-课件-第4篇21章

1、n 把破落下来的煤（岩）装到运输 设备上的装载机械。 第二十一章第二十一章 装载机械装载机械 第二十一章第二十一章 装载机械装载机械 n种类 按所装物料的性质分为装煤机和装岩机。 按工作机构的结构可分为铲斗装载机、耙斗装 载机、蟹爪装载机和立爪装载机。常见的是前 三种。 按所用动力分为电动装载机、气动装载机、液 动装载机。目前我国多用电动装载机。 按行走方式可分为轨轮式装载机、履带式装载 机、轮胎式装载机。 第一节第一节 耙斗装载机耙斗装载机 一、概述 耙斗装载机也叫耙装机，是我国目前煤 矿掘进所使用的主要装载设备，占装载 机使用总数的80%左右。 n具有结构简单、操作容易的优点，使用 范围广

2、，可用在高度2m左右，宽度2m以 上的水平巷道或倾角小于30的倾斜巷 道中工作，也能用于弯道外装载。 n耙装机装大块岩石块度为300400mm 时装载效率最高。 n 耙斗装载机是通过滚筒钢丝绳带动，耙斗 靠自重插入煤（岩）堆，耙取煤岩，经卸载槽 卸载。行走机构为轨轮。耙取300400 mm 块度的煤（岩）效率较高，能用于断面大于 2 2m，倾角小于30的巷道及巷道转弯处 。中国使用较多的是耙斗装载机，斗容0.3 1.0m3； 二、耙装机结构及工作方式 结构:如图4-2-1所示，耙斗、绞车、台车和卸载槽等 组成。 牵引钢丝绳分为两段，均从绞车卷筒中引出，绕过导 向轮12、头轮14后，主绳4与耙斗

3、2前端连接，尾绳3 经尾轮1与耙斗后端连接。当绞车10启动后，通过操 纵机构8可使耙斗往复运动。在耙装行程中，耙斗靠 自重插入岩堆，然后沿着簸箕口16、连接槽17、中间 槽18到卸载槽19，将物料从卸载槽的卸料口卸入矿车 或其他转载设备，然后耙斗返回工作面料堆，又开始 新的耙装行程。 n台车是耙装机的机架，装有轨轮，在轨道上行走，绞 车、操纵机构和电器设备等都装在台车上面、溜槽之 下。耙装机工作时，用卡轨器9把台车固定在轨道上。 随着工作面的推进，耙装机需靠人力或绞车牵引向前 移动。台车的固定地点应在轨道的端头，勿使轨道伸 到簸箕口外，以使簸箕口能够贴着底板，防止簸箕口 绊住耙斗和簸箕口下面漏

4、进岩碴。 n簸箕口两侧的挡板5起引导耙斗进入溜槽的作用。耙斗 宽度应比溜槽宽度小些，一般每边有50mm的间隙。挡 板张开角度一般小于30，太大影响对耙斗的导向。 n在岩石巷道工作时，尾座靠固定楔15挂在工作面的上 部，固定楔安装在专门钻凿的炮眼或爆破后残留的炮眼 内。固定楔的结构如图4-2-2所示，图4-2-2a用于硬岩 层，图4-2-2b用于软岩层。图图的钢丝绳绳尾穿在钢套 4内，并用铅封熔在一 起，钢套内孔和其外圆都有 锥度，以便有孔底较坚固底 岩体将尾轮挂住。 n在煤或半煤岩巷工作时， 因煤体较软，固定楔难以 固定，在这种情况下使用的 耙装机，带有一根前伸的悬 臂梁，梁端固定有尾轮。 三

5、、绞车 绞车是耙装机的主要部件，其性能对耙装机工作好坏 有很大的影响。它有三种类型，即行星轮式、内涨摩 擦轮式和圆锥摩擦轮式。 v行星传动的双滚筒绞车 图4-2-3 为P-30B型耙装机的绞车。 n组成：由电动机1、减速器2和双卷筒3、4等组成。 n减速器2是二级圆柱齿轮减速器，采用惰轮是为了使进 轴和出轴有足够大的中心距，以便安排电动机和卷筒 n工作卷筒3和回程卷筒4各经一套行星齿轮传动驱动， 它们的中心轮Z6 和Z9均安装在减速器2的出轴上。各 行星齿轮传动的内齿圈兼作制动轮，系杆分别与工作 卷筒3和回程卷筒4固定。耙斗耙取物料时，将工作卷 筒3的内齿圈Z8用制动闸5制动，回程卷筒4的内齿

