采掘機械第四篇2章

1、第二章第二章 裝載機械裝載機械 n種類 按所裝物料的性質(zhì)分為裝煤機和裝巖機。 按工作機構(gòu)的結(jié)構(gòu)可分為鏟斗裝載機、耙斗裝 載機、蟹爪裝載機和立爪裝載機。常見的是前 三種。 按所用動力分為電動裝載機、氣動裝載機、液 動裝載機。目前我國多用電動裝載機。 按行走方式可分為軌輪式裝載機、履帶式裝載 機、輪胎式裝載機。 第一節(jié)第一節(jié) 耙斗裝載機耙斗裝載機 一、概述 耙斗裝載機也叫耙裝機，是我國目前煤 礦掘進所使用的主要裝載設(shè)備，占裝載 機使用總數(shù)的80%左右。 n具有結(jié)構(gòu)簡單、操作容易的優(yōu)點，使用 范圍廣，可用在高度2m左右，寬度2m以 上的水平巷道或傾角小于30的傾斜巷 道中工作，也能用于彎道外裝載。

2、n耙裝機裝大塊巖石塊度為300400mm 時裝載效率最高。 二、耙裝機結(jié)構(gòu)及工作方式 如圖4-2-1所示，耙裝機主要由耙斗、絞車、臺車和 卸載槽等組成。牽引鋼絲繩分為兩段，均從絞車卷筒 中引出，繞過導(dǎo)向輪12、頭輪14后，主繩4與耙斗2前 端連接，尾繩3經(jīng)尾輪1與耙斗后端連接。當(dāng)絞車10啟 動后，通過操縱機構(gòu)8可使耙斗往復(fù)運動。在耙裝行 程中，耙斗靠自重插入巖堆，然后沿著簸箕口16、連 接槽17、中間槽18到卸載槽19，將物料從卸載槽的卸 料口卸入礦車或其他轉(zhuǎn)載設(shè)備，然后耙斗返回工作面 料堆，又開始新的耙裝行程。 n臺車是耙裝機的機架，裝有軌輪，在軌道上行走，絞 車、操縱機構(gòu)和電器設(shè)備等都裝在

3、臺車上面、溜槽之 下。耙裝機工作時，用卡軌器9把臺車固定在軌道上。 隨著工作面的推進，耙裝機需靠人力或絞車牽引向前 移動。臺車的固定地點應(yīng)在軌道的端頭，勿使軌道伸 到簸箕口外，以使簸箕口能夠貼著底板，防止簸箕口 絆住耙斗和簸箕口下面漏進巖碴。 n簸箕口兩側(cè)的擋板5起引導(dǎo)耙斗進入溜槽的作用。耙斗 寬度應(yīng)比溜槽寬度小些，一般每邊有50mm的間隙。擋 板張開角度一般小于30，太大影響對耙斗的導(dǎo)向。 n在巖石巷道工作時，尾座靠固定楔15掛在工作面的上 部，固定楔安裝在專門鉆鑿的炮眼或爆破后殘留的炮眼 內(nèi)。固定楔的結(jié)構(gòu)如圖4-2-2所示，圖4-2-2a用于硬巖 層，圖4-2-2b用于軟巖層。圖圖的鋼絲繩

4、繩尾穿在鋼套 4內(nèi)，并用鉛封熔在一 起，鋼套內(nèi)孔和其外圓都有 錐度，以便有孔底較堅固底 巖體將尾輪掛住。 n在煤或半煤巖巷工作時， 因煤體較軟，固定楔難以 固定，在這種情況下使用的 耙裝機，帶有一根前伸的懸 臂梁，梁端固定有尾輪。 三、絞車 絞車是耙裝機的主要部件，其性能對耙裝機工作好壞 有很大的影響。它有三種類型，即行星輪式、內(nèi)漲摩 擦輪式和圓錐摩擦輪式。 v行星傳動的雙滾筒絞車 圖4-2-3 為P-30B型耙裝機的絞車。 n組成：由電動機1、減速器2和雙卷筒3、4等組成。 n減速器2是二級圓柱齒輪減速器，采用惰輪是為了使進 軸和出軸有足夠大的中心距，以便安排電動機和卷筒 n工作卷筒3和回程

