[科普中国]-ELMA 型煤巷掘进机

ELMA型掘进机适用于开掘煤岩坚硬性系数f≤5，掘进断面为5-12m²的煤及半煤岩巷道。ELMA型煤巷掘进机主要由截割机构、前后支撑油缸、液压控制箱、司机座、转载机构、起重油缸、行走机构及装运机构- 等部分组成。

ELMA型煤巷掘进机的结构及工作原理ELMA型煤巷掘进机主要由截割机构、前后支撑油缸、液压控制箱、司机座、转载机构、起重油缸、行走机构及装运机构- 等部分组成。

这种掘进机除截割头和胶带转载机分别采用行星齿轮和正齿轮传动外，其它各部分采用液压传动，因而具有以下特点：

（1）截割头由油缸控制，可实现升降、水平回转、伸缩等各种动作。在不移动机器的情况下，它能自动向前钻进，因而减少了机器的调动次数，提高了时间利用率。此外，它还可兼做打柱窝一类的工作。

（2）装载机构采用液压马达传动，可实现过载保护和无极调速，因而根据不同情况可改变运输量的大小。

（3）行走机构采用液压马达传动，调动灵活、能实现过载保护、结构简单可靠和能实现无极调速。

（4）采用了两套支撑油缸，因而增加了机器的稳定性1。

截割机构截割机构主要由截割头、截割臂、减速箱、伸缩导轨、伸缩油缸、回转座、电动机、升降油缸、回转油缸和喷雾器等部分组成。滚筒式截割机构的作用是直接在工作面上截割煤或半煤岩，而形成所需要断面形状的巷道。

截割头安装在截割臂的前端。截割臂右端经齿轮联轴器与减速器伸出轴相连接。减速器的另一端通过齿轮联轴器与电动机相连接。这就使截割头、截割臂、减速器和电动机连结成一个整体，在两个伸缩油缸的作用下能相对伸缩导轨轴向移动。两个伸缩油缸均为单活塞杆油缸，其缸体端与伸缩导轨铰接，而活塞杆端与减速器的两侧铰接。伸缩油缸的最大行程为500mm，即是掘进机一次工作循环的推进量。两个升降油缸的缸体端与回转座’ 铰接，另一端活塞杆则与伸缩导轨两侧铰接。

左、右两个水平回转油缸的缸体一端与行走机架铰接，另一端活塞杆与回转座铰接。在水平回转油缸的作用下，可使回转座转动，从而可使截割头在30°内作水平摆动。由司机在工作中通过操纵升降油缸和水平回转油缸，便使截割头可截割出任意形状的巷道断面。

截割臂的功用是支承带动截割头旋转的主轴。在截割臂壳体前端上部安装一个喷雾器体，流过主电动机后的冷却水进入此喷雾器体内腔，再经9个均匀分布的喷嘴向外喷出，以冷却截割头和进行工作面降尘2。

装运机构装运机构的功用是将截割头破碎下来的煤或岩石装运给后面的胶带转载机。它主要由装载耙、减速器、铲板和刮板输送机等部分组成。掘进机工作时，由截割头破碎下来的煤或岩石掉落在铲板上，经左右两个装载耙将铲板上的煤或岩石耙入双链刮板输送机的接收端，接着向后输送并卸入胶带转载机。刮板输送机溜槽在垂直平面内呈折曲，转折处装有压链板以压住刮板链。刮板链的松紧程度由张紧装置进行调整。为使煤或岩石顺利通过回转座底面，必须保证截割机构的回转座底面与刮板输送机之间具有一定的空间。

铲板后端两侧经轴孔, 与履带行走机构销轴铰接。铲板升降油缸的活塞杆铰接在两侧边的耳座- 上，缸体端与履带行走机构销轴铰接。在铲板升降油缸的作用下使铲板升降，以适应巷道倾角的变化3。

转载机构转载机构的功用是将装运机构传递过来的煤或岩石经该机构而卸入矿车。胶带转载机构主要由胶带、滚筒、机架、回转座、压滚筒和升降油缸等部分组成。转载机构包括宽度为500mm的胶带转载机和回转机构两部分。

为防止机架的悬臂部分因机器的振动而引起卸载端的上下跳动，在机架尾端两侧装有导轨，利用吊挂在巷道顶棚上的托辊支承此导轨。

主动滚筒用一台内曲线液压马达驱动。为便于制造和维修，该液压马达的结构尺寸与装运机构的液压马达相同，但工作扭矩较小，改变油泵的排油量，即可调节胶带的牵引速度。

行走机构行走机构的功用是实现机器的前进、后退及转弯，并承载整台机器的荷重。行走机构主要由履带架、履带链、主动链轮、导向链轮、支重轮和张紧油缸等部分组成。

两个连接轴将左、右履带架与行走机架连接成一整体，履带架又用支重轮支承在履带上。主动链轮装在履带架的后端，两台相同的内曲线液压马达分别驱动左、右履带的主动链轮。导向链轮装在履带架前端，在张紧油缸的作用下，使导向链轮轴向左移动，张紧履带。如检修等原因需松开履带时，可打开张紧油缸进油口处的油塞，此时活塞杆在履带链张力的作用下收缩（右移），油缸内的润滑脂被挤出，履带链便可放松2。

支撑机构支撑机构的功用是稳定、转动和抬高掘进机。掘进机在工作时，半煤岩壁对截割头的进给反力很大，尤其横向的进给反力更大，使机器工作时不稳定。因此，在掘进机上采用了水平支撑的办法，即在履带行走架的前、后两侧各装两个支撑油缸。掘进机工作时，四个水平支撑油缸的活塞杆伸出，铰接在活塞杆端部的靴板支撑在巷道两帮上，给掘进机以横向支反力，使机器正常工作。也可借助这四个水平油缸，在行走机构不开动的情况下，使机器可稍微转动或横向移动。这四个水平支撑油缸的油路为并联，可同时动作，也可利用每一管路上的截止阀根据需要分别进行控制。

在底板特别松软使机器下沉时，装在行走机架后端的两个起重支撑油缸，能使行走机架后部抬起一定高度，使履带底面离开底板一定距离；然后，在底板与履带底面之间垫上木板，松开起重油缸，履带底面就压在该木板上；随后开动履带行走机构，使机器行走到另一块平整底板上重新工作，从而达到防沉防滑的目的。另外，支撑油缸还可在维修行走机构时用于抬高机身。

液压传动系统ELMA型掘进机的液压传动系统主要由油泵、液压马达、油缸和换向阀等部分组成。两台63CCY14-1型伺服变量斜盘式轴向柱塞油泵由一台30kW的电动机经一级圆锥伞齿轮（传动比1:1）同时驱动，其中一台油泵供装运液压马达用，另一台供行走液压马达和各部油缸用。这两台油泵分别安设在机架的左右侧，与各自的油箱组成两个独立的开式液压系统3。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学