(論文)懸臂式掘進機設(shè)計論文最新優(yōu)秀畢業(yè)論文資料搜集嘔血奉獻

畢業(yè)設(shè)計（論文）第一章 緒論國外發(fā)達(dá)國家的煤炭行業(yè)經(jīng)過約50年的發(fā)展歷程,到20世紀(jì)末期,其整體技術(shù)水平;安全生產(chǎn)條件和勞動生產(chǎn)率大幅度提高，今天的煤炭行業(yè)已無異于其他行業(yè)，成為一個高技術(shù)、高安全、高效率的產(chǎn)業(yè)。近二三十年間，隨著采煤機械化和綜合機械化的發(fā)展，大大提高了采掘工作面的開采強度，工作面的掘進速度越來越快，這就要求加快掘進速度，達(dá)到采掘平衡。國內(nèi)外的生產(chǎn)實踐表明，只有實現(xiàn)掘進機械化，才能滿足這一要求。因此，掘進技術(shù)的多元化；掘進綜合機械化將是今后掘進技術(shù)和設(shè)備發(fā)展的趨勢。1.1 國內(nèi)外掘進技術(shù)和設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)代國內(nèi)外煤礦巷道的施工方法主要有鉆爆掘進和綜合機械化掘進兩種，綜合機械化掘進又可分為懸臂式掘進機掘進和全斷面巖巷掘進機掘進兩種技術(shù)和設(shè)備。巖巷掘進主要采用鉆爆掘進技術(shù)和設(shè)備；全斷面巖巷掘進機掘進技術(shù)和設(shè)備；煤和半煤巖巷主要采用懸臂式掘進機技術(shù)和設(shè)備，它是國內(nèi)外煤礦采用最為普遍的一種掘進技術(shù)和裝備，也是20世紀(jì)七八十年代迅速發(fā)展起來的一種先進的巷道掘進技術(shù)和裝備。其主要設(shè)備是懸臂式掘進機，它是集采、裝、運、行多功能于一體的一種大型煤礦井下機械設(shè)備，是一種機、電、液多學(xué)科領(lǐng)域知識比較集中的一體化產(chǎn)品。目前國際先進水平的懸臂式掘進機已實現(xiàn)自動控制及離機遙控操作。一、鉆爆破巖掘進鉆爆破巖掘進是技術(shù)相對比較簡單、發(fā)展最早的一種掘進技術(shù)。20世紀(jì)50年代，國外已基本實現(xiàn)鉆、裝、支等工序的單項機械化；60年代以后，主要是改進原有設(shè)備，組織平行作業(yè)，實現(xiàn)機械化配套作業(yè)線；進入70年代以來，自法國的Monda Bert 推出世界上第一臺實用的液壓鑿巖機后，液壓鑿巖機得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用。瑞典Atlas Copco公司于80年代研制推出的三檔式液壓鑿巖機，因可改變輸出沖擊能，所以適用于在不同硬度的巖石巷道掘進中鉆鑿炮眼，從而得到世界各國的重視。目前，液壓鑿巖機新產(chǎn)品更新?lián)Q代時間短，新產(chǎn)品、新型號不斷涌現(xiàn)，產(chǎn)品性能向大轉(zhuǎn)矩、大沖擊能和高頻率方向發(fā)展。二、懸臂式掘進機懸臂式掘進機作業(yè)線主要由懸臂式掘進機、橋式轉(zhuǎn)載機及后配套設(shè)備組成。掘進機把巖石切割破落下來之后，破碎的巖渣經(jīng)裝運機構(gòu)收集、轉(zhuǎn)運至機器尾部卸下，由配套橋式轉(zhuǎn)載機、運輸機或梭車運走。懸臂式掘進機的切割臂可以上下、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。履帶式行走機構(gòu)使機器調(diào)動靈活，便于轉(zhuǎn)彎、爬坡，對復(fù)雜地地質(zhì)條件適應(yīng)性強。20世紀(jì)后期，通過成功地開發(fā)和推廣使用錨桿支護技術(shù)，使懸臂式掘進機掘進技術(shù)適應(yīng)性大大增強進，進一步推動了該技術(shù)的推廣使用，目前已成為煤礦巷道掘進的一種最主要的方法。三、連續(xù)采煤機第一臺連續(xù)采煤機出現(xiàn)于20世紀(jì)40年代，現(xiàn)已經(jīng)歷了三代產(chǎn)品的更迭。目前最主要是第三代滾筒式連續(xù)采煤機，通常由截割機構(gòu)、轉(zhuǎn)運機構(gòu)履帶行走機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、冷卻噴霧除塵系統(tǒng)及安全保護裝置等組成，達(dá)到了很高的制造水平。目前使用的代表機型是美國的JOY公司的12CM15-10D、12CM15-10B型連續(xù)采煤機，其兩臺截割電動機橫向布置在截割臂的兩側(cè)，通過減速器將動力傳至截割鏈及左右截割滾筒。為了最大限度地發(fā)揮連續(xù)采煤機在煤巷掘進和房柱式采煤作業(yè)中生產(chǎn)效率最高的特點，連續(xù)采煤機作業(yè)線配有機動靈活、快捷高效的配套設(shè)備，包括工作面運輸設(shè)備、頂板支護設(shè)備、輔助作業(yè)設(shè)備和工作面供電設(shè)備。四、掘錨聯(lián)合機組多年以來，世界主要產(chǎn)煤國一直在研究如何使連續(xù)采煤機與錨桿鉆機合二為一，即在連續(xù)采煤機上裝設(shè)錨桿鉆機，用一臺設(shè)備來完成巷道掘進的落、裝煤以及錨桿打眼、安裝功能，從而出現(xiàn)了掘錨聯(lián)合機組。 五、全斷面掘進機全斷面掘進機出現(xiàn)于19世紀(jì)后半葉，至20世紀(jì)60年代這一技術(shù)已逐漸成熟。進入80年代后，全斷面掘進機在國外已廣泛用于各種隧道工程，尤其是大斷面長距離硬巖隧道的掘進。世界著名的英吉利海峽海底隧道就是用11太全斷面掘進機完成的。國外全斷面掘進機刀盤直徑范圍210.5，單刀推力超過220，可切割抗壓強度達(dá)400的巖石。全斷面掘進機作業(yè)線由主機和后配套設(shè)備組成，其主機主要由截割盤、刀盤驅(qū)動系統(tǒng)、支撐和推進機構(gòu)、機架、轉(zhuǎn)載運輸機、操作室等部分組成。全斷面掘進機機重身長，切割功率大，邁步式推進機構(gòu)及支撐機構(gòu)可提供強大的推進力及水平支撐力，因而切割硬巖的能力強、生產(chǎn)率高，適用于大斷面圓形巷道一次成形；也可以先用刀盤直徑較小的掘進機掘出一條導(dǎo)硐，再用擴孔掘進機或鉆爆法擴大斷面至工程要求的形狀與尺寸。