1、第二章 掘进装载机械第一节概述掘进装载机械是巷道掘进工作面所用的机械，其类型繁多，对不同的掘进工艺、不同的岩石性质，要采用不同的巷道掘进机械和装载机械。目前，煤矿巷道掘进工艺有钻（眼）爆（破）法和掘进机法两种。对于钻爆法工作面，机械化程度较低，钻爆破落的大量煤岩需装入矿车（或其他运输设备）运走；掘进机法工作面没有钻爆工序，直接靠掘进机上的刀具破落工作面的岩石，形成所需断面的巷道，并将破落下来的岩石装入矿车运走。显然，由于掘进机法比钻爆法机械化程度高，故生产率高，劳动强度低，是一种先进的掘进工艺。一、掘进机掘进机是一种能够同时完成破落煤岩、装载与转载运输、喷雾除尘和调动行走的联合机组。掘进机具有
2、掘进速度快，掘进巷道稳定，减少岩石冒落及瓦斯突出，减少巷道的超挖量和支护作业的充填量，改善劳动条件，减轻劳动强度等优点。所以，掘进机在与综采工作面配套使用中发挥着越来越大的作用。掘进机的类型很多，其分类方法主要按使用范围和结构特征进行。根据掘进机所能截割岩石的硬度因数f值分：适用于f 6或研磨性较高的岩石巷道，称为岩巷掘进机。根据掘进机可掘巷道的断面大小分：可掘巷道断面大于8 ,称为大2m断面掘进机；可掘巷道断面小于8 ，称为小断面掘进机。2m掘进机根据工作机构截割工作面的方式分为部分断面掘进机和全断面掘进机。(1)部分断面掘进机主要用于煤与煤一岩巷道掘进，又称循环作用式巷道掘进机。这种掘进机
3、工作机构仅能同时截割工作面的一部分，工作机构前端的截割头在截割断面时，经过上下左右多次连续地移动，逐步完成全断面煤岩的破碎，掘进机才向前推进一段距离。工作机构的截割头一般是安装在悬臂上，通常又称为悬臂式掘进机，其对各种复杂矿山地质条件的适应性很强，也有很大的机动性，所掘巷道断面面积和形状的变化范围较多，可掘出拱形、梯形、矩形断面的巷道。(2)全断面掘进机主要用于岩巷掘进，亦可用于煤巷掘进。其工作机构在整个工作面上同时切割或滚压破碎煤岩并连续推进，故这种掘进机又称连续作用式掘进机。全断面掘进机掘出的巷道为圆形或拱形。这种机器功率大、体积大而且笨重，主要用于开凿涵洞和铁路隧道，在煤矿井下应用甚少。
4、二、装载机械虽然掘进机法比钻爆法有许多优越性，但目前我国煤矿井下巷道的掘进主要还是采用钻爆法，需将爆破下来的煤或岩石装入矿车或输送机中运走。装载工作是掘进过程中最繁重和最费工时的工序，其劳动量约占掘进循环总劳动量的40%70%，装载作业的时间约占掘进循环总时间的30%40%。所以，采用机械装载，对于减轻体力劳动，提高掘进速度，降低成本费用具有十分重要的意义。1装载机的分类装载机械的类型较多，一般按下列方法分类：(1)按所装物料的性质可分为装煤机和装岩机。大多数装载机既可装煤也可装岩，只是工作机构形状和强度要求不同。(2)按工作机构的结构可分为铲斗装载机、耙斗装载机、蟹爪装载机和立爪装载机。常见
5、的是前三种。(3)按所用动力分为电动装载机、气动装载机、液动装载机。目前我国多用电动装载机。(4）按行走方式可分为轨轮式装载机、履带式装载机、轮胎式装载机。2装载机的用途及使用条件为了进一步解决钻爆法掘进机械化间题，近年来又发展了把爆破用钻眼机械和装载机结合成一体的钻装机，既可以钻眼，又可以装载。本章主要介绍耙斗式、铲斗式和蟹爪式三种装载机。(1)耙斗式装载机简称耙装机，普遍应用于我国各矿区，占装载机使用量的80左右，主要用于30以内的斜井上下山和平巷，也可用于巷道的交叉处或拐弯处。所掘巷道断面在4 10 之间。除2m2用于装岩外，还可用于装煤或煤一岩。(2)铲斗装载机又称铲装机，主要用于井下
6、岩巷掘进工作面装载岩石，故又称装岩机。其结构紧凑，尺寸小，机动灵活，适应性强，能在弯曲巷道中工作。铲斗装载机是利用铲斗铲取岩石，然后提升铲斗将岩石卸入矿车或其他运输设备，卸载后再将铲斗放下进行第二次铲取。由于其装载过程为间断式装载过程，故适宜装载较大块度且坚硬的岩石。铲斗装载机主要有两种类型，即后卸式和侧卸式。后卸式在轨道上行走，而侧卸式行走方式采用履带式，机动灵活，可实现无轨作业，逐渐取代了后卸式铲斗装载机。故本章仅介绍侧卸式铲斗装载机的工作原理。(3)蟹爪装载机的主要优点是连续装载，生产率高，工作高度很低，适合在较矮的巷道中使用。早期生产的蟹爪装载机，因结构和材质的原因只能用于装煤或软岩。
