煤巷綜合機械化掘進機畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　煤炭工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的主要支柱產(chǎn)業(yè)。在未來50年內(nèi)，煤炭仍是主要的能源和戰(zhàn)略物質(zhì)，具有不可替代性，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的保證。我國煤巷高效掘進方式中最主要的方式是懸臂式掘進機與單體錨桿鉆機配套作業(yè)線，也稱為煤巷綜合機械化掘進掘進機，而掘進機的生產(chǎn)水平代表了煤炭的采集效率。</p><p>　　本次設(shè)計選

2、用ZBXS100E掘進機型。掘進機主要包括機械部分，電氣系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)。本次設(shè)計的主要內(nèi)容為電氣系統(tǒng)的設(shè)計，其中明確了電氣系統(tǒng)的組成，完成了電氣系統(tǒng)的控制原理，電氣系統(tǒng)的自我保護系統(tǒng)的設(shè)計。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)、主電路、控制、保護</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The c

3、oal industry is the pillar industry of our national economy. In the next 50 years, coal is still the main source of energy and strategic materials, which can not be replaced, is the national economic and social developme

4、nt to ensure. The main mode of our country coal lane tunneling efficiency is boom-type roadheader and monomer Roofbolter matching line, also known as coal lane comprehensive mechanization tunneling boring machine, and ma

5、chine production level represents the collection effici</p><p>　　This design uses ZBXS100E tunneler. Boring machine mainly comprises a mechanical part, electrical system, hydraulic system and cooling system.

6、 The main contents of the design for the design of electrical system, which made clear the composition of the electrical system, the control principle of the electrical system, the electrical system design of self protec

7、tion system.</p><p>　　Keywords: electrical system, the main circuit, control, protection</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論5</b></p><p><b&

8、gt;　　1.1 引言5</b></p><p>　　1.2 國內(nèi)掘進機的簡介6</p><p>　　1.3 懸臂式掘進機的發(fā)展狀況及趨勢7</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)外掘進機發(fā)展狀況7</p><p>　　1.3.2 國內(nèi)外懸臂式掘進機發(fā)展趨勢8</p><p>　　1.4 S100

9、E掘進機介紹10</p><p>　　1.5 S100E掘進機在設(shè)計上的優(yōu)點：10</p><p><b>　　2 機械部分11</b></p><p>　　2.1 設(shè)計特點：11</p><p>　　2.2 結(jié)構(gòu)特點11</p><p>　　2.2.1 掘進機總體布局：11<

10、/p><p>　　2.2.2 截割部：12</p><p>　　2.2.3 鏟板部：13</p><p>　　2.2.4 第一運輸機：14</p><p>　　2.2.5 本體部：15</p><p>　　2.2.6 行走部：16</p><p>　　2.2.7 后支承部18</p

11、><p>　　2.3 掘進機參數(shù)19</p><p>　　3 掘進機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計21</p><p>　　3.1 掘進機對電氣控制系統(tǒng)的要求21</p><p>　　3.2 設(shè)計要求：21</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)概述21</p><p>　　3.3.1 組成及分

12、布21</p><p>　　3.3.2 結(jié)構(gòu)的確定22</p><p>　　3.4 主回路設(shè)計22</p><p>　　3.4.1 要求：22</p><p>　　3.4.2 結(jié)構(gòu)22</p><p>　　3.4.3 設(shè)計內(nèi)容：22</p><p>　　3.4.4 主電路電路圖設(shè)計

13、23</p><p>　　3.4.5 電機參數(shù):24</p><p>　　3.5 電源設(shè)計25</p><p>　　3.5.1 設(shè)計要求：25</p><p>　　3.5.2 結(jié)構(gòu)25</p><p>　　3.5.3 內(nèi)容25</p><p>　　3.5.4 電路設(shè)計25</p

14、><p>　　3.6 保護系統(tǒng)設(shè)計26</p><p>　　3.6.1 設(shè)計要求：26</p><p>　　3.6.2 結(jié)構(gòu)：26</p><p>　　3.6.3 內(nèi)容26</p><p>　　3.6.4 保護系統(tǒng)設(shè)計28</p><p>　　3.7 控制電路設(shè)計29</p>

15、<p>　　3.7.1 控制要求：29</p><p>　　3.7.2 結(jié)構(gòu)29</p><p>　　3.7.3 控制流程29</p><p>　　3.7.4 控制電路設(shè)計32</p><p>　　3.8 總控制圖33</p><p><b>　　3.9 參數(shù)34</b>

16、</p><p>　　4 掘進機液壓控制系統(tǒng)設(shè)計35</p><p>　　4.1 液壓系統(tǒng)結(jié)簡介35</p><p>　　4.2 設(shè)計任務(wù)要求:35</p><p>　　4.3 參數(shù)的確定：36</p><p>　　4.4 液壓控制原理圖37</p><p>　　4.5 液壓元件的確定

17、37</p><p>　　4.5.1 動力元件的選用37</p><p>　　4.5.2 執(zhí)行元件的選用37</p><p>　　4.5.3 控制元件的選用38</p><p>　　4.5.4 輔助元件的選用39</p><p>　　4.6 控制回路的確定41</p><p>　　4

18、.6.1 油缸回路41</p><p>　　4.6.2 行走回路41</p><p>　　4.6.3 裝載回路42</p><p>　　4.6.4 輸送機回路42</p><p>　　4.6.5 油箱補油回路42</p><p>　　4.7 液壓控制實際操作43</p><p>　　

19、4.7.1 液壓操作手柄43</p><p>　　4.7.2 油缸回路43</p><p>　　4.7.3 行走回路44</p><p>　　4.7.4 裝載回路45</p><p>　　4.7.5 輸送機45</p><p>　　4.8 內(nèi)、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)46</p><p>

20、　　5 EBZ-S100E 型掘進機的掘進作業(yè)47</p><p>　　5.1 EBZ-S100E型掘進機的操作注意事項48</p><p><b>　　6 總 結(jié)50</b></p><p>　　7、主要參考文獻：51</p><p><b>　　致 謝52</b></p&g

21、t;<p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　煤礦掘進是煤炭生產(chǎn)和建設(shè)的基礎(chǔ)工程。近年來，我國煤礦掘進機械化得到了迅速的發(fā)展，裝備水平也有很大的提高，在自主創(chuàng)新能力上也有長足的進步。</p><p>　　煤炭工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的主要支柱產(chǎn)業(yè)。在

22、未來50年內(nèi)，煤炭仍是主要的能源和戰(zhàn)略物質(zhì)，具有不可替代性，是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的保證。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，以及國加入WTO后，煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的步伐也在加快。目前，國內(nèi)掘進機發(fā)展水平相對落后，巷道掘進成為煤礦發(fā)展的一個瓶頸，制約著煤炭工業(yè)的發(fā)展。各國早期研制的懸臂式掘進機都是以煤炭為作業(yè)對象，機重在13-17噸之間、切割功率在30KW左右的輕型機，代表機型是前蘇聯(lián)的ЛК-3型掘進機。中期產(chǎn)品主要是用于切割煤系地層中的各種煤巖的中型掘