6、圈 Z11不制动。若中心轮轴顺时针方向转动，则工作卷筒 3顺时针转动而缠绳，牵引耙斗向卸载方向运动 （图4-2-3c）。此时未被制动的回程卷筒转向不确 定，在这种情况下，它将被钢丝绳拉着逆时针方向 转动而放绳。耙斗卸载后，在电动机转向不变的情 况下，将工作卷筒的制动闸松开，将回程卷筒的内 齿圈Z11制动，则回程卷筒顺时针方向转动而缠绳， 工作卷筒逆时针转动而放绳，耙斗返回工作面料堆。 当两个制动闸均松开时，二卷筒都不转动，耙装机 处于停车状态。由此可见在电动机转向不变的情况 下，这种传动可以实现停车、正转和反转，避免电 动机的频繁起动和换向。 n绞车的两套行星齿轮传动结构相同，而中心轮和行 星

7、轮的齿数不同，从而使耙斗工作行程运动速度较 慢，而返回行程速度较快，以适应转载行程比返回 行程载荷大的多的工况。电动机过负荷能力也较大， 最大转矩与额定转矩之比为2.8. n制动闸5为带式闸。绞车工作时，松闸的那个卷筒是被 钢丝绳拉着放绳，停车后由于惯性原因它还会旋转， 这样会造成乱绳现象。为此，在每个卷筒的侧面增设 一个弹簧辅助闸6，始终给卷筒一个不大的摩擦阻力矩， 以消除惯性的影响。 n图4-2-4 是2P-50B型耙装机采用的内涨摩擦轮式绞车 传动系统。 当操纵手把转动四头螺母7时，由于空套在主轴10上的 四头螺杆6轴向不能移动，迫使四头螺母移动，并推着 空套在离合 瓦座12上的锥体5向

8、滚筒侧移动。工作卷 筒8的锥体5向右移动。工作卷筒8的锥体5向右移动， 或回程卷筒2的锥体5向左移动时，使三个滚轮11和三 根顶杆4沿径向向外移动，将三片离合瓦9压紧在卷筒 的摩擦带上。又由于离合瓦座12是用键装在主轴上的， 故卷筒就跟着主轴一起转动。此外，卷筒上还设有防 止乱绳的辅助制动器1。 四、耙斗 （1）国产耙装机结构多如图4-2-5所示，由尾帮、 侧板、拉板和筋板等组成。耙斗齿用耐磨高锰钢 2GMn13铸造，用铆钉固定在尾帮下边，形状一般 为平齿。 （2）结构参数 在装载行程中，耙斗被向前牵引，耙斗的自重 使它逐渐插入渣堆，耙斗内的岩渣，沿着耙斗的尾 帮升高并翻滚，耙斗被逐渐装满，插

9、入渣堆的阻力 也随着增大。当耙斗的自重和插入阻力达到平衡后 ，插入渣堆的深度就不再增加。因此，耙斗的形状 和重量直接影响耙装机的生产率。耙斗越重则插入 渣堆的深度可能越大。但是，过重则可能把巷道底 版破坏，并且移动的摩擦阻力也大，而耙斗插入渣 堆过深，岩渣也会溢出斗外，无谓地损失动力。当 然，耙斗也不宜太轻，否则不容易插入渣堆，装不 满，甚至可能翻斗而无法工作。 第二节第二节 铲斗装载机铲斗装载机 n 分类：它的工作机构是铲斗，根据铲斗铲取岩石后的卸 载方式，有后卸式和侧卸式。行走机构多用轨轮 行走后卸式铲斗装载机和履带行走侧卸式铲斗装 载机。我国煤矿多用轨轮行走后卸式铲斗装载机 和履带行走侧

