小斷面巖巷掘進機的改進優(yōu)化設(shè)計

馬昭

摘要：EBZ260W型掘進機是目前小斷面巖巷機械化掘進的主力機型，市場需求量大。為提升產(chǎn)品競爭力，針對使用中出現(xiàn)的問題進行不斷改進和優(yōu)化。介紹了該機型在使用中存在的問題并提出改進設(shè)計方案，優(yōu)化后經(jīng)過實際生產(chǎn)應(yīng)用，效果良好。

Abstract： EBZ260W type roadheader is the main type of mechanized tunneling for small section rock roadway at present， with large market demand. In order to improve product competitiveness， continuous improvement and optimization are made according to the problems in use. This article introduces the problems in the use of this model and proposes improved design schemes. After optimization， the actual production application has achieved good results.

關(guān)鍵詞：小斷面巖巷;掘進機;改進;優(yōu)化

Key words： small section rock roadway;roadheader;improvement;optimization

中圖分類號：TD421 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）19-0159-02

0 ?引言

目前小斷面全巖巷道的施工主要采取爆破法，安全性差，生產(chǎn)效率低。隨著煤礦井下巷道掘進機械化生產(chǎn)比例的不斷增大，對小斷面巖巷掘進設(shè)備的需求也越來越大。

EBZ260W掘進機是專門針對小斷面巖巷掘進開發(fā)，設(shè)計機重82.5t，截割功率260kW，主要適用于10～21m2斷面，硬度f≤8（局部f≤10）的全巖和半煤巖巷道掘進，是一種截割能力強、可靠性高、技術(shù)先進的重型掘進機。本文針對當(dāng)前EBZ260W小斷面巖巷掘進機使用中存在的問題和實際生產(chǎn)需求，對其進行改進和優(yōu)化設(shè)計。

1 ?存在問題

①總體結(jié)構(gòu)方面，原整體機身較低，地隙較?。?00mm），通過性較差，且在下較大坡度時，機尾容易壓二運。操縱臺布置在整機的左后方，工人操作設(shè)備時視線較差，影響斷面成形質(zhì)量。②截割機構(gòu)，截割頭與懸臂段采用單螺栓連接，長期截割硬巖振動較大，易造成連接螺栓松動，工人需經(jīng)常檢修緊固。③機架結(jié)構(gòu)，機架是掘進機的骨架，起到對整機的支撐作用，機架與裝載機構(gòu)、截割機構(gòu)以及后支撐機構(gòu)通過銷軸連接，銷軸與銷孔之間采用普通鋼套，由于負(fù)載較大，長時間工作后，易造成鋼套擠出脫落。為充分降低整機高度，后支撐采用中間單腿支撐結(jié)構(gòu)，截割硬巖時，整機穩(wěn)定性較差。二運連接耳固定在刮板輸送機下方，與刮板機的距離固定，不能上下調(diào)整，變坡時可能會出現(xiàn)壓二運的情況。④行走履帶，經(jīng)過長時間行走后，履帶板漲銷容易受擠壓竄動脫落。⑤液壓系統(tǒng)，后支撐腿升起到極限位置時，后支撐油缸的鉸接接頭離后機架距離很近，部分機型由于加工和裝配誤差累積，易出現(xiàn)干涉情況。行走導(dǎo)向裝置張緊油管走向處于機架和履帶架之間較窄的間隙內(nèi)，有矸石時，極易造成油管受擠壓損壞。⑥水路系統(tǒng)，采用煤礦井下自然供水，對電機和液壓系統(tǒng)冷卻后通過噴霧架和噴嘴噴出，起到抑制粉塵作用，但是井下供水壓力較小，造成噴霧抑塵效果一般。

2 ?改進與優(yōu)化

針對EBZ260W小斷面巖巷掘進機在使用中出現(xiàn)的問題，以及實際生產(chǎn)需要，進行以下改進和優(yōu)化設(shè)計：

①總體結(jié)構(gòu)，整機高度比原來增高70mm，在保持巷道適應(yīng)性的前提下，地隙由原來200mm增到270mm，通過性更好，而且在變坡時不壓皮帶轉(zhuǎn)載機。操縱臺調(diào)整布置到右前方，改善操作視線，提高截割質(zhì)量，如圖1所示。

②截割機構(gòu)，截割頭與懸臂段連接方式由單螺栓連接改進為法蘭連接，可確保截割頭連接可靠牢固不松動。同時截割機構(gòu)長度增加35mm，可增加臥底深度，有效清理底部浮煤。

③機架結(jié)構(gòu)，銷孔由改進前普通鋼套優(yōu)化為10mm加厚法蘭式銅套，可有效防止擠出脫落。對后機架結(jié)構(gòu)重新設(shè)計，將二運連接耳固定在后機架上，與刮板機獨立，連接位置可以上下調(diào)整，可根據(jù)實際需要選擇連接高位或者低位，有效避免變坡時刮板機壓二運的現(xiàn)象。

后支撐機構(gòu)改進為兩側(cè)雙腿成角度支撐，截割時后支撐點由中間一個變?yōu)閮蓚?cè)兩個，穩(wěn)定性提高，如圖2所示。

④行走履帶，履帶板銷軸漲銷改進設(shè)計為重型卷制彈性銷，提高可靠性。

⑤液壓系統(tǒng)，將后支撐油缸的進出油口改為45°方向布置，避免干涉，便于管路連接。同時，優(yōu)化布置液壓管路，在需要的地方增加管卡，防止行走張緊油管等受擠壓破損。

⑥水系統(tǒng)：針對井下供水壓力不足的問題，在水系統(tǒng)中增加加壓水泵，選用的增壓水泵采用液壓油提供動力，體積小，便于安裝。水泵設(shè)置在冷卻回路出口，冷卻水經(jīng)過增壓后通過增強型霧狀噴嘴噴出，最大壓力可到10MPa，霧化效果好，覆蓋范圍廣，改進后水系統(tǒng)原理圖如圖3所示。

⑦其他方面，對整機護板類覆蓋件進行統(tǒng)一優(yōu)化，在考慮美觀整齊的同時，避免出現(xiàn)整塊較重的護板，并增加把手或起吊點，方便護板的拆裝搬運和設(shè)備檢修。

3 ?應(yīng)用情況

改進后的EBZ260W型小斷面巖巷掘進機已經(jīng)在兗礦推廣應(yīng)用2臺，效果良好，取得了較好的經(jīng)濟效益。

4 ?結(jié)束語

隨著我國綜掘機械化不斷推進，小斷面巖巷掘進機的需求越來越多。改進后的EBZ260W型掘進機在操作視線、截割穩(wěn)定性、整機通過性、以及可靠性方面都得到了改善或提升，可以更好地完成小斷面全巖巷道的機械化掘進。

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