23、進機，機重在25噸左右、切割功率50-100KW，可切巖石硬度系數(shù)f6，如英國的MKA-2400型、奧地利的AM-50型、日本的S100型等。近期產(chǎn)品主要是以煤系地層中的中硬度巖石為作業(yè)對象的重型機，一般機重40-80噸、切割功率150-200KW、可切巖石硬度系數(shù)f8，如英國的LH-1300型、奧地利的AM-75型、日本的S200M型掘進機等。</p><p>　　我國的掘進機技術(shù)開發(fā)工作始于1965年，最初是

24、仿前蘇聯(lián)的ЛК-3型掘進機，1979年后，先后從日本、奧地利、英國、美國、西德、原蘇聯(lián)、匈牙利引進了多種型號的掘進機，通過引進日本MRH-5100-41型、奧地利AM-50等型掘進機的制造技術(shù)和先進加工設(shè)備，并進行技術(shù)轉(zhuǎn)化，到1989年底，我國已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6種8個型號的掘進機，使我國中小型掘進機不再依賴進口。此后，我國又開始了重型掘進機技術(shù)開發(fā)和研制工作。1999年，煤科

25、總院太原分院開發(fā)出了EBJ-160型掘進機，2001年，佳木斯煤機廠又完成了從日本引進S200M型掘進機的消化吸收、國產(chǎn)化任務(wù)。經(jīng)過幾代人的不懈努力，截止到目前為止，我國掘進機的開發(fā)研究在輕型及中重型上己其本達到國際先進水平，但在重型掘進機的研究上，與一些發(fā)達國家的產(chǎn)品還存在一定的差距。</p><p>　　1.2 國內(nèi)掘進機的簡介</p><p>　　近年來，隨著我國煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，

26、與之唇齒相依的煤機行業(yè)也日益受到重視。在煤炭行業(yè)綱領(lǐng)性文件《關(guān)于促進煤炭工業(yè)健康發(fā)展的若干意見》中，在全國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)大會上以及國家發(fā)改委出臺的煤炭行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)中，都涉及到發(fā)展大型煤炭井下綜合采煤設(shè)備等內(nèi)容。 </p><p>　　掘進和回采是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，國家的方針是：采掘并重，掘進先行煤的礦巷道的快速掘進是煤礦保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施。采掘技術(shù)及其裝備水平直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的能力和安全。高效

27、機械化掘進與支護技術(shù)是保證礦井實現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件，也是巷道掘進技術(shù)的發(fā)展方向。隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)已出現(xiàn)了年產(chǎn)幾百萬噸級、甚至千萬噸級超級工作面，使年消耗回采巷道數(shù)量大幅度增加，從而使巷道掘進成為了煤礦高效集約化生產(chǎn)的共性及關(guān)鍵性技術(shù)。 </p><p>　　我國煤巷高效掘進方式中最主要的方式是懸臂式掘進機與單體錨桿鉆機配套作業(yè)線，也稱為煤巷綜合機械化掘進，在我國國有重點煤礦得到了廣泛應(yīng)用，主要掘進機械為

28、懸臂式掘進機。我國煤巷懸臂式掘進機的研制和應(yīng)用始于20 世紀60 年代，以30～50kW 的小功率掘進機為主，研究開發(fā)和生產(chǎn)使用都處于試驗階段。80 年代初期，我國淮南煤機廠（現(xiàn)重組為凱盛重工）引進了奧地利奧鋼聯(lián)公司AM50 型掘進機、佳木斯煤機廠（現(xiàn)隸屬于國際煤機）引進了日本三井三池制作所S-100 型掘進機，通過對國外先進技術(shù)的引進、消化、吸收，推動了我國綜掘機械化的發(fā)展。但當時引進的掘進機技術(shù)屬于70 年代的水平，設(shè)備功率小、機重

29、輕、破巖能力低及可靠性差，僅適合在條件較好的煤巷中使用，加之國產(chǎn)機制造缺陷，在使用中暴露了很多問題。國內(nèi)進一步加強對引進機型的消化吸</p><p>　　收工作,積極研制開發(fā)了適合我國地質(zhì)條件和生產(chǎn)工藝的綜合機械化掘進裝備。經(jīng)過近30 年的消化吸收和自主研發(fā)，目前，我國已形成年產(chǎn)1000余臺的掘進機加工制造能力，研制生產(chǎn)了20多種型號的掘進機，其截割功率從30kW到200kW，初步形成系列化產(chǎn)品，尤其是近年來，我

30、國相繼開發(fā)了以EBJ-120TP 型掘進機為代表的替代機型，在整體技術(shù)性能方面達到了國際先進水平?；灸軌驖M足國內(nèi)半煤巖掘進機市場的需求，半煤巖掘進機以中型和重型機為主，能截割巖石硬度為f＝6～8，截割功率在120kW 以上，機重在35t 以上。煤礦現(xiàn)用主流半煤巖巷懸臂式掘進機以煤科總院太原研究院院生產(chǎn)的EBJ-120TP型、EBZ160TY型及佳木斯煤機廠生產(chǎn)的S150J型三種機型為主，占半煤巖掘進機使用量的80％以上。 </p

31、><p>　　然而，國內(nèi)目前巖巷施工仍以鉆爆法為主，重型懸臂式掘進機用于大斷面巖巷的掘進在我國處于試驗階段，但國內(nèi)煤炭生產(chǎn)逐步朝向高產(chǎn)、高效、安全方向發(fā)展，煤礦技術(shù)設(shè)備正在向重型化、大型化、強力化、大功率和機電一體化發(fā)展，新集能源股份公司、新汶礦業(yè)集團、淮南礦業(yè)集團及平頂山煤業(yè)集團公司等企業(yè)先后引進了德國WAV300、奧地利AHM105、英國MK3 型重型懸臂式掘進機。全巖巷重型懸臂式掘進機代表了巖巷掘進技術(shù)今后的發(fā)

32、展方向。 </p><p>　　雖然三一重裝去年推出了國內(nèi)第一臺EBZ200H 型硬巖掘進機，但國產(chǎn)重掘</p><p>　　進機與國外先進設(shè)備的差距除總體性能參數(shù)偏低外，在基礎(chǔ)研究方面也比較薄弱，適合我國煤礦地質(zhì)條件的截割、裝運及行走部載荷譜沒有建立，沒有完整的</p><p>　　設(shè)計理論依據(jù)，計算機動態(tài)仿真等方面還處于空白；在元部件可靠性、控制技術(shù)、在截割方式

33、、除塵系統(tǒng)等核心技術(shù)方面有較大差距。</p><p>　　1.3 懸臂式掘進機的發(fā)展狀況及趨勢</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)外掘進機發(fā)展狀況</p><p>　　國外主要生產(chǎn)單位有: 英國Anderson 公司,Dosco公司、奧地利的奧鋼聯(lián)、</p><p>　　德國的阿特拉斯科普柯-埃可霍夫掘進機技術(shù)公司(Atlas Copco

