摘要：掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置這種固定并提升拱形支架（U型鋼）的設備是在煤炭開采行業(yè)是必不可少的。隨著科學技術(shù)的不斷提高，礦井掘進工作面所使用的掘進機的性能有了普遍的提高，應用也越來越廣泛，技術(shù)越來越先進，其相應的工作部件也不斷創(chuàng)新。開灤（集團）唐山礦業(yè)分公司所引進的掘進機為佳木斯生產(chǎn)的EBZ-150A型和EBZ-135型以及上海創(chuàng)力生產(chǎn)的EBZ-160型掘進機。這三種掘進機在使用性能良好，但是在三種機型所使用的掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置存在一個較大的缺陷，它的支撐架頂部只是依靠一個U型槽固定拱形支架（U型鋼），截割部升降時并不穩(wěn)妥。并且使用費時、費力，需要人工轉(zhuǎn)動方向，不僅增加了工人的勞動強度，而且存在較大的安全隱患，不利于安全生產(chǎn)和工作效率的提高，實用性能較低，所以我們經(jīng)過研究設計了一種新型掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置。
現(xiàn)代綜合機械化開采技術(shù)的日益提高，促使采煤設備的不斷更新?lián)Q代，然而煤炭開采主要有兩種設備完成，主要是采煤機和掘進機。而在掘進機中懸臂式巷道掘進機應用比較廣泛，它是是一種綜合掘進設備屬于部分斷面巷道掘進機，它集切割、行走、裝運、噴霧滅塵于一體，包含多種機構(gòu)，具有多重功能。懸臂式掘進機作業(yè)線主要由主機與后配套設備組成。主機把煤炭切割破落下來，轉(zhuǎn)運機構(gòu)把破碎的煤炭轉(zhuǎn)運至機器尾部卸下，由后配套轉(zhuǎn)載機、運輸機運走。懸臂式掘進機的截割部可以上下、左右自由擺動，能切割任意形狀的巷道斷面，切割出的表面精確、平整，便于支護。履帶式行走機構(gòu)使機器調(diào)動靈活，便于轉(zhuǎn)彎、爬坡，對復雜地質(zhì)條件適應性強。由于我國懸臂式掘進機的研制和應用起步較晚。在輕型及中重型掘進機的研究開發(fā)方面剛剛達到了國際先進水平。所以技術(shù)水平和設備的完善程度不夠高，但是我國所生產(chǎn)掘進機機型很多，其中以中、重機型占多數(shù)，EBJ-100型和AM50型是中型機代表、S200和LH-1300型是重型機代表。
隨著掘進機設計與制造技術(shù)的成熟，在掘進機發(fā)展應用的過程中人們又在不斷的完善和改進，促使它擁有更廣泛的使用能力，而掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置就是在這種改進和完善的過程中誕生的。我們現(xiàn)在所使用的掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置，它是依靠簡單的幾何形狀托梁架結(jié)構(gòu)來固定拱形支架（U型鋼）的，其頂端是一個U型槽來作為井下掘進支護的工具。掘進機在進行支護作業(yè)時，需掘進機后退至一定的安全范圍，然后使用人力將掘進機的拖梁裝置翻轉(zhuǎn)至截割部位置，在把拱形支架（U型鋼）放置到拖梁裝置的U型槽內(nèi)在將掘進機開至需支護位置下方，用截割部支起連接好拱形支架（U型鋼）后退出，這樣做不僅增加了工人的勞動強度且在作業(yè)時易發(fā)生安全事故，危險系數(shù)太高，不利于安全生產(chǎn)。
一、主要結(jié)構(gòu)特征
掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置，能夠與EBZ-135型、EBZ-150型以及EBZ-160型掘進機配合使用，該裝置安裝在掘進機截割部上，其總長度為1856mm，總寬度為1075mm，總高度為356mm，該裝置占用空間小，結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，安全性高。
掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置，主要由底座（1）連桿機構(gòu)（2）一級伸縮筒（3）二級伸縮筒（4）U型鋼托梁架（5）伸縮油缸（6）翻轉(zhuǎn)伸縮油缸（7）等部件組成。其中底座（1）上底板的螺孔與掘進機截割部上螺孔對應，當需要卸載掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置時，直接拆下底座螺絲即可，操作簡單方便。同時可以根據(jù)不同型號掘進機改變底板螺孔間距，使得本新型掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置適用多種型號的掘進機。
二、主要工作原理
該裝置主要動力采用掘進機本身的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)壓力18MPa。液壓油由掘進機三聯(lián)齒輪泵打出，通過一個二位三通換向閥控制液壓油的流向，當手把搬到支護位置時，液壓油流到支護裝置的三位四通換向閥，然后通過這個閥控制伸縮油缸的伸縮，從而控制頂梁和頂板的角度，到達合適的位置后，可抬起截割部的頂梁頂住頂板并施加適當?shù)某鯎瘟ΑＦ鸾馗畈繒r，通過控制閥操縱翻轉(zhuǎn)伸縮油缸（7）伸長達到使用位置，通過連桿機構(gòu)（2）帶動一級伸縮筒（3）和二級伸縮筒（4）和伸縮油缸（6）翻轉(zhuǎn)，同時，伸縮油缸帶動二級伸縮筒（4）向前伸長將U形鋼托梁架（5）以及上邊的拱形支架（U型鋼）推至工作高度。完成工作后通過控制閥使伸縮油缸收縮帶動其他部件完成所用動作，再將截割部收縮到原位置。
三、使用效果分析
掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置適用于各類掘進工作面以及掘進機類型，其主要特征具有伸縮功能，具有靈活調(diào)節(jié)能力，其結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，安全性能好、工作程序清晰、節(jié)省大量的人力、物力，提高工作效率，降低生產(chǎn)成本。同時，減輕工人的勞動強度，提高了工人在空頂區(qū)工作的安全保障系數(shù)，減少了冒頂事故的發(fā)生。其社會效益及經(jīng)濟效益十分顯著，該技術(shù)能夠較好地適應于各種頂板條件具有良好的推廣與應用前景。
四、發(fā)展方向
該掘進機機載可伸縮U型鋼托梁裝置完全使用掘進機本身的液壓傳動系統(tǒng)進行工作，在其安裝拱形支架（U型鋼）時仍然有部分動作需要使用人力，這樣很大程度的降低了工作效率和安全性能，在以后的發(fā)展階段會逐步由電氣智能化取代液壓傳動功能。
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