5、卷筒4各經(jīng)一套行星齒輪傳動驅(qū)動， 它們的中心輪Z6 和Z9均安裝在減速器2的出軸上。各 行星齒輪傳動的內(nèi)齒圈兼作制動輪，系桿分別與工作 卷筒3和回程卷筒4固定。耙斗耙取物料時，將工作卷 筒3的內(nèi)齒圈Z8用制動閘5制動，回程卷筒4的內(nèi)齒圈 Z11不制動。若中心輪軸順時針方向轉(zhuǎn)動，則工作卷筒 3順時針轉(zhuǎn)動而纏繩，牽引耙斗向卸載方向運動 （圖4-2-3c）。此時未被制動的回程卷筒轉(zhuǎn)向不確 定，在這種情況下，它將被鋼絲繩拉著逆時針方向 轉(zhuǎn)動而放繩。耙斗卸載后，在電動機轉(zhuǎn)向不變的情 況下，將工作卷筒的制動閘松開，將回程卷筒的內(nèi) 齒圈Z11制動，則回程卷筒順時針方向轉(zhuǎn)動而纏繩， 工作卷筒逆時針轉(zhuǎn)動而放繩，

6、耙斗返回工作面料堆。 當(dāng)兩個制動閘均松開時，二卷筒都不轉(zhuǎn)動，耙裝機 處于停車狀態(tài)。由此可見在電動機轉(zhuǎn)向不變的情況 下，這種傳動可以實現(xiàn)停車、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，避免電 動機的頻繁起動和換向。 n絞車的兩套行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)相同，而中心輪和行 星輪的齒數(shù)不同，從而使耙斗工作行程運動速度較 慢，而返回行程速度較快，以適應(yīng)轉(zhuǎn)載行程比返回 行程載荷大的多的工況。電動機過負荷能力也較大， 最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為2.8. n制動閘5為帶式閘。絞車工作時，松閘的那個卷筒是被 鋼絲繩拉著放繩，停車后由于慣性原因它還會旋轉(zhuǎn)， 這樣會造成亂繩現(xiàn)象。為此，在每個卷筒的側(cè)面增設(shè) 一個彈簧輔助閘6，始終給卷筒一個不大的摩擦阻力

7、矩， 以消除慣性的影響。 n圖4-2-4 是2P-50B型耙裝機采用的內(nèi)漲摩擦輪式絞車 傳動系統(tǒng)。 當(dāng)操縱手把轉(zhuǎn)動四頭螺母7時，由于空套在主軸10上的 四頭螺桿6軸向不能移動，迫使四頭螺母移動，并推著 空套在離合 瓦座12上的錐體5向滾筒側(cè)移動。工作卷 筒8的錐體5向右移動。工作卷筒8的錐體5向右移動， 或回程卷筒2的錐體5向左移動時，使三個滾輪11和三 根頂桿4沿徑向向外移動，將三片離合瓦9壓緊在卷筒 的摩擦帶上。又由于離合瓦座12是用鍵裝在主軸上的， 故卷筒就跟著主軸一起轉(zhuǎn)動。此外，卷筒上還設(shè)有防 止亂繩的輔助制動器1。 四、耙斗 國產(chǎn)耙裝機結(jié)構(gòu)多如圖4-2-5所示，由尾幫、側(cè)板、 拉板和

8、筋板等組成。耙斗齒用耐磨高錳鋼2GMn13鑄 造，用鉚釘固定在尾幫下邊，形狀一般為平齒。 第二節(jié)第二節(jié) 鏟斗裝載機鏟斗裝載機 n 分類：它的工作機構(gòu)是鏟斗，根據(jù)鏟斗鏟取巖石后的卸 載方式，有后卸式和側(cè)卸式。行走機構(gòu)多用軌輪 行走后卸式鏟斗裝載機和履帶行走側(cè)卸式鏟斗裝 載機。我國煤礦多用軌輪行走后卸式鏟斗裝載機 和履帶行走側(cè)卸式鏟斗裝載機。 一、后卸式鏟斗裝載機 1、概述 圖4-2-6 是國產(chǎn)ZYC-23.5型后卸式鏟斗裝載機外形圖，它 是在軌道上工作的，主要適用于平巷。在傾角為812 的下山巷道使用時，須加設(shè)牽引裝置和制動器。巷道高 度不應(yīng)小于2.2m，可以裝塊度在400mm以下的巖喳或其 它