34、- Eick2hoff Roadheading Techbic Gmbh 簡稱AC-E),保拉特(Paurat)有限公司,威斯特</p><p>　　伐利亞呂恩公司、前蘇聯(lián)雅西諾瓦斯克機械制造廠、日本三井三池制作所。這些公司的發(fā)展現(xiàn)狀基本上代表著國外懸臂式掘進機的技術(shù)現(xiàn)狀?？刂葡到y(tǒng):國外早期掘進機的控制、操作回路一般都通過操作安裝在隔爆型主令箱上的按鈕或手把開關(guān)來控制傳統(tǒng)的交流中間繼電器電路,進而通過繼電器接點來

35、對主回路交流接觸器進行二次控制。近年,體積小、功耗低、可靠性高的光電耦合元件作為隔離和轉(zhuǎn)換器件在本安型控制先導(dǎo)回路中得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果。而可編程控制器(PLC)的應(yīng)用更是使掘進機的控制技術(shù)和可靠性上了一個臺階。目前,許多發(fā)達國家的掘進機電控系統(tǒng),除完成常規(guī)的控制以外,還具有遙控、程控功能,增設(shè)掘進斷面自動控制和掘進定向功能,故障診斷功能等。</p><p>　　目前,我國懸臂式掘進機技術(shù)已上了一個

36、新的臺階,總體水平已接近國外同</p><p>　　行。在產(chǎn)品的開發(fā)方面,掘進機的截割功率從30 kW 提高到160 kW,機重從13 t上升到53t ,截割對象從煤擴展到半煤巖,并逐步形成了煤及半煤巖掘進兩大系列、10多個品種。尤其是在“八五”后期至“九五”初期研制成功的EBJ系列半</p><p>　　煤巖掘進機,其技術(shù)性能達到并部分超過了某些進口的同類產(chǎn)品,具有良好的性能價格比。我國

37、設(shè)計生產(chǎn)掘進機的單位有煤科總院上海分院、太原分院、唐山分院以及淮南煤機廠、佳木斯煤機廠、南京晨光機器廠、內(nèi)蒙二機廠等。主要機型</p><p>　　有ELM型、AM50型、S-100型、EBJ 型、EBZ型。</p><p>　　1.3.2 國內(nèi)外懸臂式掘進機發(fā)展趨勢</p><p>　　懸臂式掘進機技術(shù)的發(fā)展除取決于實際生產(chǎn)需要外,還受基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展水平及技術(shù)可行性

38、的影響。隨著工業(yè)技術(shù)水平的提高和在懸臂式掘進機技術(shù)開發(fā)方面</p><p>　　經(jīng)驗的積累,國外發(fā)展趨勢為：</p><p>　　（1）矮型化　在加大機重、截割功率和提高截割硬度的前提下,發(fā)展機身較低的機型,提高工作穩(wěn)定性,也可以適用比較低矮的巷道掘進。</p><p>　?。?）中、重型化　目前世界上有代表性的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的掘進機從輕型逐漸向中、重型發(fā)展,多數(shù)掘進

39、機的截割功率達到40～350 kW,有的已到400kW,機重在40t 以上。</p><p>　　（3）主要元部件系列化　掘進機發(fā)展過程中只需改變主機形式,而不改變基本元部件,此外采用組件結(jié)構(gòu)設(shè)計,掘進機工作機構(gòu)可根據(jù)需要裝配橫軸式或縱軸式截割頭。</p><p>　　（4）應(yīng)用高科技技術(shù)　借助計算機進行優(yōu)化設(shè)計,使機型簡潔可靠性高,逐步使用模塊化設(shè)計。掘進機自動控制系統(tǒng)更加完善,利用微機

40、進行機器工況監(jiān)測和故障診斷等。</p><p>　　（5）附件化　保留必要的截、裝、運、行主要組成功能,將降塵、輔助支護等部分以附件形式出現(xiàn)。這樣可根據(jù)需要選擇裝配各種附加件,給設(shè)計、制造、使用都帶來了方便。</p><p>　?。?）掘進破巖方式的多元化　破巖方式既有機械截割破巖又有沖擊破巖,最近又開發(fā)了一種水力掘進技術(shù)等。我國掘進機技術(shù)雖經(jīng)近30年的努力已有了較大的提高,但與西方發(fā)達國

41、家比還有距離。今后我國掘進機技術(shù)的發(fā)展趨勢是:</p><p>　　（1）擴大掘進機的適用范圍　進一步使機型矮型化,改善截割、裝載、行走等結(jié)構(gòu),使其能較好地適應(yīng)我國各種地質(zhì)構(gòu)造和斷面形狀的巷道掘進。</p><p>　?。?）掘錨聯(lián)合機組　研制集掘、鉆、錨為一體的綜合機組,既能快速掘進,同時又能進行打眼安裝錨桿,支護頂板、側(cè)幫,實現(xiàn)掘進、支護平行作業(yè),解決掘進機利用率低的問題。這是實現(xiàn)巷道

42、快速掘進,滿足高產(chǎn)高效工作面發(fā)展需要的重技術(shù)途徑。</p><p>　?。?）噴霧降塵設(shè)備隨機化　對現(xiàn)有機型設(shè)置載降塵設(shè)備,提高外噴霧的使用效果,將會使掘進機在工作時的粉塵濃度大大降低。</p><p>　　（4）提高各型掘進機工作的可靠性并發(fā)展新型掘進機　進一步對各型掘進機整機設(shè)計的完善化,運用優(yōu)化設(shè)計方法提高主要元部件的可靠性。此外還可借鑒其他領(lǐng)域理論發(fā)展新型掘進機,如盤形滾刀懸臂式掘

43、進機、沖擊振動掘進機。</p><p>　?。?）發(fā)展新的元部件技術(shù)和機電一體化技術(shù)　如:嘗試將履帶內(nèi)藏式行星減速器新技術(shù)運用在懸臂式掘進機中;掘進機工況監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展(包括掘進機工況監(jiān)測、故障診斷)。</p><p>　?。?）采用新的制造技術(shù)和先進的生產(chǎn)管理理論及經(jīng)驗降低生產(chǎn)成本　我國掘進機生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)中大部分還是沿用原蘇聯(lián)的生產(chǎn)管理模式,這已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展,因此應(yīng)該多采用

44、先進的加工技術(shù)和管理模式,如采用計算機為主體的CADPCAMPCAEPFMSPCIM等先進制造技術(shù),模塊化設(shè)計及制造技術(shù),以及全面質(zhì)量及目標管理等管理理論來進行生產(chǎn)和管理,從而達到降低成本提高質(zhì)量的目的。 </p><p>　　1.4 S100E掘進機介紹</p><p>　　EBZ100E(S100E)掘進機是在S100、S100A的基礎(chǔ)上，結(jié)合國際先進技術(shù)進行優(yōu)化設(shè)計的產(chǎn)品。該機能夠