1.2 掘進技術(shù)發(fā)展趨勢今后，掘進技術(shù)仍然會在鉆爆破巖掘進；懸臂式掘進機；連續(xù)采煤機；掘錨聯(lián)合機組；全斷面掘進機五個方向持續(xù)發(fā)展。在全硬巖巷道的掘進中，鉆爆破巖掘進在很長一段時間內(nèi)仍會是一種主要方式，但在一些重要領(lǐng)域，全斷面掘進機會逐步取代鉆爆破巖掘進；在硬度較低的全巖巷道和半煤巖巷道，懸臂式掘進機會得到大力發(fā)展，逐步成為主要的掘進方式；在一些條件適宜的煤巷掘進中，掘進效率最高的連續(xù)采煤機和掘錨聯(lián)合機組將會得到推廣應(yīng)用。鉆爆破巖掘進法：這種掘進技術(shù)的關(guān)鍵設(shè)備是鑿巖機。由于液壓鑿巖機具有能量消耗少；鑿巖速度快、效率高、噪音小、易于控制、卡鉆事故少、鉆機壽命長等許多優(yōu)點，因而將會得到快速的發(fā)展。液壓鑿巖機發(fā)展趨勢是大扭矩、大沖擊能、高頻率、液壓鑿巖技術(shù)也會向著鉆、裝、運、支配套作業(yè)方向發(fā)展。懸臂式掘進機掘進法：懸臂式掘進機掘進法是目前中等硬度以下使用最為普遍的一種綜合機械化掘進技術(shù)，其關(guān)鍵設(shè)備是懸臂式掘進機。目前，懸臂式掘進機在基本功能；可靠性方面的技術(shù)已基本成熟。今后，懸臂式掘進機將會向著大型化；輔助功能多樣化及機、電、液一體化的方向發(fā)展。連續(xù)采煤機及掘錨聯(lián)合機組掘進法：連續(xù)采煤機和錨桿鉆機的交叉換位施工，使煤巷掘進速度大幅度提高。在連續(xù)采煤機基礎(chǔ)上，通過裝設(shè)錨桿鉆機，用一臺設(shè)備來完成巷道掘進的落；裝煤及錨桿打眼；安裝功能，從而出現(xiàn)了掘錨機組。掘錨機組引起了世界采礦界的廣泛關(guān)注，被譽為煤巷掘進機的一次技術(shù)革命。相比連續(xù)采煤機，掘錨機組適應(yīng)范圍更廣，支護效果；掘進功效也有了進一步改善。掘錨機組掘進法將是煤巷掘進的一種主要趨勢。全斷面掘進機掘進法：在長距離；大斷面硬巖掘進方面，全斷面掘進機掘進法在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的使用。全斷面掘進今后將會向著大斷面化、斷面多樣化、使用范圍擴大化、自動化和長距離的方向發(fā)展。1.3 本論文的主要研究內(nèi)容本論文設(shè)計題目為MRH-S50型掘進機履帶行走機構(gòu)設(shè)計，包含的主要研究內(nèi)容有以下幾個：一、收集資料。二、現(xiàn)場測繪。在學(xué)校實習(xí)工廠對MRH-S50型掘進機進行整體結(jié)構(gòu)測繪。通過測繪得到基本數(shù)據(jù)，以便進行結(jié)構(gòu)分析和圖紙繪制。三、結(jié)構(gòu)分析。對MRH-S50型掘進機的整體結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)分析，了解該掘進機的結(jié)構(gòu)組成、功能作用特點以及存在的問題。四、專題分析與設(shè)計計算。專題分析與設(shè)計計算：履帶材料分析與選用設(shè)計。第二章 懸臂式掘進機2.1 概述掘進機是具有截割、裝載、轉(zhuǎn)載煤巖及有噴霧降塵等功能，并能自己行走，以機械方法破落煤巖的掘進設(shè)備，有的還具有支護功能。根據(jù)所掘斷面的形狀分為全斷面掘進機和部分?jǐn)嗝婢蜻M機。前者適用于直徑一般為2.5/10的全巖巷道；巖石單軸抗壓強度50/350的硬巖巷道，可一次截割出所需斷面，且斷面形狀多為圓形，主要用于工程涵洞及隧道的巖石掘進；后者一般適用于單軸抗壓強度小于60的煤；半煤巖；軟巖水平巷道，但大功率機器也可用于單軸抗壓強度達(dá)200的硬巖巷道,一次僅能截割斷面的一部分,需要工作機構(gòu)多次擺動;逐次截割才能掘出所需斷面,斷面形狀可以是矩形、梯形、拱形等多種形狀, 其中部分?jǐn)嗝婢蜻M機在煤礦使用普遍。懸臂式掘進機按截割頭布置方式可分縱軸式和橫軸式兩種；按掘進對象分為煤巷；半煤巖巷和全巖巷三種；按機器的驅(qū)動形式分為電力驅(qū)動和電-液驅(qū)動兩種。掘進機主要機構(gòu)：懸臂式掘進機要同時實現(xiàn)將煤巖從礦體分離；裝載運出及其本身的行走調(diào)動和噴霧滅塵等功能。它主要由截割機構(gòu)、裝載機構(gòu)、機架及回轉(zhuǎn)臺、行走機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、冷卻除塵系統(tǒng)及機器的操作控制與保護等部分組成。一、截割機構(gòu)截割機構(gòu)主要由截割頭、懸臂段、截割減速器、截割電動機組成，部分懸臂式掘進機截割部還設(shè)有叉形架，用來保護截割電動機。截割機構(gòu)工作時，截割電動機通過減速器驅(qū)動截割頭旋轉(zhuǎn)，利用裝在截割頭上的截齒破碎煤巖。截割頭縱向推進力由行走機構(gòu)提供。截割機構(gòu)鉸接于回轉(zhuǎn)臺上，并借助于安裝在截割部和回轉(zhuǎn)臺之間的升降液壓缸和安裝于回轉(zhuǎn)臺與機架之間的兩個回轉(zhuǎn)液壓缸，實現(xiàn)整個截割機構(gòu)的升；降和回轉(zhuǎn)運動，由此截割出任意形狀的斷面。直至掘出所需要的斷面。當(dāng)巷道斷面巖石硬度不同時，應(yīng)先選擇軟巖截割；截割層狀巖石時，應(yīng)沿層理方向截割，以降低截割比能耗。橫軸式掘進機的截割頭軸線與懸臂軸線相垂直，工作時也是先進行掏槽截割，掏槽進給力來自履帶行走機構(gòu)或伸縮液壓缸，最大掏槽深度為截割頭直徑的三分之二。掏槽時，截割頭需做短幅擺動，以截割位于兩半截割頭中間部分的煤巖，因而使得操作較復(fù)雜。掏槽可在工作面上部或下部進行，但硬巖截割時應(yīng)盡可能在工作面上部掏槽。 懸臂式掘進機截割機構(gòu)按懸臂能否伸縮可分為伸縮或不伸縮兩種截割機構(gòu)： （一）不可伸縮式截割機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單；尺寸小；重量輕，但掏槽時需要借助行走機構(gòu)的推力使截割頭鉆入煤壁，因而機器需要頻繁調(diào)動，對底板的破壞比較嚴(yán)重。