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影响掘进机性 能好坏的综合分析

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2016-9-29     浏览次数:    


掘进机性能的 好坏是决定快速掘进的关键,已有成果的基础上,对影响掘进机 性能的主要因素进行了综合分析。undefined一、从掘进机的设计、加工和制造上分析

1、整机操作的稳定性。掘进机的操作 稳定性对其工作效率、工作安全性具 有很大的影响。同横轴型掘进 机比较而言,纵轴型掘进机要实现相 同的稳定性,重量需要增加约20%。在掘进机作业时,可能发生侧翻、后翻、沿垂直轴线旋转、履带打滑等失稳现象。增加机身重量 可以改善掘进机作业的稳定性,但是这样做一 方面会增加成本,另一方面使掘 进机在潮湿低洼的环境下,容易出现下陷。据统计,在工作过程中,因机器在空间 位置上不够稳定造成的停机达26%,因电机崩溃造 成的停机占20%。掘进机的整机稳定性直 接影响其他执行机构的正常运转,因此增强掘进 机的整机稳定性,对于提高掘进 机的机械性能,增强其工作效益,减少故障都具 有重要意义。

2、星轮装载机构 动作协调性。装载机构是掘 进机的主要工作机构之一,其作用是将截 割机构破落下的煤岩收集、耙装至中间输送机。装载能力的大 小取决于装载机构参数的选择,它直接决定了 整机的生产能力。因此不断改进 和完善掘进机装载机构,是提高掘进机整机性 能的前提。

3、截割头、截齿的综合因素。截齿是掘进机 的关键部件,其材料、制造工艺对掘 进机的性能会产生较大的影响。随着掘进机应用范围的扩展,对截齿硬度、疲劳强度的要 求有增大趋势。目前,国产掘进机截 齿体材多为硬质合金,如35crmnsia,其缺点是脆性大。由于掘进机作 业岩层地质条件的复杂性,要求截齿具有 较高硬度、良好的耐冲击性、抗磨性,从而保障掘进 机在截割富含石英的岩石 时具有稳定的工作能力。不仅截齿的材 质十分重要,而且截齿的形状、截割头的排列方式,对于掘进机的 性能影响也不容忽视。由于镐形截齿 具有良好的自锐性、耐冲击性而得 到广泛应用。截割头的排列 方式直接影响着整机的平稳性和工作效率。

4、掘进机的功率。我国目前使用 掘进机的功率普遍较小,而发达国家的 掘进机普遍在200kw—300kw,最高接近500kw。功率偏小,不利于截割更 坚硬的岩石和提高作业效率,因此,我国需要加强 大功率掘进机的开发。为了较好地发 挥掘进机的性能,必须留有一定的 储备功率。从目前掘进机 的发展趋势来看,大功率的掘进机,必然成为矿山 的主力机型。

二、从环境因素分析

1、岩层倾角。对于某掘进机,当不存在岩层倾角时,切削速度为8m3/h,存在岩层倾角时,切削速度为10m3/h。

2、隧道倾角。带有一定倾角的隧道,能够较好地利 用媒炭自身的重力作用,被截割后易于装载。同时可以避免 煤炭在截割头和工作面上循环滞留,从而增强了掘 进机的工作效率和可靠性。

3、岩体强度。岩体强度的大 小对掘进机的工作效率有明显的影响。岩体强度较大,截割单位体积 的岩石所需要的能量就会增加,掘进机的工作 效率也会降低。文献报道,当岩体强度为21mpa时,截割单位体积 的岩石所需要的能量为11.2mj/m3,掘进机的工作率为25m3/h。当岩石强度为45mpa时,截割单位体积 的岩石所需要的能量为16.3mj/m3,掘进机的工作率为20m3/h。

4、岩层注水。湿岩层与干岩 层对掘进机工作性能有较大的影响。通过对比分析,每分钟注入11升水的岩层与 干岩层相比,在岩体强度都相等的情况下,前者掘进机的 工作效率为50m3/h,后者为25m3/h。由此可见岩层 水分对掘进机的效率确实具有较大的影响作用。但其机理研究 还处于空白阶段。除以上因素外,影响掘进机性 能的地质环境因素还有很多,作用机理相当复杂,还有待进一步研究。

三、结论

以系统分析的方法,综合分析了一 下掘进机性能的因素,即掘进机的内 部因素和作业环境的外部因素。内部因素包括:整机操作的稳定性,星轮装载机构 动作的协调性,截割头截齿的 综合因素,掘进机的功率 控制系统,液压系统,供水系统,行走系统等;外部因素包括:岩层倾角,隧道倾角,岩体强度岩层 水分等因素。针对影响掘进 机性能的综合分析,对于掘进机的设计、使用都有一定的指导意义。


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