10、卸式铲斗装载机。 一、后卸式铲斗装载机 1、概述 图4-2-6 是国产ZYC-23.5型后卸式铲斗装载机外形图，它 是在轨道上工作的，主要适用于平巷。在倾角为812 的下山巷道使用时，须加设牵引装置和制动器。巷道高 度不应小于2.2m，可以装块度在400mm以下的岩喳或其 它物料，但块度在100150mm时装载效果最好。 v工作过程：在离开岩堆11.5m处，将铲斗2放到最低 位置，开动行动机构1的电动机使机器前进，将铲斗铲 入料堆。然后开动提斗机构6，同时继续开动行走机构， 使铲斗边前进边提升，直到把铲斗装满。这种操作方法 不但铲斗装得满，而且可以减小铲装阻力。最后，反向 开动行走机构，使机器

11、后退，同时提升铲斗至最高位置， 利用惯性使铲斗继续翻转，当斗臂碰撞缓冲弹簧时，斗 内岩喳倒入挂在后面的矿车里。此后，铲斗在缓冲弹簧 的反弹力和自重作用下又降回到最低位置，完成一个工 作循环。 v操作时应注意：在斗臂碰撞缓冲弹簧以前，就应关掉提 斗电动机，以免铲斗撞击过猛和拉断提斗连链。为铲装 轨道两侧的岩石，在斗臂下落过程中，司机可用两臂转 动回转台，使铲斗向两侧摆动（最大为30），最大 装载宽度可达2.2m。 2、铲斗工作机构（图4-2-7） 两斗臂的曲线部分，各有两条可以容纳钢丝绳 的凹槽，斗臂通过四条稳定钢丝绳6（两条） 和7（两条）稳定在回转台上。钢丝绳6的一端 固定在回转台的前端，另

12、一端绕过斗臂曲线部 分后固定在斗臂上，并用弹簧张紧。斗臂翻到 卸载位置时，由此两条钢丝绳限位。钢丝绳7 的一端固定在回转台的后端，两一端固定在斗 臂上，同样也用弹簧张紧。铲斗处于图示的最 低位置时，由这两条钢丝绳限位。当铲斗提升 或落下时，在该四条钢丝绳作用下，斗臂曲线 部分在回转台的导轨上做纯滚动。 3、提斗机构 v回转平台上安装有一台10.5kW的电动机和减速器，减 速器输出轴上装有卷筒，其上缠绕有多层板式提斗链。 开动电动机时，经过减速器、卷筒和提斗链。将铲斗 由最低位置提升到卸载位置而将岩喳装入矿车。在两 个并排的斗臂2之间用轴3互相连接，此轴上还滑装有 一个套筒5，套筒中部经销轴4与

13、提斗链连接。套筒两 端伸出拨叉8，用拉杆、螺钉和弹簧等与斗臂联接，这 样做是为了能缓冲提斗链上的冲击载荷，改善提升机 构的受力状况。另外，销轴4的轴径尺寸较小，对提斗 链有过载保护作用，当其被剪断时，更换也比较方便。 4、回转机构 v如图4-2-8所示，回转台3通过止推轴承5和中心轴4与 行走车架6联结。司机两手将手把一推一拉即可使回转 平台绕中心轴摆动，将铲斗转向机器的两侧，以铲装 轨道两侧的岩喳。 n 在回转平台上装有鼓轮1，它的中部缺口是一个对称 的端面凸轮，两端由轴承在平台上。与其支承轴11固 联的摇杆8与连杆9铰接，后者又与斗臂10铰接在一起。 端面凸轮是两个方向相反的螺旋面，当回转

14、平台转向 一侧时，其中一个螺旋面即与固定在行走车架上心轴 2的滚轮7相接触。随着提斗时斗臂的滚动，通过连杆、 摇杆带动支承轴11和凸轮1回转，于是螺旋面就在滚 轮7的推力作用下连同其支承平台一起，绕中心轴4往 回回转。当铲斗到卸料位置时，滚轮7落入两螺旋面 之间的缺口，平台正好回摆到中间位置，使铲斗可以 对准矿车卸料。 5、行走机构 n 行走机构包括一台功率13kW、转速680r/min的电动 机、作为支架的减速器和轨轮等。前后轨轮都是主动 轮，以提高行走牵引力。 二、侧卸式铲斗装载机 1、概述 在大断面巷道中，后卸式铲斗装载机由于装载面较窄使 用不便，生产效率也较低，而用侧卸式铲斗装载机就能

