EBZ100型掘进机培训教材课件.ppt

1、 2005年编制 目 录 一、主要技术规格 二、S-100型掘进机构造 三、操作方法 四、掘进机各部的调整 五、液压系统的组成及工作原理 六、电气系统的组成及工作原理 七、检查及维修 八、故障的排除 九、向井下运输 十、附录 十一、操作、维护、保养规程 十二、掘进机在煤矿井巷中的布置及相关的配套设备 S100型掘进机原是日本三井三池公司研制的产品。一九八五年以技贸结合的方式三井三池公司将全部的设计资料和制造技术转让给佳木斯煤矿机械厂。佳木 斯煤矿机械厂通过引进、消化、吸收，于 一九八七年四月份制造出第一台产品。于一九八九年四月能源部委托煤科总院进行了技 术鉴定。转为正式批量生产，于一九九零年获

2、国家优质产品金奖。该机是煤矿井下掘进巷道使用的机械设备。它可以在煤巷或半煤岩巷道中使用。截割岩石最大抗压强度可达98Mpa。机器在设计上有下列优点：截割头可以伸缩；有提高机器稳定性的支撑装置；装运部、行走部等用液压驱动；截割功率显示，截割电机为双速电机，有热敏保护；内外喷雾等。该机截割能力大。机器稳定性好。粉尘少。操作与维护方 便，运行安全可靠，是我国重点推广使用的掘进机。该机也可以 在铁路、公路、上下水道等隧道中使用。现在随着市场需要，我厂又生产出S100A型掘进机，这种型号的掘进机采用低速大扭距马达代替原来的耙爪减速机和第一运输机的减速机。减少了维修量和事故点，从而减轻了劳动强度，提高了掘

3、进速度。同时，电控方面也使用了PLC编程控制器和综合保护器。为使煤矿现场有关人员更方便地了解S-100型掘进机和S100A型掘进机，我们编印了本教材。教材对S100型掘进机和S100A型掘进机主要技术特征、各机构组成、机械传动、润滑、液压、水系统、电控系统、操作方法、各部调整、检查、维修、向井下搬运等作了比较详细的说明，为方便读者查阅，还配备了一部分简图和图表。由于水平有限，不当之处，请批评指正。一、整机参数 1)型 号：S-100 总体长度：约8.3米 总体高度：约1.8米 总体宽度：约2.8米 2.4米 2.05米2)截割范围：高 度：约2.3米4.5米 宽 度：约2.5米5.1米 面 积

4、：约21平方米(定位截割)3)截 割 部：截割头型状：圆锥台形 截割头转数：23/46转/分 截割头伸缩量：约0.5米 电 动 机：100/604/8双速切换，水冷方式 1台 喷 雾：截割头内、外喷雾方式 4)铲 板 部：装载形式：S100型 耙爪式 S100A型 星轮式 装载宽度：S100型 2.8米、2.4米、2.05 米 S100A型 2.8米、2.5米 耙爪转数：S100型 40转/分 S100A型 装载能力：3立方米/分 原 动 机：S100型 轴向柱塞式液压马达1台,型号是:S100A型 径向柱塞式液压马达2台,型号是:NHM1113005)第一运输机：形 式：S100采用直径16

5、的圆环链,是双链刮板式。S100A采用直径18的圆环链,是双链刮扳式。溜槽尺寸：0.5米(宽)*0.4米(高)速 度：S100型 59米/分 S100A型 运输能力：4立方米/分 原 动 机：S100型 轴向柱塞式液压马达 1台 S100A型 径向柱塞式液压马 达2台 6)行走装置：形 式：履带式 履带宽度：0.45米 制动方式：圆盘制动器 行走速度：8米/分、4米/分 爬坡能力：正负15度 原 动 机：液压马达2台7)液压装置：(1)三连泵(齿轮泵)1台，型号：50毫升/转 40毫升/转 32毫升/转 (2)二连泵(齿轮泵)1台，型号：50毫升/转 32毫升/转 (3)液压马达 S100 3

6、6毫升/转，型号：300毫升/转，型号：S100A (4)油箱容量 约350升 (5)换 向 阀 七联换向阀(油缸用)1台，型号：二联换向阀(行走用)1台，型号：一联换向阀(铲板用)1台，型号：一联换向阀(第一运输机用)1台，型号：一联换向阀(喷雾用)1台，型号：(6)油冷却器 水冷式1台，型号：(7)油泵电动机 风冷式45KW1台，型号：8)喷雾泵1台，型号：(1)水量：40升/分 (2)水压：最大6Mpa 常用3Mpa (3)原动机：液压马达1台，型号：本掘进机由截割头、铲板、运输机、行走、后支承、本体、液压装置、电气装置及水系统等组成。2.1 截割头部 截割头部由截割头、伸缩筒、减速机、

