煤矿用挖掘式装载机作业规程.doc

目 录
履带式挖装机基本运行原理 1
一、转载机使用环境条件 1
二、装载机型号的组成及其代表意义 1
三、主要技术特征 3
四、结构与工作原理 4
五、安装与调试 11
六、操作方式 13
七、装载机工作循环 15
八、工序衔接 17
九、安全技术措施 17

17

履带式挖装机基本运行原理
煤矿用挖掘式装载机（以下简称装载机）, 是一种连续生产的高效率出矿设备。本机靠履带推进扒取岩石送入自身的刮板输送机，输送机从尾部将岩石卸入自卸汽车或梭式矿车。同时可利用反铲挖掘臂扒取远处的岩石，也可以用铲斗来清理工作面。底盘设计参考小松挖掘机结构形式，采用液压马达驱动履带行走机构，结构紧凑﹑机动灵活，可在潮湿有积水的巷道里工作。
本机采用全液压传动和系统负载传感控制及先导阀操作，结构紧凑，推进力大，扒取范围广，借助最佳的液压系统，均衡分配油量，令铲斗、小臂、大臂、动臂进行灵活、快捷、高效的作业，实现真正的随心所欲；强劲的挖掘力在任何条件下都能在短时间内发挥出色的工作效率及卓越的性能；工作平稳无冲压，设计先进，工作可靠，操作简单，维修方便。实现全断面装岩，不留死角，不需人工辅助清理工作面。

一、装载机使用环境条件；
a) 断面为2.2×2.2米以上的巷道；
b) 岩石的普氏硬度f小于等于12，块度小于等于500mm，松散密度不大于1.8t/m3；
c) 海拔高度≤1000m。海拔1000m以上高原环境需进行特殊设计；
d) 巷道环境为-5℃～+40℃，最大相对湿度≤90%（温度为25℃时）；
e) 电压极限偏差为±5%，交流频率极限偏差为±1%；
f) 巷道坡度≤15°。在大于15°隧道工作时需进行特殊设计或采取必要的措施；
g) 装载机工作时周围的煤尘、甲烷爆炸性气体含量应符合煤矿安全规程规定的安全含量。
二、装载机型号的组成及其代表意义：
Z W □ — □/□ □

补充特征：轨轮式G、履带式L、轮胎式T
主参数代号：装载能力 m3/h /装机功率kw
产品第二特征：驱动方式，液压式Y，电动为D
产品第一特征：表示挖掘式
产品类型：煤矿用装载机
示例1：
装载能力为80 m³/h,履带行走，挖掘装料，液压驱动，电机功率为45kW的煤矿用挖掘式装载机：ZWY-150/55L。
三﹑主要技术特征
表1 装载机主要技术参数
型 号
检测项目
ZWY-150/55L
装载能力 m³/h
≥150
整机质量 kg
12800±5%
最小转弯半径 m
≤7
离地间隙 mm
≥400
挖掘宽度 mm
≥5850
挖掘高度 mm
≥3950
挖取距离 mm
≥2850
卸载高度 mm
≥2180
挖掘深度 mm
≥700
装载宽度 mm
≥5850
爬坡能力 (°)
≤32
刮板链速度 m/s
0.73±5%
主电机功率 kW
55
行走速度 m/s
0．3±5%
履带平均接地比压 MPa
0.17
额定工作压力 MPa
20
安全阀开启压力 MPa
21
电器绝缘
三相 MΩ
＞1.5
相间 MΩ
＞1.5
外型尺寸
（运输状态）
长 mm
9500±50
宽 mm
1950±50
高 mm
2350±50

四﹑结构与工作原理
煤矿用挖掘式装机主要由工作机构、运输机构、行走机构、液压系统﹑动力机构、电气系统等部分组成（图一）。
本机的工作过程是先由履带推进，使输送槽料口装满石料，再用铲斗将石料扒进刮板输送机，刮板输送机将石料输送到后面，卸入自卸汽车、梭式矿车或其它转载设备上去。也可用铲斗清理工作面或将远处的石料扒进料口。下面分别介绍各部分的主要结构和工作原理。

