掘进机结构和工作原理

挖掘机的结构与工作原理引言概述：挖掘机是一种重型工程机械，广泛应用于土方开挖、矿山开采、道路建设等领域。

它具有复杂的结构和独特的工作原理，本文将从四个方面详细介绍挖掘机的结构和工作原理。

一、挖掘机的结构1.1 发动机：挖掘机的发动机是其动力来源，通常采用柴油发动机。

它具有高功率、高效率和可靠性的特点，能够提供足够的动力来驱动挖掘机的各个部件。

1.2 铰接装置：挖掘机的铰接装置是连接上下车架的关键部件，它能够使挖掘机实现360度旋转。

铰接装置通常由回转支承、回转驱动器和回转齿圈等组成，能够确保挖掘机在工作时具有灵活的转动能力。

1.3 斗杆和斗臂：挖掘机的斗杆和斗臂是实现挖掘和装载功能的重要部件。

斗杆用于控制斗臂的伸缩，而斗臂则用于控制斗的倾斜和旋转。

它们的长度和结构设计能够影响挖掘机的工作范围和效率。

二、挖掘机的工作原理2.1 液压系统：挖掘机的工作原理主要依靠液压系统来实现。

液压系统由液压泵、液压缸、液压马达和液压阀等组成，通过液压油的流动来实现各个部件的运动控制。

液压系统具有传动效率高、反应灵敏和承载能力强的特点。

2.2 控制系统：挖掘机的控制系统是实现各个部件协调运动的关键。

它通常由电控系统和液压控制系统组成，能够通过操作手柄或电子控制单元来控制挖掘机的各项功能，如挖掘、装载、旋转等。

2.3 工作装置：挖掘机的工作装置包括斗杆、斗臂和斗，它们通过液压系统的控制来实现挖掘和装载的功能。

工作装置的设计和调整能够影响挖掘机的工作效率和稳定性，同时也要考虑到斗的容量和结构的合理性。

三、挖掘机的工作流程3.1 开机准备：挖掘机开机前需要进行一系列的准备工作，包括检查液压油、燃油和润滑油的情况，检查各个部件的工作状态和安全装置的可靠性等。

3.2 操作技巧：挖掘机的操作需要一定的技巧和经验。

操作人员需要熟悉挖掘机的控制系统和工作装置，掌握正确的操作方法和注意事项，以确保工作的安全和高效。

3.3 维护保养：挖掘机的维护保养是保证其正常工作和延长使用寿命的重要环节。

第八章巷道掘进机第一节掘进机概述巷道掘进机是一种能够同时完成截割、装载、运输、转载煤岩，并具有调动行走，喷雾降尘等功能的巷道掘进联合机组。

某些掘锚一体机型还具有支护功能。

它以机械方式破落煤岩，可掘出矩形、梯形、拱形、圆形等各种断面形状的巷道。

一、掘进机的种类及应用1、掘进机按照适用煤岩类别的不同，可分为煤巷掘进机、岩巷掘进机和半煤岩巷掘进机。

煤巷掘进机主要适应于全煤巷道的掘进；岩巷掘进机主要适应于全岩巷道的掘进；半煤岩巷掘进机既适应于煤巷的掘进，又适应于半煤岩巷道的掘进。

其中应用最广泛的是煤巷掘进机和半煤岩巷道掘进机。

岩巷掘进机由于受各种条件的限制，目前应用很少。

对于岩石巷道的掘进主要是采用钻眼爆破法。

2、按照工作机构切割工作面的方式不同，掘进机可分为部分断面掘进机和全断面掘进机两大类。

部分断面掘进机一次只能截割巷道断面的一部分，要截割全部断面，形成所需的断面形状，掘进机工作机构必须经过上下左右反复调动。

部分断面掘进机均采用悬臂式工作机构。

具有掘进速度快，生产效率高，适应性强、操作方便等优点。

目前在矿山上应用广泛，主要适用于煤及半煤岩巷道的掘进。

全断面巷道掘进机工作机构沿整个掘进工作面同时破碎煤岩并连续推进，主要用于全岩巷道的掘进，目前在我国矿山上应用很少。