7、近年来由于采用了合理的结构和优质材料，蟹爪装载机亦可装中硬以上的岩石。第二节 煤巷掘进机煤巷掘进机有多种型号，现仅介绍目前使用较多、性能比较好的两种国产定型产品，即ELMB型和AM50型掘进机，它们均属于部分断面巷道掘进机。一、ELMB型掘进机ELMB型掘进机是一种悬臂纵轴式径向截割的巷道掘进机，是煤矿掘进综合机械化的主要设备。适用于煤岩硬度f 4(局部f=5)，断面6 12 的煤或煤一岩巷道掘进，且掘进巷道的断面形状可任2m2选，适用巷道的最大倾角 12。掘进机除截割机构是电动机驱动外，其他各部分都是液压驱动。掘进机采用内、外喷雾装置，且内喷雾截割头有两种形式，可分别安装镐形截齿和强力截齿。
8、掘进机后部还设置了一组起重液压缸，当机器下沉或需检修时，可通过液压缸将机器后部抬起。（一） ELMB型掘进机的组成及主要技术特征1. ELMB型掘进机的组成ELMB型掘进机主要由工作机构2、装运机构3、行走机构4、转载机构10、液压系统5,喷雾降尘系统和电气系统等部分组成，如图121所示。ELMB型掘进机的主要特点：(1)除截割机构外，其他各机构均采用液压驱动，具有良好的适应性和过载保护性能。(2)工作臂可伸缩，除了可以扩大掘进断面外，还便于挖柱窝，整修巷道的顶帮，提高巷道的掘进质量。(3)掘进机设有内外喷雾装置，能有效地提高灭尘效果并增强安全性。(4)液压系统设有冷却装置，可保证掘进机长时工
9、作，行走部采用低速大扭矩液压马达直接驱动，结构简单，传动效率高。(5)工作臂上设有托梁器，可利用工作臂架设顶梁，减轻工人劳动强度。(6）电气控制箱设有各种保护。在液压操作箱上部设有电气操作箱，操作灵活方便，安全可靠。操作箱上附有截割电动机功率指示器，便于司机观察，并可作为调节工作臂移动速度的依据，避免截割电动机长时过载工作。2. ELMB型握进机的主要技术特征掘进断面积/ 6122m最大掘进高度/m 3.5 最大掘进底宽/m 4.7掘进断面形状 任意经济截割硬度 f 4理论生产率/ 801ht裁割头电动机功率/kw 55泵站电动机功率/kw 45总功/kw 100等级电/V 600掘进机外形尺
10、寸（长 宽 高）/m m m 12.4 2 1.7总质/t 21.5（二）ELMB型掘进机各主要组成部件的结构原理1工作机构1)工作机构的组成和垂直水平摆动机构工作机构（图122)由截割头1、工作臂2、行星减速器3和电动机4等部件组成一整体，该整体借助于导轨架5两侧的导槽，可以在导轨架上作往复运动，从而带动截割头前后伸缩，这个运动由一对推进液压缸6完成。推进液压缸的最大行程为500 mm，也是掘进机一次工作循环的推进量。装在导轨架5与回转座8之间的升降液压缸7，可以使导轨架绕其与回转座的铰接点向上摆动40，向下摆动28，从而带动截割头作上下摆动。回转座8是支撑整个工作机构的部件，固定在主机架上
11、。回转座左右两侧装有两个水平回转液压缸，在水平回转液压缸的作用下，可使回转座在士40范围内作水平回转，从而通过导轨架带动截割头作水平摆动。这样，通过升降液压缸和水平摆动液压缸的作用，即可使截割头在工作面内切出任意形状的巷道断面。2）截割头及行星减速器ELMB型掘进机的截割头为一圆锥形钻削式机构，它主要由中心钻1,镐形截齿2、齿座4及锥体5等组成。锥形截割头的前端装有一只三刃中心钻，中心钻与截割头体采用螺纹连接。中心钻用来钻出较小直径的超前小孔，为截齿的工作创造有利条件。截齿采用镐形截齿，按螺旋形布置在锥体上。截齿插入齿座的圆孔中，在齿柄的尾端用弹簧挡圈卡住，防止脱落。齿座则焊在锥体上，截割头上
12、共装有30把截齿。截割头的结构如图123所示。ELMB型掘进机工作机构采用二级行星齿轮减速器减速，其传动系统如图124所示。两级行星齿轮完全不同。第一级行星齿轮的模数为4，第二级的模数为6，而且第一级和第二级传动相应齿轮的齿数亦完全不相同。在第一级与第二级之间采用了齿轮联轴器，即第一级的系杆出轴作成内齿轮，第二级的中心轮轴端作成外齿轮，并插入第一级系杆出轴的内齿轮中形成齿轮联轴器。工作机构用一台55 kW的防爆水冷电动机通过二级行星减速器驱动，截割头的工作转速为56r/min。电动机输出轴与减速器输入轴用联轴器连接，减速器输出轴与工作臂主轴亦用联轴器连接。截割头装在主轴上，主轴旋转便带动截割头
