掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置設(shè)計與應(yīng)用

摘 要：掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置這種固定并提升拱形支架（U型鋼）的設(shè)備是在煤炭開采行業(yè)是必不可少的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，礦井掘進(jìn)工作面所使用的掘進(jìn)機(jī)的性能有了普遍的提高，應(yīng)用也越來越廣泛，技術(shù)越來越先進(jìn)，其相應(yīng)的工作部件也不斷創(chuàng)新。開灤（集團(tuán)）唐山礦業(yè)分公司所引進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)為佳木斯生產(chǎn)的EBZ-150A型和EBZ-135型以及上海創(chuàng)力生產(chǎn)的EBZ-160型掘進(jìn)機(jī)。這三種掘進(jìn)機(jī)在使用性能良好，但是在三種機(jī)型所使用的掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置存在一個較大的缺陷，它的支撐架頂部只是依靠一個U型槽固定拱形支架（U型鋼），截割部升降時并不穩(wěn)妥。并且使用費(fèi)時、費(fèi)力，需要人工轉(zhuǎn)動方向，不僅增加了工人的勞動強(qiáng)度，而且存在較大的安全隱患，不利于安全生產(chǎn)和工作效率的提高，實(shí)用性能較低，所以我們經(jīng)過研究設(shè)計了一種新型掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置。

關(guān)鍵詞：掘進(jìn)機(jī)；可伸縮U型鋼托梁裝置；效率；隱患；新型；

中圖分類號：TD 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-03-00-01

現(xiàn)代綜合機(jī)械化開采技術(shù)的日益提高，促使采煤設(shè)備的不斷更新?lián)Q代，然而煤炭開采主要有兩種設(shè)備完成，主要是采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)。而在掘進(jìn)機(jī)中懸臂式巷道掘進(jìn)機(jī)應(yīng)用比較廣泛，它是是一種綜合掘進(jìn)設(shè)備屬于部分?jǐn)嗝嫦锏谰蜻M(jìn)機(jī)，它集切割、行走、裝運(yùn)、噴霧滅塵于一體，包含多種機(jī)構(gòu)，具有多重功能。懸臂式掘進(jìn)機(jī)作業(yè)線主要由主機(jī)與后配套設(shè)備組成。主機(jī)把煤炭切割破落下來，轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)構(gòu)把破碎的煤炭轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)器尾部卸下，由后配套轉(zhuǎn)載機(jī)、運(yùn)輸機(jī)運(yùn)走。懸臂式掘進(jìn)機(jī)的截割部可以上下、左右自由擺動，能切割任意形狀的巷道斷面，切割出的表面精確、平整，便于支護(hù)。履帶式行走機(jī)構(gòu)使機(jī)器調(diào)動靈活，便于轉(zhuǎn)彎、爬坡，對復(fù)雜地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)。由于我國懸臂式掘進(jìn)機(jī)的研制和應(yīng)用起步較晚。在輕型及中重型掘進(jìn)機(jī)的研究開發(fā)方面剛剛達(dá)到了國際先進(jìn)水平。所以技術(shù)水平和設(shè)備的完善程度不夠高，但是我國所生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)機(jī)型很多，其中以中、重機(jī)型占多數(shù)，EBJ-100型和AM50型是中型機(jī)代表、S200和LH-1300型是重型機(jī)代表。

隨著掘進(jìn)機(jī)設(shè)計與制造技術(shù)的成熟，在掘進(jìn)機(jī)發(fā)展應(yīng)用的過程中人們又在不斷的完善和改進(jìn)，促使它擁有更廣泛的使用能力，而掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置就是在這種改進(jìn)和完善的過程中誕生的。我們現(xiàn)在所使用的掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置，它是依靠簡單的幾何形狀托梁架結(jié)構(gòu)來固定拱形支架（U型鋼）的，其頂端是一個U型槽來作為井下掘進(jìn)支護(hù)的工具。掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)行支護(hù)作業(yè)時，需掘進(jìn)機(jī)后退至一定的安全范圍，然后使用人力將掘進(jìn)機(jī)的拖梁裝置翻轉(zhuǎn)至截割部位置，在把拱形支架（U型鋼）放置到拖梁裝置的U型槽內(nèi)在將掘進(jìn)機(jī)開至需支護(hù)位置下方，用截割部支起連接好拱形支架（U型鋼）后退出，這樣做不僅增加了工人的勞動強(qiáng)度且在作業(yè)時易發(fā)生安全事故，危險系數(shù)太高，不利于安全生產(chǎn)。