另外，在鉆進煤壁阻力較大時，履帶容易打滑，磨損加劇。 （二）可伸縮截割機構(gòu)可借助懸臂的伸縮使截割頭鉆入煤壁，無需開動行走機構(gòu)，就可提供恒定較大的鉆進力?？缮炜s截割機構(gòu)有內(nèi)、外伸縮兩種。外伸縮懸臂機構(gòu)的尺寸和重量比較大，推進阻力大，機器的穩(wěn)定性不太好。內(nèi)伸縮機構(gòu)也有兩種型式，一種是電動機伸縮型，這種伸縮機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高，但伸縮電纜及水管布置困難，且截割電動機損壞后更換困難。二、裝載機構(gòu)裝載機構(gòu)位于機器前端的下方，其主要作用是將被截割機構(gòu)分離和破碎的物料集中裝載到運輸機構(gòu)上去。裝載機構(gòu)主要由鏟板及左右對稱的收集裝置組成。根據(jù)收集裝置結(jié)構(gòu)的不同，裝載機構(gòu)可分為刮板式裝載機構(gòu)、扒爪式裝載機構(gòu)和星輪裝載機構(gòu)三種。（一）刮板式裝載機構(gòu)。 形成封閉運動鏈，裝載面寬度大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低且裝載效果差，已基本不在使用。（二）扒爪式裝載機構(gòu)。 由液壓馬達(dá)或電動機提供動力，經(jīng)減速器驅(qū)動左右扒爪收集物料。通過準(zhǔn)確設(shè)計的扒爪運動軌跡，可將物料收集搬運至運輸機構(gòu)中。它的生產(chǎn)效率較高，但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動載荷大，故障率高，使用量正逐漸減少。（三）星輪裝載機構(gòu)。 一般通過低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動多爪星輪，達(dá)到收集物料的目的，由于它具有運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、故障率低等優(yōu)點，雖過載能力較低，但還是在掘進機上得到了快速的推廣應(yīng)用，目前使用最多。三、運輸機構(gòu)按照破碎巖石的方式不同，懸臂式掘進機截割機構(gòu)可分為縱軸式和橫軸式兩類。縱軸式掘進機的截割頭軸線和懸臂軸線相重合，截割頭多為錐形，為了提高截割能力，有的也被設(shè)計為球柱形。工作時，先是將截割頭鉆進煤壁掏槽，然后按一定方式擺動懸臂，運輸機構(gòu)主要由機前部、機后部、驅(qū)動裝置、刮板鏈、張緊裝置、脫鏈器和改向輪等組成。刮板輸送機位于機器中軸，前端與主機架或鏟板鉸接，后部托在機架山。運輸機構(gòu)可采用低速大扭矩液壓馬達(dá)直接驅(qū)動，刮板鏈條的張緊通過在運輸機尾部的張緊液壓缸來實現(xiàn)。運輸機構(gòu)根據(jù)刮板鏈條形式的不同可分為雙邊鏈和中單鏈運輸機兩種。四、機架和回轉(zhuǎn)臺機架是整個機器的骨架，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)結(jié)。機架一般為框架結(jié)構(gòu)，為了井下運輸方便，機架多設(shè)計為分體式結(jié)構(gòu)。回轉(zhuǎn)臺主要用于實現(xiàn)切割機構(gòu)的升降和回轉(zhuǎn)運動。通過大型回轉(zhuǎn)軸承止口和高強度螺栓支承、聯(lián)結(jié)，使回轉(zhuǎn)臺坐落在機架上。工作時，在回轉(zhuǎn)液壓缸的作用下，帶動切割機構(gòu)水平擺動。截割機構(gòu)的升降則是通過回轉(zhuǎn)臺支座上左；右耳軸鉸接相連的兩個升降液壓缸來實現(xiàn)的。五、行走機構(gòu) 根據(jù)機器行走方式的不同可分為履帶式、邁步式和組合式三種行走機構(gòu)。現(xiàn)代掘進機多采用履帶式行走機構(gòu)。行走機構(gòu)用來實現(xiàn)機器的調(diào)動和牽引轉(zhuǎn)載機，并在不可伸縮式懸臂機型中提供鉆進所需的推進力，同時，機器的重量和掘進中產(chǎn)生的切割反力也通過行走機構(gòu)傳送到地板上。由于工作和調(diào)動的速度不同，故行走機構(gòu)應(yīng)具有多種行走速度。傳統(tǒng)的履帶式行走機構(gòu)通常由“四輪一帶”即驅(qū)動輪、改向輪、支重輪和托鏈輪以及履帶組成。但為了降低行走機構(gòu)的高度，也有用耐磨框架代替支重輪和托鏈輪的。履帶行走機構(gòu)的動力可選用液壓馬達(dá)或電動機。由于液壓馬達(dá)對井下泥水等惡劣工況有良好的適應(yīng)性，便于調(diào)節(jié)方向和速度，易于實現(xiàn)過載保護，無需防爆，因而使用越來越多。但液壓馬達(dá)驅(qū)動也存在效率低和過載能力差的缺點。六、液壓系統(tǒng)現(xiàn)代懸臂式掘進機通常除切割頭由電動機驅(qū)動外，其余動作均由液壓馬達(dá)驅(qū)動，所以液壓系統(tǒng)的功率越來越大，能力也越來越強。液壓系統(tǒng)為掘進機提供壓力油，驅(qū)動和控制各液壓缸及馬達(dá)，使機器實現(xiàn)相應(yīng)的動作，并進行液壓保護。七、電氣系統(tǒng) 電氣系統(tǒng)向機器提供動力，驅(qū)動和控制機器中的所有電動機、電控裝置、照明裝置等，并可實現(xiàn)電氣保護。八、除塵系統(tǒng)除塵系統(tǒng)由內(nèi)外噴霧裝置組成，用以向工作面噴霧，除去截割時產(chǎn)生的粉塵。除塵系統(tǒng)還有冷卻截割電動機和液壓系統(tǒng)的功能。2.2 懸臂式掘進機分類懸臂式掘進機根據(jù)其工作原理、結(jié)構(gòu)和用途的不同有多種分類方法，常見的有以下幾種：一、根據(jù)經(jīng)濟截割巖石硬度的不同分類：（一）煤巷掘進機：經(jīng)濟截割巖石硬度5；（二）半煤巖掘進機：經(jīng)濟截割巖石硬度68；（三）巖巷掘進機：經(jīng)濟截割巖石硬度9。二、根據(jù)適用巷道斷面大小的不同分類：（一）小斷面掘進機：適用巷道斷面7；（二）中斷面掘進機：適用巷道斷面720；（三）大斷面掘進機：適用巷道斷面20。