掘進機工作原理
EBZ120型掘進機主要結構和工作原理
EBZ120型掘進機主要由截割部、裝載部、刮板輸送機、行走部、機架和回轉臺、液壓系統(tǒng)、水系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)等部分組成，參見圖1。
3.1截割部 截割部又稱工作機構，結構如圖2所示，主要由截割電機、叉形架、二級行星減速器、懸臂段、截割頭（截割頭有大、小兩種規(guī)格，可供用戶選擇）組成。 截割部為二級行星齒輪傳動。由120kW的水冷電動機輸入動力，經齒輪聯(lián)軸節(jié)傳至二級行星減速器，經懸臂段，將動力傳給截割頭，從而達到破碎煤巖的目的。 小截割頭最大外徑為φ700，在其周圍安裝有27把強力鎬形截齒，由于其破巖過斷層能力強，所以主要用于半煤巖巷的掘進。大截割頭設計為截錐體形狀，最大外徑為φ960，在其周圍安裝有33把強力鎬形截齒，適用于煤巷的掘進。兩種截割頭可以互換，用戶可以根據(jù)需要選用。 整個截割部通過一個叉形框架、兩個銷軸鉸接于回轉臺上。借助安裝于截割部和回轉臺之間的兩個升降油缸，以及安裝于回轉臺與機架之間的兩個回轉油缸，來實現(xiàn)整個截割部的升、降和回轉運動，由此截割出任意形狀的斷面。
3.3 裝載部 裝載部主要由鏟板及左右對稱的驅動裝置組成，通過低速大扭矩液壓馬達直接驅動三爪轉盤向內轉動，從而達到裝載煤巖的目的。鏟板設計有寬（2.8m）、窄(2.5m)兩種規(guī)格，供用戶根據(jù)需要選擇、訂貨。
裝載部安裝于機器的前端。通過一對銷軸和鏟板左右升降油缸鉸接于主機架上，在鏟板油缸的作用下，鏟板繞銷軸上、下擺動,可向上起360mm，向下臥底250mm。當機器截割煤巖時，應使鏟板前端緊貼底板，以增加機器的截割穩(wěn)定性。
3.4 刮板輸送機
刮板輸送機主要由機前部、機后部、驅動裝置、邊雙鏈刮板、張緊裝置和脫鏈器等（改向輪組裝在裝載部上）組成。 刮板輸送機位于機器中部，前端與主機架和鏟板鉸接，后部托在機架上。機架在該處設有可拆裝的墊塊，根據(jù)需要，刮板輸送機后部可墊高，增加刮板輸送機的卸載高度。 刮板輸送機采用低速大扭矩液壓馬達直接驅動，刮板鏈條的張緊是通過在輸送機尾部的張緊油缸來實現(xiàn)。
3.5 行走部
EBZ120型掘進機采用履帶式行走機構。左、右履帶行走機構對稱布置，分別驅動。各由10個高強度螺栓（M30×2、10.9級）與機架相聯(lián)。左、右履帶行走機構各由液壓馬達經三級園柱齒輪和二級行星齒輪傳動減速后，將動力傳給主動鏈輪，驅動履帶運動。 現(xiàn)以左行走機構為例，說明其結構組成及傳動系統(tǒng)。左行走機構主要由導向張緊裝置、左履帶架、履帶鏈、左行走減速器、液壓馬達、摩擦片式制動器等組成。摩擦片式制動器為彈簧常閉式，當機器行走時，泵站向行走液壓馬達供油的同時，向摩擦片式制動器提供壓力油推動活塞，壓縮彈簧，使摩擦片式制動器解除制動。 本機工作行走速度為3m/min，調動行走速度為6m/min。通過使用黃油槍向安裝在導向張緊裝置油缸上的注油嘴注入油脂，來完成履帶鏈的松緊調整（油缸張緊行程120mm），調整完畢后，裝入適量墊板及一塊鎖板，擰松注油嘴螺塞，泄除油缸內壓力后再擰緊該螺塞，使張緊油缸活塞不承受張緊力。
3.6 機架和回轉臺
機架是整個機器的骨架，機架為組焊件。在機器的組成中起著重要的作用，它承受著來自截割、行走和裝載的各種載荷，機器中的各部件均用螺栓或銷軸與機架
聯(lián)接。 回轉臺主要用于支承、聯(lián)接并實現(xiàn)切割機構的升降和回轉運動?；剞D臺座在機架上，通過大型回轉軸承用止口、36個高強度螺栓與機架相聯(lián)。工作時，在回轉油缸的作用下，帶動切割機構水平擺動。截割機構的升降是通過回轉臺支座上左、右耳軸鉸接相連的兩個升降油缸實現(xiàn)的。 左、右后支撐腿是各通過后支撐油缸及銷軸分別與后機架連接，它的作用有四：
a. 切割時使用，以增加機器的穩(wěn)定性；
b. 窩機時使用，以便履帶下墊板自救；
c. 履帶鏈斷鏈及張緊時使用，以便操作；
d. 抬起機器后部，以增加臥底深度。
3.7 液壓系統(tǒng)