13、转动。3）托梁器托梁器位于工作臂上方，用销轴与工作臂连接（见图121)。当掘进机截割时，托梁器翻到后方。架梁时，用人工将托梁器翻向前方，顶梁放在托架上，工作臂抬起，将顶梁送到要求的位置上，不用人工举起顶梁，免去笨重的体力劳动。2装运机构装运机构如图125所示，主要由装载部1和输送机2两部分组成。装载部采用蟹爪式装载机构，输送机为双边链刮板输送机。当掘进机工作时，破落下来的煤或岩石掉在装载部1的铲板上，靠左右两个装载蟹爪7将煤或岩石耙入双边链刮板输送机2的接收端，向后输送并卸入胶带转载机。张紧装置8为螺杆张紧装置，装在刮板输送机机头架上，用来张紧刮板链。为了保证工作机构回转座底面与刮板输送机间有
14、一定的空间，以便煤或岩石通过，刮板输送机溜槽在垂直平面内呈弯曲状态。装载部铲板上装有全部装载机构，即蟹爪和蟹爪减速器等。铲板后端两侧经轴孔B用销轴与掘进机主机架铰接，铲板升降液压缸一端与铲板两侧耳座A铰接，另一端与机架铰接，这样，通过铲板液压缸的作用，铲板可绕销轴B作上下摆动，使铲板前端抬离地面300 mm，沉到地面下150 mm，以适应巷道倾角的变化。铲板宽度为2 m，当掘进巷道底宽较大 时，可在铲板两侧装上副 铲板，同时在蟹爪的外 侧装上副蟹爪，将装载 宽度增加到2.5 m（见图121）。蟹爪装载机构和 刮板输送机是联动的， 传动系统如图126所示。 刮板输送机的主动链轮6由 装在机头两侧
15、的2台BM - E630型摆线液压马达7驱动，通过刮板链5带动刮板输送机从动链轮4，然后传递到装载机构蟹爪减速器3的输入轴，使蟹爪减速器输出轴带动装载部的蟹爪运动。3转载机构转载机构的作用是将装运机构刮板输送机运出的煤、岩转载到配套运输设备上去。转载机构由胶带输送机、输送机转座及液压缸等组成，其结构如图127所示。输送机转座2与掘进机主机架相连接，转座可围绕立轴左、右各摆动20，用1台水平液压缸推动。转载机后架的下部装有1台升降液压缸，起支撑转载机的作用，同时又可调节转载机的卸载高度（最低离地面730 mm，最高离地面2160 mm），转载机架由前、中、后架三段组成，主动滚筒在受料端，换向滚筒
16、在卸料端。主动滚筒由1台BME400型摆线液压马达直接驱动。胶带的张紧采用螺杆张紧方式，张紧装置安装在卸料端机架上。4行走机构行走机构为履带式，其结构如图128所示，主要由机架1、导向轮2、张紧装置3、履带4、支重轮5、托链轮7、履带架8、主链轮9、液压马达10和起重液压缸11组成。左右履带架通过销轴与主机架连接。左右履带架各装有1台内曲线大扭矩液压马达直接带动主链轮，主链轮与履带链啮合驱动履带行走。操纵换向阀则可实现掘进机的前进、后退及左右转弯等动作。掘进机的最小转弯半径为10 m。履带的张紧装置装在导向轮端，采用黄油缸张紧方式。紧链时，用黄油枪把黄油注向阀，黄油进入油缸使活塞杆移动而推动导
17、向轮，履带随之张紧。当需要放松履带时，只要旋开单向阀即可。此时，导向轮在履带张力的作用下后移，黄油被挤出，履带随之松弛。在左右履带上各装一个起重液压缸，当掘进机在底板松软的巷道工作面下陷时，掘进机一的主机架往往会碰到底板而将履带架空，此时开动履带即会出现打滑现象。在这种情况下，可用起重液压缸抬起机身，在履带下面垫些木板，使主机架不再碰到底板，掘进机便能够正常行走。在检修履带时，也可用起重液压缸将掘进机抬高使履带悬空便于检修。履带在工作情况下行走速度为2.86 m/min,掘进机在移动时，可通过调节液压系统，使行走速度增加到5.04 m/min。5喷雾系统ELMB型掘进机的喷雾系统包括内喷雾、外
18、喷雾、引射器三部分。供水泵采用PB80/55型喷雾水泵，额定水压为5.5 MPa，水量为80 L/min，功率为13 kW.喷雾系统工作原理如图129所示。水泵输出的压力水经水门然后分成三条水路同时工作。两个引射喷雾器分别安装在工作机构导轨架前方的两侧，其结构如图1210所示，主要由喷嘴1、引射风筒2和底板3等组成。压力水从装有螺旋芯的喷嘴中射出时，在风筒后部形成一个负压区，带有煤尘的空气被吸入，并随水雾一起射向前方，喷出的水雾呈圆锥形。引射喷雾器的喷嘴出口直径为2.5 mm，工作水压为1Mpa。外喷雾布置在截割头后面的工作臂上，共有8个喷嘴，呈马蹄形分布，喷的水雾扩散后将截割头包围。喷嘴出口
