煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　煤炭工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)。在未來50年內(nèi)，煤炭仍是主要的能源和戰(zhàn)略物質(zhì)，具有不可替代性，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的保證。我國煤巷高效掘進(jìn)方式中最主要的方式是懸臂式掘進(jìn)機(jī)與單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)線，也稱為煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)掘進(jìn)機(jī)，而掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)水平代表了煤炭的采集效率。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)選

2、用ZBXS100E掘進(jìn)機(jī)型。掘進(jìn)機(jī)主要包括機(jī)械部分，電氣系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中明確了電氣系統(tǒng)的組成，完成了電氣系統(tǒng)的控制原理，電氣系統(tǒng)的自我保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)、主電路、控制、保護(hù)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The c

3、oal industry is the pillar industry of our national economy. In the next 50 years, coal is still the main source of energy and strategic materials, which can not be replaced, is the national economic and social developme

4、nt to ensure. The main mode of our country coal lane tunneling efficiency is boom-type roadheader and monomer Roofbolter matching line, also known as coal lane comprehensive mechanization tunneling boring machine, and ma

5、chine production level represents the collection effici</p><p>　　This design uses ZBXS100E tunneler. Boring machine mainly comprises a mechanical part, electrical system, hydraulic system and cooling system.

6、 The main contents of the design for the design of electrical system, which made clear the composition of the electrical system, the control principle of the electrical system, the electrical system design of self protec

7、tion system.</p><p>　　Keywords: electrical system, the main circuit, control, protection</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 緒論5</b></p><p><b&

8、gt;　　1.1 引言5</b></p><p>　　1.2 國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)的簡介6</p><p>　　1.3 懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢7</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r7</p><p>　　1.3.2 國內(nèi)外懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展趨勢8</p><p>　　1.4 S100

9、E掘進(jìn)機(jī)介紹10</p><p>　　1.5 S100E掘進(jìn)機(jī)在設(shè)計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：10</p><p><b>　　2 機(jī)械部分11</b></p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)：11</p><p>　　2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)11</p><p>　　2.2.1 掘進(jìn)機(jī)總體布局：11<

10、/p><p>　　2.2.2 截割部：12</p><p>　　2.2.3 鏟板部：13</p><p>　　2.2.4 第一運(yùn)輸機(jī)：14</p><p>　　2.2.5 本體部：15</p><p>　　2.2.6 行走部：16</p><p>　　2.2.7 后支承部18</p

11、><p>　　2.3 掘進(jìn)機(jī)參數(shù)19</p><p>　　3 掘進(jìn)機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.1 掘進(jìn)機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求21</p><p>　　3.2 設(shè)計(jì)要求：21</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)概述21</p><p>　　3.3.1 組成及分

12、布21</p><p>　　3.3.2 結(jié)構(gòu)的確定22</p><p>　　3.4 主回路設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.4.1 要求：22</p><p>　　3.4.2 結(jié)構(gòu)22</p><p>　　3.4.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容：22</p><p>　　3.4.4 主電路電路圖設(shè)計(jì)

13、23</p><p>　　3.4.5 電機(jī)參數(shù):24</p><p>　　3.5 電源設(shè)計(jì)25</p><p>　　3.5.1 設(shè)計(jì)要求：25</p><p>　　3.5.2 結(jié)構(gòu)25</p><p>　　3.5.3 內(nèi)容25</p><p>　　3.5.4 電路設(shè)計(jì)25</p

14、><p>　　3.6 保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)26</p><p>　　3.6.1 設(shè)計(jì)要求：26</p><p>　　3.6.2 結(jié)構(gòu)：26</p><p>　　3.6.3 內(nèi)容26</p><p>　　3.6.4 保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)28</p><p>　　3.7 控制電路設(shè)計(jì)29</p>

15、<p>　　3.7.1 控制要求：29</p><p>　　3.7.2 結(jié)構(gòu)29</p><p>　　3.7.3 控制流程29</p><p>　　3.7.4 控制電路設(shè)計(jì)32</p><p>　　3.8 總控制圖33</p><p><b>　　3.9 參數(shù)34</b>

16、</p><p>　　4 掘進(jìn)機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)35</p><p>　　4.1 液壓系統(tǒng)結(jié)簡介35</p><p>　　4.2 設(shè)計(jì)任務(wù)要求:35</p><p>　　4.3 參數(shù)的確定：36</p><p>　　4.4 液壓控制原理圖37</p><p>　　4.5 液壓元件的確定

17、37</p><p>　　4.5.1 動(dòng)力元件的選用37</p><p>　　4.5.2 執(zhí)行元件的選用37</p><p>　　4.5.3 控制元件的選用38</p><p>　　4.5.4 輔助元件的選用39</p><p>　　4.6 控制回路的確定41</p><p>　　4

18、.6.1 油缸回路41</p><p>　　4.6.2 行走回路41</p><p>　　4.6.3 裝載回路42</p><p>　　4.6.4 輸送機(jī)回路42</p><p>　　4.6.5 油箱補(bǔ)油回路42</p><p>　　4.7 液壓控制實(shí)際操作43</p><p>　　

19、4.7.1 液壓操作手柄43</p><p>　　4.7.2 油缸回路43</p><p>　　4.7.3 行走回路44</p><p>　　4.7.4 裝載回路45</p><p>　　4.7.5 輸送機(jī)45</p><p>　　4.8 內(nèi)、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)46</p><p>

20、　　5 EBZ-S100E 型掘進(jìn)機(jī)的掘進(jìn)作業(yè)47</p><p>　　5.1 EBZ-S100E型掘進(jìn)機(jī)的操作注意事項(xiàng)48</p><p><b>　　6 總 結(jié)50</b></p><p>　　7、主要參考文獻(xiàn)：51</p><p><b>　　致 謝52</b></p&g

21、t;<p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　煤礦掘進(jìn)是煤炭生產(chǎn)和建設(shè)的基礎(chǔ)工程。近年來，我國煤礦掘進(jìn)機(jī)械化得到了迅速的發(fā)展，裝備水平也有很大的提高，在自主創(chuàng)新能力上也有長足的進(jìn)步。</p><p>　　煤炭工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的主要支柱產(chǎn)業(yè)。在

22、未來50年內(nèi)，煤炭仍是主要的能源和戰(zhàn)略物質(zhì)，具有不可替代性，是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的保證。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及國加入WTO后，煤炭工業(yè)現(xiàn)代化的步伐也在加快。目前，國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)發(fā)展水平相對(duì)落后，巷道掘進(jìn)成為煤礦發(fā)展的一個(gè)瓶頸，制約著煤炭工業(yè)的發(fā)展。各國早期研制的懸臂式掘進(jìn)機(jī)都是以煤炭為作業(yè)對(duì)象，機(jī)重在13-17噸之間、切割功率在30KW左右的輕型機(jī)，代表機(jī)型是前蘇聯(lián)的ЛК-3型掘進(jìn)機(jī)。中期產(chǎn)品主要是用于切割煤系地層中的各種煤巖的中型掘

23、進(jìn)機(jī)，機(jī)重在25噸左右、切割功率50-100KW，可切巖石硬度系數(shù)f6，如英國的MKA-2400型、奧地利的AM-50型、日本的S100型等。近期產(chǎn)品主要是以煤系地層中的中硬度巖石為作業(yè)對(duì)象的重型機(jī)，一般機(jī)重40-80噸、切割功率150-200KW、可切巖石硬度系數(shù)f8，如英國的LH-1300型、奧地利的AM-75型、日本的S200M型掘進(jìn)機(jī)等。</p><p>　　我國的掘進(jìn)機(jī)技術(shù)開發(fā)工作始于1965年，最初是

