煤礦技術(shù)裝備的制造、安裝和工業(yè)性試驗  

1. 裝備的制造和性能參數(shù)  銑挖機視頻展示

廠家經(jīng)過緊張制造，于2021年11月制造完成，在廠家進行了產(chǎn)品質(zhì)量檢測，并進行了設(shè)備破鋼筋水泥塊試驗，照片如下：

設(shè)備更大部件重量：底盤尺寸3500×870×900重量880公斤，龍門架尺寸3300×700×1350重量990公斤；設(shè)備更大單件尺寸為3.5米*0.7米*1.5米。

設(shè)備進行了出廠質(zhì)量檢測，檢測報告如下：

XWJ-120/55L型礦用煤巷開口掘進是一種連續(xù)生產(chǎn)的高效設(shè)備，主要用于礦山煤巷、半煤、土巷掘進、也可用于引水洞、鐵路隧道中扒裝作業(yè)，可大大提高礦井開拓機械化作業(yè)水平與推進速度，使施工作業(yè)更加安全快捷。

XWJ -120/55L型適用于斷面為>4.5×2.8的斷面以上、坡度≤20°以下狹窄大坡度的巷道作業(yè)，適用巖層硬度等級f=5以下。

割挖能力強。采用密封滑式履帶，張緊履帶裝載調(diào)節(jié)方便，使用壽命長；采掘挖掘機專用斗齒堅固耐用，互換性好。

n輸送機從尾部能將巖石煤塊卸入刮板機等轉(zhuǎn)載設(shè)備上。（卸載高度可根據(jù)用戶需要進行設(shè)計）

n采用液壓先導(dǎo)操縱系統(tǒng)，結(jié)合高效率液壓閥，加快動臂，斗桿速度和輸送速度實現(xiàn)完美的復(fù)合作業(yè)性能，保證能在惡劣的條件下實現(xiàn)更佳性能。

n采用中高壓液壓系統(tǒng)，油路左右對稱，系統(tǒng)保護齊全；

n設(shè)備附件互換性強，可實現(xiàn)銑挖機、破碎錘之間的互換，對煤巷、土巷、巖巷進行針對性作業(yè)，提高作業(yè)效率，使用范圍廣；

n工作輕便，動作舉升定位準，扒取范圍廣、運料速度快、具有安全環(huán)保、效率高、超節(jié)能的特點，完全符合人機功能設(shè)計；

n巖層硬度等級f=2至3之間的工作面作業(yè)，4200×2800巷道斷面理論掘進速度1-2m/h；

銑挖機主要參數(shù)及要求

整機重量：約11.8T(標配)

裝載能力：≈120m3/h

設(shè)備總功率：55Kw

外形尺寸：8300*1800*1900mm

液壓系統(tǒng)：12T液壓系統(tǒng)

A.挖掘?qū)挾龋?le;4.5m

B.挖取距離：（離鏟口）：≤2.4m

C.挖掘高度：≥3.8m

D.挖掘深度：≤700mm

E.卸載高度：1.8-2.2m（可變）

F.更低裝載高度：≥1.7m（可變）

G.卸載距離：2.5m（可加長）

H.更大回轉(zhuǎn)角度：45°

履帶板寬度400/450mm

離地間隙：260mm(可加高)

行走速度：0.6KM/H

刮板運輸機構(gòu)形式：單鏈單驅(qū)、40m/min

操作方式：先導(dǎo)操作

更大通過物料尺寸（長*寬*高）：700mm*600mm*500mm

適應(yīng)巷道斷面尺寸：（寬×高）≥2.8m×2.5m

銑挖機配置一覽表

 銑挖頭采用SJLX的尖端技術(shù)生產(chǎn)，可安裝在任何類型的液壓挖掘機上，高效替代挖斗、破碎錘、液壓剪等通用配置，應(yīng)用于露天煤礦，隧道掘進及輪廓修正、 渠道溝槽銑掘、瀝青混凝土路面銑刨、巖石凍土銑挖、樹根銑削等多個領(lǐng)域，銑挖頭為隧道開挖提供了一種嶄新的施工方法。

 應(yīng)用范圍

銑挖頭可以廣泛應(yīng)用于隧道、溝渠、市政管線開挖；公路路面破碎、采礦、巖石凍土開挖；露天煤礦開挖、表面出新以及鋼鐵工業(yè)、林業(yè)等多種施工領(lǐng)域。

1) 應(yīng)用于隧道開挖在多數(shù)情況下，銑挖頭只用于隧道輪廓的開挖，但是在低硬度的巖層及凍土層等適合的地層中，銑挖頭可以直接用于隧道的掘進，尤其在破開挖過程中對地層擾動低、 安全性高， 碎巖層及老黃土中， 開挖量可達 30--60m3/h.