19、直径为1. 5 mm，工作水压为1 Mpa。内喷雾的喷嘴按螺旋线布置在截割头上，共有19个喷嘴，喷嘴出口直径为1.2 mm，工作水压为1.5 MPa。布置喷嘴的截割头锥体芯部为一密封腔（图123)，从喷雾泵来的压力水由工作臂上方进入主轴，再由主轴通入截割头锥体芯部密封腔，然后再由装在密封腔上的喷嘴射出，形成截割头上的内喷雾。进行湿式截割，可大幅度降低刀齿温度，同时亦大大地降低了煤（岩）尘的扩散。6液压系统ELMB型掘进机除工作机构截割头由电动机经齿轮传动外，装运、行走、转载等各机构均采用液压传动件液压系统如图1211所示。液压系统的泵站由1台45 kW的双出轴电动机带动2台双联齿轮泵（CBZ2
20、063/032型及CBG1025/025型）,2台双联齿轮泵分别向4个液压回路供液。整个液压系统为开式系统，采用L一HM68液压油作为工作介质。油箱容积为700 L,并装有吸、回油过滤器和冷却器等辅助元件，用以保证系统工作的安全可靠。油箱温度由油温表WT102C指示。 1)装运机构的液压回路（回路）装运机构液压回路由2台BME630摆线液压马达和CBZ2 063/032型双联齿轮泵的前泵（即063泵）组成，通过手动换向阀控制液压马达的正反转，换向阀具有定位装置，确保马达正常工作时持续单向运转。溢流阀的调定压力为14 MPa。当装运机构停止工作时，齿轮泵经换向阀中间位置卸载。2）行走机构的液压回
21、路（回路）行走机构液压回路由2台内曲线液压马达和CBZ2063/032型双联齿轮泵的后泵（即032泵）组成。齿轮泵输出的压力油经分流阀及两个手动换向阀进入左右行走液压马达，操纵两个手动换向阀可实现机器的前进、后退、左右转弯等动作。回路中采用分流阀是为了保证机器在前进、后退时两条履带同步运行。回路的调定压力为16 MPa.3)工作机构和铲板液压缸的液压回路（回路）该回路由CBG1 025/025型双联齿轮泵的前泵供液，通过四联手动多路换向阀组A分别控制工作机构的升降、回转、推进液压缸及铲板液压缸的动作。回路调定压力为12 Mpa。该回路中，4个手动换向阀并联连接，处于零位时，高压油可通过4个阀的
22、中间位置直接卸载。在每个阀的高压油口上装有一个单向阀，用以把工作液压缸和供液油路隔开。在铲板液压缸的前腔装有单向节流阀，用来缓冲铲板升起时液压冲击。4)转载机构及起重液压缸的液压回路（回路）该回路由CBG1 025/025型双联齿轮泵后泵供液，通过四联手动多路换向阀组B分别控制胶带输送机的BME400型液压马达和转载机构的升降、水平回转液压缸及掘进机的起重液压缸。回路的调定压力为10 Mpa。5）系统的流量调节(1)为了使工作机构的升降、水平摆动、推进速度能适应不同硬度的煤、岩，在CBG1025/025型齿轮泵的前泵出口旁路处装有一调速阀，用以调节工作机构中三组液压缸的工作速度。(2)在行走机
23、构系统中，为了满足行走速度的要求，装了一个二位三通转阀，当需要提高行走速度时，通过二位三通转阀把回路ul的流量合并到回路II中，使行走速度由2.86m/min加快到5.04 m/min，此时，回路停止工作。二、AM50型掘进机AM50型掘进机是我国淮南煤机厂与奥地利沃斯特一阿尔卑尼公司合作生产并已全部实现国产化的一种悬臂横轴式巷道掘进机。该机截割断面大，截割硬度高，机体外形尺寸小，结构简单，拆装方便，维修容易，是我国目前引进的几十种掘进机中使用较好的掘进机之一。它适用于我国煤矿一般采准巷道掘进，也适用于综采煤一岩巷道掘进。图1212为AM50型掘进机的外形尺寸及主要组成部分。AM50型掘进机主
24、要由截割机构（包括截割悬臂、回转台）、装运机构（包括装载铲板和中间刮板输送机）、行走机构、电气系统和液压系统等五部分组成。（一）AM50型掘进机的结构特点(1)采用横轴式载割机构，与同类掘进机相比，稳定性较好。(2)截割功率大（100 kW ），对煤岩的适应性好，其经济截割硬度 。 65.f(3)结构紧凑，操作简便，保护齐全，对过载、漏电、短路、冷却水温、油温、计时等均设有保护装置或监测仪表。截割头与传动主轴之间以及回转台中，均装有涨套联轴器；装运机构中装有摩擦联轴器，能够实现过载保护。(4)整机全部采用电动机、减速器传动，比较适合我国目前的维修水平。（二）AM50型掘进机的主要技术特征生产能