15、 较好地适应要求。 v侧卸式铲斗装载机的优点： （1）铲斗宽度不受机身宽度的限制，所以铲斗容积可以 选得大； （2）铲斗侧壁很低，甚至无侧壁，故插入料堆的阻力小， 容易装满铲斗，并能装块度较大的岩石； （3）采用履带行走机构，调动灵活，装载面宽度没有限 制； （4）铲斗的升降和翻转行程较短，有利于提高生产率； （5）司机可以坐着操作，安全省力。 2、侧卸式铲斗装载机及其工作方式 n图4-2-9是国产ZC-60B型侧卸式装载机的外形图。它由 工作机构，履带行走机构和液压泵站等组成。 n工作方式：机器工作时，首先使铲斗放到最低位置，开 动履带使机器前进，借行走机构的力量使铲斗插入料堆， 然后一面继

16、续前进，一面操纵升降油缸，使铲斗装满， 并把铲斗举到一定高度，使机器后退到卸料处，操纵侧 卸油缸将料卸净，从而完成一个工作循环。 3、铲斗工作机构 n铲斗1坐落在铲斗座9上，二者靠铲斗下部左侧或右侧 的一个销轴11铰接。侧卸油缸2的缸体与铲斗座铰接， 活塞杆与铲斗的右上角（或左上角）铰接。当侧卸油缸 活塞杆伸出时，铲斗即可向左侧或右倾斜而卸载。需要 改变卸载方向时，只要同时改装连接铲斗和铲斗座的销 轴位置和侧卸油缸活塞杆与铲斗的铰接位置即可。 v铲斗座9通过拉杆10、摇臂12同行走机架连接在一起， 操纵升降油缸3使摇臂摇动，即可由铲斗座带动铲斗升 降。铲斗座上有三个供拉杆10连接的孔，便于改变

17、与 拉杆的连接位置，以适应不同高度的料堆。 vZC-60B型侧卸式铲斗装载机的铲斗是用钢板焊成的， 斗底和侧壁用65Mn钢板，其余部分用普通结构钢板， 容积0.6立方米。铲入料堆时，由铲斗座承受铲入阻力。 4、履带行走机构 vZC-60B有对称布置的左右两条履带，每条履带各由一 台13kW、680r/min的电动机经三级圆柱齿轮减速后驱 动，电动机轴上还用联轴器装了一个制动轮。机器的前 进、后腿是通过正、反转电动机实现的。关闭右履带电 动机并将其制动，仅开动左履带电动机，装载机就向右 转弯；反之则向左转弯。按相反方向同时开动两电动机， 装载机可向左或向右急转弯。电动机的开、停和制动闸 的抱紧或

18、松开是用脚踏机构操纵的，可以避免误操作。 5、液压系统 ZC-60B的液压系统很 简单（图4-2-10）。由22 kW的电动机驱动的YB- B58C-FF型定量叶片泵给 升降油缸和侧卸油缸供液， 由两个换向阀分别加以控 制。 第三节第三节 爪式装载机爪式装载机 n爪式装载机有蟹爪装载机和立爪装载机两种，以蟹爪 装载机为多。 一、蟹爪装载机 1、概述 蟹爪装载机的主要特点是：能连续装载，生产率较高。 其机身一般较低，适合在较矮的巷道中工作，既可以 装煤也可以装较硬的岩石。在使用效果较好的巷道掘 进机上，大多采用蟹爪装载机构。 图4-2-11是国产 型蟹爪装载机适用于1.4m 以上，倾角小于12，

19、断面5 以上的煤巷或含少量 岩石的半煤岩巷道。能装最大块度300mm的物料，块 度在100mm以下时装载效率最高。 17 2 A ZMZ 2 m n组成：蟹爪装载机一般由工作机构，转载机构，履带 行走机构、电动机和传动装置等组成。 n蟹爪装载机的工作原理是靠本身履带行走机构所产生 的牵引力，使机头的铲板局部地插入岩堆，并利用装 在铲板上的两个蟹爪作有规律的交替运动，将铲板上 的物料耙装到机体中间的刮板装载机上，然后装入矿 车或其它转运设备。 n 型蟹爪装载机由一台17kw电动机驱动， 经过机械减速，分别驱动两套蟹爪，刮板转载机，履 带和液压泵。 2、蟹爪工作机构（图4-2-12） 由曲柄圆盘3