45、實現(xiàn)連續(xù)切割、裝載、運輸作業(yè)，并以矮機身、高強度等特點廣泛適用于較大傾角的半煤巖巷、軟巖巷道的掘進，也可在鐵路、公路、水力及地下工程隧道中使用。定位截割斷面達21m2，截割硬度60Mpa。于煤礦井下巷道掘進，適用全煤巷道或半煤巖巷道，其截割能力大、機體穩(wěn)定性好、粉塵少、操作與維護方便，運行安全可靠，在煤礦裝備中，是國家重點推廣產(chǎn)品。</p><p>　　1.5 S100E掘進機在設(shè)計上的優(yōu)點：</p>

46、;<p>　　1.機身矮、重心低；</p><p>　　2.各部件均采用框架結(jié)構(gòu)件，強度高、剛性好，運行穩(wěn)定、效率高；</p><p>　　3.小炮頭、可伸縮；</p><p>　　4.鏟板采用低速大扭矩馬達直接驅(qū)動,底板開放，減少飄浮；</p><p>　　5.第一運輸機底板呈直線形，底板采用20厚的新型耐磨材料；</p

47、><p>　　6.履帶板整體鑄造，行走驅(qū)動系統(tǒng)采用減速器與液壓馬達高度集成的驅(qū)動方式；</p><p>　　7.采用截割功率監(jiān)控顯示；</p><p>　　8.提高除塵效果的內(nèi)、外噴霧系統(tǒng)。</p><p><b>　　2 機械部分</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計特點：&l

48、t;/b></p><p>　　1．整機結(jié)構(gòu)緊湊，截割能力大，爬坡能力強，操作與維護方便，運行安全可靠；</p><p>　　2．截割頭可以伸縮，伸縮行程510mm；</p><p>　　3．裝載部采用低速大扭矩馬達驅(qū)動弧齒三齒星輪方式，第一運輸機采用低速大扭矩馬達驅(qū)動雙邊刮板鏈運輸方式；</p><p>　　4．行走部采用馬達加減速機

49、驅(qū)動，履帶采用套筒滾子鏈，履帶與履帶架之間有支重輪；</p><p>　　5．具有內(nèi)、外噴霧除塵系統(tǒng)；</p><p>　　6．有提高機器穩(wěn)定性的支撐裝置；</p><p>　　7．電器系統(tǒng)保護功能齊全，截割電機為雙速電機， 可實現(xiàn)雙電壓供電。</p><p><b>　　2.2 結(jié)構(gòu)特點：</b></p>

50、<p>　　2.2.1 掘進機總體布局：</p><p>　　EBZ100E(S100E)掘進機是由截割部、鏟板部、第一運輸機、本體部、行走部、后支承、液壓系統(tǒng)、水系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.2 截割部：</p><p>　　1、改進截割頭形狀，以消除原機型的截割頭尾部磨損嚴重問題;</p><p>　

51、　2．改用進口截齒，齒數(shù)為40，并設(shè)計相應(yīng)截齒座，增加了切割的可靠性；</p><p>　　3．優(yōu)化布齒的螺旋線和各空間角度；</p><p>　　4、水密封采用格萊圈。</p><p><b>　　圖2-1 截割部</b></p><p>　　2.2.3 鏟板部：</p><p>　　1、在不

52、降低整體強度情況下，底部減少封底，以緩解鏟板上漂；</p><p>　　2、工作角度增加約2度，外觀美化；</p><p>　　3、上板變成整體，后圍板高度增加（不等高），上過鏈板角度與第一運輸機配后尾端下沉；</p><p>　　4、與第一運輸機結(jié)合處采用插口式。</p><p><b>　　圖2-2 鏟板部</b>

53、</p><p><b>　　鏟板部主要特征：</b></p><p>　?。?）鏟板前端夾角小，減少前進阻力；</p><p>　?。?）鏟板較大側(cè)面傾角，利于裝煤和清底； </p><p>　?。?）鏟板后面弧形設(shè)計，減少上面積貨；</p><p>　　（4）星輪三齒弧形設(shè)計，減少裝貨阻力；&

54、lt;/p><p>　　2.2.4 第一運輸機： </p><p>　　1、增加底板耐磨性,采用新型耐磨材料；</p><p>　　2、底板全長取直，且提高二運在大擺角時一運的落料效果;</p><p><b>　　3、雙馬達驅(qū)動；</b></p><p>　　4、與鏟板部結(jié)合處采用插口式；</

55、p><p>　　5、通過熱處理方法提高刮板抗彎能力。</p><p>　　圖2-3 第一運輸機 </p><p>　　型式: 雙邊鏈刮板式</p><p>　　溜槽斷面尺寸(mm)： 500(寬)×327（高）</p><p>　　鏈 速(m/min)： 70.8

56、</p><p>　　驅(qū) 動 ： NHM6-400 液壓馬達 2 臺 </p><p>　　漲緊裝置： 彈簧、絲杠漲緊 </p><p>　　運輸能力(m3/min)： 5.3 </p><p>　　2.2.5 本體部：</p><p>　　為使電控箱統(tǒng)一，本體與后支承聯(lián)接的尾部左

57、臂切割一處90*212*355角，以避免與電控箱干涉，同時在不影響性能的條件下為提高強度此處有較大改變。</p><p><b>　　圖2-4 本體部</b></p><p><b>　　概述：</b></p><p>　　外形尺寸：3210（長）X1506（寬）X1482（高）</p><p>

58、<b>　　總重：5.2 t</b></p><p>　　主要組成部件:本體架、回轉(zhuǎn)臺、蓋板、回轉(zhuǎn)軸承等</p><p>　　2.2.6 行走部：</p><p>　　采用減速機內(nèi)嵌液壓馬達高度集中結(jié)構(gòu)，采用整體履帶板，履帶的松緊程度是靠</p><p>　　漲緊油缸推動漲緊輪組加卡板來調(diào)節(jié)的。</p>

59、<p><b>　　圖2-5 行走部</b></p><p>　　2.2.7 后支承部</p><p>　　1、后支承高度降低；</p><p>　　2、與二運聯(lián)接型式改變, 增大二運擺角；</p><p>　　3、爬坡地隙優(yōu)于EBZ100A；</p><p>　　4、后支承與本體聯(lián)接

60、板采用鉤槽式，以防止受力大時，后支承與本體聯(lián)接螺栓被剪斷。</p><p>　　圖2-6 后支承部</p><p>　　外形尺寸mm：2000 (長)× 1900 (寬) ×990 (高)</p><p>　　總重: 2.4 t </p><p><b>　　2.3 掘進機參數(shù)</b><