三、根據(jù)整機重量的不同分類： (一)輕型掘進機：整機質(zhì)量20；(二)中型掘進機：整機質(zhì)量2060；(三)重型掘進機：整機質(zhì)量60。四、根據(jù)工作機構(gòu)的運動形式不同分類：可分為縱軸式和橫軸式、擺動式和搖臂式。五、根據(jù)截割機構(gòu)的不同分類：可分為截鏈?zhǔn)?、截盤式、滾筒式和鉆削式。六、根據(jù)破碎原理的的不同分類：可分為截割式、沖擊鎬式、滾壓式和高壓水射流失。七、根據(jù)傳動方式的不同分類：(一)機械傳動掘進機：除液壓缸外全部采用機械傳動；(二)液壓傳動掘進機：除截割機械外全部采用液壓傳動。八、根據(jù)行走機構(gòu)的不同分類：可分為輪軌式、液壓邁步式、履帶行走式和掩護盾式。由于懸臂式掘進機同時破碎的斷面所需的功率小，因而其體積小，重量輕，拆裝、運輸及維護都比較方便；機動靈活，可以掘進不同大小、不同形狀的巷道斷面，可以破落f10的各種不同硬度的巖石，適應(yīng)性強；設(shè)備投資少，運行成本低，尤其是履帶行走滾筒截割液壓傳動的懸臂式掘進機體現(xiàn)得更突出，因此得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，全世界應(yīng)用量在8000臺左右。目前廣泛應(yīng)用的截割滾筒式懸臂式掘進機，由于其采用截齒截割破碎原理，破碎比能耗大，截割過程不可避免地產(chǎn)生摩擦磨損，摩擦產(chǎn)生的火花和熱量使齒尖溫度可高達(dá)1000以上，一方面對存在可燃燒性氣體的工作環(huán)境造成安全隱患，另一方面對齒尖材料的熱硬性要求很高，這就從根本上限制了其可截割巖石硬度的進一步提高。就目前的技術(shù)發(fā)展水平而言，部分?jǐn)嗝婢蜻M機適應(yīng)用在巖石硬度10、巖石研磨系數(shù)0.2、巷道坡度18的各類地下工程巷道及涵洞的掘進。2.3 縱軸式和橫軸式懸臂式掘進機現(xiàn)代懸臂式掘進機按工作機構(gòu)破落煤巖方式不同，分為縱軸式和橫軸式掘進機兩類?，F(xiàn)在世界上有數(shù)千臺懸臂式掘進機，其結(jié)構(gòu)形式都屬于這兩類。一、切割原理由圖1-3可知，縱軸式和橫軸式掘進機的主切割運動都是切割頭的旋轉(zhuǎn)和切割臂的水平擺動或垂直擺動的合成運動。當(dāng)切割臂水平擺動時，兩類掘進機的截齒都作復(fù)合運動，其運動軌跡不同；縱軸式切割頭截齒運動軌跡近似平面擺線，橫軸式切割頭截齒運動軌跡為空間螺旋線。二、切割方式（一）掏槽切割使用縱向切割頭時，推進方向與切線方向近似成直角，所以能以較小的力進行掏槽，此時推進力來自切割臂伸縮機構(gòu)。掏槽適應(yīng)于巷道斷面任意位置。當(dāng)巖石較硬時，懸臂位置與巷道水平時受力狀態(tài)最好，在一個工作循環(huán)中，最大掏槽深度為切割頭長度，為了架設(shè)支護棚子，可以在巷道兩側(cè)挖出柱窩。使用橫向切割頭時，推進方向與切線力方向幾乎一致，由于是兩個切割頭同時工作，因而需用較大力進行掏槽切割，掏槽進給力來自行走機構(gòu)，切割硬巖時，掏槽盡可能在工作面上進行，切割成水平槽，最大掏槽深度為切割頭直徑的三分之二，而且是與切割臂少量擺動配合情況完成。（二）工作面切割 實驗室和現(xiàn)場研究表明，如果沿阻力最小方向切割，切割頭比能耗最小，切割層狀巖石時，沿層理方向切割比垂直于分層面切割，能耗明顯減少。如果層面是水平的，橫向切割最有利，如果層面是傾斜的，采用縱軸式切割，可以進行選擇性切割，先選擇軟巖切割，有了自由面后再切割硬巖。無論縱軸式還是橫軸式，其切割方式是自上而下，或自下而上，都采用順切方式最為省力。對于橫軸式掘進機，自上而下的順切是較為理想的切割方式，切割煤巖省力，提高整機穩(wěn)定性。（三）切割巷道輪廓巷道輪廓光滑與否，與支護充填量有關(guān)，充填量大，導(dǎo)致成本增加，最終要求巷道輪廓表面光滑、尺寸準(zhǔn)確。由于縱軸式切割頭為錐體外形，如果切割頭和懸臂的轉(zhuǎn)動點與巷道輪廓相適應(yīng)，可切出光滑巷道輪廓，這主要是對中小斷面巷道而言，對于大斷面巷道誤差較大。采用橫軸式切割頭，斷面成形與切割頭形狀無關(guān)，完全取決于操作人員的技術(shù)狀況，可借助行走機構(gòu)實現(xiàn)光滑輪廓，但比較費時?？v上所述，縱軸式和橫軸式兩種掘進機，從各方面分析比較，各具優(yōu)缺點，無法判斷那類掘進機更優(yōu)越。從世界各國設(shè)計、生產(chǎn)、使用掘進機情況來看，各自都在研究、發(fā)展和不斷完善，國內(nèi)的情況也是如此。近年來，國外廠家已經(jīng)設(shè)計一種掘進機，可使用兩種切割頭。由此可見，縱軸式、橫軸式兩類掘進機都有廣闊的發(fā)展前景。第3章 MRHS5013型掘進機的總體設(shè)計3.1 掘進機總體設(shè)計3.1.1 總體布置設(shè)計機器的總體布置，關(guān)系到整機的性能、質(zhì)量和整機的合理性。也關(guān)系到操縱方便、工作安全和工作效率。因此，總體布置是總體設(shè)計中極為重要的內(nèi)容?？傮w布置的任務(wù)是合理布置各部件、零件在整機上的位置，按照簡單、合理和安全的原則，使其實現(xiàn)工作要求；確定機器的重心坐標(biāo)，確定總體尺寸。一、 總體布置要求（一） 保證產(chǎn)品整機的平衡和穩(wěn)定性能，重心高度低，并減少偏置；（二） 在滿足強度、剛度要求的前提下，盡量做到結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、重量輕；（三） 動力傳遞路線力求簡短、直接，做到傳動效率高；（四） 各部件或零件在裝配和使用中，其位置調(diào)整、拆裝和維修等，力求簡單、方便、互鎖，保護要安全可靠；（五） 司機室的布置，要求操作安全、方便、司機視野開闊；（六） 電氣線路、氣路、液壓管路的布置，要整齊、清楚、醒目；（七） 機器外形平整、美觀、大方、緊湊、色澤調(diào)和。二、 布置型式圖2-1是AM50懸臂式掘進機，主要用于巷道掘進，是一種采掘、裝載、運輸、除塵聯(lián)合作業(yè)的掘進設(shè)備。