9、物料，但塊度在100150mm時裝載效果最好。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 v工作過程：在離開巖堆11.5m處，將鏟斗2放到最低 位置，開動行動機構(gòu)1的電動機使機器前進，將鏟斗鏟 入料堆。然后開動提斗機構(gòu)6，同時繼續(xù)開動行走機構(gòu)， 使鏟斗邊前進邊提升，直到把鏟斗裝滿。這種操作方法 不但鏟斗裝得滿，而且可以減小鏟裝阻力。最后，反向 開動行走機構(gòu)，使機器后退，同時提升鏟斗至最高位置， 利用慣性使鏟斗繼續(xù)翻轉(zhuǎn)，當(dāng)斗臂碰撞緩沖彈簧時，斗 內(nèi)巖喳倒入掛在后面的礦車里。此后，鏟斗在緩沖彈簧 的反彈力和自重作用下又降回到最低位置，完成一個工 作循環(huán)。 v操作時應(yīng)注意：在斗臂碰撞緩沖彈簧以前，就應(yīng)關(guān)掉提 斗電動機

10、，以免鏟斗撞擊過猛和拉斷提斗連鏈。為鏟裝 軌道兩側(cè)的巖石，在斗臂下落過程中，司機可用兩臂轉(zhuǎn) 動回轉(zhuǎn)臺，使鏟斗向兩側(cè)擺動（最大為30），最大 裝載寬度可達2.2m。 2、鏟斗工作機構(gòu)（圖4-2-7） 兩斗臂的曲線部分，各有兩條可以容納鋼絲繩 的凹槽，斗臂通過四條穩(wěn)定鋼絲繩6（兩條） 和7（兩條）穩(wěn)定在回轉(zhuǎn)臺上。鋼絲繩6的一端 固定在回轉(zhuǎn)臺的前端，另一端繞過斗臂曲線部 分后固定在斗臂上，并用彈簧張緊。斗臂翻到 卸載位置時，由此兩條鋼絲繩限位。鋼絲繩7 的一端固定在回轉(zhuǎn)臺的后端，兩一端固定在斗 臂上，同樣也用彈簧張緊。鏟斗處于圖示的最 低位置時，由這兩條鋼絲繩限位。當(dāng)鏟斗提升 或落下時，在該四條鋼絲

11、繩作用下，斗臂曲線 部分在回轉(zhuǎn)臺的導(dǎo)軌上做純滾動。 3、提斗機構(gòu) v回轉(zhuǎn)平臺上安裝有一臺10.5kW的電動機和減速器，減 速器輸出軸上裝有卷筒，其上纏繞有多層板式提斗鏈。 開動電動機時，經(jīng)過減速器、卷筒和提斗鏈。將鏟斗 由最低位置提升到卸載位置而將巖喳裝入礦車。在兩 個并排的斗臂2之間用軸3互相連接，此軸上還滑裝有 一個套筒5，套筒中部經(jīng)銷軸4與提斗鏈連接。套筒兩 端伸出撥叉8，用拉桿、螺釘和彈簧等與斗臂聯(lián)接，這 樣做是為了能緩沖提斗鏈上的沖擊載荷，改善提升機 構(gòu)的受力狀況。另外，銷軸4的軸徑尺寸較小，對提斗 鏈有過載保護作用，當(dāng)其被剪斷時，更換也比較方便。 4、回轉(zhuǎn)機構(gòu) v如圖4-2-8所示

