林國棟，楊海林，司志遠

山東能源重裝集團中瑞礦山裝備制造有限責任公司，山東泰安　271222

國內應用的掘進機機型分析

林國棟，楊海林，司志遠

山東能源重裝集團中瑞礦山裝備制造有限責任公司，山東泰安271222

現(xiàn)行巷道式掘進機種類多種多樣，各自適用環(huán)境也不盡相同。由于受設備自身結構的影響，不同的掘進機有著不同的適用環(huán)境，只有對不同類型的掘進機進行詳細對比和分析才能有效區(qū)別不同的機械設備之間存在的差異，使其在更加合適的領域內發(fā)揮作用。

掘進機；截割硬度；橫軸式；縱軸式

懸臂式掘進機以自動化程度高、機型多樣化、多功能化、多種可選部件自由選配等優(yōu)勢呈現(xiàn)出強大的生命力［1］，且通過不斷改進，越來越廣泛地應用于非煤礦山的巷道掘進。國內現(xiàn)行的國產掘進機型號主要有EBZ135/EBZ160/EBZ230/EBZ260/EBZ300，進口掘進機機型有MR340/MH620等機型。由于巷道內的工作環(huán)境多樣、復雜，必須在選擇掘進機時對其技術參數(shù)進行詳細的分析，才能使選用的掘進機發(fā)揮出更好的作用。

1　掘進機對比

表1為目前使用較廣泛的掘進機型號的主要參數(shù)，我們可以對各種型號的掘進機進行橫向對比。

表1　各型號掘進機主要參數(shù)表

2　2掘進機分析

對于表1的數(shù)據，我們可以從以下幾個方面進行分析：

1）巷道尺寸。巷道尺寸決定著對掘進機機身尺寸的要求，從表中數(shù)據可確定適用的掘進機機型范圍，如表1中的巷道尺寸從20m2到50m2，機身高度從1.5m到2.8m，機身寬度從2.8m到4.8m。除此之外，由表1的數(shù)據可知MR340掘進機最大不可拆卸件尺寸和重量都是最小的，結構最為緊湊，對運輸和安裝過程的環(huán)境要求更小些。

2）電機功率和截割硬度。國內掘進機以截割電機功率命名，如EBZ230型掘進機，截割電機功率為230kW；而進口掘進機是依據機型和設計編號命名的，如掘進機MR340型截割電機功率為230kW，掘進機MR620截割電機功率為300kW。

根據設計計算分析，截割電機功率越大，截割頭尺寸就越大，對應的截割面積就越大，截割頭扭矩越大對應的切割硬度也就越高。所以選擇合適型號的掘進機首先要對巷道巖石樣本進行巖石數(shù)據分析，確定巷道巖石的類型和硬度。

截割硬度能達到100MPa的掘進機型號，在F8～10的半巖、全巖掘進巷道能正常工作，在F6.5～8的全煤、半煤巖的掘進巷道為最佳經濟切割硬度。截割硬度能達到80MPa的機型，在F6.5～8的半巖、全巖掘進巷道能正常工作。

3）截割方式。根據截割頭旋轉線與懸臂軸線的相互關系不同，將懸臂式掘進機分為橫軸式掘進機和縱軸式掘進機，二者在減速箱的傳動方式上也存在著差異，如圖1。

EBZ135/EBZ160/EBZ230/EBZ260這4種掘進機機型均是單炮頭縱向切割，EBH300/MR340/MH620這3種掘進機為雙炮頭橫向切割。由于2種形式炮頭的結構不同，運行方式、受力情況均不同［2］。橫軸式的運動分析：截割臂水平擺動，截割頭縱向旋轉，截割頭上截齒與煤層接觸面正交，煤層給截齒一個水平方向的反作用力，這樣垂直方向上截割頭受力很小，掘進機基本沒有尾部撬動的趨勢。克服機器振動不再是通過增加機器的自身重量。我們從表1數(shù)據可以看出EBZ2230掘進的機身重量遠大于截割功率相同的MR340掘進機。也避免了縱軸截割頭出現(xiàn)的被彈開的現(xiàn)象（旋轉方向與接觸面是正切關系）。在機器的推力下完成截割動作，有效避免了機身顫動對人員和機器帶來的損傷。

3　結論

只有對不同類型的掘進機進行詳細的對比和分析才能選擇最合適的機型。本文通過對具有代表性的幾種型號掘進機在電機功率和截割硬度、適用環(huán)境的不同做一個橫向對比，為掘進機選型時提供參考。隨著科學技術的不斷發(fā)展進步，更多型號的掘進機將會出現(xiàn)，性能和適用范圍也會有很大的變化，掘進機將為礦山資源開發(fā)發(fā)揮越來越重要的作用。

MR340掘進機最大不可拆卸件尺寸和重量都是最小的，結構最為緊湊，對運輸和安裝過程的環(huán)境要求更小些。選擇合適型號的掘進機首先要對巷道巖石樣本進行巖石數(shù)據分析，確定巷道巖石的類型和硬度。截割硬度能達到100MPa的掘進機型號，在F8～10的半巖、全巖掘進巷道能正常工作，在F6.5～8的全煤、半煤巖的掘進巷道為最佳經濟切割硬度。截割硬度能達到80MPa的機型，在F6.5～8的半巖、全巖掘進巷道能正常工作。EBZ2230掘進的機身重量遠大于截割功率相同的MR340掘進機。也避免了縱軸截割頭出現(xiàn)的被彈開的現(xiàn)象（旋轉方向與接觸面是正切關系）。在機器的推力下完成截割動作，有效避免了機身顫動對人員和機器帶來的損傷。

［1］陳同寶，錢沛云，陶崢.我國懸臂式巷道掘進機技術的現(xiàn)狀與發(fā)展［C］//中國煤礦綜采機械化發(fā)展30周年學術研討論文專集，2000.

［2］陳楠，胡應曦，冉濤，等.懸臂式掘進機擺動機構分析與研究［J］.煤礦機電，2001（3）：4-6.

U455.3+1

A

1674-6708（2016）166-0197-02

林國棟，助理工程師，山東能源重裝集團中瑞礦山裝備制造有限責任公司，研究方向為機電。楊海林，山東能源重裝集團中瑞礦山裝備制造有限責任公司。司志遠，山東能源重裝集團中瑞礦山裝備制造有限責任公司。