图一 总图
1、工作机构，2、运输机构，3、行走机构，4、液压系统，5、司机室及平台总成
1、工作机构（图二）
工作机构由固定门架、回转铰座、大臂、小臂、连杆机构、挖斗、大臂油缸、小臂油缸、挖斗油缸、回转油缸组成。控制回转油缸伸缩可使大臂作左右旋转，回转油缸两端装有单向节流阀来控制回转的速度。控制大臂油缸伸缩可使大臂作上下运动。控制小臂油缸伸缩可使小臂作前后运动。控制铲斗油缸伸缩可使铲斗作挖掘动作。铲斗上装有斗齿，磨损后可以更换。液压油缸采用专业油缸厂按国家标准设计制造的产品。其密封件、液压附件，高压软管等均采用国家通用标准件，便于选购及维修。工作机构中各个总成件之间均采用销轴连接，重要关节的轴套采用特殊耐磨钢套，便于维修时更换，油缸的活塞杆头部采用关节轴承，使其灵活自如，无卡滞现象。
图二工作机构
1、挖斗，2、链架Ⅰ，3、链架Ⅱ，4、挖斗油缸，5、小臂，6、大臂，7、小臂油缸，8、大臂油缸，9、大臂座，10、回转油缸
2、运输机构（图三）
运输机构主要由运输槽体﹑主传动机构﹑单链刮板﹑从动轮机构﹑抬槽油缸、推板及推板油缸等组成。运输槽体铰接在平台上和抬槽油缸上，槽体可以上下摆动，以满足不同工况的需要。控制抬槽油缸伸缩可使运输槽升降，以分别满足工作或行走时的需要。
碴石用单链刮板输送，单链刮板靠液压马达驱动主动轴及主动链轮来完成传动运输的，液压马达在10MPa的额定压力下工作，既有足够的牵引力，还有过载保护作用可以防止刮板链卡住时损坏机械构件。
运输槽体的底板上垫有一层耐磨钢板，以延长槽体的使用寿命，耐磨钢板磨损后需及时更换。