24、仿前蘇聯(lián)的ЛК-3型掘進(jìn)機(jī)，1979年后，先后從日本、奧地利、英國、美國、西德、原蘇聯(lián)、匈牙利引進(jìn)了多種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，通過引進(jìn)日本MRH-5100-41型、奧地利AM-50等型掘進(jìn)機(jī)的制造技術(shù)和先進(jìn)加工設(shè)備，并進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)化，到1989年底，我國已自行研制成功了AM50、ELM-55、EMIA-30、EL-90、5100等6種8個(gè)型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，使我國中小型掘進(jìn)機(jī)不再依賴進(jìn)口。此后，我國又開始了重型掘進(jìn)機(jī)技術(shù)開發(fā)和研制工作。1999年，煤科

25、總院太原分院開發(fā)出了EBJ-160型掘進(jìn)機(jī)，2001年，佳木斯煤機(jī)廠又完成了從日本引進(jìn)S200M型掘進(jìn)機(jī)的消化吸收、國產(chǎn)化任務(wù)。經(jīng)過幾代人的不懈努力，截止到目前為止，我國掘進(jìn)機(jī)的開發(fā)研究在輕型及中重型上己其本達(dá)到國際先進(jìn)水平，但在重型掘進(jìn)機(jī)的研究上，與一些發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)品還存在一定的差距。</p><p>　　1.2 國內(nèi)掘進(jìn)機(jī)的簡介</p><p>　　近年來，隨著我國煤炭行業(yè)的快速發(fā)展，

26、與之唇齒相依的煤機(jī)行業(yè)也日益受到重視。在煤炭行業(yè)綱領(lǐng)性文件《關(guān)于促進(jìn)煤炭工業(yè)健康發(fā)展的若干意見》中，在全國煤炭工業(yè)科學(xué)技術(shù)大會(huì)上以及國家發(fā)改委出臺(tái)的煤炭行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)中，都涉及到發(fā)展大型煤炭井下綜合采煤設(shè)備等內(nèi)容。 </p><p>　　掘進(jìn)和回采是煤礦生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，國家的方針是：采掘并重，掘進(jìn)先行煤的礦巷道的快速掘進(jìn)是煤礦保證礦井高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)措施。采掘技術(shù)及其裝備水平直接關(guān)系到煤礦生產(chǎn)的能力和安全。高效

27、機(jī)械化掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)是保證礦井實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的必要條件，也是巷道掘進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向。隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)已出現(xiàn)了年產(chǎn)幾百萬噸級(jí)、甚至千萬噸級(jí)超級(jí)工作面，使年消耗回采巷道數(shù)量大幅度增加，從而使巷道掘進(jìn)成為了煤礦高效集約化生產(chǎn)的共性及關(guān)鍵性技術(shù)。 </p><p>　　我國煤巷高效掘進(jìn)方式中最主要的方式是懸臂式掘進(jìn)機(jī)與單體錨桿鉆機(jī)配套作業(yè)線，也稱為煤巷綜合機(jī)械化掘進(jìn)，在我國國有重點(diǎn)煤礦得到了廣泛應(yīng)用，主要掘進(jìn)機(jī)械為

28、懸臂式掘進(jìn)機(jī)。我國煤巷懸臂式掘進(jìn)機(jī)的研制和應(yīng)用始于20 世紀(jì)60 年代，以30～50kW 的小功率掘進(jìn)機(jī)為主，研究開發(fā)和生產(chǎn)使用都處于試驗(yàn)階段。80 年代初期，我國淮南煤機(jī)廠（現(xiàn)重組為凱盛重工）引進(jìn)了奧地利奧鋼聯(lián)公司AM50 型掘進(jìn)機(jī)、佳木斯煤機(jī)廠（現(xiàn)隸屬于國際煤機(jī)）引進(jìn)了日本三井三池制作所S-100 型掘進(jìn)機(jī)，通過對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消化、吸收，推動(dòng)了我國綜掘機(jī)械化的發(fā)展。但當(dāng)時(shí)引進(jìn)的掘進(jìn)機(jī)技術(shù)屬于70 年代的水平，設(shè)備功率小、機(jī)重

29、輕、破巖能力低及可靠性差，僅適合在條件較好的煤巷中使用，加之國產(chǎn)機(jī)制造缺陷，在使用中暴露了很多問題。國內(nèi)進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)引進(jìn)機(jī)型的消化吸</p><p>　　收工作,積極研制開發(fā)了適合我國地質(zhì)條件和生產(chǎn)工藝的綜合機(jī)械化掘進(jìn)裝備。經(jīng)過近30 年的消化吸收和自主研發(fā)，目前，我國已形成年產(chǎn)1000余臺(tái)的掘進(jìn)機(jī)加工制造能力，研制生產(chǎn)了20多種型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，其截割功率從30kW到200kW，初步形成系列化產(chǎn)品，尤其是近年來，我

30、國相繼開發(fā)了以EBJ-120TP 型掘進(jìn)機(jī)為代表的替代機(jī)型，在整體技術(shù)性能方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。基本能夠滿足國內(nèi)半煤巖掘進(jìn)機(jī)市場的需求，半煤巖掘進(jìn)機(jī)以中型和重型機(jī)為主，能截割巖石硬度為f＝6～8，截割功率在120kW 以上，機(jī)重在35t 以上。煤礦現(xiàn)用主流半煤巖巷懸臂式掘進(jìn)機(jī)以煤科總院太原研究院院生產(chǎn)的EBJ-120TP型、EBZ160TY型及佳木斯煤機(jī)廠生產(chǎn)的S150J型三種機(jī)型為主，占半煤巖掘進(jìn)機(jī)使用量的80％以上。 </p

31、><p>　　然而，國內(nèi)目前巖巷施工仍以鉆爆法為主，重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)用于大斷面巖巷的掘進(jìn)在我國處于試驗(yàn)階段，但國內(nèi)煤炭生產(chǎn)逐步朝向高產(chǎn)、高效、安全方向發(fā)展，煤礦技術(shù)設(shè)備正在向重型化、大型化、強(qiáng)力化、大功率和機(jī)電一體化發(fā)展，新集能源股份公司、新汶礦業(yè)集團(tuán)、淮南礦業(yè)集團(tuán)及平頂山煤業(yè)集團(tuán)公司等企業(yè)先后引進(jìn)了德國WAV300、奧地利AHM105、英國MK3 型重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)。全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)代表了巖巷掘進(jìn)技術(shù)今后的發(fā)

32、展方向。 </p><p>　　雖然三一重裝去年推出了國內(nèi)第一臺(tái)EBZ200H 型硬巖掘進(jìn)機(jī)，但國產(chǎn)重掘</p><p>　　進(jìn)機(jī)與國外先進(jìn)設(shè)備的差距除總體性能參數(shù)偏低外，在基礎(chǔ)研究方面也比較薄弱，適合我國煤礦地質(zhì)條件的截割、裝運(yùn)及行走部載荷譜沒有建立，沒有完整的</p><p>　　設(shè)計(jì)理論依據(jù)，計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)仿真等方面還處于空白；在元部件可靠性、控制技術(shù)、在截割方式

33、、除塵系統(tǒng)等核心技術(shù)方面有較大差距。</p><p>　　1.3 懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢</p><p>　　1.3.1 國內(nèi)外掘進(jìn)機(jī)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　國外主要生產(chǎn)單位有: 英國Anderson 公司,Dosco公司、奧地利的奧鋼聯(lián)、</p><p>　　德國的阿特拉斯科普柯-?？苫舴蚓蜻M(jìn)機(jī)技術(shù)公司(Atlas Copco

34、- Eick2hoff Roadheading Techbic Gmbh 簡稱AC-E),保拉特(Paurat)有限公司,威斯特</p><p>　　伐利亞呂恩公司、前蘇聯(lián)雅西諾瓦斯克機(jī)械制造廠、日本三井三池制作所。這些公司的發(fā)展現(xiàn)狀基本上代表著國外懸臂式掘進(jìn)機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀?？刂葡到y(tǒng):國外早期掘進(jìn)機(jī)的控制、操作回路一般都通過操作安裝在隔爆型主令箱上的按鈕或手把開關(guān)來控制傳統(tǒng)的交流中間繼電器電路,進(jìn)而通過繼電器接點(diǎn)來