25、力/ 10013hm截割断面积 7.5-20.32截割高度/m 4截割宽度/m 4.8经济截割硬度 65.f适应坡度 18供电电压/V 660总功率(不包括转载机)/KW 163灭尘方式 内外雾整机外形尺寸(不包括转载机)(长 宽 高)/m m m 7500 1910 150整机质量（不包括转载机）/t 24（三）传动系统1机械传动系统AM50型掘进机的传动系统由截割机构、装运机构、行走机构和附属转载机构等各自独立的传动系统组成。这些机构分别由各自的电动机通过减速器驱动，如图1213所示。截割机构传动系统由截割电动机和截割减速器组成。截割电动机经截割减速器中一对弧齿锥齿轮1和2，斜齿圆柱齿轮3
26、和4及圆柱齿轮5、6、7三级减速后，驱动垂直于悬臂的两个截割头。转速73.5 r/min的截割电动机为水冷式，由2个50 kW电动机转子串装于同一根轴上构成。装运机构传动系统为集中传动形式，即装载蟹爪和中间刮板输送机由位于中间输送机机头两侧的2台电动机（2 11 kW）驱动。2台电动机的输出轴分别通过2台完全相同的减速器分别驱动两侧的蟹爪。行走机构分别由2台完全相同的电动机（2 15 kW）和传动系统驱动两条履带。驱动电动机的输出轴经直齿圆柱齿轮14和15,16和17,18和19三级减速，再经一级行星机构减速后驱动履带链轮，行走速度5 m/min。中间输送机后面的胶带转载机单独由1台电动机通过
27、三级圆柱齿轮减速后驱动胶带滚筒转动。2液压传动系统AM50型掘进机的液压系统由主机液压系统和胶带转载机液压系统两部分组成，它为开式系统，由1台斜轴式轴向柱塞变量泵供油。液压系统的主要元件为液压泵、油箱、冷却装置、多路换向阀、溢流阀、液控单向阀、单向节流阀、管路、液压缸等，如图1214所示。1)主机液压系统主机液压系统包括泵站、液压马达回路（截割电动机冷却回路）、截割悬臂水平摆动和升降液压回路及机后稳定升降液压回路。(1)泵站斜轴式轴向柱塞变量泵安装在油箱内，由1台11 kW的电动机驱动。液压泵输出油液先进入焊接在油箱上的分配器（图中未画出），之后进入胶带转载机的二联三位六通手动多路换向阀24，
28、再进入四联三位六通手动换向阀2，然后经三路流量调节阀3，分出部分流量供给液压马达，最后返回油箱。该系统齿轮液压马达6与多路换向阀组24、2为串联工作状态。此外，在司机操纵台上接有一个内充甘油的减震型压力表，用以测量主泵的出口压力。泵站的最高工作压力由多路换向阀的溢流阀限定，其值为20 MPa。多路换向阀2和24均有泄漏油管（图中未画出）接回油箱。(2)液压马达回路（截割电动机冷却回路）系统回油经三路流量调节阀3，分出部分流量进入齿轮式液压马达6，驱动马达旋转。马达的两端出轴分别带动冷却用水泵和风扇。水泵从水箱18吸水，排出的压力水进入电动机的定子冷却水套，经热交换后的热水再经过由风扇冷却的蛇形
29、管冷却器回到水箱，不断循环，形成闭式冷却回路。水箱的水温通过遥测线反映在操纵台的遥测温度计上（图中未画出），最高水温不得超过55。三路流量调节阀中的溢流阀调定压力为3 Mpa。(3)截割悬臂水平摆动和升降液压回路截割悬臂的运动由四联多路换向阀的手柄“A”按照“Al”和“A2”进行操纵。手柄的动作方向与截割悬臂的运动方向一致。当手柄“A”处于中间位置时，水平摆动液压缸13由于液控单向阀的锁紧作用，使截割悬臂固定在一定的回转角度上；升降液压缸14也由于液控单向阀的锁紧作用，将截割悬臂固定在一定高度。单向节流阀7的作用是当操纵截割悬臂下降时，防止因自重引起下降速度过快，避免冲击和振动。工作中，如果截
30、割头一侧受到大的水平阻力引起水平摆动液压缸一侧的液压力增大时，与之相连的溢流阀11可起过载保护作用，其调定值为31.5 Mpa。(4)铲板升降液压回路装载铲板的升降由多路换向阀的手柄“B”控制。当手柄“B”处于中间位置时，铲板升降液压缸巧在液压锁的锁紧作用下，使装载铲板固定在一定高度。当操纵铲板下降时，单向节流阀可限制铲板因自重而下降过快。工作中，当铲板受到过大的向下作用力时，液压缸有杆腔的压力将增高，此时由溢流阀9实施保护，其调定值为18 Mpa。(5)机后稳定器升降回路机后稳定器是增加掘进机工作稳定性的辅助装置，以减轻振动，改善截割效果。掘进机工作时，应使稳定器紧贴底板，作为后支点（但不要