2)銑挖頭 特別適合不宜爆破施工的地段；銑挖頭操作簡單，可控性高，開挖輪廓線清晰準確；可輕松解決隧道內(nèi)欠挖修整、內(nèi)表面鑿槽及開挖邊溝等問題。

3)開挖： 現(xiàn)場掘進一般分上下兩步進行，即兩步臺階法。由于需要在臺階上存放所有的設(shè)備，上下臺階相距 800 - 1100 m。 分步開挖支護：開挖后使用鋼筋網(wǎng)、鋼格柵+噴混支護隧道。在軟巖中，每次開挖的進尺 深度取決于掌子面巖層的情況以及該隧道設(shè)計單位的預(yù)先設(shè)計，一般為 50～ 80cm。

4)開挖循環(huán)： 在使用銑挖頭開挖后，挖掘機退出掌子面，?？吭谒淼赖膫?cè)壁，然后裝載 機開始出喳，出喳結(jié)束后馬上進行支護結(jié)構(gòu)安裝、噴混工作，然后進行下一個 循環(huán)的掘進施工。

5）剛剛支護完成后的開挖問題解決： 銑挖頭在黏土中開挖的速度.在黏土層中使用銑挖頭開挖時，刀頭被黏土裹住而無 法使用的情況很少出現(xiàn)，可以用水沖洗刀頭或使用銑挖頭銑削一些干硬的圍巖 來解決。

特點：

1) 銑挖范圍廣：在低硬度的巖石如風化巖、凝灰?guī)r中更大可達到 25～40m3/h （隨巖石的密度、破碎度不同而不同），也可銑挖無鋼筋或有少量鋼筋的混凝土,使用裝在 300 噸挖機上的銑挖頭， 可以輕松的銑挖配有 30mm 以下直徑鋼筋的混凝土。

2) 低振動、低噪音：可在有振動或噪音限制的地域如古建筑、醫(yī)院周圍有效的替代爆破施工，并能很好的保護環(huán)境。

3) JQ控制施工：可以快速準確的修整構(gòu)造物輪廓，應(yīng)用在隧道開挖中，不但可以解決令施工單位頭疼的欠挖問題，還進而降低施工單位“寧超勿欠”所引起的成本增大問題。

4) 銑挖下來的物質(zhì)粒徑小且均勻，可直接作為回填料。

5)安全性好：使用銑挖頭取代人工進行軟巖或破碎巖層的隧道掘進，排除掌子面前方工人開挖的危險，從而大大提高了隧道施工的安全性。

6) 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便：它可以安裝在任何一臺既有的液壓挖掘機上，可利用液 壓破碎錘或液壓鉗的液壓回路進行安裝，使用方無需額外購買挖掘機。

4.方法比較

與其它開挖方法比較（盾構(gòu)，鉆爆法，單臂掘進機） ，銑挖頭的優(yōu)勢在于它的開挖費用很低，但是銑挖頭只適用于適度的低硬度巖層。

運輸機構(gòu)（圖1）

運輸機構(gòu)主要由運輸槽體﹑主傳動機構(gòu)﹑雙鏈刮板﹑從動輪機構(gòu)﹑抬槽油缸、推板等組成。運輸槽體鉸接在平臺上和抬槽油缸上，槽體可以上下擺動，以滿足不同工況的需要?？刂铺Р塾透咨炜s可使運輸槽升降，以分別滿足工作或行走時的需要。

碴石用雙鏈刮板輸送，雙鏈刮板靠液壓馬達驅(qū)動主動軸及主動鏈輪來完成傳動運輸?shù)模簤厚R達在16MPa的額定壓力下工作，既有足夠的牽引力，還有過載保護作用可以防止刮板鏈卡住時損壞機械構(gòu)件，本運輸機構(gòu)采用銷軸聯(lián)接在行走機構(gòu)上。本系統(tǒng)還可以帶負載啟動液壓馬達，很方便地排除卡鏈故障。