35、對(duì)主回路交流接觸器進(jìn)行二次控制。近年,體積小、功耗低、可靠性高的光電耦合元件作為隔離和轉(zhuǎn)換器件在本安型控制先導(dǎo)回路中得到了廣泛的應(yīng)用并取得了良好的效果。而可編程控制器(PLC)的應(yīng)用更是使掘進(jìn)機(jī)的控制技術(shù)和可靠性上了一個(gè)臺(tái)階。目前,許多發(fā)達(dá)國家的掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng),除完成常規(guī)的控制以外,還具有遙控、程控功能,增設(shè)掘進(jìn)斷面自動(dòng)控制和掘進(jìn)定向功能,故障診斷功能等。</p><p>　　目前,我國懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)已上了一個(gè)

36、新的臺(tái)階,總體水平已接近國外同</p><p>　　行。在產(chǎn)品的開發(fā)方面,掘進(jìn)機(jī)的截割功率從30 kW 提高到160 kW,機(jī)重從13 t上升到53t ,截割對(duì)象從煤擴(kuò)展到半煤巖,并逐步形成了煤及半煤巖掘進(jìn)兩大系列、10多個(gè)品種。尤其是在“八五”后期至“九五”初期研制成功的EBJ系列半</p><p>　　煤巖掘進(jìn)機(jī),其技術(shù)性能達(dá)到并部分超過了某些進(jìn)口的同類產(chǎn)品,具有良好的性能價(jià)格比。我國

37、設(shè)計(jì)生產(chǎn)掘進(jìn)機(jī)的單位有煤科總院上海分院、太原分院、唐山分院以及淮南煤機(jī)廠、佳木斯煤機(jī)廠、南京晨光機(jī)器廠、內(nèi)蒙二機(jī)廠等。主要機(jī)型</p><p>　　有ELM型、AM50型、S-100型、EBJ 型、EBZ型。</p><p>　　1.3.2 國內(nèi)外懸臂式掘進(jìn)機(jī)發(fā)展趨勢</p><p>　　懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展除取決于實(shí)際生產(chǎn)需要外,還受基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展水平及技術(shù)可行性

38、的影響。隨著工業(yè)技術(shù)水平的提高和在懸臂式掘進(jìn)機(jī)技術(shù)開發(fā)方面</p><p>　　經(jīng)驗(yàn)的積累,國外發(fā)展趨勢為：</p><p>　?。?）矮型化　在加大機(jī)重、截割功率和提高截割硬度的前提下,發(fā)展機(jī)身較低的機(jī)型,提高工作穩(wěn)定性,也可以適用比較低矮的巷道掘進(jìn)。</p><p>　?。?）中、重型化　目前世界上有代表性的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的掘進(jìn)機(jī)從輕型逐漸向中、重型發(fā)展,多數(shù)掘進(jìn)

39、機(jī)的截割功率達(dá)到40～350 kW,有的已到400kW,機(jī)重在40t 以上。</p><p>　?。?）主要元部件系列化　掘進(jìn)機(jī)發(fā)展過程中只需改變主機(jī)形式,而不改變基本元部件,此外采用組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),掘進(jìn)機(jī)工作機(jī)構(gòu)可根據(jù)需要裝配橫軸式或縱軸式截割頭。</p><p>　?。?）應(yīng)用高科技技術(shù)　借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),使機(jī)型簡潔可靠性高,逐步使用模塊化設(shè)計(jì)。掘進(jìn)機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)更加完善,利用微機(jī)

40、進(jìn)行機(jī)器工況監(jiān)測和故障診斷等。</p><p>　?。?）附件化　保留必要的截、裝、運(yùn)、行主要組成功能,將降塵、輔助支護(hù)等部分以附件形式出現(xiàn)。這樣可根據(jù)需要選擇裝配各種附加件,給設(shè)計(jì)、制造、使用都帶來了方便。</p><p>　　（6）掘進(jìn)破巖方式的多元化　破巖方式既有機(jī)械截割破巖又有沖擊破巖,最近又開發(fā)了一種水力掘進(jìn)技術(shù)等。我國掘進(jìn)機(jī)技術(shù)雖經(jīng)近30年的努力已有了較大的提高,但與西方發(fā)達(dá)國

41、家比還有距離。今后我國掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢是:</p><p>　?。?）擴(kuò)大掘進(jìn)機(jī)的適用范圍　進(jìn)一步使機(jī)型矮型化,改善截割、裝載、行走等結(jié)構(gòu),使其能較好地適應(yīng)我國各種地質(zhì)構(gòu)造和斷面形狀的巷道掘進(jìn)。</p><p>　　（2）掘錨聯(lián)合機(jī)組　研制集掘、鉆、錨為一體的綜合機(jī)組,既能快速掘進(jìn),同時(shí)又能進(jìn)行打眼安裝錨桿,支護(hù)頂板、側(cè)幫,實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、支護(hù)平行作業(yè),解決掘進(jìn)機(jī)利用率低的問題。這是實(shí)現(xiàn)巷道

42、快速掘進(jìn),滿足高產(chǎn)高效工作面發(fā)展需要的重技術(shù)途徑。</p><p>　　（3）噴霧降塵設(shè)備隨機(jī)化　對(duì)現(xiàn)有機(jī)型設(shè)置載降塵設(shè)備,提高外噴霧的使用效果,將會(huì)使掘進(jìn)機(jī)在工作時(shí)的粉塵濃度大大降低。</p><p>　?。?）提高各型掘進(jìn)機(jī)工作的可靠性并發(fā)展新型掘進(jìn)機(jī)　進(jìn)一步對(duì)各型掘進(jìn)機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)的完善化,運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法提高主要元部件的可靠性。此外還可借鑒其他領(lǐng)域理論發(fā)展新型掘進(jìn)機(jī),如盤形滾刀懸臂式掘

43、進(jìn)機(jī)、沖擊振動(dòng)掘進(jìn)機(jī)。</p><p>　?。?）發(fā)展新的元部件技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)　如:嘗試將履帶內(nèi)藏式行星減速器新技術(shù)運(yùn)用在懸臂式掘進(jìn)機(jī)中;掘進(jìn)機(jī)工況監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展(包括掘進(jìn)機(jī)工況監(jiān)測、故障診斷)。</p><p>　　（6）采用新的制造技術(shù)和先進(jìn)的生產(chǎn)管理理論及經(jīng)驗(yàn)降低生產(chǎn)成本　我國掘進(jìn)機(jī)生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)中大部分還是沿用原蘇聯(lián)的生產(chǎn)管理模式,這已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展,因此應(yīng)該多采用

44、先進(jìn)的加工技術(shù)和管理模式,如采用計(jì)算機(jī)為主體的CADPCAMPCAEPFMSPCIM等先進(jìn)制造技術(shù),模塊化設(shè)計(jì)及制造技術(shù),以及全面質(zhì)量及目標(biāo)管理等管理理論來進(jìn)行生產(chǎn)和管理,從而達(dá)到降低成本提高質(zhì)量的目的。 </p><p>　　1.4 S100E掘進(jìn)機(jī)介紹</p><p>　　EBZ100E(S100E)掘進(jìn)機(jī)是在S100、S100A的基礎(chǔ)上，結(jié)合國際先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。該機(jī)能夠

45、實(shí)現(xiàn)連續(xù)切割、裝載、運(yùn)輸作業(yè)，并以矮機(jī)身、高強(qiáng)度等特點(diǎn)廣泛適用于較大傾角的半煤巖巷、軟巖巷道的掘進(jìn)，也可在鐵路、公路、水力及地下工程隧道中使用。定位截割斷面達(dá)21m2，截割硬度60Mpa。于煤礦井下巷道掘進(jìn)，適用全煤巷道或半煤巖巷道，其截割能力大、機(jī)體穩(wěn)定性好、粉塵少、操作與維護(hù)方便，運(yùn)行安全可靠，在煤礦裝備中，是國家重點(diǎn)推廣產(chǎn)品。</p><p>　　1.5 S100E掘進(jìn)機(jī)在設(shè)計(jì)上的優(yōu)點(diǎn)：</p>

