段銘鈺

（河南大有能源股份有限公司機(jī)電設(shè)備租賃站，河南 義馬472300）

掘進(jìn)機(jī)星輪馬達(dá)的改造

段銘鈺

（河南大有能源股份有限公司機(jī)電設(shè)備租賃站，河南 義馬472300）

掘進(jìn)機(jī)是采煤過程中重要的開掘設(shè)備，在我國煤炭工業(yè)中有重要地位。鏟板部是掘進(jìn)機(jī)的主要清煤部件，主要利用星輪馬達(dá)帶動(dòng)星輪把截割下來的物料掃到第一運(yùn)輸機(jī)上。而在實(shí)際應(yīng)用中，星輪馬達(dá)易出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。通過對(duì)馬達(dá)和馬達(dá)座的改造解決了這一問題，并利用實(shí)際應(yīng)用情況驗(yàn)證了改造的合理性。

掘進(jìn)機(jī)；星輪馬達(dá)；連接方式；改造

我國是產(chǎn)煤大國，而石油和天然氣等能源儲(chǔ)備較為匱乏，同時(shí)風(fēng)能、水能、核能等新能源仍然占比不大且可靠性不足，所以當(dāng)今社會(huì)中，煤炭仍然是我國最主要的能源，所以發(fā)展煤機(jī)制造產(chǎn)業(yè)具有非常重要的意義。掘進(jìn)機(jī)是煤炭工業(yè)中重要的開掘設(shè)備，用于開鑿平直地下巷道的機(jī)器。其主要由行走機(jī)構(gòu)、工作機(jī)構(gòu)、裝運(yùn)機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)載機(jī)構(gòu)組成。隨著行走機(jī)構(gòu)向前推進(jìn)，工作機(jī)構(gòu)中的切割頭不斷破碎巖石，并將碎巖運(yùn)走。有安全、高效和成巷質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。目前國內(nèi)有眾多廠家可以生產(chǎn)多種不同型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)，在世界掘進(jìn)機(jī)市場中也占有一席之地，主要競爭優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低廉。但主要技術(shù)指標(biāo)上與發(fā)達(dá)國家還有一定差距，主要是總體性能參數(shù)偏低，基礎(chǔ)研究方面較為薄弱[1]。

掘進(jìn)機(jī)鏟板部由鏟板本體、側(cè)鏟板、鏟板部驅(qū)動(dòng)裝置、從動(dòng)輪裝置等組成。通過兩個(gè)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)星輪把截割下來的物料裝到第一運(yùn)輸機(jī)內(nèi)。這個(gè)液壓馬達(dá)稱為星輪馬達(dá)，在實(shí)際生產(chǎn)使用過程中，經(jīng)常在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)星輪馬達(dá)掉落現(xiàn)象，影響了正常的掘進(jìn)生產(chǎn)。此外，由于星輪馬達(dá)掉落時(shí)液壓系統(tǒng)還存在壓力，直接造成液壓油大量流失，最嚴(yán)重的一次是在義煤公司常村礦2120掘進(jìn)面一個(gè)月使用了16桶液壓油。星輪馬達(dá)掉落問題，不僅影響了掘進(jìn)速度，而且增加了材料成本投入，成為一個(gè)亟待解決的問題。本文就此問題提出若干星輪馬達(dá)改造措施并列舉了應(yīng)用效果。

1 改造方案

經(jīng)過長時(shí)間對(duì)石煤機(jī)EBZ-200掘進(jìn)機(jī)馬達(dá)座和星輪馬達(dá)的構(gòu)造進(jìn)行研究，結(jié)合掘進(jìn)機(jī)在使用過程中的情況進(jìn)行分析，針對(duì)星輪馬達(dá)掉落問題，提出以下解決方案：

（1）螺栓改造

掘進(jìn)機(jī)工作時(shí)，星輪馬達(dá)及馬達(dá)座長期處于運(yùn)轉(zhuǎn)和震動(dòng)狀態(tài)，這就對(duì)連接螺栓有很高的要求，而星輪馬達(dá)和馬達(dá)座原來使用的連接螺栓是M18×60，這種螺栓的材料硬度強(qiáng)度、抗拉力、扭力不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需要，掘進(jìn)機(jī)在工作過程中連接螺栓很容易出現(xiàn)松動(dòng)、斷裂等失效現(xiàn)象，為了解決這個(gè)問題，在改造時(shí)考慮采用高強(qiáng)度螺栓M20×60，選用的螺栓強(qiáng)度可以達(dá)到10.9級(jí)，在掘進(jìn)機(jī)運(yùn)行過程中能有效地保證連接的緊密性和防松動(dòng)性，并在螺栓連接時(shí)加裝防松墊圈及涂抹厭氧膠，對(duì)螺栓的松動(dòng)起到很大的預(yù)防作用。

（2）螺栓孔位置改造

連接螺栓由原來的M18改變?yōu)楦邚?qiáng)度螺栓M20，由于螺栓的公稱直徑不同，考慮到螺栓孔的所在位置能夠承受的連接強(qiáng)度以及布置合理性，需要對(duì)螺栓孔分度圓直徑進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，經(jīng)過分析考慮，將分度圓直徑由原來的Φ310改變?yōu)棣?60，經(jīng)過這樣的重新設(shè)計(jì)，能夠有效地保證螺栓孔所在位置能夠承受的連接強(qiáng)度。

