懸臂式掘進(jìn)機(jī)是集截割、裝運(yùn)、行走、操作等功能于一體,主要用于截割任意形狀斷面的井下巖石、煤或半煤巖巷道。國(guó)內(nèi)的掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)雖然說(shuō)離國(guó)際的技術(shù)還有段距離,但是國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平已能基本滿足國(guó)內(nèi)的需求。大中型號(hào)的掘進(jìn)機(jī)不斷被創(chuàng)新。
國(guó)內(nèi)巖巷施工仍以鉆爆法為主,重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)用于大斷面巖巷的掘進(jìn)在我國(guó)處于試驗(yàn)階段,但國(guó)內(nèi)煤炭生產(chǎn)逐步朝向高產(chǎn)、、安全方向發(fā)展,煤礦技術(shù)設(shè)備正在向重型化、大型化、強(qiáng)力化、大功率和機(jī)電一體化發(fā)展,先后引進(jìn)了德國(guó)WAV300、奧地利AHM105、英國(guó)MK3型重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)。全巖巷重型懸臂式掘進(jìn)機(jī)代表了巖巷掘進(jìn)技術(shù)今后的發(fā)展方向。
根據(jù)不同性質(zhì)的煤巖,確定佳的切割方式。具體方法參照下列方式:
(1)掘進(jìn)半煤巖時(shí),應(yīng)先截割煤,后截割巖石,即先軟后硬的程序。
(2)一般情況下,應(yīng)從工作面下部開(kāi)始截割,切割底后掏槽。
(3)切割考慮煤巖的層理,截割頭應(yīng)沿煤的層理方向移動(dòng),不應(yīng)橫斷層理。
(4)切割全煤,應(yīng)先四面刷幫,再破碎中間部分。
(5)對(duì)于硬煤,采取自上而下的截割程序。
(6)對(duì)較破碎的頂板,應(yīng)采取留頂煤或截割斷面周圍的方法。
挖掘機(jī)(excavator),又稱挖土機(jī),是一種用鏟斗挖掘或低于承機(jī)面的物料,并裝入運(yùn)輸車輛或卸至堆料場(chǎng)的土方機(jī)械。挖掘機(jī)由動(dòng)力裝置、工作裝置、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、操縱機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)等結(jié)構(gòu)組成,多用于土壤、煤、泥沙等物料的挖掘。其重要的三個(gè)參數(shù)為操作重量、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和鏟斗斗容。
工作裝置是直接完成挖掘任務(wù)的裝置。它由動(dòng)臂、斗桿、鏟斗等三部分鉸接而成。動(dòng)臂起落、斗桿伸縮和鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)都用往復(fù)式雙作用液壓缸控制。為了適應(yīng)各種不同施工作業(yè)的需要,挖掘機(jī)可以配裝多種工作裝置,如挖掘、起重、裝載、平整、夾鉗、推土、沖擊錘等多種作業(yè)機(jī)具。
中、小型液壓挖掘機(jī)的液壓系統(tǒng)有向變量系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的明顯趨勢(shì)。因?yàn)樽兞肯到y(tǒng)在油泵工作過(guò)程中,壓力減小時(shí)用增大流量來(lái)補(bǔ)償,使液壓泵功率保持恒定,亦即裝有變量泵的液壓挖掘機(jī)可經(jīng)常性地充分利用油泵的大功率。當(dāng)外阻力增大時(shí)則減少流量(降低速度),使挖掘力成倍增加;采用三回路液壓系統(tǒng)。產(chǎn)生三個(gè)互不影響的立工作運(yùn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的功率匹配。將第三泵在其他工作運(yùn)動(dòng)上接通,成為開(kāi)式回路第二個(gè)立的快速運(yùn)動(dòng)。此外,液壓技術(shù)在挖掘機(jī)上普遍使用,為電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)在挖掘機(jī)的應(yīng)用與推廣創(chuàng)造了條件。
負(fù)荷傳感控制從20世紀(jì)70年代開(kāi)始興起,各工程機(jī)械液壓件生產(chǎn)廠商紛紛推出了一系列有關(guān)產(chǎn)品。這種系統(tǒng)具有良好的節(jié)能性和操縱性,即使不熟練的司機(jī)也能很快適應(yīng)。比例流量分配閥的出現(xiàn)進(jìn)一步推動(dòng)了負(fù)荷傳感技術(shù)在挖掘機(jī)上的應(yīng)用,使挖掘機(jī)操縱性進(jìn)一步提高,解決了西方國(guó)家由于熟練司機(jī)的缺乏而帶來(lái)的問(wèn)題。因此,負(fù)荷傳感控制挖掘機(jī)在發(fā)達(dá)國(guó)家的需求將會(huì)進(jìn)一步上升。
計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)液壓系統(tǒng)和柴油機(jī)的運(yùn)行參數(shù),如壓力、柴油機(jī)轉(zhuǎn)速等,并能根據(jù)這些參數(shù)自動(dòng)控制整個(gè)挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行在節(jié)能狀態(tài)。其次,能夠完成一些半自動(dòng)操作,如平地、斜坡的修整等,對(duì)司機(jī)的熟練程度要求降低,但工作質(zhì)量卻能夠得到大幅度提高。第三,能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)到的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障診斷,便于挖掘機(jī)的維護(hù)。這些功能的出現(xiàn),使挖掘機(jī)性能得以大幅度提高。
為使挖掘機(jī)更好地適應(yīng)各種工況下的負(fù)載要求,動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)部一些控制元件的設(shè)定參數(shù)將不再是固定值,而是能隨著挖掘機(jī)具體工作狀況而改變。例如,在日立建機(jī)生產(chǎn)的EX系列挖掘機(jī)上,負(fù)荷傳感閥上的壓力補(bǔ)償器設(shè)定壓差就能隨工作狀況而改變,增強(qiáng)了挖掘機(jī)工作時(shí)的適應(yīng)性??梢灶A(yù)測(cè),在將來(lái)的挖掘機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)中,將會(huì)有更多的控制參數(shù)可以調(diào)節(jié),從而使挖掘機(jī)工作效率更高、操縱更容易。