46、;<p>　　1.機(jī)身矮、重心低；</p><p>　　2.各部件均采用框架結(jié)構(gòu)件，強(qiáng)度高、剛性好，運(yùn)行穩(wěn)定、效率高；</p><p>　　3.小炮頭、可伸縮；</p><p>　　4.鏟板采用低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng),底板開放，減少飄浮；</p><p>　　5.第一運(yùn)輸機(jī)底板呈直線形，底板采用20厚的新型耐磨材料；</p

47、><p>　　6.履帶板整體鑄造，行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用減速器與液壓馬達(dá)高度集成的驅(qū)動(dòng)方式；</p><p>　　7.采用截割功率監(jiān)控顯示；</p><p>　　8.提高除塵效果的內(nèi)、外噴霧系統(tǒng)。</p><p><b>　　2 機(jī)械部分</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)特點(diǎn)：&l

48、t;/b></p><p>　　1．整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，截割能力大，爬坡能力強(qiáng)，操作與維護(hù)方便，運(yùn)行安全可靠；</p><p>　　2．截割頭可以伸縮，伸縮行程510mm；</p><p>　　3．裝載部采用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)弧齒三齒星輪方式，第一運(yùn)輸機(jī)采用低速大扭矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)雙邊刮板鏈運(yùn)輸方式；</p><p>　　4．行走部采用馬達(dá)加減速機(jī)

49、驅(qū)動(dòng)，履帶采用套筒滾子鏈，履帶與履帶架之間有支重輪；</p><p>　　5．具有內(nèi)、外噴霧除塵系統(tǒng)；</p><p>　　6．有提高機(jī)器穩(wěn)定性的支撐裝置；</p><p>　　7．電器系統(tǒng)保護(hù)功能齊全，截割電機(jī)為雙速電機(jī)， 可實(shí)現(xiàn)雙電壓供電。</p><p><b>　　2.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：</b></p>

50、<p>　　2.2.1 掘進(jìn)機(jī)總體布局：</p><p>　　EBZ100E(S100E)掘進(jìn)機(jī)是由截割部、鏟板部、第一運(yùn)輸機(jī)、本體部、行走部、后支承、液壓系統(tǒng)、水系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.2 截割部：</p><p>　　1、改進(jìn)截割頭形狀，以消除原機(jī)型的截割頭尾部磨損嚴(yán)重問題;</p><p>　

51、　2．改用進(jìn)口截齒，齒數(shù)為40，并設(shè)計(jì)相應(yīng)截齒座，增加了切割的可靠性；</p><p>　　3．優(yōu)化布齒的螺旋線和各空間角度；</p><p>　　4、水密封采用格萊圈。</p><p><b>　　圖2-1 截割部</b></p><p>　　2.2.3 鏟板部：</p><p>　　1、在不

52、降低整體強(qiáng)度情況下，底部減少封底，以緩解鏟板上漂；</p><p>　　2、工作角度增加約2度，外觀美化；</p><p>　　3、上板變成整體，后圍板高度增加（不等高），上過鏈板角度與第一運(yùn)輸機(jī)配后尾端下沉；</p><p>　　4、與第一運(yùn)輸機(jī)結(jié)合處采用插口式。</p><p><b>　　圖2-2 鏟板部</b>

53、</p><p><b>　　鏟板部主要特征：</b></p><p>　?。?）鏟板前端夾角小，減少前進(jìn)阻力；</p><p>　?。?）鏟板較大側(cè)面傾角，利于裝煤和清底； </p><p>　　（3）鏟板后面弧形設(shè)計(jì)，減少上面積貨；</p><p>　?。?）星輪三齒弧形設(shè)計(jì)，減少裝貨阻力；&

54、lt;/p><p>　　2.2.4 第一運(yùn)輸機(jī)： </p><p>　　1、增加底板耐磨性,采用新型耐磨材料；</p><p>　　2、底板全長取直，且提高二運(yùn)在大擺角時(shí)一運(yùn)的落料效果;</p><p><b>　　3、雙馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；</b></p><p>　　4、與鏟板部結(jié)合處采用插口式；</

55、p><p>　　5、通過熱處理方法提高刮板抗彎能力。</p><p>　　圖2-3 第一運(yùn)輸機(jī) </p><p>　　型式: 雙邊鏈刮板式</p><p>　　溜槽斷面尺寸(mm)： 500(寬)×327（高）</p><p>　　鏈 速(m/min)： 70.8

56、</p><p>　　驅(qū) 動(dòng) ： NHM6-400 液壓馬達(dá) 2 臺(tái) </p><p>　　漲緊裝置： 彈簧、絲杠漲緊 </p><p>　　運(yùn)輸能力(m3/min)： 5.3 </p><p>　　2.2.5 本體部：</p><p>　　為使電控箱統(tǒng)一，本體與后支承聯(lián)接的尾部左

57、臂切割一處90*212*355角，以避免與電控箱干涉，同時(shí)在不影響性能的條件下為提高強(qiáng)度此處有較大改變。</p><p><b>　　圖2-4 本體部</b></p><p><b>　　概述：</b></p><p>　　外形尺寸：3210（長）X1506（寬）X1482（高）</p><p>

58、<b>　　總重：5.2 t</b></p><p>　　主要組成部件:本體架、回轉(zhuǎn)臺(tái)、蓋板、回轉(zhuǎn)軸承等</p><p>　　2.2.6 行走部：</p><p>　　采用減速機(jī)內(nèi)嵌液壓馬達(dá)高度集中結(jié)構(gòu)，采用整體履帶板，履帶的松緊程度是靠</p><p>　　漲緊油缸推動(dòng)漲緊輪組加卡板來調(diào)節(jié)的。</p>

59、<p><b>　　圖2-5 行走部</b></p><p>　　2.2.7 后支承部</p><p>　　1、后支承高度降低；</p><p>　　2、與二運(yùn)聯(lián)接型式改變, 增大二運(yùn)擺角；</p><p>　　3、爬坡地隙優(yōu)于EBZ100A；</p><p>　　4、后支承與本體聯(lián)接

60、板采用鉤槽式，以防止受力大時(shí)，后支承與本體聯(lián)接螺栓被剪斷。</p><p>　　圖2-6 后支承部</p><p>　　外形尺寸mm：2000 (長)× 1900 (寬) ×990 (高)</p><p>　　總重: 2.4 t </p><p><b>　　2.3 掘進(jìn)機(jī)參數(shù)</b><

61、/p><p><b>　　表2-1掘進(jìn)機(jī)參數(shù)</b></p><p>　　3 掘進(jìn)機(jī)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 掘進(jìn)機(jī)對(duì)電氣控制系統(tǒng)的要求</p><p>　　掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)是整機(jī)的主要組成部分，與液壓系統(tǒng)配合操作，可自如的實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各種生產(chǎn)作業(yè)。掘進(jìn)機(jī)電氣控制系統(tǒng)以可編程序控制器和掘進(jìn)機(jī)綜合保護(hù)器為核心

62、，對(duì)截割、液壓、二運(yùn)、三個(gè)電機(jī)的過壓、欠壓、過溫、過載、過流、三相平衡狀態(tài)、電機(jī)及其電纜的絕緣狀態(tài)（漏電閉鎖）進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù)、并具瓦斯監(jiān)控和低壓漏電保護(hù)功能。</p><p><b>　　3.2 設(shè)計(jì)要求：</b></p><p>　?。?）各設(shè)備和電機(jī)啟動(dòng)前，系統(tǒng)先整體對(duì)截割電機(jī)(高、低速)、油泵電機(jī)、二運(yùn)電機(jī)等進(jìn)行漏電閉鎖檢測。</p><p&

