EBZ135掘进机行走机构的设计.pdf

第6 期 悬第。1 5 1 期 2 0 0 8 每1 2 冀 执城羔程与鸯动化 M ￡C } 薹A N l e A LE N G l N 嚣E 爱l K G＆A U 零0 麓A T l 0 K N o ．6 D e c 。 文章编号1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 0 8 0 6 一o 】3 2 一0 2 E B Z l3 5 掘进机行走机构的设计 陈雪飞 太原矿山机器 集团 有限公司设计院，山西太原0 3 0 0 0 9 接要夯缓了E B Z l 3 5 掘进税纷走瓿{ 鸯熬设计，毽捶餐秘系统、理带及茭支重型式、疆谨强繁槐掏瓣设诗。 美毽词；藏遴氍i 嚣走秘搀；矮帝 中围分类蟹T D 4 2 1 ．5文献标识码A 0 引言 煤炭工堑是我国萤民经济豹主要支柱产韭，隧辫 我国瑷袋纯懿发矮，煤炭零求萋越皋越大，舞采速度 越来越快，这就黉求煤炭开采必颁黼产高效。提高煤 炭生产效率和机械化水平。 掘进机是煤矿井下巷道掘进的关键设备，掘进机 使用性能的好坏囊接影l 向能否掘进出满足呆煤机歼采 工终瑟瑟霉懿巷遂农置。秀了楚鬣逡撬与潆魏圣亏盈豹 发展同步，满尾井下各种恶劣的她质条俘，我们猩 E B Z l 3 5 掘进机设计中，尤其在E B Z l 3 5 掘进机行走机 构的设计上，引入了全新的设计理念，以适应井下浆 件，保证履带行走平稳可靠，掘进机正常工作。下黼 主要羲E B Z l 3 5 攒逡税设诗孛行走撬臻穆或、行走枧 裁割税橹装运概构 构传动系统、履带及其支重型式和履带张紧进行介绍。 1E B Z l 3 5 掇进瓿行走祝构掏戏 E B Z l 3 5 掇迸祝慧瘁枣截粼撬构、装运辊梅、行走 机构、液压电器系统组成。行走机构是E B Z l 3 5 掘进机 的主要机构之一，其作用是承载掘进机重量，带动掘 进机在井下楼道行走，有时辅助截割机构调整能置清 理边角煤，作用非常重要。 行走撬筏在整撬孛左右辩猕零置，由滚痿马达、每 走减速视、镳轮、履带链、张紧机构、行走絮簿几舔 分组成。行难架采用挂钩及平键与本体相联，用1 2 个 M 3 0 高强度螺栓紧固在本体的两侧，保证行走机构与 掘进机成为一体。从而保障了整机的刚性和稳定性。图 l 是E B Z l 3 5 箍进撬戆慧倭梅戏及行走规构麴成。 行走瓴梅滚蘸电嚣系统 张紧机构履带行走袈链轮秘选，行走减建枫 圈lE B Z l 3 5 掇滋棱慧落擒或及辑走梳格构成 2E B Z l 3 5 掘进桃行走机构传动系统设计 系统，其油路温度高，液压元件容易损坏。导致故障 传统的掘进机行走机构传动设计多采用定量液膳多；行走机构传动属于低速大扭矩，减速箱两级齿轮 齿轮泵传递动力给液压马达，液联马达通过掘进机制 传动，再加上减速箱带有制幼器，减速箱整体结构庞 造厂自制的带制碘器的减速箱将凑力传给主动链轮，太复杂，所蠢设备空间大，缀修困难，两且受潮内加 圭凄链轮蒂交餍穆板嫠援遂撬符逡。液基系统是定鬃 工耱稳及热处理性爱不稳定簿彩唆，禧{ 搴凌纛靛等零 收稿n 期2 0 0 8 0 3 2 1 ；修回日期2 0 0 8 0 8 一1 2 作者简介胨雪飞 19 7 0 - ．男，山西怀仁人．工程师，本科。 万方数据 2 0 0 8 年第6 期陈雪飞E B Z l 3 5 掘进机行走机构的设计1 3 3 件容易损坏。 在E B Z l 3 5 掘进机传动系统设计中，我们采用先 进的液压变量泵及先导比例阀控制，系统能耗低，油 路温度低，操作轻便，并具有压力切断、负载敏感功 能，随地质条件和阻力变化自行调节行走速度，保护 各元件性能和整机的可靠性，而且液压元件选用国际 品牌更增加其可靠性；同时，行走机构采用液压马达、 行走减速机、链轮高度集成 见图2 ，整体结构紧凑， 为掘进机的其它机构设计争取了空间。采用国际品牌 力士乐柱塞马达和行走减速机 内置一体式多片制动 器 ，性能稳定可靠，传动力矩大，适应各种复杂工况 工作。链轮与减速机直接以垂4 3 0 外径定位法兰形式 联接，并用高强度M 2 4 1 8 0 螺栓固定，拆装方便，联 结牢固，运转平稳。 带 图2E B Z l 3 5 掘进机行走机构减速机、马达、链轮集成图 3E B Z l 3 5 掘进机行走机构履带及其支重型式的设 计 履带的性能好坏直接影响掘进机能否正常行走， 所以履带的材质和履带板在行走时的受力方式设计非 常重要。传统履带板材料采用Z G 3 5 C r M n S i ，铸造掌握 不好。