12、，回轉(zhuǎn)臺3通過止推軸承5和中心軸4與 行走車架6聯(lián)結(jié)。司機兩手將手把一推一拉即可使回轉(zhuǎn) 平臺繞中心軸擺動，將鏟斗轉(zhuǎn)向機器的兩側(cè)，以鏟裝 軌道兩側(cè)的巖喳。 n 在回轉(zhuǎn)平臺上裝有鼓輪1，它的中部缺口是一個對稱 的端面凸輪，兩端由軸承在平臺上。與其支承軸11固 聯(lián)的搖桿8與連桿9鉸接，后者又與斗臂10鉸接在一起。 端面凸輪是兩個方向相反的螺旋面，當(dāng)回轉(zhuǎn)平臺轉(zhuǎn)向 一側(cè)時，其中一個螺旋面即與固定在行走車架上心軸 2的滾輪7相接觸。隨著提斗時斗臂的滾動，通過連桿、 搖桿帶動支承軸11和凸輪1回轉(zhuǎn)，于是螺旋面就在滾 輪7的推力作用下連同其支承平臺一起，繞中心軸4往 回回轉(zhuǎn)。當(dāng)鏟斗到卸料位置時，滾輪7落入兩螺

13、旋面 之間的缺口，平臺正好回擺到中間位置，使鏟斗可以 對準礦車卸料。 5、行走機構(gòu) n 行走機構(gòu)包括一臺功率13kW、轉(zhuǎn)速680r/min的電動 機、作為支架的減速器和軌輪等。前后軌輪都是主動 輪，以提高行走牽引力。 二、側(cè)卸式鏟斗裝載機 1、概述 在大斷面巷道中，后卸式鏟斗裝載機由于裝載面較窄使 用不便，生產(chǎn)效率也較低，而用側(cè)卸式鏟斗裝載機就能 較好地適應(yīng)要求。 v側(cè)卸式鏟斗裝載機的優(yōu)點： （1）鏟斗寬度不受機身寬度的限制，所以鏟斗容積可以 選得大； （2）鏟斗側(cè)壁很低，甚至無側(cè)壁，故插入料堆的阻力小， 容易裝滿鏟斗，并能裝塊度較大的巖石； （3）采用履帶行走機構(gòu)，調(diào)動靈活，裝載面寬度沒有限

14、 制； （4）鏟斗的升降和翻轉(zhuǎn)行程較短，有利于提高生產(chǎn)率； （5）司機可以坐著操作，安全省力。 2、側(cè)卸式鏟斗裝載機及其工作方式 n圖4-2-9是國產(chǎn)ZC-60B型側(cè)卸式裝載機的外形圖。它由 工作機構(gòu)，履帶行走機構(gòu)和液壓泵站等組成。 n工作方式：機器工作時，首先使鏟斗放到最低位置，開 動履帶使機器前進，借行走機構(gòu)的力量使鏟斗插入料堆， 然后一面繼續(xù)前進，一面操縱升降油缸，使鏟斗裝滿， 并把鏟斗舉到一定高度，使機器后退到卸料處，操縱側(cè) 卸油缸將料卸凈，從而完成一個工作循環(huán)。 3、鏟斗工作機構(gòu) n鏟斗1坐落在鏟斗座9上，二者靠鏟斗下部左側(cè)或右側(cè) 的一個銷軸11鉸接。側(cè)卸油缸2的缸體與鏟斗座鉸接，

15、活塞桿與鏟斗的右上角（或左上角）鉸接。當(dāng)側(cè)卸油缸 活塞桿伸出時，鏟斗即可向左側(cè)或右傾斜而卸載。需要 改變卸載方向時，只要同時改裝連接鏟斗和鏟斗座的銷 軸位置和側(cè)卸油缸活塞桿與鏟斗的鉸接位置即可。 v鏟斗座9通過拉桿10、搖臂12同行走機架連接在一起， 操縱升降油缸3使搖臂搖動，即可由鏟斗座帶動鏟斗升 降。鏟斗座上有三個供拉桿10連接的孔，便于改變與 拉桿的連接位置，以適應(yīng)不同高度的料堆。 vZC-60B型側(cè)卸式鏟斗裝載機的鏟斗是用鋼板焊成的， 斗底和側(cè)壁用65Mn鋼板，其余部分用普通結(jié)構(gòu)鋼板， 容積0.6立方米。鏟入料堆時，由鏟斗座承受鏟入阻力。 4、履帶行走機構(gòu) vZC-60B有對稱布置的左

