EBZ132掘进机的设计

EBZ132CB悬臂式掘进机稳定性分析与计算沈阳北方交通重工集团有限公司掘进机研究所掘进机在18度坡工作时的稳定性分析与计算1、掘进机设计计算有关参数1)、掘进机重G E=36t=360KN2)、输送机和铲板上的物料重量G L=1t=10KN3）、掘进机负载时的总重量G G=37t=370KN4）、行走减速机的最大扭矩M T=54880Nm5）、驱动链轮直径d T=57.9cm=0.579m 6）、静态制动器转矩（无背压）M=579Nm7）、传动比i=1408）、每个制动器必要的制动力矩F B=118.18Nm2、稳定性分析对巷道底板的正压力G N=G G×cos18°=351.89KN正压力产生的摩擦力F H=G N×u=351.89×0.6=211KN 重力产生的下滑力H= G G×sin18°=114.3KN防打滑安全系数S S=F H/H=211÷114.3=1.85制动器的防打滑安全系数Sb=M/F B=579÷112.38=4.9掘进机在横向5度坡工作时的稳定性1、掘进机设计计算有关参数1)、掘进机重G E=36t=360KN2)、输送机和铲板上的物料重量G L=1t=10KN3）、掘进机负载时的总重量G G=37t=370KN2、稳定性分析对巷道底板的正压力G N=G G×cos5°=368.59KN正压力产生的摩擦力F H=G N×u=368.59×0.6=221KN 重力产生的下滑力H= G G×sin5°=32KN下滑力H＜摩擦力F H，设备不会下滑。

EBZ132CZ悬臂式掘进机改进及应用作者：郑自和来源：《科学家》2016年第10期摘要本文分析了EBZ132CZ悬臂式掘進机在使用过程中出现的问题，主要包括设备冷却、掘进机拖缆装置及粉尘防治3个方面问题，针对3个问题提出了解决办法，对EBZl32CZ 悬臂式掘进机进行改进应用。

关键词掘进机；冷却；拖缆；除尘综掘机是煤矿掘进的主要发展方向。

而掘进机又是煤矿机掘的一个关键设备.掘进机在应用中质量的好坏，不仅直接影响煤矿巷道的施工质量和施工速度，而且关系到施工的安全和支护的效果。

采掘并举，掘进先行。

为了极大的缓解我矿采掘衔接紧张的局面。

因此，我矿2013年决定安排两个综掘工作面，-1121（21）风巷和-1121（21）机巷，均采用EBZl32CZ悬臂式掘进机掘进。

1综掘机应用中存在的问题-1121（21）风巷和-1121（21）机巷巷道长度近2 000m，K21煤层平均倾角45°左右，煤厚仅1.3m，巷宽设计3.3m。

单凭掘进机截割至设计断面不现实，底板岩石部分必须采用打眼爆破方式。

因此，在EBZl32CZ悬臂式掘进机使用过程中，存在有以下3个问题：1）随着掘进巷道增长，通风减弱，风冷对设备冷却不足，掘进机空载运行时，液压泵轴端轴承处由于摩擦也会达到55℃～80℃，而在实际掘进过程中油温达80℃以上，导致设备故障频发，为了冷却设备，过多的冷却水排出在碛头，在水中综综掘机也常被深陷煤潭而“不能自拔”，同时在高温环境下作业下，大部分综掘司机因高温炙烤周身长满痱子而得皮肤病，职工时常也有烫伤的现象，很不利于职工的身体健康与安全生产，这严重制约我矿综掘进机的正常使用。

2）EBZ132CZ悬臂式掘进机行走过程中，电缆在地上前后移动，需专人进行监管并进行拖动，体力消耗大，综掘机在切割碛头前进与后退过程中，也时常有压坏电缆的现象，对安全造成严重影响。

