EBH360掘进机行走机构设计

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

EBH360掘进机行走机构设计

廉 浩

（北方重工集团有限公司，辽宁 沈阳 110141）

本文介绍了EBH360掘进机行走机构的设计方案，分析了结构形式，明确了进一步研究的方向，为以后的设计提供参考。

掘进机；行走机构；设计

1 结构组成

行走机构分为左右布置在掘进机的两侧，结构包括驱动装置、驱动链轮、行走架等部分，行走架通过螺栓与本体连接。掘进机普遍采用履带式行走机构。起支撑整机重量、驱动行走、截割操作等作用。掘进作业时，行走机构承受切割机构工作动载荷、作用反力、及倾覆力矩。行走机构设计对整机运动、工作稳定性等性能有很大影响。行走机构各部位结构形式不是唯一的，设计过程中要从整机重量、工作环境、设计空间等方面考虑。

2 各部分形式的确定

2.1 驱动形式

行走机构驱动装置一般有电机驱动和液压马达驱动两种。电机驱动方式优点是抗过载能力强，但因为EBH360掘进机是重型掘进机产品，整机重量达125吨，行走机构需要提供很大行走牵引力，所用电机尺寸很大，给整机布置造成麻烦。同时掘进机在井下作业，对电机有隔爆和本安要求。

选用液压马达驱动，可以做到与行走减速机高度集成、结构紧凑，为其它机构设计争取空间，且掘进机自带液压系统可提供液压油源，使用方便，在设计时一般用马达驱动方式。EBZ360掘进机在设计中用知名品牌力士乐的行走马达和减速机，其减速机内置一体式多片制动器，停车时自动锁紧，保证在坡面工作安全性，能适应巷道作业。行走减速机通过高强螺栓与链轮连接，在液压马达带动下，减速机旋转带动链轮转动，链轮啮合履带板，使整个行走机构执行各项动作。

2.2 履带形式

图 1 履带板结构图

图 2 行走机构结构示意图

履带板在结构选择上有整体式和滚子式。小型掘进机行走机构上还能看到滚子式，但这种履带板结构形式复杂，维修拆卸不便，无法满足重型掘进机强度。所以选用整体式履带板，结构上既保证使用强度满足要求，又要控制履带板重量不能过大，降低能耗。履带板宽度设计上要考虑整机接地比压及与接地长度间配合关系。平均接地比压计算公式如下：

EBZ360掘进机履带板设计宽度b为750mm，接地长度L为4640mm，整机重量G为1250kN，由此算出接地比压为0.179MPa。一般在小型掘进机设计上要使接地比压小于0.14MPa，虽然重型掘进机很难达到这一数值，但在设计时也要尽量减小接地比压。图1为EBH360履带板结构图。

2.3 履带链支撑形式

掘进机普遍使用支撑方式有摩擦板式和支重轮式。摩擦板式结构简单，加工制造容易。工作原理是履带链与摩擦板表面接触，通过滑动摩擦实现整机动作，因此在摩擦板表面都焊有高耐磨性材料。这种结构缺点是能耗大，对履带链张紧要求也比采用支重轮结构高。支重轮式结构与履带链间是滚动摩擦，传动效率高、能耗低，对恶劣工况适应性强。缺点是在支重轮内部采用滑动轴承形式，遇到不平整地面时各支重轮受力不同，易损坏，设计时规定单个支重轮承载能力应不小于掘进机总重50%，表面要进行淬火处理提高强度。EBZ360掘进机履带链支撑从降低能耗和松紧度调整角度考虑，采用支重轮式结构。

2.4 张紧形式

张紧机构原理是通过张紧油缸推动张紧轮，通过张紧轮前后移动来调整履带链松紧程度，只有履带链的松紧程度合适才能达到最佳状态。一般要求履带链在行走机构支起情况下，下垂量调节应在50～70mm间，如调节过松易导致脱链或者跑偏，无法正常行走。过紧会使走阻力增加，行走噪音加大，导致异常。张紧油缸选用一般有黄油缸和液压油缸。黄油缸是用油枪向油缸中注入润滑脂，推动缸杆进使张紧轮来调整履带松紧。黄油缸是通过黄油保持压力，使用中易泄露失压，导致张紧失效。EBH360掘进机行走张紧采用的是单作用液压油缸，压力油推动油缸来张紧履带，用起来方便快捷。张紧后将卡板插入张紧腔，实现机械锁定，可保证不会因为失压导致张紧失效。同时履带架设计上给张紧腔和油缸腔留出安装口，方便拆卸维修。实际使用中，行走机构在运行一段时间后要调整松紧程度，因为磨合一段时间，履带链间隙会加大，维护时要注意。

结语

通过对各关键部位研究，最终确定行走机构设计结构，完成对EBH360掘进机行走的绘制，如图2所示。掘进机的行走机构是进行作业的根本，因此要重视对行走机构的研究和设计。

本文通过分析EBH360掘进机行走机构设计，阐述了各部位在设计中需注意问题，捋顺了设计思路。由于井下作业环境恶劣，所以结构设计和元件选用上，都应以安全可靠为出发点，以使其能经受各种工况考验。

[1]杨春海.掘进机履带式行走机构的研究[J].科学之友，2008（03）：1-2.

[2]韩健，王书蒙，胡王景.S100掘进机的使用与技术[J].煤矿机械，2007，28（12）.

TD42 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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