該設(shè)備在總體布置上有如下特點：（一）切割機構(gòu)由懸臂和回轉(zhuǎn)臺組成，位于機器前上部，作業(yè)時懸臂能上下、左右回轉(zhuǎn)；（二）轉(zhuǎn)載鏟板是在機器下部前方，后接中間刮板運輸機，兩者組成裝運機構(gòu)，貫穿掘進機的縱向軸線；（三）考慮掘進機的橫向穩(wěn)定平衡，主要部件按掘進機縱向平面對稱布置，如電控箱、液壓裝置分別裝在運輸機兩側(cè)； 圖 3-1 AM50掘進機總體布置 1切割臂；2回轉(zhuǎn)臺；3刮板運輸機；4司機座5電控箱；6液壓裝置；7履帶行走機構(gòu)；8裝載鏟板；9穩(wěn)定器（四）為保證作業(yè)的穩(wěn)定性，履帶位于機器的下部中間，前有落地鏟板，后有穩(wěn)定器支撐，整個機器的重心在履帶接地面積的形心面積范圍內(nèi)（五）為了保護司機安全，同時又便于觀察、操作，將司機位置在機器后部左側(cè)或右側(cè)，這與地面挖掘明顯不同；（六）由于掘進機是地下巷道作業(yè)，所以整個機器呈長條形，而且機身越矮越穩(wěn)定。3.1.2 總體參數(shù)確定懸臂式掘進機主要參數(shù)的確定，應(yīng)根據(jù)已經(jīng)公布的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)MT238-9“懸臂式掘進機通用技術(shù)條件”和“MT138-94”懸臂式掘進機型式與參數(shù)，使掘進機產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。一、 機型與可切割性能指標(biāo)機型分為四類（特輕、輕、中、重），還有橫軸式和縱軸式兩種切割方式，以及與機型相對應(yīng)的其它參數(shù)，如生產(chǎn)能力、切割機構(gòu)功率、最大工作坡度、機高、可掘巷道斷面、機重等，在MT138標(biāo)準(zhǔn)中有明確的數(shù)量級規(guī)定，這是新產(chǎn)品設(shè)計時首先要考慮和遵循的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。關(guān)于掘進機可切割煤巖性能指標(biāo)，這是一個正在研究的難題。目前，世界上還沒有公認(rèn)的、適用掘進機的破碎煤巖理論，但各生產(chǎn)煤大國都有自己的設(shè)計和試驗標(biāo)準(zhǔn)。德國礦山技術(shù)研究院對德國各地煤礦巷道圍巖進行采集、分類、試驗，在大量試驗研究和分析的基礎(chǔ)上提出懸臂式掘進機經(jīng)濟切割界限。在我國，由于對巖石可切割性能研究還不夠，沒有對我國煤礦巷道圍巖作大量試驗分析，所以至今無法提出一個我國巖石分類方法。過去，長期沿用蘇聯(lián)的普氏系數(shù)（即堅固性系數(shù)）。巖石的堅固性是巖石抵抗開采工藝破壞的特性，該系數(shù)近似地與巖石抗壓強度極限成比例（該方法的試驗原理：巖石破碎功與最小顆粒破碎所得到的體積成比例）。由于堅固性系數(shù)只考慮巖石的抗壓強度，在生產(chǎn)實際中誤差較大，其可靠性和計算精度較低。因為巖石的破壞還常常利用拉力和剪力。因此，在MT138標(biāo)準(zhǔn)中提出用三項指標(biāo)（堅固性系數(shù)、單向抗壓強度），綜合評價巖石的可切割性能。二、 機器可掘巷道斷面可掘巷道斷面由掘進機的主要尺寸參數(shù)確定。尺寸參數(shù)包括：工作尺寸、機器外形尺寸、工作機構(gòu)尺寸等。可掘斷面的下限，由機器作業(yè)最小尺寸決定，上限是機器位于巷道中部位置不動，切割頭可掘出的最大斷面。例如AM50型掘進機的可切割斷面范圍為618.1。三、 技術(shù)生產(chǎn)能力機器的技術(shù)生產(chǎn)能力用下式計算 （3-1） （3-2）式中 切割頭軸截面積，； 切割頭小端和大端直徑，； 切深，； 牽引速度，； 煤巖松散系數(shù)，一般取1.5。四、 機重和重心機重是指整機質(zhì)量。機重應(yīng)與機型一致，與切割功率匹配，它直接影響機器的工作穩(wěn)定性。機器重心位置有重心高度、縱向距離、橫向偏移三個參數(shù)確定。從機器工作穩(wěn)性出發(fā)，重心高度越低越好；縱向距離應(yīng)在履帶中心偏前范圍內(nèi)；橫向偏移值盡量減小?？傮w設(shè)計時用下式估算重心的縱向坐標(biāo)值 ， （3-3）式中 各部件重量； 各部件重心坐標(biāo)值。五、 機器穩(wěn)定性機器穩(wěn)定性是指掘進機作業(yè)時的動態(tài)穩(wěn)定性，由于機器受力復(fù)雜，很難精確計算，故目前仍以靜態(tài)穩(wěn)定性估算。靜態(tài)穩(wěn)定性是指抵抗傾翻和在坡道上滑移的能力。機器的極限傾翻角和下滑臨界坡度均大于設(shè)計坡度。極限傾翻角 上坡 arc tg ，度； 下坡 arc tg ，度； 橫向 arc tg，度。 （3-4）式中 重心至后支重輪軸心線距離； 重心至前支重輪軸心線距離； 重心離地高度；兩條履帶中心距；重心橫向偏心距離；履帶板寬度。 履帶在坡道上不自滑的坡角為 arc tg 度 (3-5)式中 最大附著系數(shù)，一般取=13.2 MRH-S50-13型掘進機概述3.2.1 MRH-S50-13型掘進機適用范圍日本三井三油機械制造公司從1967年研制出第一臺掘進機以來,相繼制造出MRH-S45，MRH-S90，MRH-S125三種型號的掘進機。MRH-S50-13型掘進機，是按照我國要求在MRHS4513型掘進機的基礎(chǔ)上改制而成的，這種掘進機是一種懸臂縱軸式徑向切割的部分?jǐn)嗝婢蜻M機。我國在1979年前后引進了MRH-S50-13型掘進機49臺，現(xiàn)正在開灤、西山、陽泉、徐州等多個礦務(wù)局使用。該機適合在中小斷面煤巖抗壓強度39.244.1的巷道中使用符合我國現(xiàn)階段的生產(chǎn)條件，因此進尺和效率都達(dá)到了較高的水平。MRH-S60-13型掘進機，是煤礦掘進綜合機械化的主要設(shè)備之一，其主要任務(wù)是掘進采準(zhǔn)巷道。該祝的切割范圍為：高約2.04.1，底寬約2.24.5；當(dāng)機體固定不動時，最大掘進斷面可達(dá)17。