图三运输机构

1、运输槽体，2、主传动机构，3、单链刮板机构，4、从传动机构，5、抬槽油缸
主传动机构主要由主动支架﹑主动链轮﹑固定套﹑主轴﹑液压马达﹑调整螺栓等组成。主动链轮是用耐磨合金钢精铸成的。用弹性销联接到主轴上的固定套上，磨损后只要更换新链轮即可。主传动支架用螺栓固定在运输槽上，通过转动调节螺栓可以移动链轮位置，以调整刮板链的松紧程度。
从动轮机构由从动链轮﹑轴承、链轮轴﹑O形密封圈等组成。从动轮在渣石和泥水中运转，受到强烈的冲击和磨损，工作条件极差，因此要求从动链轮耐磨，轮轴之间的密封性能要求高。本机从动链轮采用耐磨合金钢精铸制作，具有高强度和良好的耐磨性能。轮与轴之间采用O形密封圈密封，结构简单﹑性能可靠，装配时已注满钙基润滑脂，平时工作中要注意经常加油。链轮磨损后可根据部件的完好程度或更换部分零件，或更换总成。
3、行走机构（图四）
行走机构由行走架﹑履带总成﹑支重轮总成﹑托链轮总成、引导轮总成﹑驱动轮、涨紧装置、行星减速液压马达等组成。
行走架是履带行走装置的承重骨架，由驱动座、引导座、履带架、盖板组焊成框架式，重量轻、刚性好。
履带直接和巷道底板岩石接触，承受机器的全部重量和驱动力，工作条件十分恶劣。本机直接采用液压挖掘机标准组合履带，该履带主要由链轨节﹑履带销﹑履带套﹑履带板及密封件等零件组成，链轨节与履带销﹑履带套均为特殊过盈配合，不易松动。把磨损限制在销与套之间，履带套端面与链轨节之间的间隙小，形成迷宫密封。泥砂不易进入磨擦表面。润滑组合履带采用聚氨脂胶件密封。一次性注油，具有良好的润滑与密封性能。能大大提高履带的可靠性与使用寿命。为便于装拆，每条履带上有一易拆销（即主销）。拆卸履带时取下轴用挡圈，将主销打出即可。支重轮用来将机体的重量传送至履带上，并使机体沿履带上的导轨运动，它还用来夹持履带，使其不横向滑脱。在转向时，迫使履带在地面上横向滑移。
支重轮在泥水中工作，且承受强烈冲击，工作条件极差，因此要求其轮缘及滚动踏面耐磨，而且轮与轴之间的密封性要好。轮体采用高强度合金钢制作，并经强化热处理。具有较高的强度和良好的耐磨性能，轮与轴之间采用浮动密封，结构简单，性能可靠，装配时一次性注油。平时工作中不必注油，便于维护，直到磨损量达到极限程度后再更换零件。
托链轮用以承托上部履带的重量，不让它下垂过多，以减少机器运动时上方履带振动，其结构、形式与支重轮相同，可以通用。
引导轮的功能是支承链轮和引导履带正确地卷绕，防止履带横向滑脱，同时与它后面安装的涨紧装置一起，使履带保持一定的张紧度，并缓和机器行走时由于地面不平而引起的冲击力。当履带行走遇障碍物时，张紧装置可以使引导轮通过两侧引导架前方导轨后移一定距离，以免履带局部受力过大。
涨紧装置为液压涨紧装置，借助润滑用的黄油枪将黄油压注入液压缸中，使活塞外伸，一端移动导向轮，另一端压缩弹簧使之预紧。但预紧后的弹簧尚需留有适当的行程起缓冲作用。如果履带太紧需要放松时，可拧开注油嘴，从液压缸中放出适当黄油。
两条履带分别由两只液压马达驱动，通过驱动轮传给履带，液压马达驱动装在履带架后部，打开盖板即可进行维修保养。

图四 履带行走总成
1、引导轮，2、履带板，3、支重轮，4、涨紧装置，5、托带轮，6、履带梁，7、驱动轮，8、行走马达

4、液压系统（图五）
本机液压操纵系统主要由液压泵、五联液控多路换向阀，四联液控多路换向阀、手动换向阀、手动先导阀、脚踏先导阀、散热器、油箱等液压元件组成。液压原理图见（图五）。
本机液压系统压力设定为20MPa。双联柱塞泵两主泵提供行走（20MPa）、装碴（16MPa）和运碴抬槽（10MPa）所需中高压，辅泵提供先导控制所需低压（3-4MPa）。本机的三个工作机构（包括行走、装碴、运碴）是可以独立工作的，且装碴和运碴可以同时工作；但如需行走时必须停止装碴和运碴机构。工作机构的工作与停止转换是靠手动换向阀控制先导阀所需低压的通断实现的。
系统采用了一组五连多路换向阀和一组四连多路换向阀组合，当各阀芯均处于中位时压力油通过卸荷阀留回油箱。工作油口除大臂下降和后槽下降油路外均带有过载阀，在负载突然变化时能迅速溢流，以保护系统构件和管路安全。另外这种过载阀在油马达制动情况下，能起到补油作用。
所有工作机构全部采用先导控制，两个手动先导阀控制装碴机构，一个双踏板脚踏先导阀控制行走机构。
见附图一：《液压原理图》

5、液压动力系统即主电机及油泵组件（图六）
液压动力机构主要由电动机、双联柱塞泵、齿轮联轴器等组成。本机选用YBK2系列隔爆电机，电动机通过尼龙齿轮联轴器驱动双联柱塞泵，结构简单、紧凑，工作可靠

