煤矿技术装备的制造、安装和工业性试验

煤矿技术装备的制造、安装和工业性试验  

1. 装备的制造和性能参数  铣挖机视频展示

厂家经过紧张制造，于2021年11月制造完成，在厂家进行了产品质量检测，并进行了设备破钢筋水泥块试验，照片如下：

设备更大部件重量：底盘尺寸3500×870×900重量880公斤，龙门架尺寸3300×700×1350重量990公斤；设备更大单件尺寸为3.5米*0.7米*1.5米。

设备进行了出厂质量检测，检测报告如下：

XWJ-120/55L型矿用煤巷开口掘进是一种连续生产的高效设备，主要用于矿山煤巷、半煤、土巷掘进、也可用于引水洞、铁路隧道中扒装作业，可大大提高矿井开拓机械化作业水平与推进速度，使施工作业更加安全快捷。

XWJ -120/55L型适用于断面为>4.5×2.8的断面以上、坡度≤20°以下狭窄大坡度的巷道作业，适用岩层硬度等级f=5以下。

割挖能力强。采用密封滑式履带，张紧履带装载调节方便，使用寿命长；采掘挖掘机专用斗齿坚固耐用，互换性好。

n输送机从尾部能将岩石煤块卸入刮板机等转载设备上。（卸载高度可根据用户需要进行设计）

n采用液压先导操纵系统，结合高效率液压阀，加快动臂，斗杆速度和输送速度实现完美的复合作业性能，保证能在恶劣的条件下实现更佳性能。

n采用中高压液压系统，油路左右对称，系统保护齐全；

n设备附件互换性强，可实现铣挖机、破碎锤之间的互换，对煤巷、土巷、岩巷进行针对性作业，提高作业效率，使用范围广；

n工作轻便，动作举升定位准，扒取范围广、运料速度快、具有安全环保、效率高、超节能的特点，完全符合人机功能设计；

n岩层硬度等级f=2至3之间的工作面作业，4200×2800巷道断面理论掘进速度1-2m/h；

铣挖机主要参数及要求

整机重量：约11.8T(标配)

装载能力：≈120m3/h

设备总功率：55Kw

外形尺寸：8300*1800*1900mm

液压系统：12T液压系统

A.挖掘宽度：≤4.5m

B.挖取距离：（离铲口）：≤2.4m

C.挖掘高度：≥3.8m

D.挖掘深度：≤700mm

E.卸载高度：1.8-2.2m（可变）

F.更低装载高度：≥1.7m（可变）

G.卸载距离：2.5m（可加长）

H.更大回转角度：45°

履带板宽度400/450mm

离地间隙：260mm(可加高)

行走速度：0.6KM/H

刮板运输机构形式：单链单驱、40m/min

操作方式：先导操作

更大通过物料尺寸（长*宽*高）：700mm*600mm*500mm

适应巷道断面尺寸：（宽×高）≥2.8m×2.5m

铣挖机配置一览表

 铣挖头采用SJLX的尖端技术生产，可安装在任何类型的液压挖掘机上，高效替代挖斗、破碎锤、液压剪等通用配置，应用于露天煤矿，隧道掘进及轮廓修正、 渠道沟槽铣掘、沥青混凝土路面铣刨、岩石冻土铣挖、树根铣削等多个领域，铣挖头为隧道开挖提供了一种崭新的施工方法。

 应用范围

铣挖头可以广泛应用于隧道、沟渠、市政管线开挖；公路路面破碎、采矿、岩石冻土开挖；露天煤矿开挖、表面出新以及钢铁工业、林业等多种施工领域。

1) 应用于隧道开挖在多数情况下，铣挖头只用于隧道轮廓的开挖，但是在低硬度的岩层及冻土层等适合的地层中，铣挖头可以直接用于隧道的掘进，尤其在破开挖过程中对地层扰动低、 安全性高， 碎岩层及老黄土中， 开挖量可达 30--60m3/h.

2)铣挖头 特别适合不宜爆破施工的地段；铣挖头操作简单，可控性高，开挖轮廓线清晰准确；可轻松解决隧道内欠挖修整、内表面凿槽及开挖边沟等问题。

3)开挖： 现场掘进一般分上下两步进行，即两步台阶法。由于需要在台阶上存放所有的设备，上下台阶相距 800 - 1100 m。 分步开挖支护：开挖后使用钢筋网、钢格栅+喷混支护隧道。在软岩中，每次开挖的进尺 深度取决于掌子面岩层的情况以及该隧道设计单位的预先设计，一般为 50～ 80cm。

4)开挖循环： 在使用铣挖头开挖后，挖掘机退出掌子面，停靠在隧道的侧壁，然后装载 机开始出喳，出喳结束后马上进行支护结构安装、喷混工作，然后进行下一个 循环的掘进施工。