運輸槽體的底板上墊有一層耐磨鋼板，以延長槽體的使用壽命，耐磨鋼板磨損后需及時更換。

1、運輸槽體，2、主傳動機構(gòu)，3、鏈刮板機構(gòu)，4、從傳動機構(gòu)，5、抬槽油缸

圖1 運輸機構(gòu)

主傳動機構(gòu)主要由主動支架﹑主動鏈輪﹑固定套﹑主軸﹑液壓馬達﹑調(diào)整螺栓等組成；主動鏈輪是用耐磨合金鋼精鑄成的，用彈性銷聯(lián)接到主軸的固定套上，磨損后只要更換新鏈輪即可；主傳動支架用螺栓固定在運輸槽上，通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺栓可以移動鏈輪位置，以調(diào)整刮板鏈的松緊程度。

從動輪機構(gòu)由從動鏈輪﹑軸承、鏈輪軸﹑O形密封圈等組成；從動輪在碴石和泥水中運轉(zhuǎn)，受到強烈的沖擊和磨損，工作條件極差，因此要求從動鏈輪耐磨，輪軸之間的密封性能要求高。本機從動鏈輪采用耐磨合金鋼精鑄制作，具有高強度和良好的耐磨性能。輪與軸之間采用O形密封圈密封，結(jié)構(gòu)簡單﹑性能可靠，裝配時已注滿鈣基潤滑脂，平時工作中要注意經(jīng)常加油。鏈輪磨損后可根據(jù)部件的完好程度或更換部分零件，或更換總成。

行走機構(gòu)（圖2）

行走機構(gòu)由行走架﹑履帶總成﹑支重輪總成﹑托鏈輪總成、引導(dǎo)輪總成﹑驅(qū)動輪、漲緊裝置、行星減速液壓馬達等組成。

行走架是履帶行走裝置的承重骨架，由驅(qū)動座、引導(dǎo)座、履帶架、蓋板組焊成框架式，重量輕、剛性好。

履帶直接和巷道底板巖石接觸，承受機器的全部重量和驅(qū)動力，工作條件十分惡劣。本機直接采用液壓挖掘機標準組合履帶，該履帶主要由鏈軌節(jié)﹑履帶銷﹑履帶套﹑履帶板及密封件等零件組成，鏈軌節(jié)與履帶銷﹑履帶套均為特殊過盈配合，不易松動。把磨損限制在銷與套之間，履帶套端面與鏈軌節(jié)之間的間隙小，形成迷宮密封，泥砂不易進入磨擦表面。潤滑組合履帶采用聚氨脂膠件密封，一次性注油，具有良好的潤滑與密封性能，能大大提高履帶的可靠性與使用壽命。每條履帶共有38節(jié)，為便于裝拆，每條履帶上有一易拆銷（即主銷）。拆卸履帶時取下軸用擋圈，將主銷打出即可。支重輪用來將機體的重量傳送至履帶上，并使機體沿履帶上的導(dǎo)軌運動，它還用來夾持履帶，使其不橫向滑脫。在轉(zhuǎn)向時，迫使履帶在地面上橫向滑移。支重輪在泥水中工作，且承受強烈沖擊，工作條件極差，因此要求其輪緣及滾動踏面耐磨，而且輪與軸之間的密封性要好。本機共裝有10只（每側(cè)5只）支重輪。輪體采用高強度合金鋼制作，并經(jīng)強化熱處理。具有較高的強度和良好的耐磨性能，輪與軸之間采用浮動密封，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，裝配時一次性注油。平時工作中不必注油，便于維護，直到磨損量達到極限程度后再更換零件。

托鏈輪用以承托上部履帶的重量，不讓它下垂過多，以減少機器運動時上方履帶振動，其結(jié)構(gòu)、形式與支重輪相同，可以通用。

引導(dǎo)輪的功能是支承鏈輪和引導(dǎo)履帶正確地卷繞，防止履帶橫向滑脫，同時與它后面安裝的漲緊裝置一起，使履帶保持一定的張緊度，并緩和機器行走時由于地面不平而引起的沖擊力。當履帶行走遇障礙物時，張緊裝置可以使引導(dǎo)輪通過兩側(cè)引導(dǎo)架前方導(dǎo)軌后移一定距離，以免履帶局部受力過大。