一、主要結(jié)構(gòu)特征

掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置，能夠與EBZ-135型、EBZ-150型以及EBZ-160型掘進(jìn)機(jī)配合使用，該裝置安裝在掘進(jìn)機(jī)截割部上，其總長度為1856mm，總寬度為1075mm，總高度為356mm，該裝置占用空間小，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，安全性高。

掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置（圖1所示），主要由底座（1）連桿機(jī)構(gòu)（2）一級伸縮筒（3）二級伸縮筒（4）U型鋼托梁架（5）伸縮油缸（6）翻轉(zhuǎn)伸縮油缸（7）等部件組成。其中底座（1）上底板的螺孔與掘進(jìn)機(jī)截割部上螺孔對應(yīng)，當(dāng)需要卸載掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置時，直接拆下底座螺絲即可，操作簡單方便。同時可以根據(jù)不同型號掘進(jìn)機(jī)改變底板螺孔間距，使得本新型掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置適用多種型號的掘進(jìn)機(jī)。

二、主要工作原理

該裝置主要動力采用掘進(jìn)機(jī)本身的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)壓力18MPa。液壓油由掘進(jìn)機(jī)三聯(lián)齒輪泵打出，通過一個二位三通換向閥控制液壓油的流向，當(dāng)手把搬到支護(hù)位置時，液壓油流到支護(hù)裝置的三位四通換向閥，然后通過這個閥控制伸縮油缸的伸縮，從而控制頂梁和頂板的角度，到達(dá)合適的位置后，可抬起截割部的頂梁頂住頂板并施加適當(dāng)?shù)某鯎瘟ΑＦ鸾馗畈繒r，通過控制閥操縱翻轉(zhuǎn)伸縮油缸（7）伸長達(dá)到使用位置，通過連桿機(jī)構(gòu)（2）帶動一級伸縮筒（3）和二級伸縮筒（4）和伸縮油缸（6）翻轉(zhuǎn)，同時，伸縮油缸帶動二級伸縮筒（4）向前伸長將U形鋼托梁架（5）以及上邊的拱形支架（U型鋼）推至工作高度。完成工作后通過控制閥使伸縮油缸收縮帶動其他部件完成所用動作，再將截割部收縮到原位置。

三、使用效果分析

掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置適用于各類掘進(jìn)工作面以及掘進(jìn)機(jī)類型，其主要特征具有伸縮功能，具有靈活調(diào)節(jié)能力，其結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，安全性能好、工作程序清晰、節(jié)省大量的人力、物力，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。同時，減輕工人的勞動強(qiáng)度，提高了工人在空頂區(qū)工作的安全保障系數(shù)，減少了冒頂事故的發(fā)生。其社會效益及經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，該技術(shù)能夠較好地適應(yīng)于各種頂板條件具有良好的推廣與應(yīng)用前景。

四、發(fā)展方向

該掘進(jìn)機(jī)機(jī)載可伸縮U型鋼托梁裝置完全使用掘進(jìn)機(jī)本身的液壓傳動系統(tǒng)進(jìn)行工作，在其安裝拱形支架（U型鋼）時仍然有部分動作需要使用人力，這樣很大程度的降低了工作效率和安全性能，在以后的發(fā)展階段會逐步由電氣智能化取代液壓傳動功能。

（1）底座（2）連桿機(jī)構(gòu)（3）一級伸縮筒（4）二級伸縮筒（5）U型鋼托梁架（6）伸縮油缸（7）翻轉(zhuǎn)伸縮油缸