該掘進機在完成各種功能時，所需要的動作有截割頭的旋轉運動、裝載星輪的轉動、運輸機驅動鏈輪的轉動、行走主動鏈輪的轉動、油缸的動作。 那么本機除截割頭的旋轉運動外，其余各部分均采用液壓傳動。系統(tǒng)主泵站由一臺55kW的電動機通過同步齒輪箱驅動一臺雙聯(lián)齒輪泵和一臺三聯(lián)齒輪泵，同時分別向油缸回路、行走回路、裝載回路、運輸機回路、皮帶轉載機回路供壓力油，主系統(tǒng)由五個獨立的開式系統(tǒng)組成。 另外該機還設有液壓錨桿鉆機泵站，可同時為二臺錨桿鉆機提供壓力油，另外系統(tǒng)還設置了文丘里管補油系統(tǒng)為油箱補油，避免了補油時對油箱的污染。
3.7.1 油缸回路
油缸回路采用雙聯(lián)齒輪泵的后泵（40泵）通過四聯(lián)多路換向閥分別向4組油缸（截割升降、回轉、鏟板升降、支撐油缸供）壓力油。油缸回路工作壓力由四聯(lián)多路換向閥閥體內自帶的溢流閥調定，調定的工作壓力為16MPa。 截割機構升降、鏟板升降和后支撐各兩個油缸，它們各自兩活塞腔并接，兩活塞
桿腔并接。而截割機構兩個回轉油缸為一個油缸的活塞腔與另一油缸的活塞桿腔并接。 為使截割頭、支撐油缸能在任何位置上鎖定，不致因換向閥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。
3.7.2 行走回路
行走回路由雙聯(lián)齒輪泵的前泵（63泵）向兩個液壓馬達供油，驅動機器行走。行走速度為3m/min；當轉盤不運轉時，供裝載回路的50泵自動并入行走回路，此時的兩個齒輪泵（63泵和50泵）同時向行走馬達供油，實現(xiàn)快速行走，其行走速度為6m/min。系統(tǒng)工作壓力為16MPa?；芈饭ぷ鲏毫τ裳b在兩聯(lián)多路換向閥閥體內的溢流閥調定。注意：根據(jù)該機器液壓系統(tǒng)的特點，行走回路的工作壓力必須在裝載回路的工作壓力調定之前調定。調定時，先將裝載回路溢流閥擰死，行走回路調好后務必將裝載回路溢流閥松開?？焖傩凶邥r，由于并入了裝載回路的50泵，其系統(tǒng)工作壓力為14Mpa。 通過操作多路換向閥手柄來控制行走馬達的正、反轉，實現(xiàn)機器的前進、后退和轉彎。注意：機器要轉彎時，最好同時操作兩片換向閥（即使一片閥的手柄處于前進位置，另一片閥手柄處于后退位置）。除非特殊情況，盡量不要操作一片換向閥來實現(xiàn)機器轉彎。 防滑制動是用行走減速器上的摩擦制動器來實現(xiàn)。制動器的開啟由液壓控制，其開啟壓力為3MPa。制動油缸的油壓力由多路換向閥控制。行走回路不工作時，制動器處于閉鎖狀態(tài)。
3.7.3 裝載回路
裝載回路由三聯(lián)齒輪泵的前泵（50泵），通過一個齒輪分流器分別向2個液壓馬達供油, 用一個手動換向閥控制馬達的正、反轉。該系統(tǒng)的工作壓力為14Mpa，
通過調節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。 齒輪分流器內的兩個溢流閥的調定壓力均為16MPa。該閥的壓力是通過專用的液壓實驗臺調定的。注意：該溢流閥的調定壓力在機器出廠時已經調節(jié)好，在機器使用過程中不能調節(jié)壓力。
3.7.4 運輸回路
運輸回路由三聯(lián)齒輪泵的中泵（50泵）向一個液壓馬達供油，用一個手動換向閥控制馬達的正、反轉。系統(tǒng)工作壓力為14MPa，通過調節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。
3.7.5 轉載機回路
轉載機回路由三聯(lián)齒輪泵的后泵（40泵）向轉載馬達供油，通過一手動換向閥控制馬達的正反轉。系統(tǒng)工作壓力為10MPa，通過調節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。
3.7.6錨桿鉆機回路
錨桿鉆機回路由一臺15kW電機驅動一臺雙聯(lián)齒輪泵，通過二個手動換向閥可同時向兩臺液壓錨桿鉆機供油。系統(tǒng)工作壓力為10MPa，通過調節(jié)換向閥體上的溢流閥來實現(xiàn)。
3.7.7油箱補油回路