61、/p><p><b>　　表2-1掘進機參數(shù)</b></p><p>　　3 掘進機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計</p><p>　　3.1 掘進機對電氣控制系統(tǒng)的要求</p><p>　　掘進機電氣系統(tǒng)是整機的主要組成部分，與液壓系統(tǒng)配合操作，可自如的實現(xiàn)整機的各種生產(chǎn)作業(yè)。掘進機電氣控制系統(tǒng)以可編程序控制器和掘進機綜合保護器為核心

62、，對截割、液壓、二運、三個電機的過壓、欠壓、過溫、過載、過流、三相平衡狀態(tài)、電機及其電纜的絕緣狀態(tài)（漏電閉鎖）進行監(jiān)控和保護、并具瓦斯監(jiān)控和低壓漏電保護功能。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計要求：</b></p><p>　?。?）各設(shè)備和電機啟動前，系統(tǒng)先整體對截割電機(高、低速)、油泵電機、二運電機等進行漏電閉鎖檢測。</p><p&

63、gt;　?。?）應(yīng)對各個電機進行溫度、過載、斷相和短路保護；</p><p>　?。?）各個電機工作過程及關(guān)系，首先必須啟動油泵電機使油路先工作，然后方可啟動截割電機，截割電機的高速和低速之間要能實現(xiàn)互鎖；</p><p>　?。?）應(yīng)有急停按鈕一旦啟動和運行時有意外發(fā)生，可緊急停機。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)概述</p><

64、p>　　3.3.1 組成及分布</p><p>　　電氣設(shè)備由前級饋電開關(guān)、KXJ-250/1140E型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、CXB-36E型掘進機用礦用隔爆型操作箱、BAL1-36型礦用隔爆型連擊電鈴、DGY35/48(36)B(B)型隔爆型照明燈、BZJ2-5/127型礦用隔爆型急停按鈕以及驅(qū)動掘進機各工作機構(gòu)的防爆電動機和連接電纜組成。</p><p>　　EBZ-125

65、XK型掘進機電控設(shè)備KXJ-250/1140(660)E礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱（以下簡稱電控箱）、CXB-36E型掘進機用礦用隔爆型操作箱（以下簡稱操作箱），符合我國的煤礦安全規(guī)程、防爆規(guī)程和有關(guān)規(guī)程、標準的規(guī)定，適用于具有爆炸性危險的氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，控制EBZ-S100E型掘進機切割電機、油泵電機的運轉(zhuǎn)，并對電機及有關(guān)電路進行保護</p><p>　　3.3.2 結(jié)構(gòu)的確定</p>

66、<p>　　電控箱為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型。電控箱分為二個通過接線端子相互連接的獨立腔體，左邊為進出線腔，右邊為主腔。進出線腔內(nèi)設(shè)有接線端子和內(nèi)接地端子。主腔內(nèi)后壁板上裝有真空接觸器、互感器、過電壓吸收裝置等。主腔內(nèi)頂板上裝有主回路熔斷器。主腔內(nèi)底板上裝有接插件、變壓器、控制回路熔斷器、繼電器、保護單元等。主腔內(nèi)中門上裝有接插件、PLC可編程控制器、顯示器等。主腔箱門上設(shè)有狀態(tài)及故障指示觀察窗口，外殼上設(shè)有緊急停按鈕SB1和隔

67、離開關(guān)QS，外殼上設(shè)有接地螺栓。</p><p>　　電控箱為鋼板焊接結(jié)構(gòu)。電控箱門由兩個轉(zhuǎn)耳支撐，并用螺栓和箱體緊固。箱門上設(shè)有“斷電源后開蓋”警告牌。緊急停止按鈕SB1與隔離開關(guān)QS設(shè)有機械閉鎖，保證了隔離開關(guān)在不帶負載的情況下才能分合閘。電控箱接線腔與箱體為螺栓緊固，并設(shè)有回轉(zhuǎn)鉸鏈。電控箱箱體通過減震器和主機連接。</p><p>　　箱內(nèi)設(shè)有鎖門機構(gòu)，保證電源只有處于“停止”的位置

68、才能開門。</p><p>　　操作箱為礦用隔爆型。操作箱分為二個通過接線端子相互連接的獨立腔體，上邊腔為進出線腔，下邊腔為主腔。進出線腔內(nèi)設(shè)有接線端子和內(nèi)</p><p>　　接地端子。主腔門上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制按鈕等。</p><p><b>　　3.4 主回路設(shè)計</b></p><p><b>　　3.

69、4.1 要求：</b></p><p><b>　　3臺電機穩(wěn)定運行</b></p><p><b>　　3.4.2 結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　主回路主要由隔離開關(guān)TQ，真空接觸器KV1~KV3;阻容吸收器FV1~FV3;以及電流互感器CT1~CT9組成</p><p>　　3

70、.4.3 設(shè)計內(nèi)容：</p><p>　　隔離開關(guān)作為電源開關(guān)，當其閉合時主回路各接觸器上端得電。經(jīng)控制回路閉合真空接觸器KV1，油泵電機得電運轉(zhuǎn)。同理當閉合真空接觸器KV2，截割電機運轉(zhuǎn)，閉合KV3時二運電機運轉(zhuǎn)。各回路利用阻容吸收器FV1~FV3吸收主回路操作過電壓。電流互感器CT1~CT9取各回路電流作為采樣信號，通過電流互感器轉(zhuǎn)換成電壓信號后送掘進機綜合保護器。</p><p>　

71、　3.4.4 主電路電路圖設(shè)計</p><p><b>　　圖3-1 主電路</b></p><p>　　3.4.5 電機參數(shù):</p><p>　　截割電動機M2：掘進機用隔爆型三相異步電動機，型號：YBUS（DEB） —100, 供電電壓：AC1140V/660V，額定電流：62A/107A。絕緣等級：H 級。冷卻方式：水冷（IC3W7）

72、。</p><p>　　油泵電動機M1：掘進機用隔爆型三相異步電動機，型號：YBU—55， 供電電壓：AC1140V/660V，額定電流： 35A/60.5A.，絕緣等級：H級。安 裝方式：IMB35。冷卻方式：風(fēng)冷（IC411）</p><p>　　二運輸電機M3：為隔爆型油冷式電滾筒，型號：BYD7.5—160—8050， 供電電壓：AC1140V/660V，額定電流：5.2A/9A。

73、</p><p><b>　　3.5 電源設(shè)計</b></p><p>　　3.5.1 設(shè)計要求：</p><p>　　穩(wěn)定輸入220V、24V、36V穩(wěn)定電壓</p><p><b>　　3.5.2 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　主變壓器、隔離變壓器、熔斷器、穩(wěn)壓電源K

74、G，電源變壓器為AC1140V和AC660V通用</p><p><b>　　3.5.3 內(nèi)容</b></p><p>　　電源部分有一臺主變壓器、一臺隔離變壓器和控制熔斷器組成。主變壓器有兩個輸入抽頭：660V 、1140V，可根據(jù)供電電源的電壓來選擇不同的接線。36 V為照明燈和瓦斯斷電以提供電源。220 V為接觸器線圈提供電源。220 V /24V 非本安電源為