63、gt;　?。?）應(yīng)對(duì)各個(gè)電機(jī)進(jìn)行溫度、過載、斷相和短路保護(hù)；</p><p>　?。?）各個(gè)電機(jī)工作過程及關(guān)系，首先必須啟動(dòng)油泵電機(jī)使油路先工作，然后方可啟動(dòng)截割電機(jī)，截割電機(jī)的高速和低速之間要能實(shí)現(xiàn)互鎖；</p><p>　　（4）應(yīng)有急停按鈕一旦啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)有意外發(fā)生，可緊急停機(jī)。</p><p>　　3.3 系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)概述</p><

64、p>　　3.3.1 組成及分布</p><p>　　電氣設(shè)備由前級(jí)饋電開關(guān)、KXJ-250/1140E型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱、CXB-36E型掘進(jìn)機(jī)用礦用隔爆型操作箱、BAL1-36型礦用隔爆型連擊電鈴、DGY35/48(36)B(B)型隔爆型照明燈、BZJ2-5/127型礦用隔爆型急停按鈕以及驅(qū)動(dòng)掘進(jìn)機(jī)各工作機(jī)構(gòu)的防爆電動(dòng)機(jī)和連接電纜組成。</p><p>　　EBZ-125

65、XK型掘進(jìn)機(jī)電控設(shè)備KXJ-250/1140(660)E礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電控箱（以下簡稱電控箱）、CXB-36E型掘進(jìn)機(jī)用礦用隔爆型操作箱（以下簡稱操作箱），符合我國的煤礦安全規(guī)程、防爆規(guī)程和有關(guān)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，適用于具有爆炸性危險(xiǎn)的氣體（甲烷）和煤塵的礦井中，控制EBZ-S100E型掘進(jìn)機(jī)切割電機(jī)、油泵電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，并對(duì)電機(jī)及有關(guān)電路進(jìn)行保護(hù)</p><p>　　3.3.2 結(jié)構(gòu)的確定</p>

66、<p>　　電控箱為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型。電控箱分為二個(gè)通過接線端子相互連接的獨(dú)立腔體，左邊為進(jìn)出線腔，右邊為主腔。進(jìn)出線腔內(nèi)設(shè)有接線端子和內(nèi)接地端子。主腔內(nèi)后壁板上裝有真空接觸器、互感器、過電壓吸收裝置等。主腔內(nèi)頂板上裝有主回路熔斷器。主腔內(nèi)底板上裝有接插件、變壓器、控制回路熔斷器、繼電器、保護(hù)單元等。主腔內(nèi)中門上裝有接插件、PLC可編程控制器、顯示器等。主腔箱門上設(shè)有狀態(tài)及故障指示觀察窗口，外殼上設(shè)有緊急停按鈕SB1和隔

67、離開關(guān)QS，外殼上設(shè)有接地螺栓。</p><p>　　電控箱為鋼板焊接結(jié)構(gòu)。電控箱門由兩個(gè)轉(zhuǎn)耳支撐，并用螺栓和箱體緊固。箱門上設(shè)有“斷電源后開蓋”警告牌。緊急停止按鈕SB1與隔離開關(guān)QS設(shè)有機(jī)械閉鎖，保證了隔離開關(guān)在不帶負(fù)載的情況下才能分合閘。電控箱接線腔與箱體為螺栓緊固，并設(shè)有回轉(zhuǎn)鉸鏈。電控箱箱體通過減震器和主機(jī)連接。</p><p>　　箱內(nèi)設(shè)有鎖門機(jī)構(gòu)，保證電源只有處于“停止”的位置

68、才能開門。</p><p>　　操作箱為礦用隔爆型。操作箱分為二個(gè)通過接線端子相互連接的獨(dú)立腔體，上邊腔為進(jìn)出線腔，下邊腔為主腔。進(jìn)出線腔內(nèi)設(shè)有接線端子和內(nèi)</p><p>　　接地端子。主腔門上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、控制按鈕等。</p><p><b>　　3.4 主回路設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.

69、4.1 要求：</b></p><p><b>　　3臺(tái)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行</b></p><p><b>　　3.4.2 結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　主回路主要由隔離開關(guān)TQ，真空接觸器KV1~KV3;阻容吸收器FV1~FV3;以及電流互感器CT1~CT9組成</p><p>　　3

70、.4.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容：</p><p>　　隔離開關(guān)作為電源開關(guān)，當(dāng)其閉合時(shí)主回路各接觸器上端得電。經(jīng)控制回路閉合真空接觸器KV1，油泵電機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)。同理當(dāng)閉合真空接觸器KV2，截割電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，閉合KV3時(shí)二運(yùn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。各回路利用阻容吸收器FV1~FV3吸收主回路操作過電壓。電流互感器CT1~CT9取各回路電流作為采樣信號(hào)，通過電流互感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)后送掘進(jìn)機(jī)綜合保護(hù)器。</p><p>　

71、　3.4.4 主電路電路圖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖3-1 主電路</b></p><p>　　3.4.5 電機(jī)參數(shù):</p><p>　　截割電動(dòng)機(jī)M2：掘進(jìn)機(jī)用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：YBUS（DEB） —100, 供電電壓：AC1140V/660V，額定電流：62A/107A。絕緣等級(jí)：H 級(jí)。冷卻方式：水冷（IC3W7）

72、。</p><p>　　油泵電動(dòng)機(jī)M1：掘進(jìn)機(jī)用隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)，型號(hào)：YBU—55， 供電電壓：AC1140V/660V，額定電流： 35A/60.5A.，絕緣等級(jí)：H級(jí)。安 裝方式：IMB35。冷卻方式：風(fēng)冷（IC411）</p><p>　　二運(yùn)輸電機(jī)M3：為隔爆型油冷式電滾筒，型號(hào)：BYD7.5—160—8050， 供電電壓：AC1140V/660V，額定電流：5.2A/9A。

73、</p><p><b>　　3.5 電源設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.5.1 設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　穩(wěn)定輸入220V、24V、36V穩(wěn)定電壓</p><p><b>　　3.5.2 結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　主變壓器、隔離變壓器、熔斷器、穩(wěn)壓電源K

74、G，電源變壓器為AC1140V和AC660V通用</p><p><b>　　3.5.3 內(nèi)容</b></p><p>　　電源部分有一臺(tái)主變壓器、一臺(tái)隔離變壓器和控制熔斷器組成。主變壓器有兩個(gè)輸入抽頭：660V 、1140V，可根據(jù)供電電源的電壓來選擇不同的接線。36 V為照明燈和瓦斯斷電以提供電源。220 V為接觸器線圈提供電源。220 V /24V 非本安電源為

75、輔助繼電器提供24V的直流電源。隔離變壓器為保護(hù)設(shè)備和控制單元提供180V電源。</p><p>　　3.5.4 電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　圖3-2 控制電源</b></p><p>　　3.6 保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.6.1 設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　能夠?qū)φ麄€(gè)電

76、氣系統(tǒng)進(jìn)行漏電保護(hù)、過熱保護(hù)、過載保護(hù)、三相不平衡及斷相、過壓及欠電壓保護(hù)、瓦斯保護(hù)。</p><p><b>　　3.6.2 結(jié)構(gòu)：</b></p><p>　　保護(hù)單元由綜合保護(hù)器JB1和漏電保護(hù)器JB2組成。各機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)的漏電閉鎖、36V漏電保護(hù)以及切割電機(jī)的過熱保護(hù)由JB1來實(shí)現(xiàn)，保護(hù)單元通過對(duì)主回路和控制回路的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行信號(hào)的采集，經(jīng)過電子電路的處理，將系

77、統(tǒng)的狀態(tài)反映到控制單元，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)并及時(shí)故障中斷系統(tǒng)運(yùn)行。保護(hù)單元主要為保護(hù)設(shè)備和工作人員的人身安全而設(shè)置。保護(hù)器正常時(shí)，PLC相對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)燈亮，保護(hù)動(dòng)作時(shí)，PLC相對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)燈滅。</p><p><b>　　3.6.3 內(nèi)容 </b></p><p><b>　　1、漏電閉鎖 </b></p><p>　　當(dāng)