該機的主要特點為：一、整機外形尺寸小，高1.8，寬1.8，重量較輕（16.5），行駛速度快，并可無級調(diào)速；二、切割機構(gòu)的懸臂采用伸縮機構(gòu)，使切割機構(gòu)更加靈活；三、凡密封困難的部位均采用浮動式機械密封：四、除切割機溝、橋式轉(zhuǎn)載機用電動機驅(qū)動外，耙爪式裝載機構(gòu)、中間輸送機、行走機構(gòu)均采用齒輪油馬達(dá)驅(qū)功。另外該機還有一些不足，存在的主要問題是：一、伸縮機構(gòu)的花鍵聯(lián)接強度不夠，易受沖擊裁荷破壞；二、行走部減速箱注油困難，往往因缺油使元件過早破壞；三、伸縮機構(gòu)的油缸布置在切割機構(gòu)的右側(cè)，司機操作時看不清，容易碰壞。3.2.2 結(jié)構(gòu)特點及主要技術(shù)特征MRH-S50-13型掘進機如圖3-2所示，主要由切割機構(gòu)、轉(zhuǎn)載機構(gòu)、行走機構(gòu)、中間輸送機、轉(zhuǎn)載機、噴霧降塵系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)組成。MRH-S50-13型掘進機的主要技術(shù)特征：一、整機 外形尺寸（長寬高）（） 原動機 油壓馬達(dá)1臺11.81.8 四、運轉(zhuǎn)機構(gòu) 1.8 中間運輸機 切割斷面（） 817 型式 中心單鏈刮板式總功率（） 83 槽寬（） 0.45總重（） 16.5 鏈速（） 31切割底寬度（） 2.24.5 運輸能力（） 1.4切割高度（） 2.04.1 原動機 油馬達(dá)1臺切割硬度（） 44.1 轉(zhuǎn)載機： 臥底深度（） 0.2 型式 膠帶二、切割機構(gòu) 膠帶寬度（） 0.5切割滾筒轉(zhuǎn)速（） 46 膠帶速度（）5.413.4懸臂伸縮量（） 0.4 回轉(zhuǎn)角度 左右各40電動機功率（） 50 原動機 3電動滾筒三、裝載機構(gòu)裝載方式 雙耙爪式 五、行走機構(gòu)裝載寬度（） 1.51.8 履帶板寬度（） 0.35 接地比壓（） 0.0882 57號透平油行走速度（） 7.6 電動機功率（） 30原動機 油馬達(dá)2臺 七、外噴霧降塵系統(tǒng) 六、液壓系統(tǒng) 供水系統(tǒng)壓力（） 0.1960.49三聯(lián)齒輪泵 1臺 八、電氣系統(tǒng) 51.7,28.2,15.9 電壓等級（） 660單聯(lián)齒輪泵 401臺 電磁開關(guān)型式 隔爆齒輪油馬達(dá) 40.64臺 控制開關(guān)箱型式 隔爆油箱容積（） 約300 照明燈額定電壓（） 24液壓油 抗磨50號液壓油或46號、 照明燈額定功率（） 60圖 3-2 MRH-S50-13型掘進機1切割頭；2伸縮懸臂；3升降油缸；4中間輸送機；5轉(zhuǎn)載機；6轉(zhuǎn)載機升降油缸；7轉(zhuǎn)載機回轉(zhuǎn)油缸；8裝載機升降油缸；9行走機構(gòu)；10裝載機構(gòu)；11伸縮油缸；12回轉(zhuǎn)油缸；13液壓系統(tǒng)；14外噴霧降塵系統(tǒng)；15電氣系統(tǒng)MRH-S50-13型掘進機的傳動系統(tǒng)如圖3-3所示，由切割機構(gòu)、裝載機構(gòu)、中間輸送機、轉(zhuǎn)裁機、行走機構(gòu)的傳動系統(tǒng)組合而成。切割機構(gòu)的傳動系統(tǒng)：由功率50，轉(zhuǎn)速1450的MIE70XFJD2型電動機，經(jīng)聯(lián)軸器、減速器、伸縮機構(gòu)驅(qū)動切割頭旋轉(zhuǎn)。切割頭轉(zhuǎn)速為46。減速器為二級圓柱齒輪傳動，總傳動比為31.2，伸縮機構(gòu)中的傳動件為花鍵套和花鍵軸。裝載機構(gòu)的耙爪，由轉(zhuǎn)速為1650/1980的M3-42FS140型齒輪油馬達(dá)，分別經(jīng)左右減速器驅(qū)動。兩減速器均為三級圓錐圓柱齒輪傳動，總傳動比為50。兩個減速器之間用萬向軸將兩個軸錐齒輪相連。耙爪轉(zhuǎn)速為33/39.6中間輸送機的傳動系統(tǒng)：由轉(zhuǎn)速948/1147的M3-42FSl-40型齒輪油馬達(dá)，經(jīng)減速器和主動鏈輪驅(qū)動刮板鏈。減速器為二級圓柱齒輪傳動，總傳動比為16.5，鏈速為31。轉(zhuǎn)載機的傳動系統(tǒng)：膠帶輸送機由電動滾筒驅(qū)動，其內(nèi)部有電動機和減速器兩部分組成。電動機功率為3、轉(zhuǎn)速1000。減速器為三級圓柱齒輪傳動，總傳功比為17.8，膠帶傳動速度為1.11。行走機構(gòu)的傳動系統(tǒng)：兩履帶分別由轉(zhuǎn)速為1564/1877的M3-42FS1-40型齒輪油馬達(dá),經(jīng)減速器和主動鏈輪驅(qū)動。兩減速器均為四級圓柱齒輪傳動，總傳動比為328，主動鏈輪轉(zhuǎn)速4.7/5.7。軸承是掘進機的主要外購件之一，必須要搞好維護檢修和及時更換。3.2.3 主要組成及其使用情況一、切割機構(gòu) MRH-S50-13型掘進機的切割機構(gòu)包括：電動機、減速器、伸縮機構(gòu)、切割頭、回轉(zhuǎn)臺以及伸縮、回轉(zhuǎn)、升降油缸。電動機、減速器、伸縮機構(gòu)和切割頭，構(gòu)成一個剛性體，用銷軸與回轉(zhuǎn)臺鉸接，回轉(zhuǎn)臺固定在履帶架上。各主要部件的結(jié)構(gòu)分述如下。 （一）懸臂伸縮機構(gòu) 切割機構(gòu)的懸臂伸縮機構(gòu)為花鍵套筒式，由布置在右側(cè)的一個油缸驅(qū)動，伸縮行程為0.45。懸臂內(nèi)的花鍵聯(lián)接套一端通過花鍵與減速器輸出軸相連，并用緊固螺栓與軸端蓋緊固。另一端的花鍵孔則與截割主軸后端的花鍵軸嚙合，并可滑動。當(dāng)裝在切割機構(gòu)右側(cè)的伸縮油缸動作時，活塞桿通過耳軸使與伸縮保護套筒連成一體的框架、截割主軸、內(nèi)伸縮套筒以外伸縮套筒(導(dǎo)向套筒)的內(nèi)孔和花鍵孔為導(dǎo)軌，作軸向伸縮運動，使切割頭切入煤壁。為保護摩擦表面的潤滑，在伸縮保護套筒上設(shè)有注油孔。為避免煤塵落入伸縮機構(gòu)，在與伸縮保護套筒連接的端蓋內(nèi)，裝有防塵環(huán)。（二）減速器60電動機經(jīng)過一個帶有安全銷的剛性聯(lián)軸器和兩級斜齒圓柱齒輪減速器減速再通過花鍵聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩傳遞給切割主軸帶動切割頭工作。