7、截割电机及伸缩、升降、回转油缸等组成。截割头为圆锥台形状，原设计截割头最大外径为970毫米，在其圆周分布42把截齿，佳木斯煤机厂又设计了最大外径为690毫米的小截割头，其圆周分布30把截齿，两种 截割头可以互换，但用小截割头 时要安装 耐磨套，用户可根据 需要选择。在截割头 和减速机中间，有伸缩套筒部分，伸缩套 筒是由保护筒、外筒、内筒、花键 轴及花 键套等组成。致使截割头 具有约500毫米的 行程。截割头在四个油缸的作用下，能上下、左右移动，因此能够截割出任意形状的断面。截割减速机是由第一级中心轮、三个行星轮、一个行星轮架和第二级中心轮、五个行星轮、一个行星轮架、输出轴及内齿圈、轴承等组成。

8、装配时一定要注 意装配间隙，装 配尺寸等要求。不要象码积木那 样堆砌起来，以 免顶心等造成减 速机的损坏。截割头伸缩套筒与减速机、减速机与截割电机的连接，都采用24的螺栓连接，螺栓的力矩是882N.M。2.2 铲 板 部铲板部是指安装在两个偏心盘上相互转动的耙爪，把被截割下来的截割物装到运输机内的装置。铲板部是由主铲板、左右侧铲板、偏心盘、耙爪、减速机及液压 马达等组成。铲板部是用液压马达驱动的，经过减速，带动圆盘回转。铲板宽度为2.80米、2.40米及2.05米三种，由用户根椐实际需要选择。铲板在油缸的作用下，可向上抬起350毫米向下卧200毫米。左右侧铲板和主铲板相连接的连接螺栓的力矩是8

9、82N.M。铲板减速机由一级伞齿和两级正齿减速。需按图纸的技术要求进行装配，如装配不符合技术要求的话，将影响减速机的使用寿命。2.3 第一运输机 该运输机位于机体中央上部，是双链刮板式运输机。该运输机是由溜槽、刮板链、联接环、刮板等组成。联接刮板的螺栓的力矩为130N.M。刮板减速机是由两级直齿减速。2.4 本体部分本体部分是位于机体的中央 处，是以厚钢板为主材焊制而成 的。在本体的后部右侧，装有用于驱动液压统的45KW的电机，在前面上部装有截割头部，在后部装有第二运输机，在其左右侧分别装有履带行走部。2.9 电气部分 电气部分由电机、控制装置等组成。有截割电机、前照灯、截割停止按钮、操作箱、

10、联动开关、电气开关箱、后照灯、油泵电机、电磁阀、蜂鸣器、急停按钮及电缆类。电源电压：交流660V50Hz 3相 主回路电压：交流660V50Hz 3相 控制回路电压：交流220V50Hz 1相、直流24V 灯回路电压：交流24V50Hz 1相2.5 履带行走部该行走部是由行走架、驱动轮、张紧轮、支重轮、履带链、张紧油缸、张紧弹簧、减速机、马达等组成。该行走部是以液压马达驱动，通过行星减速机构实现行走。履带张紧装置由弹簧和油缸组成。弹簧可以缓冲和吸收其冲击力。用油缸调整履带的张紧程度。行走减速机是由一级直齿减速和两级行星减速组成。装配时 要留有一定的间隙，不能顶心，否则在使用中将减少减速机的使用

11、寿命。2.6 液压部2.6.1 液压系统是由油泵、换向阀、油缸、液压马达、油箱以及相互联接的配管所组成。2.6.2 液压系统的功能 1.机器的行走。2.截割头的上下、左右移动及伸缩。3.耙爪的转动。4.第一运输机的驱动。5.喷雾泵的驱动。6.铲板的升降。7.后支承器的升降。8.履带的张紧。2.6.3 油泵和液压马达 作为液压源的油泵通过分配齿轮箱与45KW电机相联接。将压力油分别送到铲板、运输机、行走各部液压马主各个油缸处。2.6.4 油缸的过负荷保护 为防止油缸过负荷造成的损坏，在换向阀内部都带有过载溢流阀。2.7 后支承器后支承器是用来减少在截割时机体的振动，以及防止机体的横向滑动。在后支