31、使掘进机离开地面）。稳定器液压缸的升降由多路换向阀手柄“C”控制。液压缸有杆腔的油路接有一个溢流阀8，其调定值为5 MPa，可防止稳定器提起时将大块岩石、物料卡在行走机构电动机之间而将电动机损坏。2）胶带转载机液压系统转载机液压系统包括转载机水平摆动回路和升降回路，分别由二联多路换向阀24的手柄“F”和“G”控制。为了使转载机液压缸21和22获得锁紧、缓动和平稳的动作，系统中设有单向节流阀7，并联单向节流阀20、溢流阀8和单向阀25，其作用可自行分析理解。第三节 装载机械一、P30B型耙斗式装载机耙斗式装载机是利用绞车牵引耙斗耙取岩石装入矿车的机械。P一30B型耙斗式装载机适用于高度大于2m，
32、断面积大于5 ，倾角小2m于35的岩巷、煤巷、煤一岩巷道的掘进工作面。不仅可以在平巷中使用，而且可在斜井、上下山及拐弯巷道中使用，上山倾角在30内，下山可超过30。（一）装载机的结构及装载原理如图1215所示，P30B型耙斗式装载机主要由耙斗、绞车、机槽和台车等组成。工作时，耙斗4借自重插入岩堆。耙斗前端的工作钢丝绳和后端的返回钢丝绳分别缠绕在绞车9的工作滚筒和回程滚筒上。司机按动电动机按钮使绞车主轴旋转，再搬动操纵机构8中的工作滚筒手把，使工作滚筒回转，工作钢丝绳不断缠到滚筒上，牵引耙斗沿底板移动将岩石耙入簸箕口14，经连接槽16、中间槽17和卸载槽18，由卸载槽底板上的卸料口卸入矿车。然后
33、，操纵回程滚筒手把，使绞车回程滚筒回转，返回钢丝绳牵引耙斗返回到岩堆处，一个循环完成，重新开始耙装。所以，耙斗装岩机是间断装载岩石的。机器工作时，用卡轨器10将台车固定在轨道上，以防台车工作时移动。为防止工作过程中卸料槽末端抖动，用撑脚12将卸料槽支撑到底板上。在倾角较大的斜巷中工作时，除用卡轨器将台车固定到轨道上外，另设一套阻车装置（图中未画出）防止机器下滑。固定楔1固定在工作面上，用以悬挂尾轮2。移动固定楔位置，可改变耙斗装截位置，耙取任意位置岩石。P30B型耙斗式装载机在拐弯巷道中的使用如1216所示。第一次迎头耙岩时，钢丝绳通过在拐弯处的开口双滑轮2到迎头尾轮1，将迎头的矿渣耙到拐弯处
34、，然后将钢丝从双滑轮中取出，把尾绳轮1移至尾绳轮4的位置，即可按正常情况耙岩。此外，耙斗装载机的绞车、电气设备和操纵机构等都装在溜槽下面。为了使用方便，耙装机两侧均设有操纵手把，以便根据情况在机器的任意一侧操纵。移动耙装机时，可用人力推动或用绞车牵引。（二） 装载机的主要组成部件结构及传动系统1把斗耙斗是装载机的工作机构，其结构如图1217所示。该耙斗容积0.3 。尾帮2、侧板3、拉板4和筋板5焊接成整体，组成马蹄形m半箱形结构，两块耙齿7各用6个铆钉固定在尾帮下端，磨损后可更换。尾帮后侧经牵引链8与钢丝绳接头1连接，拉板前侧与钢丝绳接头6连接。绞车上工作钢丝绳和返回钢丝绳分别固定在接头6和1
35、上。2.绞车耙斗式装载机的绞车有三种类型，即行星轮式、圆锥摩擦轮式和内涨摩擦轮式，使用普遍的是前一种形式。P30B型耙斗式装载机即采用行星轮式双滚筒绞车，它主要由电动机、减速器、卷筒、带式制动闸等组成（见图1219）。绞车的两个卷筒可以分别进行操纵。绞车的主轴件如1218所示，主轴13穿过工作卷筒1和回程卷筒8，两卷筒与内齿圈3,6分别支撑在相应的轴承上，内齿圈的外缘即带式制动闸的制动轮，整个绞车经绞车架7和9固定在台车上。必须指出，主轴的安装方式很特殊，没有任何支撑，呈浮动状态。主轴左端与减速器内大齿轮的花键连接，中间段和右端与相应中心轮12的花键连接。这种浮动结构可自动调节三个行星轮11，
36、使其负荷趋于均匀，改善主轴和行星轮的受力状况，提高使用寿命。3传动系统P-30B型耙装机绞车传动系统如图1219所示。矿用隔爆电动机的功率为17 kW,转速为1460 r/min，超载能力较大，最大转矩可达转矩的2.8倍，以适应短时的较大负载。减速器2的传动比为5.14，采用惰轮使进出轴中心距加大，以便安装电动机和卷筒。卷筒主轴转速为284 r/min。两个带式制动闸5分别控制工作卷筒和回程卷筒与主轴的离合。耙装机工作时，电动机和主轴始终回转，工作卷筒和回程卷筒是否回转，要看两个带式制动闸是否闸住相应的内齿圈。采用这种绞车，可防止电动机频繁启动，耙斗运动换向亦很容易实现。由于耙斗返回行程比工作