3）在综合机械化掘进过程中会产生大量粉尘，造成作业场所的现场作业人员视线受阻，吸入大量粉尘，严重威胁员工的身心健康，影响安全生产。

EBZ132掘进机回转台的设计改进与有限元分析摘要：对ebz132掘进机的重要部件回转台进行设计改进，采用整体铸造结构。

利用ansys软件，对回转台进行有限元分析，并通过对模型加载分析其强度状况，为ebz132掘进机回转台设计改进提供理论依据。

关键词：回转台有限元ansys中图分类号：s611文献标识码： a 文章编号：根据用户及现场技术人员的反馈信息，对ebz132掘进机焊接件回转台进行结构改进，采用铸造工艺，在回转台整体的强度及刚度上都有所加强，本文应用ansys软件，对改进后的回转台进行应力分析及强度校核，找出强度薄弱的区域，对应力集中或者危险区域进行优化设计和结构改进。

一、概述掘进机回转台是掘进机的重要组成部分，主要用于连接截割部与本体部，通过回转台的旋转及液压缸的伸缩，实现截割部的上下左右回转运动。

ebz132掘进机原有的回转台为焊接件，由于ebz132掘进机结构紧凑，焊接件回转台焊接工艺空间小，导致有些焊接面无法保证焊接强度，进而影响回转台的稳定性，设备在井下工作过程中，整机的可靠性得不到可靠保障。

1 回转台的结构回转台的结构主体有六组连接孔，用于连接截割部升降油缸、回转油缸及截割部。

回转台上沿圆周分布的孔，用于回转台与回转轴承内圈的连接，通过回转轴承实现与本体架的连接，回转台的具体结构如图1所示。

图1 回转台结构图2 回转台工况与受力分析（1）工况分析在掘进机工作过程中，回转台主要受以下几个外力的作用：a.掘进时的行走驱动力；b.截割部升降油缸；c截割部回转油缸；d截割部的自重力对回转台产生的弯矩。

截割部在工作时受到变力作用。

考虑实际工作情况，动态比静态危险；截割部在水平位置比在其他有角度的位置危险，故选取掘进机截割部处于水平位置工作时的工况进行分析。

受力情况如图2所示。

图2 回转台受力图.掘进时的行走驱动力.截割部升降油缸推力.截割部回转油缸推力.截割部的自重对回转台产生的弯矩（2）受力分析ebz132掘进机的技术参数：经过计算，回转台所受载荷 =208kn， =361.73kn， =602.88kn，=147.4knm。

第一章EBZ132型掘进机作业一、EBZ132型掘进机主要技术参数外形尺寸：9100×3000×1540（长×宽×高）重量：35吨，总功率：198KW，最大切割高度：1.9－4.44米，最大底宽3－4.9米，生产能力：180立方米/小时，卧底深度250mm，切割头转速：23－47r.p.m，供电电压1140V/660V，适应0～18°范围内正常工作。

二、产品性能及结构悬臂式掘进机一般由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统10部分构成。

掘进机在液压、电控系统控制下，配合协调一致，轻松灵活地完成掘进作业。

总体结构下图：截齿的备用量要充足，矿方使用单位购买截齿配套外卡簧的型号要与三一公司出厂时规格相统一，来避免截齿不应有额外的消耗。

⒈截割部：⑴截割头部：当截割头上有一注油口旋转到接近45°时，把其伸缩部上的法兰螺钉堵塞打开再把截割头注油口旋转最上方时再把其伸缩部上法兰的最上螺钉堵塞打开注油（注普通齿轮油13L左右），其伸缩部上法兰45°的放油口出油时再按顺序把螺钉堵塞拧上，其伸缩部的截割头注油结束。

（每隔半个月或切割计时100小时就检查并注油）⑵伸缩部：①在伸缩部的左侧方箱上中部有一油窗（在把伸缩筒收回后观察其油窗中位有油没，如没有请及时注油与补油。

（注普通齿轮油）②伸缩外筒的左右侧各两点（每星期至少注一次以上润滑脂ZL-3）⑶截割减速机：在截割减速机的前左侧方法兰中位有一螺钉丝堵塞，每隔壹个半月左右时请打开其螺钉丝堵塞检查有油溢出没，如没有油溢出请及时补油，在每隔六个月时请及时更换新油。

（此截割减速机注75L重载齿轮油N320）⒉铲板部：铲板星轮上各有两个注油孔（注普通齿轮油）⒊第一运输机部：⑴驱动装置的液压马达座等处。

（每星期至少注一次以上润滑脂ZL-3）⒋本体部：⑴回转台（每星期至少注一次以上润滑脂ZL-3）⒌行走部：⑴行走减速机在新机组下井第一个月后请及时换油，在每隔六个月时及时更换新油。

