掘进机,是煤矿巷道的“开路先锋”。每天和它打交道的掘进机司机和检修工们,可能天天都在操作和维护它,但你真正了解它的“五脏六腑”吗?知道每个部件是干什么的、坏了咋判断吗?
不懂结构就开不好机,不懂原理就修不好车。 今天这篇文章,从外到里、从整机到部件,把掘进机的结构讲深讲透,帮助司机和检修工真正把机器吃透。
一、先看整机:掘进机由哪些部分构成?
市面上最常见的悬臂式掘进机,主要由截割部、铲板部、第一运输机、本体部、行走部、后支承、液压系统、水系统、润滑系统、电气系统、护板部共11大部分构成。简单记:三大机构(截割、行走、装运)加三大系统(液压、电气、水路) 。下面是几款常见机型的参考参数:
| 机型 |
主要适用条件 |
整机重量(约) |
特点说明 |
| EBZ135L |
中等硬岩、软岩及低矮工况 |
约34t |
矮机身、重心低、施工稳定 |
| EBZ160 |
煤巷、半煤岩巷 |
约42-48t |
结构紧凑,性价比高,适用范围广 |
| EBZ200L |
煤巷、半煤岩巷 |
53t |
国内应用广泛的经典机型 |
| EBZ230H |
煤巷、半煤岩巷、硬岩(f≤9) |
约70t |
硬岩掘进机型,最大截割硬度f9 |
| EBZ260H |
半煤岩巷、硬岩 |
约80t |
最大切割硬度100Mpa,破岩能力强 |
| EBZ280E |
半煤岩巷、硬岩 |
98t |
整机稳定性好 |
| EBZ318H |
硬岩、全岩巷道 |
120t |
大吨位硬岩掘进机 |
| TTRH5/320 |
横轴式、高原型硬岩 |
130t |
超大吨位,卧底深度250mm |
注:表中“f”为岩石普氏硬度系数,f值越高岩石越硬。以上数据来源于厂商公开资料和行业通用参数,具体数值因厂家和配置不同可能略有差异。二、搞懂型号含义——EBZ后面数字到底代表啥?掘进机型号里,EBZ三个字母拆开看:E代表悬臂式,B代表掘进机,Z代表纵轴式。所以“EBZ”就是“悬臂式纵轴掘进机”。后面跟着的数字一般代表截割电机功率,单位是kW。比如EBZ160,说明截割电机功率是160kW;EBZ260,就是260kW;EBZ318H,318kW,是硬岩型大功率机型。型号搞懂了,一看就知道这机器多大劲。三、核心部件逐一拆解——从“牙齿”到“脚底板”(一)截割部——掘进机的“大嘴”和“牙齿”截割部是掘进机直接截割煤岩的装置,一般由截割头、伸缩部、截割减速机、截割电机组成。它的好坏直接影响生产能力、掘进效率和整机稳定性,是衡量掘进机性能的核心指标。截割头(“牙齿”) :呈圆锥台形,螺旋分布镐形截齿。截齿磨损超过原长度1/3就必须更换;截齿座严重磨损或内孔变形的也要换。伸缩部:位于截割头和减速机之间,通过伸缩油缸让截割头具备伸缩功能。伸缩油缸密封圈老化漏油会导致伸缩无力,是常见故障点。截割减速机:两级行星齿轮传动,用高强度螺栓与伸缩部相连。截割电机:双速水冷电机,使截割头获得两种转速。严禁截割头带载启动,必须在旋转状态下才能向煤岩壁钻进,不得停止旋转向外拉。维修口诀: “截齿磨损三分换,螺栓松动用尺检;电机水冷不能断,闷车立即停机看。”(二)铲板部——装煤入槽的“大铲子”铲板部紧贴底板,像个大铲子将散落的煤岩收拢。结构上,铲板由主板和左右副板组成,副板靠油缸收放,上面安装低速大扭矩马达驱动的星轮或耙爪。常见故障:星轮马达无力或不转——液压系统供油不足或马达损坏;铲板升降油缸漏油——密封老化或缸体划伤。(三)第一运输机——往外排渣的“传送带”第一运输机是运输刮板机,将铲板收拢的物料连续运送到机器后方,再转到皮带机上。常见故障:链条卡滞或跳链——链条过松或过紧、链轮磨损、溜槽内有异物;刮板链断裂——链条磨损超限或过载。处理原则:必须先停机、断电、闭锁,再用专用工具清理,严禁用手直接伸入溜槽掏煤! 这是用血换来的教训。(四)行走部——掘进机的“脚底板”行走部让掘进机进退自如。采用液压马达驱动行走减速器,带动驱动轮旋转,驱动轮带动履带链行走。履带链多用整体式履带板,工作时承受整机重量。维修要点:定期紧履带,两根履带的松紧度必须保持一致,张紧装置缺油要及时加;左右不同步可能是一侧马达故障。(五)本体部与后支承——掘进机的“身体”本体部是主骨架,用厚钢板焊接而成,连接回转台实现截割臂转向。后支承在截割时增加稳定性,防止翘头。两处销轴和油缸铰接点是重点检查对象,磨损会导致动作异响。(六)液压系统——掘进机的“血管”液压系统是掘进机的动力传递中枢,广泛驱动行走部、铲板部、截割部等。主要由液压泵(变量柱塞泵)、液压缸(后支撑缸、切割臂升降缸、铲板升降缸、回转缸)、液压马达、控制阀组(溢流阀、多路阀等) 组成。