小断面岩巷掘进机的改进优化设计
马昭。
摘要：EBZ260W型掘进机是目前小断面岩巷机械化掘进的主力机型，市场需求量大。为提升产品竞争力，针对使用中出现的问题进行不断改进和优化。介绍了该机型在使用中存在的问题并提出改进设计方案，优化后经过实际生产应用，效果良好。
Abstract： EBZ260W type roadheader is the main type of mechanized tunneling for small section rock roadway at present， with large market demand. In order to improve product competitiveness， continuous improvement and optimization are made according to the problems in use. This article introduces the problems in the use of this model and proposes improved design schemes. After optimization， the actual production application has achieved good results.
Key words： small section rock roadway;roadheader;improvement;optimization。
中图分类号：TD421 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2020）19—0159—02。
0 引言。
目前小断面全岩巷道的施工主要采取爆破法，安全性差，生产效率低。随着煤矿井下巷道掘进机械化生产比例的不断增大，对小断面岩巷掘进设备的需求也越来越大。
EBZ260W掘进机是专门针对小断面岩巷掘进开发，设计机重82.5t，截割功率260kW，主要适用于10～21m2断面，硬度f≤8（局部f≤10）的全岩和半煤岩巷道掘进，是一种截割能力强、可靠性高、技术先进的重型掘进机。本文针对当前EBZ260W小断面岩巷掘进机使用中存在的问题和实际生产需求，对其进行改进和优化设计。
1 存在问题。
①总体结构方面，原整体机身较低，地隙较小（200mm），通过性较差，且在下较大坡度时，机尾容易压二运。操纵台布置在整机的左后方，工人操作设备时视线较差，影响断面成形质量。②截割机构，截割头与悬臂段采用单螺栓连接，长期截割硬岩振动较大，易造成连接螺栓松动，工人需经常检修紧固。③机架结构，机架是掘进机的骨架，起到对整机的支撑作用，机架与装载机构、截割机构以及后支撑机构通过销轴连接，销轴与销孔之间采用普通钢套，由于负载较大，长时间工作后，易造成钢套挤出脱落。为充分降低整机高度，后支撑采用中间单腿支撑结构，截割硬岩时，整机稳定性较差。二运连接耳固定在刮板输送机下方，与刮板机的距离固定，不能上下调整，变坡时可能会出现压二运的情况。④行走履带，经过长时间行走后，履带板涨销容易受挤压窜动脱落。⑤液压系统，后支撑腿升起到极限位置时，后支撑油缸的铰接接头离后机架距离很近，部分机型由于加工和装配误差累积，易出现干涉情况。行走导向装置张紧油管走向处于机架和履带架之间较窄的间隙内，有矸石时，极易造成油管受挤压损坏。⑥水路系统，采用煤矿井下自然供水，对电机和液压系统冷却后通过喷雾架和喷嘴喷出，起到抑制粉尘作用，但是井下供水压力较小，造成喷雾抑尘效果一般。
针对EBZ260W小断面岩巷掘进机在使用中出现的问题，以及实际生产需要，进行以下改进和优化设计：
①总体结构，整机高度比原来增高70mm，在保持巷道适应性的前提下，地隙由原来200mm增到270mm，通过性更好，而且在变坡时不压皮带转载机。操纵台调整布置到右前方，改善操作视线，提高截割质量，如图1所示。
②截割机构，截割头与悬臂段连接方式由单螺栓连接改进为法兰连接，可确保截割头连接可靠牢固不松动。同时截割机构长度增加35mm，可增加卧底深度，有效清理底部浮煤。
③机架结构，销孔由改进前普通钢套优化为10mm加厚法兰式铜套，可有效防止挤出脱落。对后机架结构重新设计，将二运连接耳固定在后机架上，与刮板机独立，连接位置可以上下调整，可根据实际需要选择连接高位或者低位，有效避免变坡时刮板机压二运的现象。
后支撐机构改进为两侧双腿成角度支撑，截割时后支撑点由中间一个变为两侧两个，稳定性提高，如图2所示。
④行走履带，履带板销轴涨销改进设计为重型卷制弹性销，提高可靠性。
⑤液压系统，将后支撑油缸的进出油口改为45°方向布置，避免干涉，便于管路连接。同时，优化布置液压管路，在需要的地方增加管卡，防止行走张紧油管等受挤压破损。
⑥水系统：针对井下供水压力不足的问题，在水系统中增加加压水泵，选用的增压水泵采用液压油提供动力，体积小，便于安装。水泵设置在冷却回路出口，冷却水经过增压后通过增强型雾状喷嘴喷出，最大压力可到10MPa，雾化效果好，覆盖范围广，改进后水系统原理图如图3所示。
⑦其他方面，对整机护板类覆盖件进行统一优化，在考虑美观整齐的同时，避免出现整块较重的护板，并增加把手或起吊点，方便护板的拆装搬运和设备检修。
3 应用情况。
改进后的EBZ260W型小断面岩巷掘进机已经在兖矿推广应用2台，效果良好，取得了较好的经济效益。
4 结束语。
随着我国综掘机械化不断推进，小断面岩巷掘进机的需求越来越多。改进后的EBZ260W型掘进机在操作视线、截割稳定性、整机通过性、以及可靠性方面都得到了改善或提升，可以更好地完成小断面全岩巷道的机械化掘进。
参考文献：
[1]杨春海.悬臂式硬岩掘进机设计优化及应用[J].煤矿机械，2015，36（3）：23—24.
[2]赵肖敏.EBZ260W全岩巷掘进机在阳煤集团的应用[J].煤矿机械，2016，37（5）：150—152.
[3]杨春海.EBZ260W掘进机在瓦斯抽放巷的应用[J].煤炭技术，2016，35（6）：238—239。