75、輔助繼電器提供24V的直流電源。隔離變壓器為保護設(shè)備和控制單元提供180V電源。</p><p>　　3.5.4 電路設(shè)計</p><p><b>　　圖3-2 控制電源</b></p><p>　　3.6 保護系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　3.6.1 設(shè)計要求：</p><p>　　能夠?qū)φ麄€電

76、氣系統(tǒng)進行漏電保護、過熱保護、過載保護、三相不平衡及斷相、過壓及欠電壓保護、瓦斯保護。</p><p><b>　　3.6.2 結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　保護單元由綜合保護器JB1和漏電保護器JB2組成。各機構(gòu)電動機的漏電閉鎖、36V漏電保護以及切割電機的過熱保護由JB1來實現(xiàn)，保護單元通過對主回路和控制回路的運行狀態(tài)進行信號的采集，經(jīng)過電子電路的處理，將系

77、統(tǒng)的狀態(tài)反映到控制單元，達到實時監(jiān)控系統(tǒng)并及時故障中斷系統(tǒng)運行。保護單元主要為保護設(shè)備和工作人員的人身安全而設(shè)置。保護器正常時，PLC相對應(yīng)的輸入點燈亮，保護動作時，PLC相對應(yīng)的輸入點燈滅。</p><p><b>　　3.6.3 內(nèi)容 </b></p><p><b>　　1、漏電閉鎖 </b></p><p>　　當

78、系統(tǒng)送電后，PLC使漏檢繼電器LJ吸合，保護器對各回路漏電檢測,參考值A(chǔ)C1140V為40KΩ，660V為22KΩ）當絕緣阻值過低，電機不能啟動,顯示某回路漏電。如各回路正常，可以啟動電機，電機啟動后斷開漏檢繼電器，停止漏電檢測。當電機全部停止后，延時5秒后漏檢繼電器吸合，檢測各回路漏電。 </p><p><b>　　2、低壓漏電保護 </b></p><p>　　

79、當AC220V、AC120V、AC100V、AC24V低壓線路對地絕緣過低到規(guī)定值時保護動作，顯示120V漏電或24V漏電，并使KA5或LD斷開。（參考值A(chǔ)C220V為5K Ω，AC24V為2KΩ） </p><p><b>　　3、電機溫度保護 </b></p><p>　　當油泵電機或截割電機繞組溫度達到170℃時，熱敏電阻呈高阻（參考值1.9KΩ常溫下小于750

80、Ω），保護器送PLC信號，PLC使油泵或截割電機停止運 轉(zhuǎn)，顯示油泵過溫或截割過溫，待電機冷卻后自動復(fù)位。 </p><p><b>　　4、電機過載保護 </b></p><p>　　當電機出現(xiàn)過載時，保護器采取反時限過載保護。保護器動作后，送PLC 信號，使電機停止，顯示電機過載，3分鐘自動復(fù)位。 </p><p>　　5、電機三相不平衡及

81、斷相保護 </p><p>　　當電機出現(xiàn)斷相及三相不平衡率達到60%時，保護器動作，送PLC信號，使電機停止，顯示電機斷相，按復(fù)位按鈕復(fù)位。 </p><p><b>　　6、電機過流保護 </b></p><p>　　當各回路電流達到額定電流8-10倍時，保護器200-400毫秒動作，送PLC 信號，使電機停止，顯示過流，按復(fù)位按鈕復(fù)位。

82、</p><p>　　7、系統(tǒng)過電壓、欠電壓保護 </p><p>　　當系統(tǒng)電壓超過額定電壓15%時（閃爍），啟動時低于額定電壓75%或長時間低于額定電壓85%時，保護器動作,送PLC信號，使電機停止。（顯示電壓 異常） </p><p><b>　　8、瓦斯閉鎖保護 </b></p><p>　　用戶應(yīng)按照煤礦瓦斯監(jiān)

83、控系統(tǒng)的要求來維護瓦斯傳感器，通過遙控器調(diào) 整報警值和斷電值。當開機前瓦斯超限時，顯示瓦斯閉鎖，機器無法啟動。當 機器運轉(zhuǎn)時，瓦斯超限停止運轉(zhuǎn)。（1%報警，1.5%斷電） </p><p><b>　　9、電氣聯(lián)鎖</b></p><p>　　在控制回路中主要的電器聯(lián)鎖有三處：油泵啟動前必須發(fā)出信號，油泵才可以啟動。只有油泵電機啟動后，截割電機和二運電機才可以啟動，油

84、泵電機停止運行，運行中的截割電機和第二運輸機也隨之停止。截割電機高低速互鎖不能同時啟動。不發(fā)出報警信號，截割電機不能啟動。利用限位開關(guān)XK1，確保在無負荷情況下，隔離開關(guān)TQ停、送電。電源聯(lián)鎖和門閉鎖，當電源電纜控制接線X0和X3時，開關(guān)箱可停前級電源。</p><p>　　3.6.4 保護系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　圖3-5 保護系統(tǒng)圖</p><p>　　3

85、.7 控制電路設(shè)計</p><p>　　3.7.1 控制要求：</p><p>　　以可編程序控制器（簡稱PLC）為核心，接受轉(zhuǎn)換開關(guān)、壓扣按鈕的信號，通過內(nèi)部程序控制繼電器輸出接口，實現(xiàn)各電機啟動和停止。同時PLC接受瓦斯傳感器及綜合保護器的信號，通過程序?qū)崿F(xiàn)整個電氣系統(tǒng)的保護功能。</p><p><b>　　3.7.2 結(jié)構(gòu)</b><

86、;/p><p>　　可編程序控制器（簡稱PLC）、轉(zhuǎn)換開關(guān)、壓扣按鈕、漏檢接觸器、中間繼電器.</p><p>　　3.7.3 控制流程</p><p>　　圖3-4掘進機控制流程圖</p><p><b>　　（1）啟動控制</b></p><p>　　按下啟動報警開關(guān)，其常開點閉合，PLC信號輸入

87、端常開點閉合，電鈴警報輸出端得電，同時繼電器線圈得電，其常開觸點閉合，電鈴回路接通電源，電鈴鳴響。</p><p>　　電鈴鳴響后, 將對油泵電機進行漏電檢測，檢測時間為四秒鐘。如有漏電發(fā)生所有電機都不能起動，顯示屏顯示油泵漏電閉鎖提示。</p><p>　　漏電閉鎖檢測完畢后，PLC程序控制油泵電機自動起動，油泵起動輸入端常開點閉合，油泵運行輸出端得電并自鎖，同時油泵運行繼電器線圈得電，