油箱補油回路由兩個截止閥、文丘里管和接頭等輔助元件組成，為油箱加補液壓油。補油系統(tǒng)并接在錨桿鉆機回路的回油管路上（若掘進機不為錨桿鉆機提供油源，則補油系統(tǒng)并接在運輸回路或轉載機回路的回油管路上）。在補油系統(tǒng)不工作時，截止閥Ⅱ關閉，截止閥Ⅰ開啟；當需要向油箱補油時，截止閥Ⅰ關閉，截止閥Ⅱ開啟，油液經過文丘里管時，在A口產生負壓，通過插入油筒5內的吸油管吸入，將油補入油箱。
注意： 1、補油時，油箱內必須要有一定量的油，以保證油泵吸油時不吸空。否則，不僅不能補油，而且易損壞油泵。 2、給油箱加好油后，必須將截止閥Ⅱ關閉，截止閥Ⅰ開啟。切記！在系統(tǒng)工作時，決不能將截止閥Ⅰ和Ⅱ同時關閉。否則，會造成危險。
3.7.8幾種主要的液壓元件
(1) 吸油過濾器 為了保護油泵及其它液壓元件，避免吸入污染雜質，有效地控制液壓系統(tǒng)污染，提高液壓系統(tǒng)的清潔度，在油泵的吸油口處設置了兩個吸油過濾器，該過濾器為精過濾。當更換、清潔濾芯或維修系統(tǒng)時，只需旋開濾油器端蓋(清洗蓋)，抽出濾芯，此時自封閥就會自動關閉，隔絕油箱油路，使油箱內油液不會向外流出。這樣使清洗、更換濾芯及維修系統(tǒng)變得非常方便。另外，當濾芯被污染物堵塞時，設在濾芯上部的油路旁通閥就自動開啟，以避免油泵出現(xiàn)吸空等故障，提高液壓系統(tǒng)的可靠性。
(2) 回油過濾器 為了使流回油箱的油液保持清潔，在液壓系統(tǒng)中設置了兩個回油過濾器，該過濾器為粗過濾，位于油箱的上部。當濾芯被污染物堵塞或系統(tǒng)液溫過低，流量脈動等因素造成進出油口壓差為0.35MPa時，壓差發(fā)訊裝置便彈出，發(fā)出訊號，此時應及時更換濾芯或提高油液溫度。更換濾芯時，只需旋開濾油器濾蓋(清洗蓋)即可更換濾芯或向油箱加油。若未能及時停機更換濾芯時，則設在濾芯下部的旁通閥就會自動開啟工作(旁通閥開啟壓力為0.4MPa)，以保護系統(tǒng)。
(3) 四聯(lián)手動換向閥 四聯(lián)手動換向閥，主要由進油閥、多路換向閥、回油閥三部分組成。進油閥有壓力油口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
同時操作，當同時操作時工作速度減慢。當滑閥處于中位時，油泵通過閥組卸荷。為了防止工作腔的壓力油向P腔倒流，設置了單向閥。
(4) 油缸 本機有四組油缸，共八根。截割機構升降油缸、回轉油缸、鏟板升降油缸和后支撐油缸各兩根，結構形式均相同，其中鏟板升降油缸和后支撐油缸通用。
(5) 油箱 本液壓系統(tǒng)采用封閉式油箱（610L），采用N68號抗磨液壓油。油箱采用二級過濾，這樣有效地控制了油液的污染，并采用文丘里管補油，進一步降低了油液的污染，減少了故障。 油箱上還配有液位液溫計，當液位低于工作油位或油溫超過規(guī)定值（70℃）時，應停機加油或降溫。 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40000kcal/h，以保障系統(tǒng)正常油溫和粘度的要求。注意！應經常觀察油位，保證油箱液位在最高警戒位和最低警戒位之間。
（6）六點壓力表 按操縱臺標牌表明的位置接好油管。旋轉壓力表表盤，其指針所指的位置即為標牌表明的回路的工作壓力。
3.8 內、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)
本系統(tǒng)主要用于滅塵、冷卻掘進機切割電機及油箱，提高工作面能見度，改善工作環(huán)境，內、外噴霧冷卻除塵系統(tǒng)如圖15所示。 水從井下輸水管通過過濾器粗過濾后進入總進液球閥，一路經減壓閥減壓至1.5MPa后，冷卻油箱和切割電機，再引至前面霧狀噴嘴架處噴出。另一路不經減壓閥的高壓水，引至懸臂段上的內噴霧系統(tǒng)的霧狀噴嘴噴出，當沒有內噴霧時，此路水引至叉形架前方左右兩邊的加強型外噴霧處的線型噴嘴噴出。
內噴霧配水裝置安裝在懸臂段內，8個線型噴嘴分別安裝在截割頭的齒座之間；外噴霧噴霧架固定在懸臂筒法蘭上，安裝有10個霧狀噴嘴；加強型外噴霧的噴霧架固定在叉形架前端，安裝有8個線型噴嘴。