16、右兩條履帶，每條履帶各由一 臺13kW、680r/min的電動機經(jīng)三級圓柱齒輪減速后驅(qū) 動，電動機軸上還用聯(lián)軸器裝了一個制動輪。機器的前 進、后腿是通過正、反轉(zhuǎn)電動機實現(xiàn)的。關(guān)閉右履帶電 動機并將其制動，僅開動左履帶電動機，裝載機就向右 轉(zhuǎn)彎；反之則向左轉(zhuǎn)彎。按相反方向同時開動兩電動機， 裝載機可向左或向右急轉(zhuǎn)彎。電動機的開、停和制動閘 的抱緊或松開是用腳踏機構(gòu)操縱的，可以避免誤操作。 5、液壓系統(tǒng) ZC-60B的液壓系統(tǒng)很 簡單（圖4-2-10）。由22 kW的電動機驅(qū)動的YB- B58C-FF型定量葉片泵給 升降油缸和側(cè)卸油缸供液， 由兩個換向閥分別加以控 制。 第三節(jié)第三節(jié) 爪式裝載機爪

17、式裝載機 n爪式裝載機有蟹爪裝載機和立爪裝載機兩種，以蟹爪 裝載機為多。 一、蟹爪裝載機 1、概述 蟹爪裝載機的主要特點是：能連續(xù)裝載，生產(chǎn)率較高。 其機身一般較低，適合在較矮的巷道中工作，既可以 裝煤也可以裝較硬的巖石。在使用效果較好的巷道掘 進機上，大多采用蟹爪裝載機構(gòu)。 圖4-2-11是國產(chǎn) 型蟹爪裝載機適用于1.4m 以上，傾角小于12，斷面5 以上的煤巷或含少量 巖石的半煤巖巷道。能裝最大塊度300mm的物料，塊 度在100mm以下時裝載效率最高。 17 2 A ZMZ 2 m n組成：蟹爪裝載機一般由工作機構(gòu)，轉(zhuǎn)載機構(gòu)，履帶 行走機構(gòu)、電動機和傳動裝置等組成。 n蟹爪裝載機的工作原

18、理是靠本身履帶行走機構(gòu)所產(chǎn)生 的牽引力，使機頭的鏟板局部地插入巖堆，并利用裝 在鏟板上的兩個蟹爪作有規(guī)律的交替運動，將鏟板上 的物料耙裝到機體中間的刮板裝載機上，然后裝入礦 車或其它轉(zhuǎn)運設(shè)備。 n 型蟹爪裝載機由一臺17kw電動機驅(qū)動， 經(jīng)過機械減速，分別驅(qū)動兩套蟹爪，刮板轉(zhuǎn)載機，履 帶和液壓泵。 2、蟹爪工作機構(gòu)（圖4-2-12） 由曲柄圓盤3、連桿2和搖桿5組成。連桿2前端裝有可 更換的蟹爪，便于磨損后更換。曲柄圓盤和搖桿都裝 在鏟板1上，連桿與曲柄圓盤和搖桿鉸接。電動機經(jīng)減 速后驅(qū)動曲柄圓盤做圓周回轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動連桿做 17 2 A ZMZ 平面運動，將物料耙到轉(zhuǎn)載機4上。搖桿做圓弧擺

19、動。 當(dāng)一個蟹爪耙取物料時，另一個蟹爪處于返回行程， 因此，兩套蟹爪交替地耙取物料，使裝載工作連續(xù)運 行。 v鏟板下裝有兩個升 降油缸7（圖4-2-11）， 可以調(diào)節(jié)鏟板的高度 （向上高出履帶底面 0370mm，向下低 于0150mm），以 適應(yīng)底板的起伏。 3、轉(zhuǎn)載機構(gòu) n其轉(zhuǎn)載機構(gòu)是一臺單鏈刮板輸送機，它是與蟹爪工作 機構(gòu)聯(lián)動的，即與蟹爪同時開動或同時停止。 n在兩個后升降油缸6（圖4-2-11）的作用下，轉(zhuǎn)載機尾 部的卸載高度可在8902200mm之間調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)載機中 部槽幫兩側(cè)裝有兩個油缸3，通過滑輪和鋼絲繩，可使 轉(zhuǎn)載機尾部向左或向右擺動，范圍為045，以適應(yīng) 不同卸載位置。 4、履帶