潤滑對于減速裝置的效率和壽命，起著重要作用。減速器內(nèi)所用的潤滑油為日本BON-NOC260號（殼牌OMALA71號)。（三）切割頭切割頭為焊接組件，由切割頭體、輪轂、單齒座、雙齒座、螺柱、截齒及軸向固定螺栓構(gòu)成。其形狀為截錐形，大端直徑為0.772，小端直徑為0.56，長為0.764。根據(jù)切割工作的要求，在切割頭的端面和雙頭螺旋葉片上排列著54個截齒，其中端面布置6個截齒。所用截齒的前刃面為楔形、楔面間夾角加135，可減小切割阻力及減少粉塵量。（四）回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)臺座用螺栓固定在主機架上，并用鍵承受力矩，上部用螺釘與軸承的內(nèi)環(huán)固定在一起。回轉(zhuǎn)臺用螺栓與軸承的外環(huán)固定在一起。軸承的上部用螺栓固定一護蓋，回轉(zhuǎn)臺的上部用螺栓固定頂蓋，回轉(zhuǎn)油缸鉸接在銷軸上，在此油缸的作用下回轉(zhuǎn)臺便可左右回轉(zhuǎn)。升降油缸鉸接在銷軸與減速器相應(yīng)銷軸之間，在此油缸的作用下切割頭懸臂便可上下升降，銷軸用于鉸接減速器的支承架，銷軸鉸接裝載機構(gòu)的升降油缸。（五）電動機切割機構(gòu)的電動機為雙鼠籠式，規(guī)格為4P-660V501防爆型風(fēng)冷電動機，與單鼠籠式電動機相比雙鼠籠式電動機具有較好的起動性能。 二、裝運機構(gòu)（一）裝載機構(gòu)裝載機構(gòu)的動力為鏟板左側(cè)下部的一個齒輪油馬達(dá)。其傳動系統(tǒng)：齒輪油馬達(dá)安裝在裝載部左側(cè)減速器上，驅(qū)動減速器中的第一對圓弧錐齒輪轉(zhuǎn)動，大錐齒輪同時帶動橫向的另一個小圓弧錐齒輪轉(zhuǎn)動，將扭矩傳遞到另一側(cè)的減速器上。左、右減速器中相同的兩個大圓弧錐齒輪分別通過第二級和第三級直齒圓柱齒輪減速，將扭矩傳遞給耙爪機構(gòu)的曲柄圓盤主軸。裝載耙爪機構(gòu)分左右兩個，對稱布置。該機構(gòu)為曲柄據(jù)桿機構(gòu)，主要由鏟板、曲柄圓盤、耙爪、搖桿及一些回轉(zhuǎn)副組成。曲柄圓盤的軸為減速器的輸出軸，減速器與曲柄圓盤之間，用浮動式機械密封。耙爪裝于曲柄圓盤的曲柄上，耙爪與搖桿之間用鉸銷連接，搖桿的另一端用軸鉸接于鏟板。曲柄長度為0.19，連桿長度為0.4，搖桿長度為0.4。裝裁鏟板由主、副鏟板組成，主鏟板寬度為1.5，裝上副鏟板后總寬度為1.8，副鏟板與主鏟板用螺栓聯(lián)接。（二）中間輸送機該輸送機為鏈板輸送機，位于主機架的中部。它將裝載部耙裝上來的煤巖運到后面的轉(zhuǎn)載機上。輸送機的溜槽由鋼板焊成，鏈條采用套筒滾子鏈，刮板用雙頭螺栓和槽形螺母固定于鏈條，用開口銷鎖緊。輸送機的主動鏈輪布置在運輸機尾部卸裁端，動力來源于齒輪油馬達(dá)，經(jīng)過兩級圓柱齒輪減速器減速后驅(qū)動輸送機主動鏈輪，牽引刮板鏈工作。中間輸送機溜槽寬為0.45，鏈速31，運輸能力為1.4。減速器的減速比為16.5，套筒滾子鏈的節(jié)距為0.445，刮板的長度為0.4208。三、行走機構(gòu)行走機構(gòu)為履帶式，左右兩機構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，對稱布置，且與主機架相連。行走機構(gòu)主要由油馬達(dá)、減速器、主動鏈輪、從動鏈輪、履帶、支重輪、托輪、蓄能器、履帶張緊機構(gòu)、支承架構(gòu)成。履帶由油馬達(dá)經(jīng)減速器及主動鏈輪驅(qū)動，使掘進機前進、后退和轉(zhuǎn)彎。履帶張緊機構(gòu)為油缸-滑塊式，在履帶架前部的從動鏈輪的兩側(cè)裝有矩形滑塊，滑塊與履帶張緊液壓油缸的活塞桿相連，當(dāng)活塞桿前后伸縮時，即可帶動滑塊在履帶架中間的滑道上移動，從動鏈輪隨之向前或向后移動，從而達(dá)到控制履帶松緊的目的。履帶張緊液壓缸由柱塞、缸體構(gòu)成，其間用O形密封圈、Y形密封助密封，工作介質(zhì)為潤滑脂。蓄能器與油缸相連，外部用螺栓固定一護罩，油管用護板掩護。在履帶張緊液壓油缸中裝有潤滑脂，通過油管與蓄能器的滑脂腔相通。蓄能器中另一側(cè)空腔中充滿壓力在8811.8范圍內(nèi)的氮氣。充氮腔與滑脂腔中間用可移動的活塞隔開，在活塞的徑向裝有兩個密封環(huán)，以防兩腔之間的泄漏。活塞則在高壓氮氣的作用下，對滑脂腔和履帶張緊液壓油缸中的潤滑脂施以壓力，從而使履帶獲得必要的張緊力。此外，壓力潤滑脂對于履帶裝置在行走調(diào)動中所受到的沖擊載荷，也能很好地起到緩沖作用。行走部減速器為四級直齒圓柱齒輪減速器，減速器的減速比為328，主動鏈輪的轉(zhuǎn)速為4.7。四、轉(zhuǎn)載機該轉(zhuǎn)載機為膠帶式，布置在中間輸送機之后，前端與其轉(zhuǎn)載機回轉(zhuǎn)臺相連。為適應(yīng)機后不同型式的運輸設(shè)備，借助回轉(zhuǎn)、升降油缸，可在水平方向和垂直方向上擺動。膠帶轉(zhuǎn)載機由3kw電動滾筒驅(qū)動，把來自中間輸送機的煤巖轉(zhuǎn)載至機后運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。五、液壓系統(tǒng)掘進機的行走、切割機構(gòu)的伸縮和在水平及垂直方向上的擺動、中間輸送機的運轉(zhuǎn)、裝載機構(gòu)的運轉(zhuǎn)及升降、膠帶轉(zhuǎn)載機在水平和垂直方向上的擺動，均由液力驅(qū)動。為防止轉(zhuǎn)載機和切割機構(gòu)切割滾筒在載荷作用下的自行下降，以及切割機構(gòu)切割滾筒的自行回擺，液壓系統(tǒng)中分別在相應(yīng)的換向閥中設(shè)置了液控單向閥。由于液控單向閥的鎖緊作用，油缸后腔的回油路斷開，活塞可在油缸行程的任意位置上鎖緊，有效地防止升降油缸和回轉(zhuǎn)油缸的擺動。在升降油缸的前腔進入高壓油的同時，便打開液控單向閥，油缸的后腔油路得以接通，轉(zhuǎn)載機或切割機構(gòu)才能擺動或升降。此外，在控制各油缸的六個換向閥的進油路中，均設(shè)置了鎖緊單向閥。