37、行程时阻力小，为了减少回程时间，故回程卷筒比工作卷筒转速快，相应的行星轮传动比不同，使工作卷筒转速为61.2 r/min，回程卷筒的转速为848 r/min。传动过程如下：电动机启动后，经减速器齿轮 、 和齿轮 、3z6420z、 传动卷筒中心轮 和 。工作卷筒3和回程卷筒4各经一54z532z套行星齿轮驱动，若两内齿圈均未制动，则行星轮 、 自转，系29杆不动，两卷筒不工作。当左边内齿圈闸住时，工作卷筒转动；右边制动闸将右边内齿圈闸住时，回程卷筒工作。交替制动两个齿圈，就可使耙斗往返运动进行装载。必须注意，两个内齿圈不能同时闸紧，以免拉断钢丝绳和损坏机件。绞车的两套行星轮机构完全相同，但中心
38、轮和行星轮的齿数不同，使耙斗的装载行程和返回行程速度不同。所以，在检修中切不可把两齿轮装反。不论在装载行程还是返回行程中，总有一个卷筒被钢丝绳拖着转动，处于从动状态。在卷筒松闸停转时，从动卷筒有可能因惯性不能立即停转，使钢丝绳松圈造成乱绳和压绳现象，为此在两个卷筒的轮缘上设有辅助闸，利用弹簧使辅助闸始终闸紧辅助制动轮。当需要调整耙斗行程长度或更换钢丝绳时，需用人工拖放钢丝绳。为了减少体力劳动可转动辅助闸手把，使其弹簧放开，闸不起作用，待调整更换结束后再恢复原位。二、ZC60B型侧卸式铲斗装载机ZC60B型侧卸式铲斗装载机适用于断面大于12 ，上山小于2m10，下山小于14的双轨巷道的掘进装载。
39、（一）装载机的结构及装载原理如图1220所示，ZC - 60B型侧卸式铲斗装载机主要由铲斗装载机构、履带行走机构、液压系统和电气系统组成。装载机工作时，先将铲斗放到最低位置，开动履带，借行走机构的力量，使铲斗插入岩堆，然后一面前进，一面操纵两个升降液压缸，将铲斗装满，并把铲斗举到一定高度，再把机器后退到卸料处，操纵侧卸液压缸，将料卸到矿车或胶带上运走。将料卸净后，使铲斗恢复原位，同时装载机返回到料堆上，完成一个装载工作循环。（二）装载机主要组成部件的结构原理1铲斗装载机构如图1221所示，ZC-60B型侧卸式铲斗装载机构主要由铲斗1、侧卸液压缸2、拉杆3、摇臂4、升降液压缸5、铲斗座6等组成。
40、铲斗1支撑在铲斗座6上，彼此靠铲斗下部左侧（或右侧）的销轴8连接。铲斗座由拉杆3和摇臂4连接到行走机架上，组成双摇杆四连杆机构，在升降液压缸5的作用下，摇臂可上下摆动，使铲斗座（连同铲斗）完成装载升降动作。拉杆3在铲斗升降过程中亦作上下摆动，使铲斗座（连同铲斗）在上升时绕着摇臂与铲斗座的铰点作顺时针转动，使铲斗装满并端平；下降时作逆时针转动，铲斗回复到装载位置。铲斗上有3个供拉杆连接的孔，用以改变与拉杆的连接位置，获得合理的铲斗升降运动。侧卸液压缸2能使铲斗相对铲斗座绕销轴8转动，完成铲斗的侧卸动作。装载机的铲斗容积为0.6 。铲斗由钢板焊成，斗唇呈椭圆形，3m侧壁很矮，以减少铲斗铲入阻力，便
41、于铲斗装满。铲斗后部左右两侧的上下位置均有1个销轴孔。上销轴孔用来连接侧卸液压缸活塞杆，下销轴孔用来与铲斗座连接。根据要求，向左侧卸载用左侧上下2个销轴孔；向右侧卸载用右侧上下2个销轴孔。侧卸液压缸是铲斗的侧卸动力，其活塞杆端与铲斗左或右侧的上销轴孔铰接，缸体端则与斗座的中间臂杆铰接。所以，在改变侧卸方向时，侧卸液压缸只要改变活塞杆的铰接位置即可。铲斗座是支撑铲斗的底座，由钢板焊接而成。铲入岩堆时，铲入阻力全靠铲斗座承受。摇臂外形呈“H”，形，也由钢板焊接而成。下端2个销轴孔与铲斗座连接，上端2个销轴孔与行走机架连接，两侧2个销轴孔则与左右升降液压缸的活塞杆连接。2.履带行走机构履带行走机构由
42、左右对称布置的两个履带车组成。履带链封包在主链轮和导向轮上，主链轮装在履带行走减速器的出轴端。履带架上装有4个支重轮，机器全部重量和载荷都经支重轮作用到与底板接触的履带链上。履带的张紧靠弹簧完成。ZC60B型侧卸式铲斗装载机履带行走机构的传动系统如图1222所示。每个履带车由13 kW,680 r/min的电动机驱动，经三级圆柱齿轮减速后，以43.8 r/min的转速带动主链轮旋转，使机器得到2.62 m/s的行走速度。电动机与制动轮用联轴器连接，制动轮位于两履带之间。同时开动2台电动机正转或反转，机器为直线前进和后退。如果机器要右转弯，则关闭右履带电动机并将右制动轮制动，只开动左履带电动机机
