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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。
挖掘机的结构与工作原理挖掘机是一种广泛应用于土木工程、建造工程和矿山开采等领域的重型机械设备。
它主要由底盘、上部旋转机构、工作装置和控制系统等部份组成。
挖掘机的工作原理是通过液压系统驱动各个部件的运动，实现土方的挖掘、装载和卸载等操作。
一、挖掘机的结构1. 底盘：挖掘机的底盘是整个机器的基础，它由履带、行走机构和驱动装置组成。
履带能够提供稳定的支撑和牵引力，使挖掘机能够在各种地形和工况下灵便挪移。
2. 上部旋转机构：上部旋转机构包括发动机、液压泵、旋转支承和驱动装置等。
发动机提供动力，液压泵将机械能转化为液压能，旋转支承使上部机构能够360度旋转，驱动装置控制旋转的方向和速度。
3. 工作装置：工作装置是挖掘机的核心部份，包括臂、斗杆和斗等。
臂和斗杆通过液压缸的伸缩来实现伸、缩和旋转的动作，斗用于挖掘和装载土方。
4. 控制系统：挖掘机的控制系统由操作台、控制杆、液压阀和传感器等组成。
操作台上有各种仪表和控制按钮，控制杆用于控制机器的运动，液压阀控制液压系统的工作，传感器用于监测机器的工作状态。
二、挖掘机的工作原理挖掘机的工作原理是基于液压系统的工作原理。
液压系统是通过液体的流动和压力传递来实现机械运动的一种技术。
挖掘机的液压系统主要由液压泵、液压缸、液压阀和液压油箱等组成。
1. 液压泵：液压泵是挖掘机液压系统的动力源，它将机械能转化为液压能。
液压泵通过旋转产生的离心力将液体吸入，然后通过压力将液体送到液压缸和液压马达等部件。
2. 液压缸：液压缸是挖掘机液压系统中的执行器，它通过液压力将机械能转化为机械运动。
液压缸由缸体、活塞和密封件等组成，液压油进入液压缸后，活塞向前或者向后运动，从而实现挖掘机各个部件的伸缩和旋转。
3. 液压阀：液压阀是控制液压系统流量和压力的装置，它根据操作者的指令来控制液压缸的运动。
液压阀有多种类型，如换向阀、流量阀和压力阀等，它们通过开启或者关闭液压通道来控制液压缸的运动方向、速度和力度。
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。
挖掘机的结构与工作原理一、引言挖掘机是一种用于挖掘、装载和运输土石方的工程机械设备。
它具有灵便性高、效率高、操作简便等特点，被广泛应用于建造、矿山、农业、水利等领域。
本文将详细介绍挖掘机的结构和工作原理。
二、挖掘机的结构1. 车体：挖掘机的主要部件之一，由底盘和上部结构组成。
底盘通常由履带和驱动装置构成，提供了挖掘机的挪移能力。
2. 上部结构：包括发动机、液压系统、驾驶室等部份。
发动机提供动力，液压系统控制挖掘机的各项工作，驾驶室则供操作员驾驶和控制挖掘机。
3. 斗杆：连接斗杆臂和车体的部件，主要负责提供斗杆臂的升降和伸缩功能。
4. 斗杆臂：连接斗杆和斗杆筒的部件，用于控制斗杆的伸缩和旋转。
5. 斗杆筒：位于斗杆臂内部，通过液压系统控制斗杆的伸缩。
6. 斗杆头：位于斗杆臂末端，用于连接挖斗。
7. 挖斗：挖掘机的主要工作部件，用于挖掘和装载土石方。
三、挖掘机的工作原理挖掘机的工作原理主要基于液压系统的工作原理。
液压系统利用液体的压力传递力量，控制挖掘机的各项工作。
1. 发动机提供动力：挖掘机的发动机通过燃烧燃料产生动力，驱动液压泵和其他辅助设备的运转。
2. 液压泵产生液压能量：发动机驱动液压泵旋转，液压泵通过吸入液体并产生高压液体，将液体送至液压系统中。
3. 液压系统传递液压能量：液压泵产生的高压液体通过液压管路传递至液压缸和液压马达。
液压缸控制斗杆的升降和伸缩，液压马达控制挖斗的旋转。
4. 操作手柄控制挖掘机的动作：操作员通过操作手柄控制液压系统的工作，实现挖掘机的各项动作，如斗杆的升降、伸缩和旋转，挖斗的开合等。
5. 挖掘机的工作过程：在操作员的控制下，液压系统将液压能量转化为机械能，实现挖掘机的挖掘和装载工作。
操作员可以根据需要调整挖掘机的工作方式和力度。
四、挖掘机的应用领域挖掘机广泛应用于建造、矿山、农业、水利等领域。
在建造领域，挖掘机常用于土方开挖、地基处理、建造物拆除等工作；在矿山领域，挖掘机常用于矿石开采、矿石装载等工作；在农业领域，挖掘机常用于土地整理、灌溉设施建设等工作；在水利领域，挖掘机常用于河道清淤、堤坝修筑等工作。
挖掘机的结构与工作原理挖掘机是一种广泛应用于工程建设和土木工程中的重要施工机械。
它具有强大的挖掘、装载和运输能力，能够高效地完成各种土石方工程的施工任务。
在本文中，我们将详细介绍挖掘机的结构和工作原理。
一、挖掘机的结构挖掘机主要由发动机、液压系统、工作装置、车体和转台等部分组成。
1.发动机发动机是挖掘机的动力来源，通常采用柴油机作为发动机。
柴油机通过燃烧柴油产生的能量，驱动液压泵和其他机械部件，从而为挖掘机提供动力。
2.液压系统液压系统是挖掘机的核心部分，通过液压传动技术实现各种工作装置的运动。
液压系统由油箱、液压泵、液压油缸和液压阀组成。
油箱贮存液压油，液压泵通过吸油和压油的往复运动，将液压油送入液压油缸，从而实现工作装置的运动。
3.工作装置挖掘机的工作装置包括机臂、斗杆和斗。
机臂是连接斗杆和挖掘机车体的部分，斗杆是机臂的延伸部分，斗则是挖掘机装载土石方的部分。
工作装置通过液压系统的控制，实现对土石方的挖掘、装载和卸载。
4.车体挖掘机的车体是机身的支撑部分，上面安装有驾驶室、座椅、控制台等设备。
车体还安装有履带或轮胎，通过履带或轮胎的运动，使挖掘机在工地上进行移动和转向。
5.转台转台是连接车体和工作装置的部分，它可以使挖掘机实现360度的旋转。
转台上安装有发动机和液压系统的部分，通过转动转台，使工作装置可以方便地对各个方向进行操作。
二、挖掘机的工作原理挖掘机的工作原理主要是通过液压系统的控制，实现工作装置的各种动作。
1.挖掘作业在挖掘作业中，挖掘机首先将机臂伸展到所需的位置，然后通过液压系统控制斗杆和斗的运动，将土石方挖掘到斗中。
挖掘机的液压泵向油缸供油，使斗的旋转和举升运动实现。
2.装载作业装载作业主要是将挖掘机挖掘的土石方装载到运输车辆中。
挖掘机通过控制工作装置的动作，将斗移动到装载位置，然后通过斗的旋转和举升运动，将土石方装载到运输车辆中。
3.卸载作业卸载作业是将挖掘机装载的土石方卸载到指定位置。
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。