（3）改變星輪馬達(dá)和馬達(dá)座定位孔公差關(guān)系

星輪馬達(dá)和馬達(dá)座之間主要由一個(gè)定位孔進(jìn)行定位，原掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)的定位公差為：馬達(dá)座定位孔星輪馬達(dá)定位軸，軸孔配合為H8/h5，定位間隙大，導(dǎo)致星輪馬達(dá)上的定位軸自由度過大，大大降低定位精度。經(jīng)過分析之后，將星輪馬達(dá)定位座孔改為星輪馬達(dá)定位軸不變，這樣可以使軸孔配合為H6/h5，定位間隙明顯減小，增加了定位精度。

（4）改變馬達(dá)座定位孔入口處構(gòu)造，重新設(shè)計(jì)密封位置

星輪馬達(dá)座定位孔入口處原來設(shè)計(jì)的是密封圈位置，用于密封潤滑油不外泄，由于定位孔入口處設(shè)計(jì)密封，直接導(dǎo)致定位高度只有不足3 mm，這樣的設(shè)計(jì)極不合理，在裝配過程中定位效果極其不好。針對(duì)這個(gè)問題，經(jīng)過認(rèn)真分析和討論，提出解決方案，將定位孔入口處倒角設(shè)計(jì)為1 mm×45°，密封位置設(shè)計(jì)到星輪馬達(dá)和馬達(dá)座接觸面上，這樣的設(shè)計(jì)增大了定位臺(tái)階的高度，由原來的3 mm增大為8 mm，極大地提高了定位效果。由于潤滑油為半流體介質(zhì)，所以密封位置的改變，并不影響密封性能。

（5）星輪馬達(dá)和馬達(dá)座連接螺栓孔增加定位塊

星輪馬達(dá)和馬達(dá)座連接螺栓孔原來為長孔，在掘進(jìn)機(jī)工作狀態(tài)時(shí)，星輪馬達(dá)的震動(dòng)導(dǎo)致這樣的孔既對(duì)馬達(dá)定位不利，還會(huì)因?yàn)槁菟ǖ淖杂啥却髮?dǎo)致螺栓松動(dòng)，為解決這個(gè)問題，經(jīng)過分析，將長孔內(nèi)加焊定位塊，一般不超過3個(gè)孔加裝定位塊，可以避免過度定位，每個(gè)加裝定位塊的孔留下的空隙僅能讓螺栓穿過即可，這樣使螺栓不再承受徑向力，此項(xiàng)措施對(duì)防止螺栓松動(dòng)起到一定作用。

改造后的星輪馬達(dá)與馬達(dá)座連接方式如圖1所示。

圖1 改造后的星輪馬達(dá)與馬達(dá)座連接方式

2 應(yīng)用效果

我公司組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)石家莊煤機(jī)廠生產(chǎn)的EBZ-200型懸臂式掘進(jìn)機(jī)星輪馬達(dá)進(jìn)行改造，按照設(shè)計(jì)方案，改造了兩臺(tái)掘進(jìn)機(jī)。

自改造完成以后，在義煤公司常村煤礦掘進(jìn)工作面使用，試用期間未出現(xiàn)星輪馬達(dá)掉落現(xiàn)象。改造后星輪馬達(dá)不再掉落，大大節(jié)省了掘進(jìn)隊(duì)拆卸星輪馬達(dá)，更換螺栓，加密封膠等工作的時(shí)間。在常村礦使用期間，每月節(jié)省4桶液壓油，共節(jié)約資金7200元。另外，由于使用中故障率降低，減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，有效提高了掘進(jìn)效率。

3 結(jié)束語

本文介紹了一種對(duì)掘進(jìn)機(jī)星輪馬達(dá)和馬達(dá)座改造的方法，通過改造，大大提高了馬達(dá)和馬達(dá)座之間配合的可靠性，對(duì)今后此類機(jī)械連接處的設(shè)計(jì)工作給出了一個(gè)新的思路，為今后掘進(jìn)機(jī)的設(shè)計(jì)有較高的參考價(jià)值。

[1]李恩龍，溫保崗.我國懸臂式掘進(jìn)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)[J].煤礦機(jī)械，2013（05）：4-7.

Modification of the Planet Motor on Roadheader

DUAN Ming-yu
（Henan Great Energy Limited by Share Ltd Mechanical and Electrical Equipment Rental Station，Yima Henan 472300，China）

Roadheader is an important excavation equipment in the process of coal mining，and it plays an important role in the coal industry of our country.The shovel plate part is the main coal cleaning component of the roadheader.Sweep off the material to the first conveyor with the planet motor.In practical application，the planet motor is easy to fall off.This paper solves this problem through the motor and motor seat modification.The rationality of the modification is verified by practical application

roadheader；planet motor；connection mode；modification

TD421

B

1672-545X（2017）08-0131-02

2017-05-20

段銘鈺（1992-），男，河南義馬人，碩士，助理工程師，從事煤礦綜采機(jī)電設(shè)備管理工作。