78、系統(tǒng)送電后，PLC使漏檢繼電器LJ吸合，保護(hù)器對(duì)各回路漏電檢測,參考值A(chǔ)C1140V為40KΩ，660V為22KΩ）當(dāng)絕緣阻值過低，電機(jī)不能啟動(dòng),顯示某回路漏電。如各回路正常，可以啟動(dòng)電機(jī)，電機(jī)啟動(dòng)后斷開漏檢繼電器，停止漏電檢測。當(dāng)電機(jī)全部停止后，延時(shí)5秒后漏檢繼電器吸合，檢測各回路漏電。 </p><p><b>　　2、低壓漏電保護(hù) </b></p><p>　　

79、當(dāng)AC220V、AC120V、AC100V、AC24V低壓線路對(duì)地絕緣過低到規(guī)定值時(shí)保護(hù)動(dòng)作，顯示120V漏電或24V漏電，并使KA5或LD斷開。（參考值A(chǔ)C220V為5K Ω，AC24V為2KΩ） </p><p><b>　　3、電機(jī)溫度保護(hù) </b></p><p>　　當(dāng)油泵電機(jī)或截割電機(jī)繞組溫度達(dá)到170℃時(shí)，熱敏電阻呈高阻（參考值1.9KΩ常溫下小于750

80、Ω），保護(hù)器送PLC信號(hào)，PLC使油泵或截割電機(jī)停止運(yùn) 轉(zhuǎn)，顯示油泵過溫或截割過溫，待電機(jī)冷卻后自動(dòng)復(fù)位。 </p><p><b>　　4、電機(jī)過載保護(hù) </b></p><p>　　當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)過載時(shí)，保護(hù)器采取反時(shí)限過載保護(hù)。保護(hù)器動(dòng)作后，送PLC 信號(hào)，使電機(jī)停止，顯示電機(jī)過載，3分鐘自動(dòng)復(fù)位。 </p><p>　　5、電機(jī)三相不平衡及

81、斷相保護(hù) </p><p>　　當(dāng)電機(jī)出現(xiàn)斷相及三相不平衡率達(dá)到60%時(shí)，保護(hù)器動(dòng)作，送PLC信號(hào)，使電機(jī)停止，顯示電機(jī)斷相，按復(fù)位按鈕復(fù)位。 </p><p><b>　　6、電機(jī)過流保護(hù) </b></p><p>　　當(dāng)各回路電流達(dá)到額定電流8-10倍時(shí)，保護(hù)器200-400毫秒動(dòng)作，送PLC 信號(hào)，使電機(jī)停止，顯示過流，按復(fù)位按鈕復(fù)位。

82、</p><p>　　7、系統(tǒng)過電壓、欠電壓保護(hù) </p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)電壓超過額定電壓15%時(shí)（閃爍），啟動(dòng)時(shí)低于額定電壓75%或長時(shí)間低于額定電壓85%時(shí)，保護(hù)器動(dòng)作,送PLC信號(hào)，使電機(jī)停止。（顯示電壓 異常） </p><p><b>　　8、瓦斯閉鎖保護(hù) </b></p><p>　　用戶應(yīng)按照煤礦瓦斯監(jiān)

83、控系統(tǒng)的要求來維護(hù)瓦斯傳感器，通過遙控器調(diào) 整報(bào)警值和斷電值。當(dāng)開機(jī)前瓦斯超限時(shí)，顯示瓦斯閉鎖，機(jī)器無法啟動(dòng)。當(dāng) 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，瓦斯超限停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（1%報(bào)警，1.5%斷電） </p><p><b>　　9、電氣聯(lián)鎖</b></p><p>　　在控制回路中主要的電器聯(lián)鎖有三處：油泵啟動(dòng)前必須發(fā)出信號(hào)，油泵才可以啟動(dòng)。只有油泵電機(jī)啟動(dòng)后，截割電機(jī)和二運(yùn)電機(jī)才可以啟動(dòng)，油

84、泵電機(jī)停止運(yùn)行，運(yùn)行中的截割電機(jī)和第二運(yùn)輸機(jī)也隨之停止。截割電機(jī)高低速互鎖不能同時(shí)啟動(dòng)。不發(fā)出報(bào)警信號(hào)，截割電機(jī)不能啟動(dòng)。利用限位開關(guān)XK1，確保在無負(fù)荷情況下，隔離開關(guān)TQ停、送電。電源聯(lián)鎖和門閉鎖，當(dāng)電源電纜控制接線X0和X3時(shí)，開關(guān)箱可停前級(jí)電源。</p><p>　　3.6.4 保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-5 保護(hù)系統(tǒng)圖</p><p>　　3

85、.7 控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　3.7.1 控制要求：</p><p>　　以可編程序控制器（簡稱PLC）為核心，接受轉(zhuǎn)換開關(guān)、壓扣按鈕的信號(hào)，通過內(nèi)部程序控制繼電器輸出接口，實(shí)現(xiàn)各電機(jī)啟動(dòng)和停止。同時(shí)PLC接受瓦斯傳感器及綜合保護(hù)器的信號(hào)，通過程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)電氣系統(tǒng)的保護(hù)功能。</p><p><b>　　3.7.2 結(jié)構(gòu)</b><

86、;/p><p>　　可編程序控制器（簡稱PLC）、轉(zhuǎn)換開關(guān)、壓扣按鈕、漏檢接觸器、中間繼電器.</p><p>　　3.7.3 控制流程</p><p>　　圖3-4掘進(jìn)機(jī)控制流程圖</p><p><b>　?。?）啟動(dòng)控制</b></p><p>　　按下啟動(dòng)報(bào)警開關(guān)，其常開點(diǎn)閉合，PLC信號(hào)輸入

87、端常開點(diǎn)閉合，電鈴警報(bào)輸出端得電，同時(shí)繼電器線圈得電，其常開觸點(diǎn)閉合，電鈴回路接通電源，電鈴鳴響。</p><p>　　電鈴鳴響后, 將對(duì)油泵電機(jī)進(jìn)行漏電檢測，檢測時(shí)間為四秒鐘。如有漏電發(fā)生所有電機(jī)都不能起動(dòng)，顯示屏顯示油泵漏電閉鎖提示。</p><p>　　漏電閉鎖檢測完畢后，PLC程序控制油泵電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，油泵起動(dòng)輸入端常開點(diǎn)閉合，油泵運(yùn)行輸出端得電并自鎖，同時(shí)油泵運(yùn)行繼電器線圈得電，

88、其常開點(diǎn)閉合，從而使真空接觸器線圈得電，真空接觸器主觸點(diǎn)閉合，使油泵電機(jī)主回路接通電源，油泵電機(jī)啟動(dòng)。在無故障時(shí)，顯示屏將顯示油泵電機(jī)啟動(dòng)正常提示。 當(dāng)油泵電機(jī)出現(xiàn)過載、</p><p>　　過流、斷相等故障時(shí)，顯示屏將立刻彈出其相對(duì)應(yīng)的故障畫面</p><p>　　按下轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，如有漏電發(fā)生,轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)不能起動(dòng)，顯示屏出現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)露點(diǎn)閉鎖提示。漏電閉鎖檢測完畢后，PLC程序控制

89、轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)起動(dòng)，轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)行PLC輸出端得電并自鎖，同時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)行繼電器線圈得電，其常開點(diǎn)閉合，從而使二運(yùn)真空接觸器線圈得電，真空接觸器主觸點(diǎn)閉合，使轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)主回路接通電源，轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)啟動(dòng)。</p><p>　　在無故障時(shí)，顯示屏將顯示轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)正常啟動(dòng)提示。</p><p>　　當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)出現(xiàn)過載、過流、斷相等故障時(shí)，顯示屏將立刻彈出其相對(duì)應(yīng)的故障畫面。備用電機(jī)啟動(dòng)同轉(zhuǎn)運(yùn)電機(jī)相同。截割電機(jī)啟動(dòng)前要求

