许根莲 蒋琳 刘艳

摘 要：EBZ150II型悬臂式掘进机在跃进矿实际生产过程中，开式主铲板产生回头煤太多，多次出现小刮板机卡死现象。其次液压系统也不适合实际生产需要。为此对铲板和液压系统

进行优化设计改造，产生了良好的经济效益。

关键词：铲板 液压系统 刮板

中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0122-01

EBZ150II型悬臂式掘进机是集截割、装运和行走于一体的综合掘进设备，属于悬臂式纵向截割的大断面掘进机。本机采用了电机和液压混合传动方式，操作简便，运转平稳、可靠。配有内喷雾和外喷雾，有效抑制截割过程中产生的粉尘，本机采用独特的分装运系统，降低了截割煤（岩）过程中装运机构的事故发生率，改善了装运效果，提高了装运能力。基于如此多优点，跃进矿矿选用此型设备，但在实际生产过程中，也暴露了很多问题：首先是开式主铲板产生回头煤太多，易产生第一运输机上小刮板机卡死现象。其次液压系统也不适合跃进矿生产。为此进行了优化设计及改进使掘进机能更好地适用于矿井生产。

1 EBZ150II型悬臂式掘进机

1.1 主要结构及功能

EBZ150II悬臂式掘进机在液压、电气控制下，可以轻松灵活地完成掘进作业，主要由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承部、润滑系统、液压系统、水系统、电气系统和护板部等组成。掘进机主要功能是实现连续切割、装载和运输作业。适用于煤巷、半煤岩巷及软岩的巷道掘进，最大截割面积24 m2，截割硬度为80 MPa。适用环境温度为0～30 ℃。

1.2 施工特点

（1）EBZ150II型掘进机有高低2种掘进速度，低速切割扭矩大，高速切割效益高。（2）掘进机掘进速度快，巷道成形好，安全系数高。（3）切割振动小，有可提高机器稳定性的支腿装置，工作稳定性能好，使得整机可靠性能提高。

2 应用中优化设计及改进

2.1 运输系统改进

EBZ150II型掘进机整个截割部通过升降液压缸和销轴安装在主机架上，在回转和升降液压缸的联动作用下，配合截割头的旋转从而完成破落爆岩的动作，装运部是把破落下的煤岩装运到掘进机后部的第二运输机上，转运部由装截部和第一运输机组成，装载部是由铲板、星轮和驱动马达等组成，而问题就出在第一运输机与铲板上，第一运输机的构造，是由绕过机头链轮和机尾链轮的无极循环刮板链作为牵引机构，以溜槽作为承载机构，使链轮带动与之啮合的刮板链连续运转将装在溜槽上的煤，拉到尾部卸载。卸载的同时又把一部分煤载到了溜槽的底部。通过刮板输送源源不断地推到了溜槽的下部及铲板下部，这样使刮板机转不动卡死，这个问题在25072工作面使用中经常出现，造成弊端：（1）需要停机后用长钎子把夹在溜子槽两边煤清开，然后用水冲下来。增加工人的劳动强度。（2）马达长期满负荷运载，油温升高快，系统压力整体降低。（3）冲洗的水易使工作面窝头积水造成掘进机行走不便。（4）铲板不能落到相应底部，机器工作时易产生振动。针对上述问题，制定方案，把铲板下的开口用540 mm×1200 mm×16 mm的铁板封住。在运转过程中煤不再往铲板下钻，这样保证了铲板的落底。把第一运输机下面的溜槽底部的开口用540 mm×2000 mm×10 mm的铁板封住全部封口。这样使刮板在一个封闭的空间内行走，即使有回头煤也被刮板带入槽子上部拉走。

2.2 液压系统的改造

本掘进机除截割头的旋转运动外，其余各部件的运动均采用液压驱动。液压系统动力由一台75 kW电机供给，75 kW电机通过齿轮箱驱动两台CBGJ2050/2040/2030三联齿轮泵带动六个可以相互独立工作的液压回路运行实现掘进机的装载，运输履带涨紧，喷雾等功能。外来水经过滤，减压以后主要分为二路，一路线流入双冷却器和截割电机对液压油和电机进行冷却后进入外喷雾装置。在掘进机割煤时喷雾降尘；另一路流经油箱和油泵电机进行冷却后分成两路。一路直接进行机尾喷雾和引射喷雾，另一路为高压内喷雾水泵供水，在掘进机割煤时喷雾降尘。内喷雾回路由一台CBGJ2050/2040/2030中的40泵供油齿轮泵输出的液压油经高压胶管输送到操纵台上DL41-2换问阀进入一个2K-80液压马达，马达带动一台水泵运转进行高压内喷雾，此回路的调定压力为4～16 MPa。我矿25110工作面在井下-400水平面，掘进机喷雾水源来自+170泵房，从+170～-400水源的压力约5.7 MPa超过CBGJ2050/2040/2030中的40泵提供压力。所以经实际分析后用自压水供给喷雾系统，这样即省一台40泵，一个2K-80液压马达机，节省能源，节省设备，减少维护。但是CBGJ2050/2040/2030是一个三联泵，如果堵住40泵会把三联泵憋坏。优化设计：（1）把40泵并联到50泵上改造液压控制回路让两台泵并联控制第一运输机可大大提高刮板机的运输能力，可起到防止刮板卡死现象，提高整部掘进机的工作能力。（2）当运输回路50泵输出的高压油与行走回路50泵输出的液压在进入SPL52/4换向阀之前合流进入整个行走回路，实现掘进机行走马达的快速运转，同时也增大牵引力。

3 改进后的优越性及效果

这些改进在跃进矿25110上巷掘进时就充分显现出了它的高产高效，故障率低的优点：（1）液压回路结构简单紧凑、效率高，牵引力明显提高，行走有力，拉皮带机尾时速度快，效率高。（2）第一运输机运输能力提高，铲板及溜槽结构合理，防止刮板卡死。（3）节省油马达及一个水泵，减低能源消耗。（4）降低劳动强度，降低人工清煤次数，增加安全性。（5）提高整台掘进机工作能力。

4 结语

新型设备在使用过程中总有一些不适应实际生产弊端，我们结合实际进行改造减少设备维修量，提高生产效率，降低材料消耗，具有重要的意义。

参考文献

[1]张有龄.动力基础的设计原理[M].科学出版社.

[2]第一工业部设计研究院.动力机器设计手册[M].中国建筑工业出版社，1983.

[3]机械设计手册，第2卷优化设计，第4卷压力容器与管路[M].机械工业出版社.