12、承器的两边分别装有升降支承器的油缸，后支承器的机架用螺栓与本体相联。2.8 水系统水系统由三个分路组成：第一分路是外喷雾，是将外来水直接喷出；第二分路是冷却切割电机和油冷却器；第三分路是内喷雾。内喷雾是通过柱塞式水泵增压后(3Mpa)喷出,起到灭尘和冷却截齿的作用。内喷雾的动力源是液压马达。2.9 电气部分 本质安全回路电压：直流24V以下 2.9.1 电机 用途输出功率 起动方式截割用低速 60KW 8P高速 100KW4P 直接起动 低高速油泵用45KW 4P 直接起动二运用7.5KW 直接起动 (1)截割用电机DEBD-100/60-4/8S 1)构造 本电机为隔爆构造，具有充分的耐久性

13、。壳体用厚钢板制作。电机为水冷却式。冷却水的流量为：20升/分以上，冷却水的压力为：1.5Mpa。a：定子线圈 将扁铜线在绕线模上缠绕后下入槽内，为H级绝缘。b：轴承 负荷侧轴承型号为32320，其对应侧轴承型号为320。当更换轴承时应采用与此相同型号的轴承。c：油封 负荷侧所使用的油封为PG9513012及PG11514014，相对应侧为PG11514014型油封。d：润滑脂 轴承部分为密闭构造，因此，当定期维修或在一年中，卸开轴承盖更换一次黄干油。黄干油应为优质的电机轴承润滑脂。当更换另种牌号润滑脂时，必须将原有的润滑脂清洗干净，且不可混合使用。否则会给轴承带来不利的影响。e：温度检测 在

14、定子线圈的端部埋设有热敏电阻，进行温度检测。热敏电阻引出线经接线盒引出。2)拆卸检查时的注意事项当拆卸各个另件时，必须作好相应的配合位置标志，装配时则以此标志为基准，如果装配位置有变化，在温升的影响下，将会发生变形，轴承等件的垂直度发生变化，就会造成发热或振动的不良现象。特别应当注意的是，在拆卸或装配时不要使转子与定子及线圈的表面造成划伤现象。当检果电机轴时，特别是对轴承处及与防爆板处的配合面，要认真加以检查，对不良部位有必要采取修复及电镀等。在轴两端处交款 电机轴架起，用千分表检查弯曲度，修正界限为3/100毫米。a：定子线圈 用干燥炉去除定子线圈内的水份。当用清洗液清洗附着的油脂后，也应进

15、行干燥处理。当清洗时，注意清洗方法，不要使不干净的清洗液浸入到槽内。在清洗的同时，检查楔块是否松动、线圈有否变形、金箔线有否不正常，视情况更换或者修复。b：轴承已拆卸的轴承绝对不能再次使用。用4060的洗油清洗轴承部，检查确认有无划伤，磨损的状况，锈蚀的程度，视具体情况决定是否需要更换轴承。当需要更换新的轴承时，装配前应测定轴承与轴径及轴承座之间的尺寸公差。轴径及轴承座公差表格 另外，在装配新轴承之前用 4060的清洗油，将轴承处的防锈剂清洗干净。然后再用新的清洗油充分清洗，检查轴承内是否有伤痕、生锈等现象。清洗后的轴承特别注意不能直接用手摸拿，否则会引起轴承生锈。而应该带上橡胶手套进行装配。

16、轴承的装配 必须采用烘装法装配轴承。将清洗干净的轴承，置入100左右的机械油中加热十分钟左右以后，再很快的将轴承套入已事先表洗干轴径处。轴承的拆卸 当需要更换新轴承时，用喷灯加热轴承，当轴承内圈涨后很快的将轴承抽下。如果不加热拆卸轴承，会造成轴径划伤。c：黄干油 更换黄干油时，应使用壳牌R型黄干油或国产锂基三号润滑 脂。补加黄干油时，应事先将旧黄干油清洗干净。轴承内填满黄干油，轴承座内的加入量为空间的三分之一。在加入黄干油时，决不单纯是轴承座内的添加，特别应注意轴承内部的加注。d：油封 在组装电机时，应首先将油封装入轴承盖内，且应注意油封的装配方向。当安装轴承盖时，应先在油封与轴径相接触面涂抹