90、必須先發(fā)出報(bào)警信號(hào)。</p><p>　　油泵電機(jī)啟動(dòng)后，按下切割電機(jī)啟動(dòng)報(bào)警開關(guān)，其常開點(diǎn)閉合，起動(dòng)警報(bào)輸入端常開點(diǎn)閉合。這時(shí)電鈴警報(bào)輸出端得電，同時(shí)繼電器線圈得電，其常開點(diǎn)閉合，電鈴回路接通電源，電鈴發(fā)出報(bào)警鳴響。待延時(shí)5S后，PLC程序控制切割電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)，切割電機(jī)運(yùn)行PLC輸出端得電，同時(shí)切割電機(jī)運(yùn)行繼電器線圈得電，其常開點(diǎn)閉合，從而使切割電機(jī)真空接觸器得電，真空接觸器主觸點(diǎn)閉合，使切割電機(jī)主回路接通電源

91、，切割電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行。在無故障時(shí)，顯示屏將顯示正常啟動(dòng)提示。</p><p>　　當(dāng)切割電機(jī)出現(xiàn)過載、過流、斷相等故障時(shí)，顯示屏將立刻彈出其相對(duì)應(yīng)的故障畫面。</p><p>　　高速與低速啟動(dòng)情況相同，但需注意的是電機(jī)的兩種速度運(yùn)行是互鎖關(guān)系。</p><p><b>　?。?）停止控制</b></p><p>　　停機(jī)

92、順序與啟動(dòng)順序相反。先關(guān)閉切割電機(jī)，最后關(guān)閉油泵電機(jī)。按下切割電機(jī)停止開關(guān)，其常開點(diǎn)閉合，切割電機(jī)停止PLC輸入端常開點(diǎn)閉合， 使切割電機(jī)運(yùn)行PLC輸出端失電，其常開點(diǎn)打開，同時(shí)繼電器線圈失電，其常開點(diǎn)斷開，使切割電機(jī)運(yùn)行真</p><p>　　空接觸器線圈失電，真空接觸器主觸點(diǎn)斷開，最終切割電機(jī)主回路電源被切斷，運(yùn)行中的切割電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　按下二運(yùn)停止轉(zhuǎn)換開關(guān)，其常開

93、點(diǎn)閉合，二運(yùn)停止PLC輸入端常開點(diǎn)閉合，二運(yùn)運(yùn)行PLC輸出端失電，其常開點(diǎn)打開，同時(shí)二運(yùn)運(yùn)行繼電器線圈失電，其常開點(diǎn)斷開，使二運(yùn)真空接觸器線圈失電，真空接觸器主觸點(diǎn)斷開，最終二運(yùn)電機(jī)主回路電源被切斷，二運(yùn)電機(jī)停止運(yùn)行。</p><p>　　按下旋油泵停止開關(guān)，油泵停止PLC輸入端常開點(diǎn)閉合，使油泵運(yùn)行PLC輸出端失電，其常開點(diǎn)打開，同時(shí)油泵運(yùn)行繼電器線圈失電，其常開點(diǎn)斷開，使真空接觸器線圈失電，主觸點(diǎn)斷開，最終油

94、泵電機(jī)主回路電源被切斷，運(yùn)行中的油泵電機(jī)將停止運(yùn)行。</p><p><b>　　（3）總急停</b></p><p>　　機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，按下緊急停止按鈕SB1或SB2，0和13常開閉合，PLC停止所有輸出繼電器，使運(yùn)行中的各電機(jī)立刻停止。在正常情況下，按下緊急停止按鈕SB1和SB2,并順時(shí)針旋鈕自鎖，機(jī)器各電機(jī)不能啟動(dòng)。SB3為截割停止按鈕，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)自鎖，使截割

95、電機(jī)不能啟動(dòng)。</p><p>　　補(bǔ)充為了增強(qiáng)系統(tǒng)可靠性，在控制回路中增設(shè)了漏檢接觸器LJ及中間繼電器KA1~KA7，漏檢接觸器能有效將主回路高電壓隔離。SB1-SB3為緊急停止按鈕， SB1緊急停止按鈕裝在操作箱內(nèi)，和設(shè)在整機(jī)油箱前側(cè)的緊急停止按鈕SB2共同 作為機(jī)器總急停，當(dāng)發(fā)生緊急情況需要停止機(jī)器時(shí)，按下此按鈕并自鎖，電鈴及各電機(jī)均停止工作。截割緊急停止按鈕SB3設(shè)在整機(jī)左側(cè)，司機(jī)席前部，按下SB3自鎖，

96、截割電機(jī)不能啟動(dòng)。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA1-SA5均為自動(dòng)復(fù)位式，安裝在操 作箱內(nèi)，控制電鈴報(bào)警及各電機(jī)啟動(dòng)和停止</p><p>　　3.7.4 控制電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-3 控制電路</p><p><b>　　3.8 總控制圖</b></p><p>　　3.9 參數(shù) </p>&

97、lt;p><b>　　表3-1 電氣參數(shù)</b></p><p>　　4 掘進(jìn)機(jī)液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 液壓系統(tǒng)結(jié)簡介 </p><p>　　一個(gè)完整的系統(tǒng)由五個(gè)部分組成，即動(dòng)力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和液壓油?！　?dòng)力元件的作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的油泵，它向整個(gè)液壓系

98、統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。</p><p>　　執(zhí)行元件(如液壓缸和液壓馬達(dá))的作用是將液體的壓力能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?！　】刂圃?即各種液壓閥)在液壓系統(tǒng)中控制和調(diào)節(jié)液體的的壓力、流量和方向。根據(jù)控制功能的不同，液壓閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥。壓力控制閥又分為益流閥(安全閥)、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等；流量控制閥包括節(jié)流閥、調(diào)整

99、閥、分流集流閥等；方向控制閥包括單向閥、液控單向閥、梭閥、換向閥等。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥?！　≥o助元件包括油箱、濾油器、油管及管接頭、密封圈、壓力表、油位油溫計(jì)等?！　∫簤河褪且簤合到y(tǒng)中傳遞能量的工作介質(zhì)，有各種礦物油、乳化液和合成型液壓油等幾大類。</p><p>　　S100E掘進(jìn)機(jī)除截割頭是由電機(jī)通過減速器驅(qū)動(dòng)外，其余各部分均采用液壓傳動(dòng)。系統(tǒng)主泵站由一臺(tái)5

100、5kW的電動(dòng)機(jī)通過同步齒輪箱驅(qū)動(dòng)一臺(tái)雙聯(lián)齒輪泵和一臺(tái)三聯(lián)齒輪泵，同時(shí)分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機(jī)回路供壓力油，主系統(tǒng)由五個(gè)獨(dú)立的開式系統(tǒng)組成。該機(jī)還設(shè)有液壓錨桿鉆機(jī)泵站，可同時(shí)為二臺(tái)錨桿鉆機(jī)提供壓力油，另外系統(tǒng)還設(shè)置了文丘里管補(bǔ)油系統(tǒng)為油箱補(bǔ)油，避免了補(bǔ)油時(shí)對(duì)油箱的污染。</p><p>　　4.2 設(shè)計(jì)任務(wù)要求:</p><p>　　確定S100E掘進(jìn)機(jī)控制系統(tǒng)的動(dòng)力元件、

101、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件，準(zhǔn)確描述掘進(jìn)機(jī)液壓控制回路，繪出液壓控制原理圖</p><p>　　4.3 參數(shù)的確定： </p><p>　　1、系統(tǒng)壓力: 最大18 Mpa ；</p><p>　　2、系統(tǒng)流量：325 L/min ；</p><p>　　3、油泵電機(jī)功率：55 KW ；</p><p

102、>　　4、油箱容積：395 L ；</p><p>　　5、行走馬達(dá)輸出功率：7 KW （單）； </p><p>　　6、星輪馬達(dá)輸出功率：8.8 KW（單）；</p><p>　　7、一運(yùn)馬達(dá)輸出功率：9.8 KW（單）；</p><p>　　8、噴霧馬達(dá)輸出功率：3.6KW ；</p><p>　　9、五聯(lián)