序言衷心感谢您选用EBZ132悬臂式纵轴掘进机，我们将为您提供优质的产品和星级的售后服务。

我公司吸取国际上掘进机的技术精髓，集长期从事煤炭机械设计和制造的经验而研制的EBZ132悬臂式纵轴掘进机，该机适用于煤巷或半煤岩巷以及软岩的巷道掘进，也可在铁路、公路、水力工程等隧道中使用。

本使用说明书向您详细介绍了EBZ132悬臂式纵轴掘进机的技术特点、性能参数、工作原理、结构组成、安全操作、保养维修等各方面的内容。

为了使机器长期保持性能、防止故障及事故的发生，必须按照规定进行操作、维护检测、故障诊断和修理作业。

请您在操作前仔细地阅读本说明书。

这将会：——帮助您了解本机器；——避免由于不适当操作而引起的机器故障；——增加机器的可靠性；——延长机器的使用寿命；——减少修理费用和停机时间。

要保证本说明书像工具箱里的工具一样伸手可得，以便能够随时阅读。

只有完全了解说明书的内容，您才能熟练而安全地操作机器。

三一重型装备有限公司特别提示：请您精心维护和正确使用EBZ132悬臂式纵轴掘进机，对于违反下列规定而造成的后果，三一重装无义务承担责任：1.使用掘进机前，务必仔细阅读本说明书，并按所述要求进行操作；2.应按本说明书所规定的范围使用掘进机，不得随意另作它用；3.操作人员必须是经过培训之熟练工人。

操作时应情绪稳定、头脑清醒、反应敏捷；4.不得聘请非熟练技师进行维修或拆卸掘进机；5.必须按本说明书的要求进行各项技术保养；6.本说明书中的资料、技术规格和图表是根据编写时可得到的最新资料汇编而成的，如有变更不再另行通知，请直接向本公司查询；7.本说明书为随机附件的一部分，属于内部资料，任何人或团体未经三一重装许可不得翻印，也不能用于赢利。

重要安全事项操作、保养和修理机器时所发生的多数事故，都是由于不遵守基本安全规则或预防措施引起的，若能认识到各种潜在危险情况，事故往往是可以避免的。

对各种潜在的危险，必须对工作人员提出警告，还必须对工作人员进行训练，掌握必要的技能和正确使用工具。

EBZ132标准型掘进机一、EBZ132标准型掘进机技术参数：定位截割高度(m) 2.2—4.4外形尺寸长(m) 9.1定位截割高度(m) 3.3—4.9 宽(m) 1.铲板宽：2.62.履带两侧宽:2.233.机身：2.24爬坡能力±18º高(m) 1.机身高：1.552.截割头水平放置最高点：1.903.截割护板高度：1.80最大/可经济截割岩石单向抗压强度70/50MPa 整机重量40t(含二运)掘进机适合巷道性质煤巷、半煤巷掘进供电电压1140/660V卧底深度270mm 油泵电机功率55KW截割电机功率132/75KW 额定输出功率198/194.5KW(含二运) 详见注1 截割头转速/伸缩量47/23.5rpm/50mm 供水的PH值6—8装载形式三齿星轮要求井下供水压3-8MPa运输机形式双边链刮板式需/最小冷却水量100/30L/min运输机链速56m/min 机身地隙180mm最大不可拆卸件尺寸（长×宽×高）3.27×1.12×1.37最大不可拆卸件重量4320kg行走速度0-9m/min 履带宽度520mm星轮转速30rpm 二联液压泵详见注2装载能力 3.2m³/min 对地压强0.14MPa油箱容积500L 电气控制进口专用控制器注1：二运功率按配Y2运输机11kW或配Y3运输机7.5kW计算。