88、其常開點閉合，從而使真空接觸器線圈得電，真空接觸器主觸點閉合，使油泵電機主回路接通電源，油泵電機啟動。在無故障時，顯示屏將顯示油泵電機啟動正常提示。 當油泵電機出現(xiàn)過載、</p><p>　　過流、斷相等故障時，顯示屏將立刻彈出其相對應(yīng)的故障畫面</p><p>　　按下轉(zhuǎn)運電機起動轉(zhuǎn)換開關(guān)，如有漏電發(fā)生,轉(zhuǎn)運電機不能起動，顯示屏出現(xiàn)轉(zhuǎn)運電機露點閉鎖提示。漏電閉鎖檢測完畢后，PLC程序控制

89、轉(zhuǎn)運電機起動，轉(zhuǎn)運運行PLC輸出端得電并自鎖，同時轉(zhuǎn)運運行繼電器線圈得電，其常開點閉合，從而使二運真空接觸器線圈得電，真空接觸器主觸點閉合，使轉(zhuǎn)運電機主回路接通電源，轉(zhuǎn)運電機啟動。</p><p>　　在無故障時，顯示屏將顯示轉(zhuǎn)運電機正常啟動提示。</p><p>　　當轉(zhuǎn)運電機出現(xiàn)過載、過流、斷相等故障時，顯示屏將立刻彈出其相對應(yīng)的故障畫面。備用電機啟動同轉(zhuǎn)運電機相同。截割電機啟動前要求

90、必須先發(fā)出報警信號。</p><p>　　油泵電機啟動后，按下切割電機啟動報警開關(guān)，其常開點閉合，起動警報輸入端常開點閉合。這時電鈴警報輸出端得電，同時繼電器線圈得電，其常開點閉合，電鈴回路接通電源，電鈴發(fā)出報警鳴響。待延時5S后，PLC程序控制切割電機自動起動，切割電機運行PLC輸出端得電，同時切割電機運行繼電器線圈得電，其常開點閉合，從而使切割電機真空接觸器得電，真空接觸器主觸點閉合，使切割電機主回路接通電源

91、，切割電機起動運行。在無故障時，顯示屏將顯示正常啟動提示。</p><p>　　當切割電機出現(xiàn)過載、過流、斷相等故障時，顯示屏將立刻彈出其相對應(yīng)的故障畫面。</p><p>　　高速與低速啟動情況相同，但需注意的是電機的兩種速度運行是互鎖關(guān)系。</p><p><b>　?。?）停止控制</b></p><p>　　停機

92、順序與啟動順序相反。先關(guān)閉切割電機，最后關(guān)閉油泵電機。按下切割電機停止開關(guān)，其常開點閉合，切割電機停止PLC輸入端常開點閉合， 使切割電機運行PLC輸出端失電，其常開點打開，同時繼電器線圈失電，其常開點斷開，使切割電機運行真</p><p>　　空接觸器線圈失電，真空接觸器主觸點斷開，最終切割電機主回路電源被切斷，運行中的切割電機停止運行。</p><p>　　按下二運停止轉(zhuǎn)換開關(guān)，其常開

93、點閉合，二運停止PLC輸入端常開點閉合，二運運行PLC輸出端失電，其常開點打開，同時二運運行繼電器線圈失電，其常開點斷開，使二運真空接觸器線圈失電，真空接觸器主觸點斷開，最終二運電機主回路電源被切斷，二運電機停止運行。</p><p>　　按下旋油泵停止開關(guān)，油泵停止PLC輸入端常開點閉合，使油泵運行PLC輸出端失電，其常開點打開，同時油泵運行繼電器線圈失電，其常開點斷開，使真空接觸器線圈失電，主觸點斷開，最終油

94、泵電機主回路電源被切斷，運行中的油泵電機將停止運行。</p><p><b>　?。?）總急停</b></p><p>　　機器運轉(zhuǎn)過程中，按下緊急停止按鈕SB1或SB2，0和13常開閉合，PLC停止所有輸出繼電器，使運行中的各電機立刻停止。在正常情況下，按下緊急停止按鈕SB1和SB2,并順時針旋鈕自鎖，機器各電機不能啟動。SB3為截割停止按鈕，順時針旋轉(zhuǎn)自鎖，使截割

95、電機不能啟動。</p><p>　　補充為了增強系統(tǒng)可靠性，在控制回路中增設(shè)了漏檢接觸器LJ及中間繼電器KA1~KA7，漏檢接觸器能有效將主回路高電壓隔離。SB1-SB3為緊急停止按鈕， SB1緊急停止按鈕裝在操作箱內(nèi)，和設(shè)在整機油箱前側(cè)的緊急停止按鈕SB2共同 作為機器總急停，當發(fā)生緊急情況需要停止機器時，按下此按鈕并自鎖，電鈴及各電機均停止工作。截割緊急停止按鈕SB3設(shè)在整機左側(cè)，司機席前部，按下SB3自鎖，

96、截割電機不能啟動。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1-SA5均為自動復(fù)位式，安裝在操 作箱內(nèi)，控制電鈴報警及各電機啟動和停止</p><p>　　3.7.4 控制電路設(shè)計</p><p>　　圖3-3 控制電路</p><p><b>　　3.8 總控制圖</b></p><p>　　3.9 參數(shù) </p>&

97、lt;p><b>　　表3-1 電氣參數(shù)</b></p><p>　　4 掘進機液壓控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　4.1 液壓系統(tǒng)結(jié)簡介 </p><p>　　一個完整的系統(tǒng)由五個部分組成，即動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油。　　動力元件的作用是將原動機的機械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個液壓系

98、統(tǒng)提供動力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。</p><p>　　執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達)的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機械能，驅(qū)動負載作直線往復(fù)運動或回轉(zhuǎn)運動。　　控制元件(即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整

99、閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥?！　≥o助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計等?！　∫簤河褪且簤合到y(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。</p><p>　　S100E掘進機除截割頭是由電機通過減速器驅(qū)動外，其余各部分均采用液壓傳動。系統(tǒng)主泵站由一臺5

100、5kW的電動機通過同步齒輪箱驅(qū)動一臺雙聯(lián)齒輪泵和一臺三聯(lián)齒輪泵，同時分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機回路供壓力油，主系統(tǒng)由五個獨立的開式系統(tǒng)組成。該機還設(shè)有液壓錨桿鉆機泵站，可同時為二臺錨桿鉆機提供壓力油，另外系統(tǒng)還設(shè)置了文丘里管補油系統(tǒng)為油箱補油，避免了補油時對油箱的污染。</p><p>　　4.2 設(shè)計任務(wù)要求:</p><p>　　確定S100E掘進機控制系統(tǒng)的動力元件、

101、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件，準確描述掘進機液壓控制回路，繪出液壓控制原理圖</p><p>　　4.3 參數(shù)的確定： </p><p>　　1、系統(tǒng)壓力: 最大18 Mpa ；</p><p>　　2、系統(tǒng)流量：325 L/min ；</p><p>　　3、油泵電機功率：55 KW ；</p><p

102、>　　4、油箱容積：395 L ；</p><p>　　5、行走馬達輸出功率：7 KW （單）； </p><p>　　6、星輪馬達輸出功率：8.8 KW（單）；</p><p>　　7、一運馬達輸出功率：9.8 KW（單）；</p><p>　　8、噴霧馬達輸出功率：3.6KW ；</p><p>　　9、五聯(lián)