17、油或黄干油后再将轴承压盖充分的压入。当轴被油封的磨擦转动面磨损时，可采用磨削后电镀处理方法修复。油封拆卸后再装配时，应更换新的油封。(2)油泵电机DEB45 1)构造和保养 该油泵电机系隔爆构造，其电机壳体及端盖为铸件。具有良好的耐久性，电机的冷却方式为风冷式。绝缘等级为F级。a:轴承 其负荷侧为32314号轴承。相对侧为314号轴承当更换轴承时，应使用与此相同型号的轴承。b:油封 电机两侧的油封为PG709012。c：黄干油 该电机轴承部的结构为密闭式。当定期拆卸时或在一年当中，拆下轴承端盖更换一次黄干油。黄干油为电机轴承用优质黄干油。混合使用油脂是造成事故的原因之一。2)拆卸、检查时的注意

18、事项 参照截割用电机项要求用锂基三号润滑脂润滑。2.9.2 控制装置 1.电气开关箱 MDK1001型 电气开关箱为隔爆兼本质安全型电气设备，其隔爆壳体用钢板焊制。壳体分上腔和下腔。下腔为主腔，大部分电器元件安装其中；上腔为接线腔，通过接线嘴用电缆与电源、负载及其它元器件相连。其供电电压660V；额定功率155KW，额定电流167A。开关箱位于掘进机本体部的左后方，掘进机的主要电气无件都安装在此开关箱内，在开关箱上侧设置机内配电缆接线腔，开关箱的主腔和接线腔均为隔爆型 结构，接线腔和壳体上均设有接地螺栓。开关箱整体为长方形，箱门和上盖用螺栓和箱体紧固，箱门只有在电源开关处于“停止”的位置才能打

19、开，电气无件均装在主腔内，主腔内芯子分为壳芯装配和门芯装配两个部分。壳芯装配有两块安装板，分别安装在壳体上，为螺栓固定式结构，主电路的电气无件基本上都安装在这两块安装板上。门芯装配又分中门装配和前门装配，中门装配有中间继电器，整流电源负荷监测等控制均器件，此门可向一侧打开，前门装配是装在门体上，主要是显示和指示仪及指示灯。开关箱的接线腔内装有一组三相电源接线端子，四组三相电机引线端子和八个七芯低压接线端子，另外设置两个接地接线端子，在其左右后三个壁上设置大小不等的二十个接线口，可供开关箱和其它设备连线，右壁上的进线嘴可穿入电缆外径为50的电源线，左壁上的三个进线嘴可穿入两根外径48的截割电机电

20、缆和外径为28的三十芯控制电缆，后壁上的16个进线嘴可穿入外径32的油泵电缆和外径为28 的第二运输机电缆，另外14个18的进线嘴可穿入14.5的电缆，用于开关箱和其它设备连线，其中有两只进线嘴专为本质安全回路提供的，此两个进线嘴应涂成特殊颜色。在开关箱内，装有配线用的断路器、交流接触器、变流器、单相变压器、保险、辅助继电器、时间继电器、电机保护等电器 元件。由此实现对电源的开关、油泵和截割电机及第二运输机电机的控制。另外，为了监视截割电机的负荷程度，将热敏继电器、电机过热保护器作为保护装置，分别配置电流互感器、电机负荷监视器、直流电源装置。第二运输机联动运转用的联动开关，为本质安全回路型。在

21、此本质安全回路中，采用了集成线路印刷板和电源隔爆墙装置。在开关箱的门板内，分别配置有电压表、电流表、计时器、指示灯。操作箱 MCZ21001型 操作箱为隔爆构造，位于司机席处。操作箱内分别配备有：截割、油泵、第二运输机各电机开关及截割报警、信号、紧急停止开关、截割高低速切换开关、第二运输机单、联动切换开关和操作时所必需的指示灯(发光二极管)。操作箱为隔爆型电气设备，其防爆壳用钢板焊制，壳体分为前腔和后腔，前腔为主腔，控制按钮及指示灯装在其中；后腔为接线腔，通过进线嘴用三十芯电缆和电器开关箱相加，其供电电压DC24V，额定电流10A。三、操作方法本掘进机在操作中，分电气和液压两个部分。应按下列顺

22、序，操作各个部分。3.1 操作顺序 3.1.1 将司机席后面的电气开关箱的手柄(主开关)逆时针转动，这时照明灯亮，即电源已闭合。3.1.2 操作司机席右侧操作箱的各开关。3.1.3 起动截割电机 (1)起动油泵电机，确认其电机的回转方向正确。(2)按截割警报按钮，警报鸣响，持续约5秒钟。(3)掘进机的操作者，检查机器周围的安全情况。(4)选择截割电机高速或低速状态，按动截割电机起动按钮，电机起动。3.1.4 开动第二运输机(桥式转载)的电机 (1)当单、联动转换开关位于单动位置时，用操作第二运输机的起动、停止按钮，控制其起动及停止。(2)当单、联动转换开关位于联动位置时，一经将第一运输机的操作