43、器即向右转弯。反之，机器向左转弯。如果机器要急转弯，可按相反方向（1台电动机正转、1台电动机反转）同时开动2台电动机即可左或右急转弯。电动机的开停、制动闸的松开与合上靠脚踏机构联动操纵，以免误操作。脚踏机构的联动操纵系统如图1223所示，行程开关1和滚轮2连到一起。操纵时，司机踩下脚踏板3，压下滚轮2，在切断电动机的同时，使摇杆4向上摆动，通过拉杆5，使摆杆9绕支座10上的销轴中心向左摆动，制动闸带8就将制动轮7闸住，电动机轴被制动。司机松开脚踏板的同时，制动闸松开，电动机转动。脚踏板为左右两只，左边操纵左侧履带，右边操纵右侧履带。3液压系统ZC-60B型侧卸式铲斗装载机的液压系统如图12-2
44、4所示。该系统的油箱形状较为复杂，除了具有储存液压油的作用外，还兼作电气防爆箱的固定基础，同时还有支撑机架的作用。系统采用LHM32或LHM46液压油作为传动介质。油箱上部有一空气滤清器用来排除箱内空气和产生的其他气体，也是液压油的加油口。系统采用YB-58C-FF 型定量叶片泵，额定工作压力为10.5MPa，排量58 mL/r。换向阀、溢流阀、单向阀组成阀组，安装在司机座前面，两个操纵手把分别控制铲斗工作机构中的升降液压缸和侧卸液压缸。当两个换向阀处于中位时，叶片泵实现卸载。单向阀起锁紧作用，使铲斗处于卸载位置时更加稳定。三、 型蟹爪装载机172AZM型蟹爪装载机用于煤巷或含少量岩石的煤一岩
45、巷掘进172AZM装载。巷道断面积小于5 ，巷道高度小于1.4 m，巷道倾角不大于2m10。能装的最大块度可达300 mm，块度小于 100 mm时效率较高。该装载机也可用于条件适宜的采煤工作面装煤或地面向运输车辆装煤。其电气设备隔爆，可用于有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井。（一）装载机的结构及结构特点图1225为 型蟹爪装载机的结构，主要由蟹爪工作机172AZM构、转载机构、履带行走机构、电动机及控制各部运动的液压系统组成。工作时，开动履带行走机构将蟹爪工作机构的铲板插入煤堆，煤块落到铲板上，对称布置的左右蟹爪交替地把铲板上的煤块收集和推运进刮板转载机上，再由转载机把煤装入矿车或巷道输送机内。前升降
46、液压缸能调节铲板的倾角，以适应不同煤堆高度的需要，铲板前缘可高出履带底面370 mm，或低于履带底面150 mm。后升降液压缸可改变转载机构的卸载高度，使转载机尾部可在离底板890 mm2 000 mm的范围内升降。回转液压缸可调节转载机构的水平卸载位置，使转载机机尾向左或向右摆动45。由于采用履带行走机构，机器调动灵活，装载宽度不受限制。机器各部分动作都靠1台电动机驱动，其功率为17 kW,转速为1 470 r/min。主减速箱还兼作油箱用，布置在转载机构下面的两条履带中间，尺寸很紧凑。与耙斗装载机、铲斗装载机相比较，蟹爪装载机的主要特点是实现了连续装载，生产率较高，适合在较矮的巷道中使用。
47、(三)装载机主要组成部件的结构原理1.蟹爪工作机构蟹爪工作机构由装煤铲板和左右蟹爪等组成。其动作原理如图1226所示。曲柄圆盘1、连杆3、蟹爪2和摇杆5是通过销轴活装在一起的，形成一个曲柄摇杆机构。当圆盘上的锥齿轮被传动时，曲柄作匀速圆周运动，摇杆作摆动运动，蟹爪则形成一个肾形曲线的运动轨迹，这种运动轨迹的特点是每一运动循环可分为插入、楼取、耙装、返回四个阶段，每个阶段蟹爪运动速度不同。插入、搂取速度低，返回速度高，适应了蟹爪插入、搂取时负荷大，返回时负荷小的工作特点，既可提高装载能力，又可充分发挥电动机效率。两个蟹爪的平面运动相位差180,实现了一个蟹爪耙装，另一个蟹爪返回的交替装载过程，使
48、装煤工作连续进行。蟹爪前端的耙爪磨损后可更换，耙爪上凸出的拨煤齿用以拨煤并起破碎大块煤的作用。2转载机构转载机构是一台单链刮板输送机，它将蟹爪装入的煤运到机器后端并卸入矿车。刮板输送机可上下摆动和左右摆动，以适应卸载位置变化的需要，其动作由后升降液压缸和水平摆动液压缸来完成，工作原理如图1227所示。两个回转液压缸3和10分别固定在转载机中部槽帮两侧，长度相等的两根钢丝绳绕过液压缸柱塞杆端的滑轮，一端与缸体外面的支铁B、 固定，另一端与回转台的固定孔A, 固定。此外，刮板转 A载机两侧又固定在回转台9上，能相对回转座5绕立轴8水平回转。当左回转液压缸进油时，左回转液压缸柱塞杆伸出，使钢丝绳2的外侧段伸出，内侧段缩短，从而拉动转载机尾部绕立轴向左回转。与此同时，右回转液压缸的柱塞被迫压缩，液压缸内油液排出。相应的钢丝绳11内侧段伸长，外侧段缩短。反之，当右回转液压缸进油时，