注2：145/95ml/r或145/105ml/r。

二、EBZ132标准型主要配置：项目主要配置液压系统极低空载损耗系统泵站电机三一(轴承和密封按三一选定的国际品牌)主泵德国力士乐或美国派克柱塞泵控制阀德国力士乐或德国哈威或美国派克先导液控高压负载敏感阀平衡阀德国力士乐或美国伊顿大流量型行走马达德国力士乐或美国派克马达星轮马达宁波中意或德辰或斯达弗(轴承和密封按三一选定的国际品牌) 一运马达宁波中意或德辰或斯达弗(轴承和密封按三一选定的国际品牌) 主要轴承国际品牌主要密封国际品牌液压系统接头美国派克高压胶管≥30MPa(回油管及泄油管除外)可承受压力截割电机三一(轴承和密封按三一选定的国际品牌)截割减速机强化硬齿面、噪声不大于78分贝主要紧固螺母专利防松螺纹型、特殊防松型及螺栓型式回转支承三柱式显示系统汉显图形界面(日本Digital)铲板三一切割头三一行走部支重轮，整体履带板核心控制单元国际品牌专用控制器(芬兰EPEC)真空接触器国产品牌(昆山国力、八二三O)主控制电源国产品牌(朝阳电源)辅助继电器国际品牌(日本松下)电流传感器国际品牌(瑞士莱姆)按钮国际品牌(美国霍尼韦尔)回转台三一本体三一后支承三一三、EBZ132标准型掘进机可供选择的配置如下：序号名称选配情况备注1 龙门破碎挡板是□否□2 第二运输机Y2 是□否□(标配)3 第二运输机Y3 是□否□(选配)4 液压锚杆动力阀块装置是□否□5 磁力防垢器组件是□否□6 反冲洗过滤器是□否□EBZ132系列所配第二运输机主要技术参数(Y2）序号项目名称单位参数1 电滚筒电压V 1140/660 电滚筒功率KW 112 运输带带速m/s 1.6 运输带带宽mm 8003 最大输送能力t/h 3004 外形尺寸（长×宽×高）mm 17000×1385×10805 机重kg 4000EBZ132系列所配第二运输机主要技术参数(Y3）序号项目名称单位参数1 电滚筒电压V 1140/660 电滚筒功率KW 7.52 运输带带速m/s 1.6 运输带带宽mm 6503 最大输送能力t/h 2704 外形尺寸（长×宽×高）mm 16950×1415×11005 机重kg 3520。

EBZ—132型掘进机在岩巷掘进的应用【摘要】本文详细阐述了某煤矿使用的EBZ-132型掘进机的结构和工作原理，经过与爆破掘进比较分析，岩巷采用综掘后，单月进尺由原来的60m提高到130m，每千米巷道可节约成本118万元，在保证矿井正常采掘接替的同时，降低了巷道的掘进费用。

【关键词】岩巷；掘进机；维护；设备1、概述某煤矿为推进岩巷综合机械化发展，保障矿井抽、掘、采平衡，提高底板岩巷掘进速度，在某工作面轨道顺槽底板预抽巷使用EBZ-132型岩巷综掘机进行掘进。

该掘进机结构紧凑、外形低矮、适应性强、工作稳定、操作简便，其装运系统，采用高强度双排链，运载能力强，事故率低，铲板抬起时铲板与过渡槽之间无负角，不产生飘链现象，装岩石时可以去掉压链块减少卡链事故。

液压系统为集成块式，减少了胶管和接头的数量，方便维修和拆装，管路事故率低，并且可以流量合成，形成行走双速。

EBZ132型掘进机是集切割、装运和行走于一体的综合掘进设备。

属于悬臂式纵向切割的部分断面掘进机，可切割任意断面形状的井下巷道。

定位切割时，其最大切割高度为4.4m，最大切割宽度为4.9m，最大切割断面面积为21.5m2，移动机器可切割更宽的巷道。

该机采用了电机和液压混合传动方式。

操作简便、可靠、运转平稳。

机器配有内外喷雾，可有效的抑制切割产生的粉尘，提高工作环境的安全性，可在坡度不大于±18°的煤、岩巷道中工作。

可以切割普氏系数f≤8的煤或半煤岩。

该掘进机主要由截割、行走、装运三大机构和液压、水路转载及电气四大系统组成，由液压执行元件和机械传动机构实现所规定的动作，进而完成机器的作业过程，掘进机工作场所甲烷检测采用甲烷传感器GCJ4甲烷传感器与DJ4G-Z矿用固定式甲烷报警断电仪主机监控。