5）刚刚支护完成后的开挖问题解决： 铣挖头在黏土中开挖的速度.在黏土层中使用铣挖头开挖时，刀头被黏土裹住而无 法使用的情况很少出现，可以用水冲洗刀头或使用铣挖头铣削一些干硬的围岩 来解决。

特点：

1) 铣挖范围广：在低硬度的岩石如风化岩、凝灰岩中更大可达到 25～40m3/h （随岩石的密度、破碎度不同而不同），也可铣挖无钢筋或有少量钢筋的混凝土,使用装在 300 吨挖机上的铣挖头， 可以轻松的铣挖配有 30mm 以下直径钢筋的混凝土。

2) 低振动、低噪音：可在有振动或噪音限制的地域如古建筑、医院周围有效的替代爆破施工，并能很好的保护环境。

3) JQ控制施工：可以快速准确的修整构造物轮廓，应用在隧道开挖中，不但可以解决令施工单位头疼的欠挖问题，还进而降低施工单位“宁超勿欠”所引起的成本增大问题。

4) 铣挖下来的物质粒径小且均匀，可直接作为回填料。

5)安全性好：使用铣挖头取代人工进行软岩或破碎岩层的隧道掘进，排除掌子面前方工人开挖的危险，从而大大提高了隧道施工的安全性。

6) 结构简单，使用方便：它可以安装在任何一台既有的液压挖掘机上，可利用液 压破碎锤或液压钳的液压回路进行安装，使用方无需额外购买挖掘机。

4.方法比较

与其它开挖方法比较（盾构，钻爆法，单臂掘进机） ，铣挖头的优势在于它的开挖费用很低，但是铣挖头只适用于适度的低硬度岩层。

运输机构（图1）

运输机构主要由运输槽体﹑主传动机构﹑双链刮板﹑从动轮机构﹑抬槽油缸、推板等组成。运输槽体铰接在平台上和抬槽油缸上，槽体可以上下摆动，以满足不同工况的需要。控制抬槽油缸伸缩可使运输槽升降，以分别满足工作或行走时的需要。

碴石用双链刮板输送，双链刮板靠液压马达驱动主动轴及主动链轮来完成传动运输的，液压马达在16MPa的额定压力下工作，既有足够的牵引力，还有过载保护作用可以防止刮板链卡住时损坏机械构件，本运输机构采用销轴联接在行走机构上。本系统还可以带负载启动液压马达，很方便地排除卡链故障。

运输槽体的底板上垫有一层耐磨钢板，以延长槽体的使用寿命，耐磨钢板磨损后需及时更换。

1、运输槽体，2、主传动机构，3、链刮板机构，4、从传动机构，5、抬槽油缸

图1 运输机构

主传动机构主要由主动支架﹑主动链轮﹑固定套﹑主轴﹑液压马达﹑调整螺栓等组成；主动链轮是用耐磨合金钢精铸成的，用弹性销联接到主轴的固定套上，磨损后只要更换新链轮即可；主传动支架用螺栓固定在运输槽上，通过转动调节螺栓可以移动链轮位置，以调整刮板链的松紧程度。

从动轮机构由从动链轮﹑轴承、链轮轴﹑O形密封圈等组成；从动轮在碴石和泥水中运转，受到强烈的冲击和磨损，工作条件极差，因此要求从动链轮耐磨，轮轴之间的密封性能要求高。本机从动链轮采用耐磨合金钢精铸制作，具有高强度和良好的耐磨性能。轮与轴之间采用O形密封圈密封，结构简单﹑性能可靠，装配时已注满钙基润滑脂，平时工作中要注意经常加油。链轮磨损后可根据部件的完好程度或更换部分零件，或更换总成。

