元器件放在最易接近处。2、技术上没有差异的，尽可能采用行业的通用件。3、在满足井下搬运维护的条件上，部件尽可能不拆装。4、需要经常打开的盖板，尽量设计成分开的。5、润滑脂加注点分处集中外置。6、各需要经常检查部位都留有观察孔、观察盖，方便随时查看。7、经常拆卸的铰点销轴采用阶梯销轴。8、六接点压力表，方便检查各点压力。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,17,1、整机 EBZ160(EBZ132),第四部分 产品技术参数,2、定位截割范围 EBZ160(EBZ132),神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,18,第四部分 产品技术参数,6、行走部,3、截割部 EBZ160(EBZ132),4、铲板部,5、第一运输机,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,19,第四部分 产品技术参数,7、液压系统 EBZ160(EBZ132),8、水系统 EBZ160(EBZ132),神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,20,第四部分 产品结构特点,悬臂式掘进机一般由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统10部分构成。悬臂式掘进机产品型号编制：E B Z 160 截割机构功率 KW 纵轴式 悬臂式 掘进机 掘进机在液压、电控系统控制下，配合协调一致，轻松灵活地完成掘进作业，其总体结构见下图:,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,21,1、总体结构,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,22,2、截割部,截割部由截割头、伸缩部、截割减速机、截割电机组成。截割头为园锥台形，有两种不同大小截割头，截割头通过花键套和2个M30的高强度螺栓与花键轴相联。,伸缩部位于截割头和截割减速机中间，通过伸缩油缸使截割头部伸缩。截割减速机是两级行星齿轮传动，它和伸缩部用26个M24的高强度螺栓相联。截割电机为双速水冷电机，使截割头获得2种转数，它与截割减速机通过定位销和25个M24的高强度螺栓相联。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,23,2、截割部,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,24,2、截割部,1、切割头可伸缩，因此有以下四大优点：（1）在破碎顶板时巷道中线处的空顶距可控制得很小，从而安全性高；（2）只有伸缩才好配置机载锚杆机；（3）在掘进机陷入泥中时，可通过切割头的伸缩进行自救；（4）底板破碎时不会加剧其泥化；2、突破行业除尘难关（1）专利内喷雾水密封外置。（2）专利内置端面密封加自动补偿式水密封。（3）专利自动防堵内喷雾喷嘴。（4）强雾少水外喷雾喷嘴。（5）内喷雾加强四道密封，可靠性高。3、轴承选用FAG进口轴承、密封选用派克进口密封，可靠性高。4、截割头升降回转可同时进行,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,25,2、截割部,5、截割电机、截割减速器采用特殊的螺纹连接确保在截割强震动下螺栓不松动。6、减速机齿轮副采用全新的热处理工艺和齿面强化工艺，比现有掘进机减速机齿轮强度提高20以上，采用磨后表面强化，噪声不高于78分贝（行业标准为不高于85分贝）。与强化前相比，齿根弯曲强度提高2倍，齿面疲劳强度提高到130%。7、伸缩部主轴承由中载系列改进为重载系列，伸缩部内筒加厚，使其整体寿命提高30%以上 8、伸缩筒选用27SiMn,热处理后性能好.,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,26,2、截割部(伸缩部）,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,27,2、截割部(减速机）,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,28,3、铲板部,铲板部是由铲板本体、侧铲板、铲板驱动装置、从动轮装置等组成。通过两个低速大扭矩液压马达直接驱动星轮，把截割下来的物料收集到第一运输机内。铲板部的两个液压马达驱动采用一个液压分流器，使两个液压马达在工作时能够获得均衡的流量，确保星轮平稳一致。铲板本体、侧铲板用M24高强度螺栓连接，铲板在油缸作用下可向上抬起，向下卧底。