3、悬臂式掘进机按照截割头布置方式的不同，分为横轴式和纵轴式两种。

纵轴式掘进机截割头的旋转轴线与截割臂轴线重合。

这种类型的掘进机在推进掏槽时，工作机构可以很方便快速地达到要求的截割深度，钻进效率高。

但在横向摆动时，工作机构会受到较大的煤岩反力作用，影响机器工作时的稳定性，所以，这种类型的掘进机一般重量都比较大。

纵轴式掘进机一般能截割出表面光整的巷道，且可开挖柱窝和水沟，尤其在煤巷掘进中得到广泛应用。

横轴式掘进机截割头的旋转轴线与截割臂轴线垂直。

在工作时截齿截割方向比较合理，破碎煤岩省力，排屑方便。

工作机构横向摆动时阻力小，机器稳定性好，重量轻。

挖掘机结构组成及工作原理挖掘机是一种用途广泛的建筑机械设备，主要用于挖掘和运输土壤、矿石等物料。

它由驾驶室、发动机、行走装置、液压系统、挖掘装置等组成。

下面将详细介绍挖掘机的结构组成及工作原理。

挖掘机的结构组成主要包括以下几个部分：1.驾驶室：挖掘机的驾驶室位于车身的正上方，驾驶员在驾驶室内操作挖掘机。

驾驶室内有座椅、方向盘、控制杆、显示屏等设备，用于控制和监控挖掘机的各项操作。

2.发动机：挖掘机的发动机通常安装在后部，提供动力给挖掘机的各个部件，如行走装置、液压系统和挖掘装置等。

发动机有多种型号和功率，根据挖掘机的规格和需求选用合适的发动机。

3.行走装置：挖掘机的行走装置包括履带、行走电机和行走驱动系统。

履带是挖掘机移动的主要部件，它能提供良好的抓地力和稳定性。

行走电机通过扭矩转换装置将发动机的动力传递给履带，驱动挖掘机行走。

4.液压系统：挖掘机的液压系统是其关键部件之一，它包括液压泵、液压缸、液压管路等。

液压系统通过液压泵将液压油压力转换为力和动能，并通过液压缸控制各个部件的运动，如挖掘臂的伸缩、斗杆的提升和铲斗的开合等。

5.挖掘装置：挖掘装置是挖掘机最主要的工作部件，它包括挖掘臂、斗杆和铲斗。

挖掘臂通过液压油缸的伸缩来调节长度，斗杆通过液压油缸的上下运动来调整高度，铲斗通过液压油缸的开合来控制物料的采取和卸放。

挖掘机的工作原理主要是通过液压系统和机械传动来实现的。

首先，驾驶员通过驾驶室内的控制杆和显示屏控制挖掘机的行走、转向和工作等动作。

电控系统将驾驶员的操作指令转化为液压系统的控制信号。

液压系统将蓄积在液压缸中的液压油发泵至液压电磁阀，通过开关的控制来实现对液压缸的控制。

液压油管路将液压油传递到液压缸中，通过液压缸的伸缩和上下运动来实现挖掘装置的各项动作。

当驾驶员需要进行挖掘作业时，他会将铲斗放置到需要挖掘的地方，然后操作液压系统将液压油发送到液压缸中，使挖掘臂伸缩、斗杆上下运动和铲斗开合，从而完成挖掘作业。

引言：掘进机是一种用于地下开采工作的设备，其结构和工作原理直接决定了其性能和效果。

本文将深入探讨掘进机的结构和工作原理，包括主要的五个方面，分别是掘进机的主体结构、动力系统、传输系统、液压系统和控制系统。

通过详细介绍每个方面的特点和运行原理，旨在提供给读者对掘进机的全面了解。

概述：掘进机主要由主体结构、动力系统、传输系统、液压系统和控制系统组成。

主体结构提供机器的支撑和定向功能，动力系统提供足够的能量驱动机器进行工作，传输系统用于将岩土或矿石输送至地面，液压系统则为掘进机提供动力和操作手段，而控制系统则控制整个掘进机的运行和作业。