行走机构（图2）

行走机构由行走架﹑履带总成﹑支重轮总成﹑托链轮总成、引导轮总成﹑驱动轮、涨紧装置、行星减速液压马达等组成。

行走架是履带行走装置的承重骨架，由驱动座、引导座、履带架、盖板组焊成框架式，重量轻、刚性好。

履带直接和巷道底板岩石接触，承受机器的全部重量和驱动力，工作条件十分恶劣。本机直接采用液压挖掘机标准组合履带，该履带主要由链轨节﹑履带销﹑履带套﹑履带板及密封件等零件组成，链轨节与履带销﹑履带套均为特殊过盈配合，不易松动。把磨损限制在销与套之间，履带套端面与链轨节之间的间隙小，形成迷宫密封，泥砂不易进入磨擦表面。润滑组合履带采用聚氨脂胶件密封，一次性注油，具有良好的润滑与密封性能，能大大提高履带的可靠性与使用寿命。每条履带共有38节，为便于装拆，每条履带上有一易拆销（即主销）。拆卸履带时取下轴用挡圈，将主销打出即可。支重轮用来将机体的重量传送至履带上，并使机体沿履带上的导轨运动，它还用来夹持履带，使其不横向滑脱。在转向时，迫使履带在地面上横向滑移。支重轮在泥水中工作，且承受强烈冲击，工作条件极差，因此要求其轮缘及滚动踏面耐磨，而且轮与轴之间的密封性要好。本机共装有10只（每侧5只）支重轮。轮体采用高强度合金钢制作，并经强化热处理。具有较高的强度和良好的耐磨性能，轮与轴之间采用浮动密封，结构简单，性能可靠，装配时一次性注油。平时工作中不必注油，便于维护，直到磨损量达到极限程度后再更换零件。

托链轮用以承托上部履带的重量，不让它下垂过多，以减少机器运动时上方履带振动，其结构、形式与支重轮相同，可以通用。

引导轮的功能是支承链轮和引导履带正确地卷绕，防止履带横向滑脱，同时与它后面安装的涨紧装置一起，使履带保持一定的张紧度，并缓和机器行走时由于地面不平而引起的冲击力。当履带行走遇障碍物时，张紧装置可以使引导轮通过两侧引导架前方导轨后移一定距离，以免履带局部受力过大。

涨紧装置为液压涨紧装置，借助润滑用的黄油枪将黄油压注入液压缸中，使活塞外伸，一端移动导向轮，另一端压缩弹簧使之预紧。但预紧后的弹簧尚需留有适当的行程起缓冲作用。如果履带太紧需要放松时，可拧开注油嘴，从液压缸中放出适当黄油。

两条履带分别由两只液压马达驱动，通过驱动轮传给履带，液压马达驱动装在履带架后部，打开盖板即可进行维修保养。

行走马达内部配用自刹机能，在行走通压情况下，压力达到3-4MPa自刹装置松挚。行走停止供油时，压力低于3-4MPa，自刹装置制动，所以在斜坡上不会产生自滑。但是在大坡度情况下为防止底板渣料松动造成履带不运转的滑动，因此建议在此种情况下，在履带下坡方向加枕木或大些的石块便起辅助阻力作用。

1、引导轮，2、履带板，3、支重轮，4、涨紧装置，5、托带轮，6、履带梁，

7、驱动轮，8、行走马达

图2履带行走总成

液压系统（图3）

本机液压操纵系统主要由变量泵、五联液控多路换向阀，三联液控多路换向阀、手动换向阀、手动先导阀、脚踏先导阀、散热器、油箱等液压元件组成。液压原理图见（图5）。

本机液压系统压力设定为20MPa。变量泵提供行走（20MPa）、装碴（16MPa）和运碴抬槽（16MPa）所需中高压，变量泵提供先导控制所需低压（4MPa）。本机的三个工作机构（包括行走、装碴、运碴）是可以独立工作的，且装碴和运碴可以同时工作；但如需行走时必须停止装碴和运碴机构。工作机构的工作与停止转换是靠手动换向阀控制先导阀所需低压的通断实现的。

所有工作机构全部采用先导控制，两个手动先导阀控制装碴机构，一个双踏板脚踏先导阀控制行走机构。

图3 液压原理图

液压动力系统即主电机及油泵组件（图4）

液压动力机构主要由电动机、变量泵、齿轮联轴器等组成。本机选用YBK2系列隔爆电机，电动机通过尼龙齿轮联轴器驱动柱塞变量泵，结构简单、紧凑，工作可靠

图4 电机及油泵组件

6、机架

机架采用钢板焊接而成，用螺栓固定在行走架上。机架总成使整机的各大部件联系在一起，并提供了驾驶室和各液压操纵元件的安装空间。

7、电气系统（图5）

电气系统控制变量泵电机、照明灯等，控制回路和照明灯都采用交流36伏。起动器采用QBZ2-120/660（380）矿用隔爆型单回路真空电磁起动器。有本机控制和远程控制，选择远控。司机室装有防爆按钮，隔爆照明灯型号DGY18/36L。

QBZ2-120/660（380）矿用隔爆型真空电磁启动器，配有微电脑智能型电动机综合保护器，具有失压、过载、短路、断相、漏电闭锁等功能，可根据启动电动机的容量来整定过载动作电流的值；转盖内钮子开关扳到“近控”时可用本开关外壳上的按钮开、停油泵和风扇，扳到“远控”时，用操作室的防爆按钮操作。外壳上的操作手柄是机器检修时切断电路和调换电动机转向用，如相序不对时只要将手柄扳到另一边就可以了。

防爆工作灯电压为36伏。只要合上启动器的手柄就会亮。

防爆按钮工作电压为36伏。

图5 电气系统原理图