易产生裂纹，导致履带板断裂；E B Z l 3 5 掘进机 履带板材料采用精铸3 2 C r M o V ，性能较以前材料耐 磨，不易断裂，且我们委托专业制造履带板厂家包头 一机床采用特殊工艺批量生产，质量切实得到了保证。 传统履带采用支重轮型式，履带板与支重轮是滚动线 接触，如图3 a 所示；E B Z l 3 5 掘进机行走机构履带板 的支重型式采用滑动摩擦式，履带与行走架是面接触． 如图3 b 所示．接触稳定性加强，整机接地比压由原 来的0 ．1 4 下降为0 ．1 3 5 ，更有利于掘进机行走。为了 保证与履带板接触的钢板强度和耐磨性，与履带板接 触面的钢板采用矿用高强度、高耐磨性进口钢板 K 4 0 0 ，钢板硬度达到H B 4 0 0 ，将其与行走架焊在一起， 支撑稳定可靠，耐用时问长久。 4E B Z l 3 5 掘进机行走机构履带的张紧 履带的松紧在掘进机行走过程中很重要，只有履 带链的下垂量调节在5 0 m m ～7 0 r a m 范围内，掘进机 前进和后退才能正常工作，否则履带过紧行走阻力大， 行走异常；履带过松容易掉链，停止行走。履带的松 紧通过履带张紧机构调节。传统履带张紧设计采用黄 油枪通过单向阀向油缸中注入钙基润滑脂，使活塞杆 受力运动，从而推动导向块和导向轮向外移动，履带 随之张紧，该机构靠黄油保持内部压力，黄油有时容 易泄漏而失压，造成履带松弛，且靠黄油枪张紧操作 比较费力。E B Z l 3 5 掘进机履带张紧机构是由张紧轮 组和张紧油缸组成，履带的松紧程度是靠张紧油缸推 动张紧轮组来调节的。张紧油缸为单作用形式，通常 与液压系统通过管路连接，以开关阀门锁定，需要张 紧时拧开阀门，通人压力油推动油缸张紧履带，方便 省力。张紧后靠插板机械锁定，稳定可靠、不会失压。 张紧油缸、插板均在履带外侧安装，方便实用，并均 配有盖板以保证外形的美观。图4 为E B Z l 3 5 掘进机 张紧机构简图。 个尘小1 7 秣孓匠F ＼、 攀蒜 {；／ ／ 支重轮履带履带K 4 0 0 耐磨板 a 改进前支重方式f b 改进后支重方式 图3改进前、后履带板的支重型式 腰带张紧轮插板张紧油缸乱走架 图4E B Z l 3 5 掘进机履带张紧机构 5 结论 以先进的设计理念选取优质的元件，对E B Z l 3 5 掘进机进行了优化设计，该机已在许多煤矿投入使用， 其各项性能一直稳定可靠，尤其是行走机构，能够经 受住各种井下恶劣条件的考验，E B Z l 3 5 掘进机已成 为掘进机行业公认的优质产品。 D e s i g no fE B Z l 3 5R o a d h e a d e rW a l k i n gM e c h a n i s m C H E NX u e f e i D e s i g nI n s t i t u t eo fT a i y u a nM i n i n gM a c h i n e r y G r o u p C o ．L t d ．．T a i y u a n0 3 0 0 0 9 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ed e s i g no fE B Z l 3 5r o a d h e a d e rw a l k i n gm e c h a n i s m ，i n c l u d i n gt h ed r i v es y s t e m ，p e d r a i la n dp e d r a i s u p p o r tm o d e ，p e d r a i lt i g h t e n i n gd e v i c e ． K e yw o r d s r o a d h e a d e r ；w a l k i n gm e c h a n i s m ；p e d r a i l 万方数据 EBZ135掘进机行走机构的设计EBZ135掘进机行走机构的设计 作者陈雪飞， CHEN Xue-fei 作者单位太原矿山机器集团有限公司,设计院,山西,太原,030009 刊名 机械工程与自动化 英文刊名MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION 年，卷期2008，6 引用次数0次 相似文献10条相似文献10条 1.