一、掘进机的主体结构1.1硬件主体结构：包括机架、牵引系统等，提供稳定的支撑和定向功能。

1.2导向系统：主要由导向轮、导板等组成，用于保持掘进机的水平定位和工作方向。

1.3切削系统：包括刀盘、刀盘架等，用于切削岩土或矿石的工作。

1.4出料系统：用于将切削下来的岩土或矿石顺利地输送离开掘进机。

二、掘进机的动力系统2.1主要动力来源：电动机、柴油机等，用于为掘进机提供足够的能量。

2.2动力传递装置：传动链、传动带等，将动力传递给各个工作部位。

2.3控制系统：控制动力系统的启停、速度调节等，保证掘进机的稳定工作。

三、掘进机的传输系统3.1输送带：用于将切削下的岩土或矿石顺利地输送至地面。

3.2储存装置：用于临时存储岩土或矿石，以保证掘进机的连续作业。

3.3卸料装置：将切削下的岩土或矿石从掘进机中卸下。

四、掘进机的液压系统4.1主要功能：为掘进机提供动力和操作手段。

4.2液压传动装置：用于将液压能转化为机械能，驱动刀盘等工作部位。

4.3液压冷却系统：保持液压系统的工作温度，提高工作效率和寿命。

五、掘进机的控制系统5.1自动化控制：采用先进的自动化技术，实现掘进机的智能化操作。

5.2数据采集与传输：采集和传输掘进机的工作状态、环境参数等信息。

5.3故障诊断与排除：通过控制系统对掘进机进行故障诊断和排除，提高设备的可靠性和稳定性。

截割部主要由截割头组件 1、悬臂段 2、截割减速器 3、截割机电7 组成，如图 1 所示。

截割减速器 3 两端的法兰盘分别与电动机 7 和悬臂段 2 连接成一体，悬臂段 2 中的传动轴通过花键及螺钉与截割头组件 1 相连接。

电动机7 经截割减速器 3、悬臂段2 中的传动轴驱动截割头组件 1 旋转截割煤、岩。

截割部靠销轴 4 与截割头升降油缸相连接，靠销轴 8 与截割头回转台相连接。

在截割头升降油缸推动下，可绕销轴 8 上下摆动；在截割头回转油缸推动下，可随截割头回转台左、右摆动。

图 1 截割部结构1-截割头组件； 2-悬臂段； 3-截割减速器； 4、6、8-销轴； 5-盖板； 7-截割机电装运部的作用是将截割头破碎下来的煤和岩石装运到配套的转运设备上去。

它由装载部 (铲板部)和运输部(第一运输机)两部份组成。

装载部(铲板部)的结构如图2 所示，它由主铲板2、侧铲板1、星轮驱动装置4、弧形三齿星轮5 等组成，两台低速大转矩马达直接驱动两个弧形三齿星轮5 旋转，将截割头破碎下来的煤和岩石装运到运输部(第一运输机) 的机尾溜槽8 中。

铲板通过耳座6 与铲板升降油缸连接，通过支点耳座7 与本体部连接；铲板升降油缸推动铲板绕支点耳座7 可上下摆动。

星轮驱动装置结构如图3 所示，弧形三齿星轮1 通过定位销2 和螺钉4 与旋转盘3 连接，液压马达6 的输出轴插入旋转盘3 的花键孔，带动旋转盘3 及弧形三齿星轮1 旋转。

第一运输机位于机体中部，是中双链刮板式运输机，其结构如图4。

运输机分前溜槽 1 和后溜槽3，前、后溜槽用高强度螺栓2 联接，运输机前端通过插口插入铲板部和本体部连接的销轴上，后端通过高强度螺栓固定在本体上。

运输机采用二个液压马达5 直接驱动链轮，带动刮板链实现物料运输。

紧链装置4 采用丝杠螺母机构对刮板链的松紧程度进行调整，弹簧座起缓冲的作用。

图2 铲板部结构1-侧铲板；2-主铲板；3-运输机尾链轮；4-星轮驱动装置；5-三齿星轮；6-铲板升降油缸连接耳座；7-铲板支点耳座；8-运输机溜槽图3 星轮驱动装置结构1-弧形三齿星轮；2-定位销；3-旋转盘；4-螺钉；5-马达座；6-液压马达图4 第一运输机结构1-前溜槽；2-高强度螺栓；3-后溜槽；4-紧链装置；5-液压马达本体部由回转台、回转轴承、本体架等组成，本体架采用整体箱形焊接结构，主要结构件为加厚钢板，其结构如图5 所示。