图六、电机及油泵组件
6、机架
机架采用钢板焊接而成，用螺栓固定在行走架上。机架总成使整机的各大部件联系在一起，并提供了驾驶室和各液压操纵元件的安装空间。
7、电气系统
电气系统控制油泵电机、散热器电机、照明灯等，控制回路和照明灯都采用交流36伏。起动器采用QBZ-120+15/660（380)或QBZ-80+120/1140(660)矿用隔爆型双回路真空电磁起动器，具有1140/660V或660/380V电压选择功能。有本机控制及远控开关二挡，选择远控。司机室装有防爆按钮，启动主电机时和前后二个隔爆照明灯同时开启；停机时同时关闭。隔爆照明灯型号DGE12/45L（A）。
五、安装与调试

（一）安装
装载机的安装必须有专业人员进行安装。按照整机的结构特征根据图纸的要求进行安装。
1、组装各连接螺栓时，应检查防松垫圈是否齐全以及松紧程度是否符合要求。
2、液压系统的接头部分必须擦拭干净，不得有灰尘和杂质进入。同时检查密封圈是否齐全或损坏，所有管路应按原始位置理顺固定好。
3、整机安装完毕后应仔细检查各部件管件、辅件等，是否安装正确稳妥。
4、电气部件安装要有专人担任。进入接线盒的电缆直径要与橡皮垫的孔径相符，压紧接线头应保证橡皮垫与电缆间和橡皮垫与接线盒无间隙，否则将失去隔爆性能。

（二）调试
1、电机送电前的检查：
1.1电机送电前必须检查每路接管是否正确，每个油路接口是否已经连接牢固。
1.2电机送电前先将四联阀（现改为五联阀，为与另一件五联阀相区别，暂称为四联阀）、五联阀进油片上的主溢流阀松开。
1.3电机送电前将双联柱塞泵上的先导齿轮泵溢流阀调整螺钉松开。
1.4两柱塞泵及先导齿轮泵分联连接压力表，调整压力时用。
2、电机送电后的压力调正过程：
2.1首先调定双联柱塞泵上的先导齿轮泵的压力，将齿轮泵溢流阀调整螺钉向内旋紧，当压力升至3MPa时，停止调正，并将锁紧螺母紧固。
2.2五联阀的调整过程：
2.2.1以挖斗或小臂或大臂，选取其中一路为五联阀的调整基础片。（为便于调整，最好选取从末片数第一片作为调整基础片。）
2.2.2先将调整基础片两侧的调整螺钉向内调至极限位置。然后控制相应的先导阀手柄，让油缸处于伸出状态。调整进油片上的主溢流阀调定螺钉向内旋转，此时，油缸会逐渐伸出，当油缸完全伸出后，压力逐渐升高，继续向内旋转，当压力升至21MPa，停止调定，并将锁紧螺母紧固。此时五联阀系统压力调整完毕。然后将调整基础上相对应端的溢流阀旋钮向外旋转，当压力降至20MPa时，停止调定，并将锁紧螺母紧固（在此过程中先导阀手柄应始终处理此位置保持不动，不能回位），先导控制阀回至中位。调整基础片上另一侧的调整螺钉向外调至极限位置。然后控制相应的先导阀手柄，让油缸处于缩回状态。并逐渐将调整螺钉向内旋转，当油缸完全缩回时，压力会逐渐升高，继续将调整螺钉向内旋定，当压力升至20MPa时，停止调定，并将锁紧螺母紧固。
2.2.3切断电源，让泵停止工作。
2.2.3将调整基础片上已经调整好的两溢流阀头卸下后，安装到五联阀的控制右行走马达的阀片上。并将右行走马达的阀片上的两溢流头安装到调整基础片上。然后用上述调方式，以此片为基础片，按调定压力要求分别调定四联阀上的左行走马达、运渣马达阀片上的压力。
2.2.4五联阀上控制液压缸的阀片两侧的溢流阀调整螺钉，不用再安装在调整基础片上调整，可直接在本片上向内或向外调整调定螺钉，调整至要求的工作压力。
2.2.5此时五联阀调整完毕。
2..2.6四联阀的调整：电机送电开泵后，将控制抬槽油缸的阀片上的溢流阀调整螺钉向内紧至极限位置，然后将主阀的溢流阀调整螺钉向内旋转，当压力升至21 MPa时，停止调定，并将锁紧螺母紧固。此时此四联阀的系统压力调整完毕。然后将抬槽油缸的阀片上的溢流阀两侧的调整螺钉向外旋转，调至要求的工作压力后将锁紧螺母紧固。控制破碎锤阀片的压力调整过程同上（但调整前先将管路上的两高压球阀关闭）。四联阀上的右行走马达、运渣马达、阀片上的溢流阀因已在五联阀调整基础片调整好，不用再调。
2.2.7此时四联阀调整完毕。
注意：
1、 主阀的出油口上注意观察标记，标注S1或无标注的为“O”型机能阀片，与挖斗、小臂、大臂、转臂油缸相联接。
标注S4为“Y”型机能阀片，与左右行走马达、运渣马达、抬槽油缸相联接。
破碎锤可与S1或S4阀片相联接。
2、 压力调正值：
先导泵 ： 3 MPa
行走马达： 20MPa
转臂油缸： 12 MPa
运渣马达： 16 MPa
其余油缸： 14 MPa
破碎锤 ： 18 MPa
3、进油片称为首片，出油片称为末片。
六、操作方式
1、开机前的准备工作
（1）、对进场机器上的胶管总成进行检查，凡与机器硬件及钝角接触，操作时反复磨损之处，先用软橡胶对胶管总成磨损处进行包裹，避免磨破胶管外层橡胶和钢丝；油箱顶部用油布盖好，避免隧洞雨水渗入油箱。
（2）、推荐使用46号抗磨液压油，冬季推荐使用32号抗磨液压油，液压油必须保持清洁，不允许用不干净的容器来盛装，且必须从专供加油的液压空气滤清器处加入。本机油箱容积为350升，油面应保持在油标三分之二位置，如不够应及时补充。
（3）、检查各紧固件，电气元件和液压元件是否处于完好状态，若有异常应及时排除。
2、操纵方式
本机通过操作司机室内的1个控制按扭、2个手动先导阀、1个脚踏先导阀、1个手动和一组四连阀的所有动作。司机室内平面布置及机构动作详见下图。