該掘進機在液壓系統(tǒng)中使用了通流面積可變的液控制動閥。該閥的工作原理為：當(dāng)油馬達(dá)輸入高壓油時，可根據(jù)油馬達(dá)的進油壓力大小，自動調(diào)節(jié)油馬達(dá)的回油路的通流面積。當(dāng)油馬達(dá)的進油壓力不大于零時，制動閥關(guān)閉；當(dāng)油馬達(dá)的進油壓力大于零而又小于1.47時，制動閥的通流面積隨進油壓力值的增減而增減：當(dāng)油馬達(dá)的進油壓力大于1.47時，制動閥全部開啟。而油馬達(dá)的進油壓力又是隨行走阻力值變化的。當(dāng)掘進機行走阻力大時，如掘進機上山、速度減慢，此時油馬達(dá)進油壓力增高，液控制動閥能根據(jù)油馬達(dá)的進油壓力自動地調(diào)節(jié)回油路的通流面積，使行走速度加快。當(dāng)掘進機行走阻力減小時，如掘進下山、速度加快此時油馬達(dá)進油壓力降低，液控制動閥相應(yīng)地自動減小回油路的通流面積，使行走速度減慢。當(dāng)掘進機突然下滑時，將會使油馬達(dá)的進油腔造成負(fù)壓，由于液控制動閥此時保持關(guān)閉狀態(tài)，使油馬達(dá)停止運轉(zhuǎn)，有效地起了自動保護作用。六、使用情況徐州礦務(wù)局龐莊煤礦，1979年10月至1981年10月，使用這種機型正常生產(chǎn)453d，共掘進平均斷面為10的全煤巷道8989，日平均進尺19.84，最高班進20.5， 最高日進50.9，最高月進1125。兗州礦務(wù)局興隆莊礦從1981年9月至l 986年12月，3臺MRH-S50-13型掘進機共掘進巷道20713，3臺掘進機總服務(wù)時間1575。1985年，一個綜掘隊使用3臺掘進機輪換掘進8.75的全煤巷道2764，巷道掘進總時間315。最高班進尺9.6，最高日進尺26，最高月進尺6l0，直接工效0.58。該機型的后配套設(shè)備采用原機所帶的轉(zhuǎn)載機與國產(chǎn)的SGW17-40T型刮板輸送機。切割過程個，采用外噴霧降塵，巷道煤巖塵最高含量為250開灤礦務(wù)局唐山礦從1980年1月至1985年12月使用1臺MRH-S50-3型掘進機掘進巷道7991，總使用時間為791。1985年掘進機與QZP-160型橋式膠帶轉(zhuǎn)載機(哈爾濱煤機廠制造)、SGW-40T（或44型)刮板輸送機配套使用，在168內(nèi)巷道掘進總進尺為1988。最高班進尺為19.2，最高日進尺為50，最高月進尺為412。第4章 MRH-S50-13型掘進機履帶行走機構(gòu)的設(shè)計導(dǎo)則4.1 MRH-S50-13型掘進機的行走機構(gòu)及其設(shè)計要求掘進機都采用履帶行走機構(gòu)，它支承機器的自重和牽引轉(zhuǎn)載機行走，當(dāng)掘進作業(yè)時，它承受切割機構(gòu)的反力、傾覆力矩及動載荷。履帶機構(gòu)的設(shè)計對整機正常運行、通過性能和工作穩(wěn)定性具有重要作用。履帶機構(gòu)設(shè)計要求：具有良好的爬坡性能和靈活的轉(zhuǎn)向性能；兩條履帶分別驅(qū)動，其動力可選用液壓馬達(dá)或電動機；履帶應(yīng)有較小的接近角和離去角，以減小其運行阻力；要注意合理設(shè)計整機重心位置，使履帶不出現(xiàn)零比壓現(xiàn)象；履帶應(yīng)有可靠的制動裝置，以保證機器在設(shè)計的最大坡度上工作不會下滑。4.2 懸臂式掘進機履帶機構(gòu)型式履帶機構(gòu)包括左履帶機構(gòu)和右履帶機構(gòu)，左右履帶機構(gòu)以掘進機縱向中心線左右對稱，單邊履帶機構(gòu)（左履帶機構(gòu)或右履帶機構(gòu)）包括履帶架、驅(qū)動裝置、履帶鏈、支重輪、導(dǎo)向輪、張緊裝置、等裝置。一、驅(qū)動型式履帶機構(gòu)按驅(qū)動型式分為電機驅(qū)動和液壓馬達(dá)驅(qū)動兩種型式。二、履帶板結(jié)構(gòu)履帶板結(jié)構(gòu)型式分為整體式履帶板和滾子式履帶板兩種型式。三、履帶鏈支承履帶鏈支承方式分為有支重輪和無支重輪兩種型式。支重輪須有可靠密封，能適應(yīng)泥砂水等惡劣環(huán)境。四、履帶機構(gòu)張緊 履帶張緊裝置的型式分為機械式張緊裝置和液壓張緊裝置兩種型式。五、履帶機構(gòu)制動 履帶機構(gòu)應(yīng)有安全、可靠的制動裝置，以保證掘進機在最大的設(shè)計坡度上不會下滑。六、動作功能履帶機構(gòu)應(yīng)滿足掘進機作業(yè)和調(diào)動時機器的前進、后退、左右轉(zhuǎn)向及爬坡等功能要求。4.3 懸臂式掘進機履帶機構(gòu)的通用技術(shù)條件一、范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了懸臂式掘進機（以下簡稱掘進機）履帶行走機構(gòu)（以下簡稱行走機構(gòu)）的定義、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運輸，貯存。本標(biāo)準(zhǔn)適用于煤礦井下用掘進機的行走機構(gòu)，也適用于其他履帶式煤礦機械的行走機構(gòu)。二、引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB 30771988合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件6B 37681996噪聲源聲功率級的測定簡易法GB 100951988漸開線圓柱齒輪精度MT 2381991懸臂式掘進機通用技術(shù)條件MT 291. 11992懸臂式掘進機傳動齒輪箱檢驗規(guī)范三、定義本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。（一）行走機構(gòu)實現(xiàn)掘進機工作推進、非工作調(diào)動、爬坡行走、牽引轉(zhuǎn)載機移動的機構(gòu)。（二）履帶鏈實現(xiàn)行走機構(gòu)推移的組件。（三）履帶板履帶鏈與地面接觸的元件（四）支重輪安裝在履帶架下部支承掘進機整機重力的組件。（五）托鏈輪安裝