引言概述：挖掘机是一种用于挖掘和移动土壤或其他材料的重型施工机械。

它广泛应用于建筑、矿山、农业、水利等领域。

本文将介绍挖掘机的结构组成和工作原理。

正文内容：一、挖掘机的结构组成1.发动机系统a.发动机是挖掘机的心脏，提供动力给挖掘机的各个部件。

b.发动机系统除了发动机本身外，还包括燃油供给系统、冷却系统、润滑系统等。

2.驱动系统a.驱动系统是挖掘机的动力传输部分，将发动机的动力传递给行走装置。

b.驱动系统包括液压传动系统、气动传动系统等多种形式。

3.行走装置a.行走装置是挖掘机的运动部分，用于改变挖掘机的位置。

b.行走装置通常由履带、车轮等组成。

4.转台系统a.转台系统允许挖掘机在水平方向上旋转，完成工作范围的扩展。

b.转台系统包括转台、回转轴承等。

5.斗杆系统a.斗杆系统用于挖掘机的伸缩和旋转，完成挖掘和卸载土料的操作。

b.斗杆系统包括斗杆、斗杆缸等。

二、挖掘机的工作原理1.液压系统a.挖掘机大多采用液压系统实现动力传递和操作控制。

b.液压系统通过液压泵提供压力，将液压油传递到执行部件，实现机械的运动和操作。

2.驱动原理a.挖掘机的行进和转台通过驱动系统实现。

b.驱动系统通过控制马达或发动机的输出转矩和转速来控制挖掘机的动力输出。

3.斗杆工作原理a.斗杆通过液压缸的伸缩和旋转实现挖掘和卸载土料的操作。

b.通过控制液压缸的活塞运动，实现斗杆的伸缩和旋转。

4.转台工作原理a.挖掘机的转台通过液压缸控制转台的旋转。

b.通过液压缸的伸缩，实现转台的左右旋转。

5.操控原理a.挖掘机通过操纵杆、脚踏板等操纵装置实现操作控制。

b.操纵装置通过控制液压缸的运动，控制挖掘机的各个部件的动作。

总结：挖掘机是一种重要的施工机械，在建筑、矿山、农业等领域有着广泛应用。

了解挖掘机的结构组成和工作原理对于挖掘机的维护和操作具有重要意义。

本文介绍了挖掘机的结构组成包括发动机系统、驱动系统、行走装置、转台系统和斗杆系统。

同时也阐述了挖掘机的工作原理，包括液压系统、驱动原理、斗杆工作原理、转台工作原理和操控原理。

EBZ120型掘进机工作原理一、主要结构和工作原理EBZ120型掘进机主要由截割部、装载部、刮板输送机、行走部、机架和回转台、液压系统、水系统及电气系统等部分组成，参见图1。

3.1截割部截割部又称工作机构，结构如图2所示，主要由截割电机、叉形架、二级行星减速器、悬臂段、截割头（截割头有大、小两种规格，可供用户选择）组成。

截割部为二级行星齿轮传动。

由120kW的水冷电动机输入动力，经齿轮联轴节传至二级行星减速器，经悬臂段，将动力传给截割头，从而达到破碎煤岩的目的。

小截割头最大外径为φ700，在其周围安装有27把强力镐形截齿，由于其破岩过断层能力强，所以主要用于半煤岩巷的掘进。

大截割头设计为截锥体形状，最大外径为φ960，在其周围安装有33把强力镐形截齿，适用于煤巷的掘进。

两种截割头可以互换，用户可以根据需要选用。

整个截割部通过一个叉形框架、两个销轴铰接于回转台上。

借助安装于截割部和回转台之间的两个升降油缸，以及安装于回转台与机架之间的两个回转油缸，来实现整个截割部的升、降和回转运动，由此截割出任意形状的断面。

3.3 装载部装载部主要由铲板及左右对称的驱动装置组成，通过低速大扭矩液压马达直接驱动三爪转盘向内转动，从而达到装载煤岩的目的。

铲板设计有宽（2.8m）、窄(2.5m)两种规格，供用户根据需要选择、订货。

装载部安装于机器的前端。

通过一对销轴和铲板左右升降油缸铰接于主机架上，在铲板油缸的作用下，铲板绕销轴上、下摆动,可向上起360mm，向下卧底250mm。

当机器截割煤岩时，应使铲板前端紧贴底板，以增加机器的截割稳定性。

3.4 刮板输送机刮板输送机主要由机前部、机后部、驱动装置、边双链刮板、张紧装置和脱链器等（改向轮组装在装载部上）组成。

刮板输送机位于机器中部，前端与主机架和铲板铰接，后部托在机架上。

机架在该处设有可拆装的垫块，根据需要，刮板输送机后部可垫高，增加刮板输送机的卸载高度。

刮板输送机采用低速大扭矩液压马达直接驱动，刮板链条的张紧是通过在输送机尾部的张紧油缸来实现。

掘进机结构与工作原理一、掘进机的结构掘进机是挖掘地下矿物资源的机器，一般是用于地下隧道、矿井或其他地下工程的开挖，其主要结构部分包括车体、掘进装置、电动机和液压系统。