3、操作程序
⑴、接通上级电源总开关，操作起动开关的柄，照明灯亮，再点动启动按钮和停止按钮，观察油泵电机或散热器电机的转向，如果不正确，可将起动开关的手柄扳到另一个位置，再次起动油泵和风扇电机。
⑵、油泵电机启动约3～5分钟后才可进行工作。在冬季起动油泵时开始需点动2～3次，让油慢慢流动起来，然后再一次启动。否则泵起动时有可能油吸不上，容易让泵损坏。
⑶、将手动换向阀手柄置于工作位置；将运输槽头部产板慢慢降落至地面，让运输槽进入工作位置。
⑷、机器向前推进，把碴石聚拢，同时把地面推平。
⑸、启动刮板链，让刮板链正向空转1—2分钟。
⑹、主要操作方法：大臂起、大臂落、臂右转、臂左转、小臂起、小臂落；用挖斗、小臂、大臂把碴石扒到运输槽内，再由刮板运输机将碴石运送到箕斗上或其它运矿设备上。
（7）、要经常使机器往前推进，让碴石有一定的堆积高度，以便达到装碴的最佳效率。
（8）、装载时手柄可同时动作，行走机构要经常推进，在不同的碴堆状况下要求大臂、小臂、挖斗联合动作，以提高效率。
（9）、大臂抬起的高度应根据碴石的堆积高度来定，不必每次抬到最高位置，以加快工作节奏。
七、装载机工作循环
1、 循环顺序：炮工爆破-----处理安全------临时支护或永久锚网支护-------装载机装渣----砌碹或喷浆支护。
3、劳动组织：
工 种
出 勤 人 数
在 册
人 数
循 环
时 间
早
中 班
夜 班
合 计
打眼爆破
6