采用负载敏感比例多路阀与变量泵结合,无负载时泵排量自动减小,有负载时增大。液压油是血液,必须保证清洁! 液压系统80%以上的故障源于油液污染。换油时先清洗管路和元件;加油必须用过滤车,防止杂质混入;油温不超过70℃,超过要查原因。(七)电气系统——掘进机的“大脑”电气系统与液压配合,灵活实现掘进机的各种动作。主要由电控箱(隔爆型)、本安操作箱、隔爆电铃、照明灯、急停按钮等组成。三个关键安全装置必须起作用:急停按钮——按下即全机断电;瓦斯断电仪——瓦斯超限自动切断动力;电机综保——过载、短路、漏电时自动跳闸保护。(八)水及润滑系统——降温护体的“护士”水系统:用于喷雾降尘和电机冷却。喷嘴堵塞会导致降尘失效、电机过热。润滑系统:各销轴和铰接点按规定周期注入润滑脂。按“四检制”加注:班检、日检、周(旬)检、月检。四、机型对比:横轴式 vs 纵轴式掘进机按截割头布置方式分为纵轴式和横轴式。
| 对比项 |
纵轴式(国内主流,如EBZ系列) |
横轴式(如铁建重工TTRH5/320) |
| 截割头布置 |
与臂同向,旋转轴线与臂平行 |
与臂垂直,旋转轴线与臂垂直 |
| 截割方式 |
钻进后摆动,先打中心孔再扩帮 |
类似铣刀,整面切削 |
| 硬岩适应性 |
一般,硬度高时效率下降 |
更优,破岩效率高 |
| 整机稳定性 |
截割时振动较大,需后支承配合 |
受力更均衡,振动小 |
五、常见故障“秒判断”——司机和检修工的“望闻问切”(一)液压系统故障(最常见)
| 故障现象 |
可能原因 |
应急处理 |
| 油温过高(>70℃) |
油位低、油质劣化、冷却水路堵 |
检查油位油质,清洗冷却器 |
| 系统压力不足 |
油泵磨损、安全阀调压过低、油路漏油 |
检查油泵和阀组,处理漏油点 |
| 动作迟缓 |
油液污染致阀芯卡涩 |
换油清洗系统 |
| 液压冲击/管路抖动 |
控制阀元件卡滞、操作过猛 |
先查控制阀,再查执行机构,严禁暴力操作 |
(二)截割部故障
| 故障现象 |
可能原因 |
应急处理 |
| 截齿磨损快 |
硬岩段强行作业、截齿质量差 |
降低进刀量,更换优质截齿 |
| 截割头不转或异响 |
减速机轴承损坏、齿轮磨损 |
停机送检,严禁强行开机 |
| 截割臂升降不灵 |
升降油缸漏油、控制阀故障 |
检查油缸和油路 |
(三)行走部故障
| 故障现象 |
可能原因 |
应急处理 |
| 行走跑偏 |
两侧马达不同步、履带松紧不一 |
检查马达、调整张紧度 |
| 履带脱落 |
张紧装置失效、导向轮磨损 |
立即停机处理,不可强行行走 |
| 行走无力 |
履带板打滑或链条拉长 |
调整张紧度,必要时更换链条 |
(四)电气系统故障
| 故障现象 |
可能原因 |
应急处理 |
| 整机不能启动 |
PLC无输出、保护器动作 |
检查保护器和控制回路 |
| 电机缺相运行 |
电缆断相、接触器触点烧坏 |
立即停用,修复后试运转 |
| 漏电跳闸 |
电缆破损、电机绝缘下降 |
用摇表测量绝缘,找到漏电点 |
“七分养三分修”进机组:每天坚持“班前三查”(查油、查齿、查隐患)。每周重点做“四检”:紧固螺栓、清洗过滤器、检查油液清洁度、更换磨损截齿和故障元件。六、安全操作与维护硬规矩开车前必须响警报,确认铲板前方和截割臂附近无人方可开机。检修必须断电挂牌上锁:切割头落地,断开机载电源和磁力起动器隔离开关。严重故障必须立即停机——异响、卡死、振动异常、液压冲击。多油脂物料要用毛刷和抹布清洁,严禁用水冲洗液压泵和多路阀。停机顺序不能乱:先停机头后停皮带,不然会造成刮板机压死。七、新型掘进技术与前沿实践掘锚一体机:掘进和支护同步进行,一台机器干两台活。多台锚杆钻机布置在截割臂两侧和后方,机身稳定且安全。远程遥控与自动截割:司机站在安全位置操控,通过数据系统自动规划断面,大幅降低劳动强度,提高安全性。智能故障诊断:传感器实时监测温度、压力、振动等参数,未来能在设备出大故障前提前预警。八、掘进机检修工“五字经”“闻、听、摸、看、量”。闻有没有异味(电线过热或液压油高温);听有没有异响(齿轮咬合声和油泵噪声);摸有没有异常温升(电机、油泵、减速机三大件);看有没有油液泄漏(各管接头和油缸密封处);量油位和尺寸(各油箱油量和机械间隙)。“班前查油查齿查隐患,班后清煤清渣清记录。”结语掘进机是煤矿巷道的开路先锋,结构复杂但技术成熟。把这些核心部件和常见故障摸透了,你才能驾驭好它。司机们操作起来心中有数,检修工们排除故障手到擒来。愿每一位掘进司机和检修工兄弟,把设备结构铭记于心、安全操作严守规程、故障判断精准果断,安安全全掘进每一天!