20、行走機構(gòu) 履帶行走機構(gòu)由左、右兩條履帶組成。電動機經(jīng)減速 器減速后驅(qū)動履帶鏈輪，操縱減速箱內(nèi)的摩擦離合器 可使裝載機前進或后退。制動一條履帶，開動另一條 履帶可實現(xiàn)轉(zhuǎn)彎。 n ZMZ2A-17型蟹爪裝載機采用單電動機驅(qū)動方式，機械 傳動系統(tǒng)復(fù)雜，檢查和維修均不方便。 二、立爪裝載機 1、概述 立爪裝載機的工作機構(gòu)主要是依靠兩只立爪模仿人的手 臂動作進行耙裝物料的。它的主要優(yōu)點是插入料堆和 耙取物料的阻力較小，裝載范圍大，動作靈活，對巷 道斷面和物料塊度適應(yīng)性強，同時還可以清理工作面 和挖溝，減少工人的輔助勞動。 v圖4-2-13所示為ZMY-1型立爪裝載機，它由立爪工作機 構(gòu)、刮板轉(zhuǎn)載機、軌輪

21、行走部、液壓泵站及其 系統(tǒng)和電控箱等五部分組成。 v該機生產(chǎn)率為10 ，最小裝載寬度2.5m，最大為 3.8m，機器最小高度2.3m，軌距600mm，電氣設(shè)備防 爆，適用于煤礦、冶金礦山或其它部門的巷道掘進中 裝載煤、半煤巖或巖石。 hm / 3 2、立爪工作機構(gòu)（圖4-2-14） n組成：立爪工作機構(gòu)由左、右工作大臂3、小臂5、立 爪7及小臂回轉(zhuǎn)油缸4和驅(qū)動立爪扒取物料的油 缸6等組成。 n小臂在油缸4驅(qū)動下可繞垂直軸2向外擺動80，以扒 取巷道兩側(cè)的物料，在其起始和終了兩個極限位置都 裝有硬橡膠碰頭3和9予以定位和緩沖。立爪在扒取油 缸6驅(qū)動下，從垂直位置向外可擺動30，向內(nèi)擺動 38，立

22、爪與轉(zhuǎn)載機集渣板配合，可將物料裝到轉(zhuǎn)載 機上去。 n立爪工作機構(gòu)的裝載過程是：大臂升起、立爪張開 （小臂回轉(zhuǎn)亦可同時進行）、大臂下落、立爪耙取物 料（小臂回轉(zhuǎn)可同時進行）。 3、刮板轉(zhuǎn)載機 組成：由機頭、機尾、刮板鏈、機尾兩側(cè)的集喳板以 及刮板機機體等組成。 刮板機機體是一個全部由鋼板焊接而成的溜槽，在機 尾溜槽的前端焊有鏟板，它配合集喳板可清理巷道底 板，將散落的物料收集成堆，由立爪扒入溜槽運出。 刮板機機體上有三對鉸接支座，分別通過鏟板升降油 缸、拐臂和調(diào)高絲杠，與行走底盤中的回轉(zhuǎn)盤上的相 應(yīng)支座相鉸接，把轉(zhuǎn)載機支承在回轉(zhuǎn)盤上（圖4-2- 15）?；剞D(zhuǎn)盤與行走底盤的下盤之間裝有鋼球平面軸 承，在回轉(zhuǎn)盤油缸（見圖4-2-13中的16）的作用下， 可帶動刮板轉(zhuǎn)載機連同立爪工作機構(gòu)一起，向左或向 右擺動15，以加大立爪的裝載面寬度。轉(zhuǎn)載機鏟板 在鏟板升降油缸的作用下，向上可抬高125mm，向下 40mm，若鏟板無軌道時，臥底量可達200