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,29,3、铲板部,1、驱动部采用低速大扭矩液压马达直接驱动；马达标配为国产马达，根据需要也可选配性能优良的进口马达。2、取消铲板减速机和中间轴装置，降低故障率。3、星轮与马达直联；使维修拆装更为方便。4、铲板镜板采用耐磨板。5、轴承采用德国FAG轴承（经国际权威部门检测，其使用寿命是国产轴承的倍）。6、星轮爪数可根据客户要求自选三爪或六爪。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,30,4、第一运输机部,第一运输机采用分体焊接结构，分为前溜槽和后溜槽两部份。可选 配双边链或中双链刮板机构运输。1、选用1864煤矿通用圆环链。2、低速大扭矩双（单）液压马达驱动，减少故障点维修方便；液压马达有两种，一种为国产马达、另一种为进口马达。3、可选配液压油、脂缸、丝杠张紧。4、一运全部为耐磨钢板，溜槽底板采用进口K400优质耐磨板。5、设计直溜槽，方便运料。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,31,4、第一运输机部,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,32,5、本体部,本体部位于机体的中部，是以高强厚钢板为主材焊接而成的箱形结构。本体的右侧装有液压系统的泵站，左侧装有操纵台，前面上部回转台装有截割部，下面装有铲板部，中间装有第一运输机，在其左右侧下部装有行走部，后部装有后支承部。回转台是用来垂直和水平移动截割部的，它与本体架用回转轴承相连，在切割工况条件十分不好的条件保证作业时平稳工作。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,33,5、本体部,1、采用三柱式回转支承，比单柱式提高承载能力30%以上。2、铰点处轴套全部采用铜套，拆装方便。3、回转台设计时进行CAE分析保证刚强度,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,34,6、行走部,行走部包括履带架、马达、驱动轮、张紧轮履带板等部分，是用两台液压马达分别驱动，通过减速机、驱动链轮及履带实现行走。1、可选用液压油、脂缸张紧；设有弹簧减震装置。2、履带架通过键及M24的高强度螺栓固定在本体两侧，在其侧面有盖板,方便张紧油缸的拆卸。3、行走减速机与履带架、行走减速机与驱动链轮采用高强度特殊螺纹连接，在强震动下不松动。4、可选用支重轮和摩擦板式行走部。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,35,6、行走部（履带式支重轮结构）,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,36,6、行走部(整体履带结构摩擦板式）,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,37,7、后支撑部,后支承用来减少工作时机体的振动，防止机体横向滑动，在两边分别装有升降支承腿油缸。电控箱、泵站电机都固定在后支承上，后部配有与二运连接的旋转托架。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,38,7、后支撑部,1、采用箱形焊接结构；整体刚性好。2、与本体采用特殊螺纹连接，在强震动下不松动。3、二运回转角度达到45,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,39,8、水系统、润滑系统,水系统由外喷雾和内喷雾两部分组成。内、外喷雾装置安装在截割部。水系统的外来水经过滤器和球阀后分两条路：第一分路经过减压阀（3MPa）进入内喷雾将水直接喷出；第二分路经过减压阀（1.5MPa）后又分两路，一路到油冷却器进入外喷雾；另一路经过切割电机后进入外喷雾，起到灭尘和冷却截齿的作用。润滑系统确保对掘进机的关键部位进行油、脂补充，确保掘进机良好地运转。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,40,9、液压系统,液压系统包括液压油箱、变量柱塞泵、多路阀、液压先导操作台、液压马达、油缸、冷却器以及各油管总成、胶管总成、接头、密封件，六点压力表等，其主要部件为国际品牌（力士乐）。,10、电气系统,电气系统相当于人的神经，它同液压系统一起使掘进机各机械部分联动，完成掘进工作。主要由防爆操作箱、防爆电控箱、截割电机、油泵电机、（锚杆电机）、电动滚筒、矿用隔爆型压扣控制按钮、防爆电铃、照明灯、防爆电缆等组成。以上两部分具体结构原理由专业液压、电气工程师来介绍，这里就不赘述了。,神东煤炭综合采掘机械国产化重大技术装备研制,41,谢谢！,