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1、附件1:神华宁夏煤业集团青年创新创效成果申报表成果名称:悬臂式掘进机行走机构技术改造的应用主要完成人:翟文胡平申报单位:梅花井煤矿2010年3月2日成果名称悬臂式掘进机行走机构技术改造的应用项目起止时间起始:2009年1月17日完成:2009年3月12日主要完成人姓名出生年月工作单位翟文1976.5梅花井煤矿调度室胡平1976.2梅花井煤矿调度室申报集体名称梅花井煤矿调度室申报集体员工数20人专利申报情况是:否:专利号:单位业务技术部门鉴定意见本单位意见矿科技领导小组意见成果简介:1、项目简介悬臂式掘进机(Boom-TypeRoadheader)是一种能够完成
2、截割、装载、转载煤岩,并能自己行走,具有喷雾灭尘等功能的巷道掘进联合机组,悬臂式部分断面掘进机在煤矿地下巷道施工中得到了广泛的应用。现在煤矿巷道掘进主要采用悬臂式掘进机,悬臂式掘进机主要是由悬臂工作机构、履带行走机构、铲板装载机构、中间运输转载机、泵站和电控系统等组成,具有调动灵活、可靠性强、效率较高、切割断面整齐规范、超挖和欠挖量小等优点。随着悬臂式掘进机在煤矿井下巷道施工中得到了广泛的应用,广大用户、科研机构和学者更加关注悬臂式掘进机的技术发展,诸如,机组运行状况的监测监控、故障的自动诊断、切割断面形状自动形成控制、功率的自动调节、掘进方向定位等技术。目前
3、,在提高悬臂式掘进机截割功率、探索新的截割技术(如高压水射流掘进机和冲击振动式截割机构的研制)、综掘作业线设备的配套及其多样化的研究、掘进机效能及其可靠性和适应性、采用机电一体化技术完善工况检测和故障诊断等方面取得了长足的进步。依据悬臂式掘进机的结构特征,在实际生产过程中,分析了悬臂式掘进机在机构设计中出现的机械干涉问题,并对现场机械干涉问题进行了分析,在此基础上提出了技术改造及防止系统干涉的思路。2、我国掘进机技术的发展现状简述随着我国采煤技术的发展、煤矿生产规模不断扩大,大型煤矿井下大都开始采用全煤巷布置开采方式,采煤工作面的推进速度也比以往快得多,因而使
4、煤矿井下煤巷掘进工作量大幅度增加,对掘进机的工作效率提出了较高的要求。另外,安全生产已成为煤业最重要的大事之一,半煤岩和全岩巷道用炮掘的方法会有更加严格的使用条件,甚至将被限制使用。因此,掘进机是我国煤矿巷道掘进的主要设备,掘进机在煤矿开采应用领域具有十分重要的作用.我国自20世纪80年代初大批引进煤炭采掘设备,经过消化吸收、提高,特别是近几年随着民营资本的进入,使我国的煤炭采掘设备有了长足的发展,重型机型大批出现,悬臂式掘进机的设计与制造水平已相当先进,可以根据矿井生产的不同要求实现部分个性化设计,这一阶段的代表机型较多,主要有EBJ型、EL型及EBH型.这
5、一阶段悬臂式掘进机的特点是:设计水平较为先进,可靠性大幅提高,功能更加完善,功率更大,一些高新技术已用于机组的自动化控制并逐步发展到全岩巷的掘进.经过几十年的发展,我国悬臂式掘进机的设计、生产、使用进入了一个较高的水平,基本上能满足我国现阶段煤炭采掘需求,并开始走向了国际市场。目前我国掘进机设计开发与制造也存在一些急需解决的问题,首先是产品设计理念、设计手段相对落后,无论是研究院所还是制造厂,更多重视追求应用技术,轻视基础理论的研究。其次是产品制造工艺、检测实验手段、加工设备相对落后。还有就是主要产品的核心技术并没有完全掌握,我国掘进机的开发主要是引进、跟踪仿
6、制,缺少创新和自主的知识产权,如液压阀的核心技术靠外国公司提供。最后是产品使用寿命、可靠性相对进口产品较差,对产品的可靠性和工艺研究不够。国内技术攻关只侧重于设计结构研究,很少进行可靠性理论、工艺方法研究。主机用原材料、关键部件如轴承、密封、机电、电气元件、液压元部件等,在使用寿命和可靠性上都存在较大的差距。这些问题严重影响了产品的可靠性和使用寿命,需要国内掘进机研究生产厂家在今后的工作中不断探索攻关加以解决。3、主要技术原理3.1问题的提出在长期的实践过程中,通过在梅花井煤矿综掘工作面生产过程中,发现悬臂与铲板间发生机械干涉制约掘进生产,悬臂与铲板间的机械干
7、涉尚未彻底解决。为改善掘进机的装煤效果,铲板应尽量前伸,而掘进机在行走过程中铲板有时需要抬起。因此,当截割机构切割底部的煤岩或挖柱窝煤时,而司机没有将铲板放在最低位置,切割机构与铲板间就可能会发生机械干涉,造成机械事故。从机械结构设计的角度来看,防止机械干涉的方法主要有两类:一是采用无干涉设计,即当切割机构处于下极限位置,而铲板处于上极限位置时,也不会发生机械干涉。实现截割臂与装载装置的无干涉设计通常采取的措施如下:提高截割臂的水平安装高度是获得无干涉设计的措施之一。当然,由于机器受到工况条件及机器的稳定性等诸多因素的制约,只能以满足机器功能参数为前提尽量降低
8、机器的设计高度作为准则,由此,机器的功