103、換向閥安全調(diào)定壓力：20 Mpa ；</p><p>　　10、行走回路泵輸出功率：15.7KW;</p><p>　　11、一運回路泵輸出功率：24.5 KW；</p><p>　　4.4 液壓控制原理圖</p><p>　　4.5 液壓元件的確定</p><p>　　4.5.1 動力元件的選用</p>

104、<p>　　本系統(tǒng)主泵站由一臺55kW的電動機通過同步齒輪箱驅(qū)動一臺雙聯(lián)齒輪泵和一臺三聯(lián)齒輪泵，同時分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機回路供壓力油</p><p>　　4.5.2 執(zhí)行元件的選用</p><p><b>　　1、油缸</b></p><p>　　本機有四組油缸，共八根。截割機構(gòu)升降油缸、回轉(zhuǎn)油缸、鏟板升降油缸

105、和后支撐</p><p>　　油缸各兩根，結(jié)構(gòu)形式均相同，如圖5-1所示，其中鏟板升降油缸和后支撐油缸通用。</p><p>　　圖5-1 油缸結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　2、液壓馬達</b></p><p>　　由一臺輸出功率：7 KW的行走馬達 ，一臺輸出功率：8.8 KW的星輪馬達；輸出功率：9.8 K

106、W的一運馬達，輸出功率：3.6KW 的噴霧馬達</p><p>　　4.5.3 控制元件的選用</p><p>　　四聯(lián)手動換向閥，主要由進油閥、多路換向閥、回油閥三部分組成。進油閥有壓力油口P和回油口O，在P和O之間裝有閥組總溢流閥。換向閥部分是由閥體和滑閥組成，滑閥的機能均為Y型，閥體為并聯(lián)型，因此，既可以分別操作又可以同時操作，當同時操作時油缸的工作速度減慢。當滑閥處于中位時，油泵通

107、過閥組卸荷。為了防止工作腔的壓力油向P腔倒流，保護油泵，設(shè)置了單向閥。結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 四聯(lián)手動換向閥</p><p>　　4.5.4 輔助元件的選用</p><p>　　1. 吸油過濾器(過濾精度為100μm)</p><p>　　為了保護油泵及其它液壓元件，避免吸入污染雜質(zhì)，有效地控制液壓系統(tǒng)污染，提高液

108、壓系統(tǒng)的清潔度，在油泵的吸油口處設(shè)置了兩個吸油過濾器，該過濾器為粗過濾。當更換、清潔濾芯或維修系統(tǒng)時，只需旋開濾油器端蓋(清洗蓋)，抽出濾芯，此時自封閥就會自動關(guān)閉，隔絕油箱油路，使油箱內(nèi)油液不會向外流出。這樣使清洗、更換濾芯及維修系統(tǒng)變得非常方便。另外，當濾芯被污染物堵塞時，設(shè)在濾芯上部的油路旁通閥就自動開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 吸油

109、過濾器</p><p>　　2. 回油過濾器(過濾精度為20μm)</p><p>　　為了使流回油箱的油液保持清潔，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了兩個回油過濾器，該過濾器為精過濾，位于油箱的上部。當濾芯被污染物堵塞或系統(tǒng)液溫過低，流量脈動等因素造成進出油口壓差為O.35MPa時，壓差發(fā)訊裝置便彈出，發(fā)出訊號，此時應(yīng)及時更換濾芯或提高油液溫度。更換濾芯時，只需旋開濾油器濾蓋(清洗蓋)即可更換濾芯或向油

110、箱加油。若未能及時停機更換濾芯時，則設(shè)在濾芯下部的旁通閥就會自動開啟工作(旁通閥開啟壓力為O.4MPa)，以保護系統(tǒng)。如圖5-4所示</p><p>　　圖5-4 回油過濾器</p><p><b>　　3. 油箱</b></p><p>　　本液壓系統(tǒng)采用封閉式油箱(見圖5-5)，采用N68號抗磨液壓油。油箱采用二級過濾，設(shè)置了兩個吸油過濾

111、器和兩個回油過濾器，有效地控制了油液的污染，并采用文丘里管補油，進一步降低了油液的污染。油箱上還配有液位液溫計，當液位低于工作油位或油溫超過規(guī)定值(65℃)時，應(yīng)停機加油或降溫。油箱冷卻器采用了熱交換量較大的板翅式散熱器，總熱交換量達40000kcal/h，以保障系統(tǒng)正常油溫和粘度的要求。 </p><p>　　注意! 應(yīng)經(jīng)常觀察油位，保證油箱油位在液位液溫計的最高警戒位和最低警戒位之間。</p>

112、;<p>　　1-吸油過濾器 2-冷卻器 3-油箱體 4-液位液溫計 5-回油過濾器</p><p><b>　　圖5-5 油 箱</b></p><p>　　4.6 控制回路的確定</p><p>　　4.6.1 油缸回路</p><p>　　油缸回路采用雙聯(lián)齒輪泵的后泵(40泵)通過四聯(lián)多路換

113、向閥分別向4組油缸(截割升降、回轉(zhuǎn)、鏟板升降、后支撐油缸)供壓力油。油缸回路額定工作壓力由四聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)自帶的溢流閥調(diào)定，其大小為16MPa。</p><p>　　截割機構(gòu)升降、鏟板升降和后支撐各兩個油缸，它們各自兩活塞腔并接，兩活塞桿腔并接。而截割機構(gòu)兩個回轉(zhuǎn)油缸為一個油缸的活塞腔與另一油缸的活塞桿腔并接。</p><p>　　為使截割頭、鏟板和后支撐油缸能在任何位置上鎖定，不致因

114、換向閥及管路的漏損而改變其位置，或因油管破裂造成事故，以及防止截割頭、鏟板下降過速，使其下降平穩(wěn)，故在各回路中裝有平衡閥。</p><p>　　4.6.2 行走回路</p><p>　　行走回路由雙聯(lián)齒輪泵的前泵(63泵)向兩個液壓馬達供油，驅(qū)動機器行走。行走速度為3m/min；當刮板輸送機不運轉(zhuǎn)時，供輸送機回路的63泵便并入行走回路，此時的兩個齒輪泵(均為63泵)同時向行走馬達供油，實現(xiàn)

115、快速行走，其行走速度為6m/min。系統(tǒng)額定工作壓力為16MPa，且由裝在兩聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)的溢流閥調(diào)定。</p><p>　　注意：根據(jù)該機器液壓系統(tǒng)的特點，行走回路的工作壓力調(diào)定時，必須先將刮板輸送機開動(由于快速行走時，行走回路中并入了輸送機回路的63泵，而輸送機回路的系統(tǒng)額定工作壓力為14MPa)。</p><p>　　通過操作多路換向閥手柄來控制行走馬達的正、反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)機器的前