期刊论文 杨春海.Yang Chunhai 掘进机履带式行走机构的研究 -科学之友20088 介绍了掘进机履带式行走机构的工作原理和性能特点,对行走机构的组成、工作原理、受力情况和影响行走装置的因素进行了分析,提出了一定的解 决思路,为行走机构的设计提供了一定的理论依据. 2.期刊论文 李杏粉.LI Xing-fen JSBZ132型掘进机行走机构的改进设计 -河北煤炭20086 介绍了JSBZ132型掘进机行走机构的功能和组成,确定了与其相关的主要技术参数,对行走机构的主要部件履带架进行了设计与计算. 3.期刊论文 李杏粉.刘进志.崔会芝.Li Xingfen.Liu Jinzhi.Cui Huizhi JSBZ132型掘进机行走机构的设计 -石家 庄铁路职业技术学院学报2005,43 介绍JSBZ132型掘进机行走机构的功能和组成,确定与其相关的主要技术参数,对行走机构的主要部件履带架进行设计与计算. 4.期刊论文 邵娜.齐传刚 掘进机行走液压系统动态特性研究 -煤矿机电20096 利用功率键合图建立掘进机行走机构液压系统的动态数学模型,在Simulink环境下进行仿真,分析系统的动态特性.为进一步改进和完善掘进机行走机 构提供了理论依据. 5.期刊论文 史蒙.SHI Meng EBZ160掘进机行走机构主要参数及液控系统的研究 -煤矿机械2009,306 介绍了EBZ160掘进机行走机构的主要参数及其液控系统.研究了掘进机行走速度及行走功率的计算公式.利用AMESim液压控制软件对其液压系统进行 建模和仿真,得出其系统特性曲线图. 6.期刊论文 毛君.李申岩.王丽丽.MAO Jun.LI Shen-yan.WANG Li-li EBZ-132SH型掘进机的行走机构及其液压系统 设计 -煤矿机械2007,289 介绍了EBZ-132SH型掘进机行走机构的组成及工作原理,并对行走机构的5个部分液压系统进行设计和说明,在此基础上提出用电液比例控制阀做先导 阀来控制行走马达从而达到对掘进机行走方向的控制. 7.期刊论文 马秀岭 EBH-90型掘进机技术改造 -中国煤炭2008,345 针对开滦集团钱家营矿业公司现有EBH-90掘进机存在的几个问题,对其耙爪式装载机构、行走机构、运输机构等相配型的各个系统进行改造,使其结 构更合理,更适应开滦钱家营矿业公司地质条件的使用.介绍了改选方案和效果. 8.学位论文 陈加胜 悬臂式掘进机行走和截割智能控制研究 2006 目前，掘进机广泛应用于采矿工程和地下工程中，掘进机的发展趋势是智能化、无人化，提高我国掘进机的自动化水平是当前采矿和地下工程的一 大重要课题。本论文研究的问题是悬臂式掘进机行走和截割的智能化控制。 本文把悬臂式掘进机行走机构简化为前两个引导轮和后两个驱动轮的 四轮机构，推导出掘进机延直线段行走的距离和绕自身中心线旋转的角度分别与流过左右行走液压马达的液压油量的函数关系。对用掘进机掘进圆弧拐 弯巷道的行走路线进行了数学建模，提出了弦线延长线法，把圆弧巷道中心线进行离散化，用相邻两离散点间的直线段逼近相应的圆弧段，使得圆弧段 自动成形截割的误差变小。提出了使用数字液压马达取代原先使用的普通液压马达的新思路。 本文还提出了对现有掘进机结构进行改造的方案 ，并提出了用“智能经纬仪”给掘进机行走自动定位的设想。 然后分析了悬臂式掘进机截割工作部的主要构造和工作特点，对截割工作部的运动 进行数学建模，并对截割工艺路线进行离散化，推导出计算巷道断面边界点坐标公式及其对应的升降和回转油缸的长度计算公式，从而保证掘进出光滑 的符合设计要求的巷道断面。 最后针对实际生产中几种常见的巷道断面形状，把行走和截割过程相结合，用MATLAB软件编程对掘进机的自动行走 及自动成形截割的工作过程进行了三维动态仿真，并可从不同角度显示掘进头运动的空间网状轨迹以验证数学模型的正确性和边界点坐标求解的准确性 ，并由程序生成控制掘进机行走和截割所需要的数据。 9.期刊论文 朱颖.艾华.ZHU Ying.AI Hua 掘进机履带行走机构支重结构探讨 -煤矿机械20054 履带行走机构是掘进机的重要部件,是整机稳定性的基础,因此其支重结构也尤为重要.分析履带行走机构支重结构,在各机型中使用不同支重结构的 可行性.从而为生产各型掘进机提供了有力的技术资料和数据. 10.期刊论文 马健康 悬臂式掘进机履带行走机构主要参数的确定 -煤炭科学技术2002,3010 在分析悬臂式掘进机履带行走机构工作原理的基础上,提出了履带行走机构牵引力及输入功率的计算公式,并给出了驱动链轮、支重轮及导向轮的设 计原则. 本文链接 下载时间2010年3月29日