具体来说，掘进机由以下几个模块组成：1.车体结构：车体结构一般由底盘和车架组成，底盘用于支撑机器后半部分的重量，车架负责在运动中承受车身的振动。

车身采用复合钢板材料，具有较强的耐久性和承载能力。

2.掘进装置：掘进机的核心部分是其掘进装置，主要由钻杆、刀盘、推进装置和掘进头等部分组成。

掘进装置的作用是在地下进行矿物资源的挖掘和采集。

3.动力系统：掘进机通常采用电力或液压动力系统，电动机作为主要的动力来源供电并驱动机器运动，液压系统则负责机器各个部位的液压驱动和控制。

4.控制系统：掘进机的控制系统是它正常运作的关键。

控制系统可以实现对掘进机各个部位的自动化控制，从而提高了掘进机的工作效率和准确度。

5.其他附件：除上述主要部件外，掘进机还需要一些辅助附件，如额外的防护罩、防尘装置、驾驶室和操纵桥等。

二、掘进机的工作原理掘进机的工作原理主要是由掘进装置、动力系统和控制系统三个部分共同实现。

具体来说，掘进机的工作流程如下：首先，在掘进机进入矿井或隧道之前，必须确定挖掘的区域和方向，并安装好掘进装置。

掘进装置既可以是钻掘式的（类似于钻大孔），也可以是盘式的（类似于割草机），根据需要进行选择。

其次，启动掘进机的动力系统，电动机或液压系统开始工作，为机器提供必要的动力。

各个液压缸开始工作，控制机器前进、转向、掘进深度等。

接下来，控制系统开始根据预设的掘进方案操作掘进机，根据自动化控制算法进行操作和运转。

此时掘进机开始进入挖掘区域，刀盘开始下降，推进系统开始使用压缩空气或者水力传送液体推动钻杆往前穿透岩壁。

随着机器的不断推进，掘进装置不断地向前推进和挖掘，将矿石和岩石碾磨成小颗粒，并使用传送带或其他运输工具将其运走。

如果遇到硬岩区域，掘进机也会利用自动换刀装置进行刀片更换，并根据不同的挖掘深度选择不同的刀盘。

纵、横轴式掘进机工作原理与结构特点2.1工作原理分析纵、横轴式掘进机在掘进巷道时，截割头首先要钻进工作面一定深度，然后横向摆动截割，达到巷道边界（掏槽结束）后，沿垂直方向截割一定高度，在水平摆动截割……..，如此循环往复，直到完成全断面的截割。

纵、横轴式截割头通常的截割过程如下图2-1所示。

由上图可见，纵、横轴式掘进机截割头的截割过程可分为纵向钻进、水平（左右）摆动截割和垂直（上下）摆动截割三种工作方式。

纵轴式掘进机的切割头旋转轴与悬臂轴线平行，它断面切割破岩的方式主要是横向摆动水平条带切割(图2-2)，因此，截齿的切割平面与悬臂轴线垂直、与牵引(进给)方向在同一平面内，所以截齿的切割轨迹是与J悬臂轴线相垂直的平面内的摆线。

截线间距是在切割头轴线的平行方向布置。

其切割厚度可以等于切割头的直径。

横轴式掘进机的切割头旋转轴与悬臂轴线相垂直，有两个切割头在输出轴的两端、相对于悬臂中心面对称布置(图2-3)。

它断面切割破岩的主要方式也是横向摆动水平条带切割。

截齿的切割平面与悬臂轴线相平行、与牵引方向相垂直，所以截齿的切割轨迹是一条中心线与悬臂轴线相垂直的螺旋线。

截线间距是在切割头的径向布置。

其切割头直径方向的切厚只能达到其直径的1/ 3左右。

4.2 纵、横轴式掘进机切割煤岩的方式分析图2表示纵轴式和横轴式工作过程不同，两类截割头的切削力FS、进给力Fp和摆动力F}的方向各异。

切削煤岩的阻力引起截割头的切削力，受切割机构功率限制，切入煤岩的阻力和保持截齿切削状态所需的力产生推进力Fe，其大小与切削力相关。

推进力Fe的方向并不都与摆动方向一致，在水平摆动过程中，纵轴式截割头的摆动力F,,的方向与截齿切削力FS和进给力Fa构成的切割平面相平行，类似横轴式切割头掏槽工况。

同样横轴式截割头在摆动切割时，摆动力凡的方向与截割平面垂直，类似纵轴式截割头掏槽工况。

如果摆动力方向平行于截割平面，进给力与切割头的摆动力则呈线性关系，摆动力过大，截齿磨擦增大。