EBH360掘進機行走機構設計

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

EBH360掘進機行走機構設計

廉 浩

（北方重工集團有限公司，遼寧 沈陽 110141）

本文介紹了EBH360掘進機行走機構的設計方案，分析了結構形式，明確了進一步研究的方向，為以后的設計提供參考。

掘進機；行走機構；設計

1 結構組成

行走機構分為左右布置在掘進機的兩側，結構包括驅動裝置、驅動鏈輪、行走架等部分，行走架通過螺栓與本體連接。掘進機普遍采用履帶式行走機構。起支撐整機重量、驅動行走、截割操作等作用。掘進作業時，行走機構承受切割機構工作動載荷、作用反力、及傾覆力矩。行走機構設計對整機運動、工作穩定性等性能有很大影響。行走機構各部位結構形式不是唯一的，設計過程中要從整機重量、工作環境、設計空間等方面考慮。

2 各部分形式的確定

2.1 驅動形式

行走機構驅動裝置一般有電機驅動和液壓馬達驅動兩種。電機驅動方式優點是抗過載能力強，但因為EBH360掘進機是重型掘進機產品，整機重量達125噸，行走機構需要提供很大行走牽引力，所用電機尺寸很大，給整機布置造成麻煩。同時掘進機在井下作業，對電機有隔爆和本安要求。

選用液壓馬達驅動，可以做到與行走減速機高度集成、結構緊湊，為其它機構設計爭取空間，且掘進機自帶液壓系統可提供液壓油源，使用方便，在設計時一般用馬達驅動方式。EBZ360掘進機在設計中用知名品牌力士樂的行走馬達和減速機，其減速機內置一體式多片制動器，停車時自動鎖緊，保證在坡面工作安全性，能適應巷道作業。行走減速機通過高強螺栓與鏈輪連接，在液壓馬達帶動下，減速機旋轉帶動鏈輪轉動，鏈輪嚙合履帶板，使整個行走機構執行各項動作。

2.2 履帶形式

圖 1 履帶板結構圖

圖 2 行走機構結構示意圖

履帶板在結構選擇上有整體式和滾子式。小型掘進機行走機構上還能看到滾子式，但這種履帶板結構形式復雜，維修拆卸不便，無法滿足重型掘進機強度。所以選用整體式履帶板，結構上既保證使用強度滿足要求，又要控制履帶板重量不能過大，降低能耗。履帶板寬度設計上要考慮整機接地比壓及與接地長度間配合關系。平均接地比壓計算公式如下：

EBZ360掘進機履帶板設計寬度b為750mm，接地長度L為4640mm，整機重量G為1250kN，由此算出接地比壓為0.179MPa。一般在小型掘進機設計上要使接地比壓小于0.14MPa，雖然重型掘進機很難達到這一數值，但在設計時也要盡量減小接地比壓。圖1為EBH360履帶板結構圖。

2.3 履帶鏈支撐形式

掘進機普遍使用支撐方式有摩擦板式和支重輪式。摩擦板式結構簡單，加工制造容易。工作原理是履帶鏈與摩擦板表面接觸，通過滑動摩擦實現整機動作，因此在摩擦板表面都焊有高耐磨性材料。這種結構缺點是能耗大，對履帶鏈張緊要求也比采用支重輪結構高。支重輪式結構與履帶鏈間是滾動摩擦，傳動效率高、能耗低，對惡劣工況適應性強。缺點是在支重輪內部采用滑動軸承形式，遇到不平整地面時各支重輪受力不同，易損壞，設計時規定單個支重輪承載能力應不小于掘進機總重50%，表面要進行淬火處理提高強度。EBZ360掘進機履帶鏈支撐從降低能耗和松緊度調整角度考慮，采用支重輪式結構。

2.4 張緊形式

張緊機構原理是通過張緊油缸推動張緊輪，通過張緊輪前后移動來調整履帶鏈松緊程度，只有履帶鏈的松緊程度合適才能達到最佳狀態。一般要求履帶鏈在行走機構支起情況下，下垂量調節應在50～70mm間，如調節過松易導致脫鏈或者跑偏，無法正常行走。過緊會使走阻力增加，行走噪音加大，導致異常。張緊油缸選用一般有黃油缸和液壓油缸。黃油缸是用油槍向油缸中注入潤滑脂，推動缸桿進使張緊輪來調整履帶松緊。黃油缸是通過黃油保持壓力，使用中易泄露失壓，導致張緊失效。EBH360掘進機行走張緊采用的是單作用液壓油缸，壓力油推動油缸來張緊履帶，用起來方便快捷。張緊后將卡板插入張緊腔，實現機械鎖定，可保證不會因為失壓導致張緊失效。同時履帶架設計上給張緊腔和油缸腔留出安裝口，方便拆卸維修。實際使用中，行走機構在運行一段時間后要調整松緊程度，因為磨合一段時間，履帶鏈間隙會加大，維護時要注意。

結語

通過對各關鍵部位研究，最終確定行走機構設計結構，完成對EBH360掘進機行走的繪制，如圖2所示。掘進機的行走機構是進行作業的根本，因此要重視對行走機構的研究和設計。

本文通過分析EBH360掘進機行走機構設計，闡述了各部位在設計中需注意問題，捋順了設計思路。由于井下作業環境惡劣，所以結構設計和元件選用上，都應以安全可靠為出發點，以使其能經受各種工況考驗。

[1]楊春海.掘進機履帶式行走機構的研究[J].科學之友，2008（03）：1-2.

[2]韓健，王書蒙，胡王景.S100掘進機的使用與技術[J].煤礦機械，2007，28（12）.

TD42 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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