23、手柄向正转位置推动，第二运输机也随之起动。而当处于停止和反转位置时，第二运输机则不起动。3.1.5 换向阀操作 当起动油泵电机时，与其直接相联的五个油泵随之起动，供给液压油。司机席前面备有操作指示板，应记住操作位置，避免由于误操作而造成事故。(1)行走 前 进 a：行走有两个 手柄，左侧手柄 控制左侧行走；左 右 右侧手柄控制右 侧行走。图一 b：将手柄向前 后 退 推动，即向前行走。图一 c：将手柄向后拉，即后退。d：弯道时，将根据弯道的转向，使其中的一个手柄位于中央位置，操作另一手柄即可转弯。当在比较狭窄的巷道转弯时，前部的截割头及后部的第二运输机，不要碰撞左右的支柱。(2)铲板的操作 a

24、：耙爪的回转 将此手柄向前推动，耙爪正转；正 转 将手柄向后拉，耙爪逆转；当手柄在操作位置 停止 固定后，如需停止手柄复位到中间 位置。反 转 图二b：铲板部的升降 若将此手柄向前推动(图三)，铲板向 上 上抬起，铲板尖抬起来，铲板尖距地高度 可达350mm；停止 将手柄向下拉，铲板落下与底 板相接。下 当截割时，应将铲板尖与底板压 压接，以防止机体的振动。图三 3.1 操作顺序 当铲尖抬起，截割头处于最低位置与底板相接时，耙爪与截割头的下面相碰，将会给掘进机带来不利。另外，当铲板在抬起位置时，链条较原来处于松动状态。如果此时起动运输 机，会造成与溜槽底残留煤泥，致使链条浮起。(3)第一运输机

25、的操作(图四)将手柄向前推动，运输机正转；正 转 反之运输机反转。该运输机的 停止 最大通过高度为350毫米，因此，当有大块煤岩时，应事先打碎后再 运送。反 转 当运输机反转时，注意不要将 运输机上面的块状物卷入铲板下面。图四 当将操作箱内的第二运输机的单、联动转换开关，位于联动位置时，第一运输机一经起动，第二运输机也随之起动。(4)喷雾泵的操作 (图五)将手柄向前推动，喷雾泵被起动，进行 运 转 截割头的内喷雾；反向拉手柄(至中间 位置)喷雾泵被停止。当喷雾开动前，应将司机席右侧的截 停 止 割头外喷雾用的阀门打开，确认是否有 图五 外喷雾。如果此阀处于关闭状态，将 会造成喷雾泵的损坏。(5

26、)截割头 (图六)上 手柄由中间位置向右推动，截割头即向右进给；把手柄左 右 向左推动，截割头即向左进 给；向前推动，即向上进给；向后 下 拉，即向下进给。截割时不能向上同时又向右 图 六 及向下又向左，而必须单一操作。当掘进机定点掘进时，其截割断面为：高4.5米、宽5.1米,卧底量为0.25米。(6)截割头的伸缩 (图七)将手柄向前推动，截割头向前伸 伸 出；反之截割头收缩(行程为：约 500mm。停止 缩 图七 (7)后支承器的升降(图八)上 上 若将手柄向推动，后支承器将抬 起；反之后支承器下降。停 止 下 下 图 八 (8)压力表和温度计 在操作台上装有压力表、选择阀、油温表。通过选择

27、阀的不同位置，可以分别检测几处的油压状况。当油温超过70以上时，应停住掘进机，对液压系统及冷却水系统进行检查。待油温降低以后再行开机。(9)紧急停止 当机械设备或人身安全处于危险场合时，可直接按动紧急停止开关，此时全部电机停止运转。紧急停止开关，分别装在操作开关箱内及油箱的前部。(10)进行支护作业时的安全锁紧 当进行顶板或检查、更换截齿作业时，可将截割部作为脚踏台利用，但是，如果 此时由于误操作，而使截割头转动的话，则是非常危险的。因此，为防止由于误操作而造成的危险，在司机前方设置了使截割电机不能起动的安全锁紧开关。在支护作业时，必须先将此开关锁紧。然而，在此状态下，油泵电机还是能起动的，因此，在操作时必须充分注意安全。(此锁紧开关与装在油箱前面的紧急停止开关结构相同而功能是不同的。)