20、、连杆2和摇杆5组成。连杆2前端装有可 更换的蟹爪，便于磨损后更换。曲柄圆盘和摇杆都装 在铲板1上，连杆与曲柄圆盘和摇杆铰接。电动机经减 速后驱动曲柄圆盘做圆周回转运动，从而驱动连杆做 17 2 A ZMZ 平面运动，将物料耙到转载机4上。摇杆做圆弧摆动。 当一个蟹爪耙取物料时，另一个蟹爪处于返回行程， 因此，两套蟹爪交替地耙取物料，使装载工作连续运 行。 v铲板下装有两个升 降油缸7（图4-2-11）， 可以调节铲板的高度 （向上高出履带底面 0370mm，向下低 于0150mm），以 适应底板的起伏。 3、转载机构 n其转载机构是一台单链刮板输送机，它是与蟹爪工作 机构联动的，即与蟹爪同时

21、开动或同时停止。 n在两个后升降油缸6（图4-2-11）的作用下，转载机尾 部的卸载高度可在8902200mm之间调节。转载机中 部槽帮两侧装有两个油缸3，通过滑轮和钢丝绳，可使 转载机尾部向左或向右摆动，范围为045，以适应 不同卸载位置。 4、履带行走机构 履带行走机构由左、右两条履带组成。电动机经减速 器减速后驱动履带链轮，操纵减速箱内的摩擦离合器 可使装载机前进或后退。制动一条履带，开动另一条 履带可实现转弯。 n ZMZ2A-17型蟹爪装载机采用单电动机驱动方式，机械 传动系统复杂，检查和维修均不方便。 二、立爪装载机 1、概述 立爪装载机的工作机构主要是依靠两只立爪模仿人的手 臂动

22、作进行耙装物料的。它的主要优点是插入料堆和 耙取物料的阻力较小，装载范围大，动作灵活，对巷 道断面和物料块度适应性强，同时还可以清理工作面 和挖沟，减少工人的辅助劳动。 v图4-2-13所示为ZMY-1型立爪装载机，它由立爪工作机 构、刮板转载机、轨轮行走部、液压泵站及其 系统和电控箱等五部分组成。 v该机生产率为10 ，最小装载宽度2.5m，最大为 3.8m，机器最小高度2.3m，轨距600mm，电气设备防 爆，适用于煤矿、冶金矿山或其它部门的巷道掘进中 装载煤、半煤岩或岩石。 hm / 3 2、立爪工作机构（图4-2-14） n组成：立爪工作机构由左、右工作大臂3、小臂5、立 爪7及小臂回

23、转油缸4和驱动立爪扒取物料的油 缸6等组成。 n小臂在油缸4驱动下可绕垂直轴2向外摆动80，以扒 取巷道两侧的物料，在其起始和终了两个极限位置都 装有硬橡胶碰头3和9予以定位和缓冲。立爪在扒取油 缸6驱动下，从垂直位置向外可摆动30，向内摆动 38，立爪与转载机集渣板配合，可将物料装到转载 机上去。 n立爪工作机构的装载过程是：大臂升起、立爪张开 （小臂回转亦可同时进行）、大臂下落、立爪耙取物 料（小臂回转可同时进行）。 3、刮板转载机 组成：由机头、机尾、刮板链、机尾两侧的集喳板以 及刮板机机体等组成。 刮板机机体是一个全部由钢板焊接而成的溜槽，在机 尾溜槽的前端焊有铲板，它配合集喳板可清理巷道底 板，将散落的物料收集成堆，由立爪扒入溜槽运出。 刮板机机体上有三对铰接支座，分别通过铲板升降油 缸、拐臂和调高丝杠，与行走底盘中的回转盘上的相 应支座相铰接，把转载机支承在回转盘上（图4-2- 15）。回转盘与行走底盘的下盘之间装有钢球平面轴 承，在回转盘油缸（见图4-2-13中的16）的作用下， 可带动刮板转载机连同立爪工作机构一起，向左或向 右摆动15，以加大立爪的装载面宽度。转载机铲板 在铲板