漲緊裝置為液壓漲緊裝置，借助潤滑用的黃油槍將黃油壓注入液壓缸中，使活塞外伸，一端移動導(dǎo)向輪，另一端壓縮彈簧使之預(yù)緊。但預(yù)緊后的彈簧尚需留有適當?shù)男谐唐鹁彌_作用。如果履帶太緊需要放松時，可擰開注油嘴，從液壓缸中放出適當黃油。

兩條履帶分別由兩只液壓馬達驅(qū)動，通過驅(qū)動輪傳給履帶，液壓馬達驅(qū)動裝在履帶架后部，打開蓋板即可進行維修保養(yǎng)。

行走馬達內(nèi)部配用自剎機能，在行走通壓情況下，壓力達到3-4MPa自剎裝置松摯。行走停止供油時，壓力低于3-4MPa，自剎裝置制動，所以在斜坡上不會產(chǎn)生自滑。但是在大坡度情況下為防止底板渣料松動造成履帶不運轉(zhuǎn)的滑動，因此建議在此種情況下，在履帶下坡方向加枕木或大些的石塊便起輔助阻力作用。

1、引導(dǎo)輪，2、履帶板，3、支重輪，4、漲緊裝置，5、托帶輪，6、履帶梁，

7、驅(qū)動輪，8、行走馬達

圖2履帶行走總成

液壓系統(tǒng)（圖3）

本機液壓操縱系統(tǒng)主要由變量泵、五聯(lián)液控多路換向閥，三聯(lián)液控多路換向閥、手動換向閥、手動先導(dǎo)閥、腳踏先導(dǎo)閥、散熱器、油箱等液壓元件組成。液壓原理圖見（圖5）。

本機液壓系統(tǒng)壓力設(shè)定為20MPa。變量泵提供行走（20MPa）、裝碴（16MPa）和運碴抬槽（16MPa）所需中高壓，變量泵提供先導(dǎo)控制所需低壓（4MPa）。本機的三個工作機構(gòu)（包括行走、裝碴、運碴）是可以獨立工作的，且裝碴和運碴可以同時工作；但如需行走時必須停止裝碴和運碴機構(gòu)。工作機構(gòu)的工作與停止轉(zhuǎn)換是靠手動換向閥控制先導(dǎo)閥所需低壓的通斷實現(xiàn)的。

所有工作機構(gòu)全部采用先導(dǎo)控制，兩個手動先導(dǎo)閥控制裝碴機構(gòu)，一個雙踏板腳踏先導(dǎo)閥控制行走機構(gòu)。

圖3 液壓原理圖

液壓動力系統(tǒng)即主電機及油泵組件（圖4）

液壓動力機構(gòu)主要由電動機、變量泵、齒輪聯(lián)軸器等組成。本機選用YBK2系列隔爆電機，電動機通過尼龍齒輪聯(lián)軸器驅(qū)動柱塞變量泵，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠

圖4 電機及油泵組件

6、機架

機架采用鋼板焊接而成，用螺栓固定在行走架上。機架總成使整機的各大部件聯(lián)系在一起，并提供了駕駛室和各液壓操縱元件的安裝空間。

7、電氣系統(tǒng)（圖5）

電氣系統(tǒng)控制變量泵電機、照明燈等，控制回路和照明燈都采用交流36伏。起動器采用QBZ2-120/660（380）礦用隔爆型單回路真空電磁起動器。有本機控制和遠程控制，選擇遠控。司機室裝有防爆按鈕，隔爆照明燈型號DGY18/36L。

QBZ2-120/660（380）礦用隔爆型真空電磁啟動器，配有微電腦智能型電動機綜合保護器，具有失壓、過載、短路、斷相、漏電閉鎖等功能，可根據(jù)啟動電動機的容量來整定過載動作電流的值；轉(zhuǎn)蓋內(nèi)鈕子開關(guān)扳到“近控”時可用本開關(guān)外殼上的按鈕開、停油泵和風扇，扳到“遠控”時，用操作室的防爆按鈕操作。外殼上的操作手柄是機器檢修時切斷電路和調(diào)換電動機轉(zhuǎn)向用，如相序不對時只要將手柄扳到另一邊就可以了。

防爆工作燈電壓為36伏。只要合上啟動器的手柄就會亮。

防爆按鈕工作電壓為36伏。

圖5 電氣系統(tǒng)原理圖