6
6

八
小
时
制
临时支护永久支护

6

6
6
装载机
装渣

4
4
4
砌碹
6
6
6
18
17
喷浆

8

8
总计

32
24

2、作业循环图表
工序
名称
班次
早 班
中 班
夜 班
时间
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
00
1
2
3
4
5
6
7
8
交接班
现场交接

炮工爆破
多台钻机

处理安全临时支护
可交叉

永久锚网支护
可交叉

装载机装渣
按规定交叉作业

砌碹

第二天

喷浆支护
可交叉

第二天

整理工作面
可交叉

八、工序衔接：
在炮工放炮后，必须处理工作面的安全，并做临时支护时，通知出渣班和装载机司机上班，所有人员必须在井下交接班。司机提前准备好所用工具和物品。待交接好后，人员撤离到装载机后面，将装载机开到工作面准备装渣工作。
要下班前，提前2小时通知砌碹班或喷浆班上班，工作面渣出干净后，首先整理工作面，将装载机退回到安全距离，并将缆线、工具整理整齐，下班后司机必须对设备进行保养、检修。有故障及时处理，保证下一班正常运行。
九、安全技术措施
（1）、对操作司机必须进行培训，熟悉本机的结构、工作原理、性能、操作方法和维护保养技术，熟记各按钮的功能和位置，熟记各操纵杆位置功能示意图，经考核合格后方允许上机操作。
（2）、开机前必须发出警示信号。工作时，工作面和机器的周围和运输槽底下严禁站人。装载机在安装、调试、使用、维修过程中，大小臂旋转半径内严禁站人。在维修或加注润滑脂时，油缸受力点必须有保护支撑。

（3）、挖斗装碴工作机构和行走严禁同时使用；
（4）、机器行走时严禁挤压电缆，防止漏电伤人。
（5）、机器停止使用时，应停放在离工作50米以外处，其推板、挖斗、小臂应收拢、大臂落下；运输槽降到最低位置，手动换向阀置于停止位。
（6）、装载机行走或倒车应启动电铃做为警示信号
（7）、应经常检查并拧紧各部位的螺栓、螺母、链条销脱落后应及时补上。经常检查各液压元件及管路联接处，消除渗漏、检查高压软管是否有破损，如损坏较厉害要及时更换。经常检查油面高度及油温，油面若低于油标应及时补充液压油，油温若超过80℃应暂停使用。
（8）、经常检查支重轮、托链轮、引导轮履带链节的磨损情况，当单面磨损量大于5毫米后应及时更换。
（9）、发现履带上方区悬垂量大于30毫米时，须及时调整。
（10）、应经常检查履带板连接螺栓及行星减速液压马达联接螺栓有无脱落及松动现象，如有问题要及时处理。
（11）对卡在履带链中的硬质石块及其它坚硬物应及时清除。
（12）煤矿井下使用时必须配备便携式甲烷报警仪
（13）挖装机司机，要随时注意巷道顶帮情况，发现活石与危岩，及时处理，严禁空顶作业。
（14）随时注意后面箕斗和周围人员，要有人员专门控制提升信号和放跑车装置，防止箕斗跑车事故。
（15）超过30cm以上的大石块，必须打小后方可上刮板机。
（16）根据矿井口情况，斜井可直接进入作业；必须有管理人员现场监督下放。严格执行《下放大型设备安全措施》。
（17）箕斗运料时，井筒中和装载机后面必须设有放跑车装置，并且有效正常使用。
(18)装载机移动时，要有专人负责移动电缆，防止设备压坏电缆，漏电伤人。
(19)装载机运行时出现故障，必须将装载机停放稳定，再进行检修，严禁带电处理。
(20)箕斗提升必须每天有专人进行详细检查，并做好记录，定期对钢丝绳做拉力试验、强度检查，发现问题及时处理和更换。
（21）下班停机后，检查各操作手柄是否处于停止位，断电后方可离开。

四川煤矿基本建设工程公司
木垒县阿吾孜苏煤矿项目部
2012年4月8日