103、換向閥安全調(diào)定壓力：20 Mpa ；</p><p>　　10、行走回路泵輸出功率：15.7KW;</p><p>　　11、一運(yùn)回路泵輸出功率：24.5 KW；</p><p>　　4.4 液壓控制原理圖</p><p>　　4.5 液壓元件的確定</p><p>　　4.5.1 動(dòng)力元件的選用</p>

104、<p>　　本系統(tǒng)主泵站由一臺(tái)55kW的電動(dòng)機(jī)通過同步齒輪箱驅(qū)動(dòng)一臺(tái)雙聯(lián)齒輪泵和一臺(tái)三聯(lián)齒輪泵，同時(shí)分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、輸送機(jī)回路供壓力油</p><p>　　4.5.2 執(zhí)行元件的選用</p><p><b>　　1、油缸</b></p><p>　　本機(jī)有四組油缸，共八根。截割機(jī)構(gòu)升降油缸、回轉(zhuǎn)油缸、鏟板升降油缸

105、和后支撐</p><p>　　油缸各兩根，結(jié)構(gòu)形式均相同，如圖5-1所示，其中鏟板升降油缸和后支撐油缸通用。</p><p>　　圖5-1 油缸結(jié)構(gòu)形式</p><p><b>　　2、液壓馬達(dá)</b></p><p>　　由一臺(tái)輸出功率：7 KW的行走馬達(dá) ，一臺(tái)輸出功率：8.8 KW的星輪馬達(dá)；輸出功率：9.8 K

106、W的一運(yùn)馬達(dá)，輸出功率：3.6KW 的噴霧馬達(dá)</p><p>　　4.5.3 控制元件的選用</p><p>　　四聯(lián)手動(dòng)換向閥，主要由進(jìn)油閥、多路換向閥、回油閥三部分組成。進(jìn)油閥有壓力油口P和回油口O，在P和O之間裝有閥組總溢流閥。換向閥部分是由閥體和滑閥組成，滑閥的機(jī)能均為Y型，閥體為并聯(lián)型，因此，既可以分別操作又可以同時(shí)操作，當(dāng)同時(shí)操作時(shí)油缸的工作速度減慢。當(dāng)滑閥處于中位時(shí)，油泵通

107、過閥組卸荷。為了防止工作腔的壓力油向P腔倒流，保護(hù)油泵，設(shè)置了單向閥。結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 四聯(lián)手動(dòng)換向閥</p><p>　　4.5.4 輔助元件的選用</p><p>　　1. 吸油過濾器(過濾精度為100μm)</p><p>　　為了保護(hù)油泵及其它液壓元件，避免吸入污染雜質(zhì)，有效地控制液壓系統(tǒng)污染，提高液

108、壓系統(tǒng)的清潔度，在油泵的吸油口處設(shè)置了兩個(gè)吸油過濾器，該過濾器為粗過濾。當(dāng)更換、清潔濾芯或維修系統(tǒng)時(shí)，只需旋開濾油器端蓋(清洗蓋)，抽出濾芯，此時(shí)自封閥就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，隔絕油箱油路，使油箱內(nèi)油液不會(huì)向外流出。這樣使清洗、更換濾芯及維修系統(tǒng)變得非常方便。另外，當(dāng)濾芯被污染物堵塞時(shí)，設(shè)在濾芯上部的油路旁通閥就自動(dòng)開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。如圖5-3所示。</p><p>　　圖5-3 吸油

109、過濾器</p><p>　　2. 回油過濾器(過濾精度為20μm)</p><p>　　為了使流回油箱的油液保持清潔，在液壓系統(tǒng)中設(shè)置了兩個(gè)回油過濾器，該過濾器為精過濾，位于油箱的上部。當(dāng)濾芯被污染物堵塞或系統(tǒng)液溫過低，流量脈動(dòng)等因素造成進(jìn)出油口壓差為O.35MPa時(shí)，壓差發(fā)訊裝置便彈出，發(fā)出訊號(hào)，此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換濾芯或提高油液溫度。更換濾芯時(shí)，只需旋開濾油器濾蓋(清洗蓋)即可更換濾芯或向油

110、箱加油。若未能及時(shí)停機(jī)更換濾芯時(shí)，則設(shè)在濾芯下部的旁通閥就會(huì)自動(dòng)開啟工作(旁通閥開啟壓力為O.4MPa)，以保護(hù)系統(tǒng)。如圖5-4所示</p><p>　　圖5-4 回油過濾器</p><p><b>　　3. 油箱</b></p><p>　　本液壓系統(tǒng)采用封閉式油箱(見圖5-5)，采用N68號(hào)抗磨液壓油。油箱采用二級(jí)過濾，設(shè)置了兩個(gè)吸油過濾

111、器和兩個(gè)回油過濾器，有效地控制了油液的污染，并采用文丘里管補(bǔ)油，進(jìn)一步降低了油液的污染。油箱上還配有液位液溫計(jì)，當(dāng)液位低于工作油位或油溫超過規(guī)定值(65℃)時(shí)，應(yīng)停機(jī)加油或降溫。油箱冷卻器采用了熱交換量較大的板翅式散熱器，總熱交換量達(dá)40000kcal/h，以保障系統(tǒng)正常油溫和粘度的要求。 </p><p>　　注意! 應(yīng)經(jīng)常觀察油位，保證油箱油位在液位液溫計(jì)的最高警戒位和最低警戒位之間。</p>

112、;<p>　　1-吸油過濾器 2-冷卻器 3-油箱體 4-液位液溫計(jì) 5-回油過濾器</p><p><b>　　圖5-5 油 箱</b></p><p>　　4.6 控制回路的確定</p><p>　　4.6.1 油缸回路</p><p>　　油缸回路采用雙聯(lián)齒輪泵的后泵(40泵)通過四聯(lián)多路換

113、向閥分別向4組油缸(截割升降、回轉(zhuǎn)、鏟板升降、后支撐油缸)供壓力油。油缸回路額定工作壓力由四聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)自帶的溢流閥調(diào)定，其大小為16MPa。</p><p>　　截割機(jī)構(gòu)升降、鏟板升降和后支撐各兩個(gè)油缸，它們各自兩活塞腔并接，兩活塞桿腔并接。而截割機(jī)構(gòu)兩個(gè)回轉(zhuǎn)油缸為一個(gè)油缸的活塞腔與另一油缸的活塞桿腔并接。</p><p>　　為使截割頭、鏟板和后支撐油缸能在任何位置上鎖定，不致因

114、換向閥及管路的漏損而改變其位置，或因油管破裂造成事故，以及防止截割頭、鏟板下降過速，使其下降平穩(wěn)，故在各回路中裝有平衡閥。</p><p>　　4.6.2 行走回路</p><p>　　行走回路由雙聯(lián)齒輪泵的前泵(63泵)向兩個(gè)液壓馬達(dá)供油，驅(qū)動(dòng)機(jī)器行走。行走速度為3m/min；當(dāng)刮板輸送機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，供輸送機(jī)回路的63泵便并入行走回路，此時(shí)的兩個(gè)齒輪泵(均為63泵)同時(shí)向行走馬達(dá)供油，實(shí)現(xiàn)

115、快速行走，其行走速度為6m/min。系統(tǒng)額定工作壓力為16MPa，且由裝在兩聯(lián)多路換向閥閥體內(nèi)的溢流閥調(diào)定。</p><p>　　注意：根據(jù)該機(jī)器液壓系統(tǒng)的特點(diǎn)，行走回路的工作壓力調(diào)定時(shí)，必須先將刮板輸送機(jī)開動(dòng)(由于快速行走時(shí)，行走回路中并入了輸送機(jī)回路的63泵，而輸送機(jī)回路的系統(tǒng)額定工作壓力為14MPa)。</p><p>　　通過操作多路換向閥手柄來控制行走馬達(dá)的正、反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的前