1、1EBH360 掘进机装运机构的设计摘 要：装运机构是掘进机主要的构成结构之一，其性能直接影响着整机的生产能力。自从掘进机达到截割功率 200kW 以上之后，更快的截割效率对掘进机的装运机构的工作能力也提出了新的要求。EBH360 的装运机构分为铲板部和第一运输机两部分。铲板部采用镜面双向大倾角，马达直接驱动六齿星轮。第一运输机为平直机构，与铲板构成共同滑移，采用边双链结构、电机驱动和油缸张紧加卡板的形式。 关键词：掘进机 装运机构 铲板 第一运输机 驱动形式 中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号： 概述 1）目前比较常见的铲板部的形式分为耙爪式和星轮式。耙爪式是利用一对交替动作的耙
2、爪来不断地耙取物料并装入转载运输机构。这种方式结构简单、工作可靠、外形尺寸小，在 EBZ132 及其以前应用很普遍。但这种装载机构宽度受限制；星轮式机构比耙爪式简单、强度高、工作可靠，但装大块物料的能力较差，遇到大块物料需要合理处理后方能装载。 由于 EBH360 为超重型部分端面掘进机，机型机构较大，铲板选为3600mm 宽度，所以铲板部选为星轮结构。驱动采用电机驱动也可用液压马达驱动。但考虑工作环境潮湿、有泥水，选用液压马达驱动。 2）第一运输机采用边双链式输送机构。驱动可采用液压马达驱动和电机驱动两种形式。EBH360 采用电机驱动的形式，具有良好的瞬间过载2能力，可克服较小的物料卡链现
3、象。电机驱动可将电动机和减速器布置在刮板输送机靠近机身一侧，在驱动装载机构同时，间接地以输送机构机尾为主动轴带动刮板输送机构工作。这样传动系统中元件少、机构比较简单，但铲板与第一运输机二者运动相牵连，相互影响大。由于该位置空间较小布置较困难。所以将电动机布置在机器的尾部的一侧，通过联轴器连接到安装在运输机另一侧的减速器，由减速器的输出端连接到驱动链轮的形式，但由于传动装置和动力元件较多，故障点有所增加。 铲板机构的参数确定： 装载机构的生产能力应大于截割机构的生产能力，这是确定装载机构技术参数的先决条件。一般装载机构生产能力按照截割机构生产能力的 1.0 到 1.1 倍考虑。EBH360 截割
4、部的生产能力为 258t/h。 星轮结构尺寸的确定 星轮大径根据铲板整体确定，星轮小径和小径高度均由驱动装置结构决定，根据铲板整体初步确定宽度为 3600mm 星轮大径为 1740mm，小径为 580mm，星轮为六爪星轮，星轮工作转速为 033 r/min。 装载机构的生产率由以下公式计算得出（不计铲板角度）： 式中 Az-装载机构的生产率， ； D-星轮大径，mm； d-星轮小径，mm； M-星轮爪子数量，个； 3S-星轮爪子面积， ； n-星轮工作转速，r/min； Kz-装载系数，取 1.52.0. 由 EBH360 铲板部初步结构分解尺寸，将各尺寸数值带入式中得： 57mm 一般星轮爪
5、子高度 h 推荐设计为 60100mm。 所以选 h=60mm 星轮驱动功率的确定 驱动马达功率由一下公式计算得出: 式中 -为装载马达输出所需功率； -为安全系数， （1.31.6） ； -为系统总功率； -为星轮自重； -为星轮每转装载物料的重力； -为物料与铲板之间的摩擦力； 将 EBH360 铲板部各尺寸带入式中得： 25.6 所以选取额定功率为 27kW 的液压马达。 小结 4由以上得出 EBH360 的铲板主要参数为： 装载形式六齿星轮式 驱动方式液压马达 装载能力(m3/min)4.3 星轮转速(r/min) 0-33 铲板宽度(mm)3600 第一运输机的主要参数确定： 第一运
6、输机输送能力拉倒确定 第一运输机的生产能力应大于铲板机构的生产能力。第一运输机的运输能力和第一运输机中的溜槽的形式和结构尺寸有关，还与松散煤的动堆积角有关。煤的动堆积角一般取=2030。若输送机具有一定的倾角，加上刮板链在运行中有冲击振动现象等，致使货载断面面积减小。所以刮板运输机的运输能力由一下公式得出； 式中 Q-运输机运输能力，t/h； F-为货料在溜槽中的断面积， （1.31.6） ； -为系煤的松散密度，一般=0.85t/m1 t/m；-为装满系数，一般=0.50.8； -为刮板链运行速度，m/s。 在初步的图纸布置中选定的是电机加减速器的驱动方式，初步选定5的电机为 YBU-45-
7、6，知道电机转速 973 r/min、减速器速比为 14 和链轮直径 279mm，得知； m/min 将 EBH360 中的数值带入得： Q=360t/h258t/h 满足使用要求 牵引力的确定 EBH360 的第一运输机的驱动为一端的电机驱动，所以牵引力如下： 式中-为总牵引力； -为附加阻力系数，一般取 1.1； -为空段阻力； -为重段阻力。 -刮板链单位长度重量； L-刮板输送机实际铺设长度； -物料与溜槽阻力系数，一般=0.60.8； -刮板与溜槽阻力系数，一般=0.20.35. 将 EBH360 的数值带入得到： =36599N 电动机的功率确定： 6式中 P-电动机的轴功率； -
8、传动装置的效率。 将 EBH360 的数值带入得到： P=40.7kW 所以选择 YBU-45-6 电机符合需要 小结 由以上得出 EBH360 的第一运输机主要参数为： 型式 边双链刮板式 驱动方式 电机+减速机 电机功率(kW) 45 溜槽尺寸(宽高 mm)600414 链速(m/min)061 运输能力(m3/min) 6 张紧形式弹簧、丝杠张紧 4、结语 星轮式装运机构在掘进机上已经得到了广泛的应用。其使用液压马达直接驱动星轮的方式，传动简单，受力均匀，运行平稳，比蟹爪式可靠性大大提高。第一运输机与铲板机构采用平直机构。使整个封闭链运行起来更平稳流畅。设计时要综合的分析和研究，认真分析各项技术参数，才能保证装运行走机构使用状态良好，完全满足使用要求。 7参考文献 1张国栋. 掘进机装载机构的设计研究.煤炭科学技术,2006 2毋虎城，裴文喜. 矿山运输与提升设备. 2004 3成大先. 机械设计手册K.化学工业出版社,2002 4黄日恒. 悬臂式掘进机M.中国矿业大学出版社,1996