2、掘进机的操作一、电控系统先闭合主断路隔离开关手把（向正方向打），按压警铃按钮后，在8秒时间内扭动液压电机钮，起动液压电机；液压电机起动后，将工作状态指示扳扭旋至运行指示再扭动截割头电机控制开关旋扭，使其启动，液压电机起动的同时照明灯亮。

EBZ-132型掘进机技术规格书一、掘进机使用基本条件序号名称参数备注1 巷道高度(m) 2.4/2.62 巷道宽度(m) 3.2/3.63 巷道断面(m2) 7.68/9.364 顶板岩性(MPa) 粉砂质泥岩5 底板岩性(MPa) 泥岩、砂质泥岩6 岩石硬度系数f2～f47 岩石厚度0.4米8 井下供水压力3—8MPa9 水流量≥100-120 L/min10 PH值6--811 供电电压（V）1140/660 按参数表12 罐笼尺寸（长×宽×高）及承重量3.85×1.46×1.45斜巷运输，承重不大于6吨13 巷道支护方式锚网及工字钢架棚14 掘进机下井方式整体□分体□√15 瓦斯含量40m3/min、10m3/t(高瓦斯矿井）作业地点≤0.8% 16 使用地点海拔高度＋1500---＋1800米二、EBZ132掘进机主要技术参数要求：项目参数项目参数定位截割高(m) 2.2—4.45外形尺寸长(m) ≤9.5定位截割宽(m) 3.3—5.0 宽(m) 1.铲板宽: 2.62.履带两侧宽约2.33.机身约2.3爬坡能力≥±18°高(m) 1.机身高: ≤1. 62.截割头水平放置最高点≤2.13.截割护板高度≤1.9掘进机适合巷道性质煤巷、半煤巷掘进供电电压1140/660V卧底深度≥290mm 油泵电机功率75kW-55KW（以大者为优）截割电机功率132/75kW 额定输出功率约214.5kW（包含二运11kW）截割头转速/伸缩量47/23.5rpm/500mm供水的PH值6—8装载形式三齿星轮要求井下供水压3-8MPa运输机形式双边链刮板式供水量≥100/30L/min 运输机链速59--61 m/min 机身地隙≥ 180mm最大不可拆卸件尺寸(长×宽×高)本体架可/经济截割岩石单向抗压强度≤70/50MPa 一运前溜槽后支承架行走速度约0～9m/min 履带宽度≥520mm 星轮转速33 rpm 二联液压泵145/145 ml/r 装载能力≥ 3.2 m3/min 对地压强≤ 0.14MPa 油箱容积≥ 500 L 电气控制件EPEC或PLC 三、 EBZ132配置二运型号：第二运输机主要技术参数表序号项目名称单位参数1 电滚筒电压V 1140/660电滚筒功率kW 11 电滚筒直径mm 5002 运输带带速m/s 1.6 运输带带宽mm 800 运输带带厚mm 8.53 最大输送能力t/h 3004 长度m 17（6节）5 二运水平转角°±126 重量kg 4000四、EBZ132主要配置要求：（投标厂家必须标注清楚部件配置及规格型号）项目主要配置液压系统极低空载损耗系统泵站电机抚顺电机或南阳电机或佳木斯电机截割电机抚顺电机或南阳电机或佳木斯电机截割减速机强化硬齿面、噪声不大于78分贝主泵国际品牌行走马达国际品牌星轮马达国际品牌一运马达国际品牌控制阀国际品牌平衡阀国际品牌主要轴承国外知名品牌FAG/SKF主要密封国际品牌液压系统接头国际品牌高压胶管可承受压力≥30MPa（回油管、泄油管除外）主要紧固螺母及螺栓型式专利防松螺纹型、特殊防松型项目主要配置回转支承三柱式行走部支重轮，整体履带板显示系统汉显图形界面核心控制单元EPEC或PLC真空接触器国际品牌主控制电源国际品牌或国产名牌辅助继电器电流传感器按钮五、EBZ132特殊配置要求如下：综掘机必须配有连接掘锚机动力装置的专用接口。