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摘 要：针对平禹各矿近几年悬臂式掘进机截割部维修情况统计及截割部损坏情况分析，其中90%的截割部损坏都是由于煤岩尘进入截割部内造成的。通过长期的探索实践，终于找出了导致截割部损坏的根源，设计了抑尘防护装置，有效的解决了截割部损坏率高的问题。
关键词：悬臂式掘进机；截割部；抑尘防护装置
一、截割部工作情况
本设计以三一重装EBZ200II代掘进机截割部为研究母本（国产掘进机外形大同小异），该机型适用于煤巷、半煤岩巷的巷道掘进，截割硬度不大于80MPa，能实现连续切割、装载、运输作业。截割部主要有截割头、伸缩部、截割减速机、截割电机等部件组成，工作时伸缩部的主轴后端通过花键套与减速机输出轴联接在一起旋转，前段与截割头联接使截割头发生旋转，实现切割物料目的。
通过对近几年对截割部损坏情况统计，每2000巷道掘进，截割部维修更换次数不低于两次，每年直接维修费用在200万左右，截割部的问题成为制约采掘接替、降低生产成本的难点。
二、导致截割部损坏的原因分析
截割部升井检修过程中，截割头浮动油封被磨损的没有踪迹，伸缩部内的轴承被干硬的煤岩尘包裹，轴承滚珠变形散落，轴承内圆烧结在截割头轴上，整个轴承室被煤岩尘充斥着，润滑管道被堵死。由于伸缩部与截割头是与煤、岩壁直接接触，在截割过程中会产生大量的煤岩尘，煤、岩尘会破坏原截割部的密封系统进入伸缩部内造成伸缩部的损坏。
是什么原因造成这种问题不断的发生？不同矿井不同区队不同工作条件出现类似的损坏情况，经过下井跟班观察和定期检查跟踪，最终找出了问题的根源，原截割部的密封系统被轻易攻破，导致了大量煤岩尘的涌入，堵塞润滑管路，机械摩擦使得截割部报废。
如何让密封系统不那么容易被攻破，有效的隔绝煤岩尘的进入成为解决问题的关键。原密封系统有：截割头和伸缩部顶端密封和尾端密封两种。顶端有两组密封圈，由于较小的间隙且没有相对旋转，密封效果良好。尾端密封是由碳纤维盘根和毛毡压盖组成的，通过螺栓压紧碳纤维盘根实现密封，毛毡压盖和碳纤维盘根随截割头相对伸缩保护筒做旋转运动，相对转动产生摩擦势必会产生间隙。使煤岩尘进入到截割头与伸缩部之间的空间，随着旋转产生热量，并逐步被压迫通过浮动密封，在浮动密封之间产生磨损，浮动密封失效后大量煤岩尘涌入轴承室位置，堵塞油路，轴承在干涸的条件下运转，产生热量和机械摩擦，最终截割部报废。
三、抑尘防护装置的设计
（一）实验与分析。根据对掘进机生产的实时监测发现，煤、岩尘进入截割部部内的三个阶段：第一阶段在掘进机正常工作前500h内或掘进350m内，截割头尾密封磨损量小，进入的煤、岩尘少。第二阶段在工作800h或掘进600m时，截割头空隙内已充满煤岩尘，尾密封已失去密封作用，煤岩尘已开始伤害伸缩部内部结构。第三阶段截割部密封被完全攻破，截割部部发热异常，出现异响，逐步无法转动。
只有把伸缩部与截割头连接位置有效的保护起来，并且保证有效的相对旋转，把机械传动的部位与煤岩尘有效的隔绝开来，保证有效的润滑和散热，才能实现截割部长期连续工作。
针对由于煤岩尘从截割头尾部进入伸缩部造成设备损坏这个根源，经过反复思考和查阅资料，采用单方面的改进无法满足抑尘防护效果，在近四年的维修过程中逐渐积累了一些想法，经过一次次的尺寸配合和样品模拟制作，最终利用截割头尾端与外喷雾之间的空间确定了抑尘防护装置的外形尺寸。
（二）抑尘防护装置主要原理和技术优点。（1）增长截割头尾螺旋，在小于截割头截割半径的位置做连接法兰，便于截割头拆卸和与第二节延长段连接。（2）分段对接滚筒技术，法兰和浮动油封的设计便于对接和检修也保证了相对旋转，留出调整尺寸，使抑尘防护装置能适应更多机型。（3）改进外喷雾装置，调整原有喷雾架的高度和外形，实现全方位喷洒，灭尘和冷却效果更好。（4）依据刮板输送机链轮结构设计了抑尘防护装置的相对旋转密封结构，利用浮动油封减少摩擦发热和噪声，避免了伸缩保护筒的摩擦损伤。（5）抑尘防护护装置与顶端密封共同形成一个密闭的油腔，加注适量齿轮油加速了伸缩内筒各机构摩擦起热的热传递。
四、抑尘防护装置效果分析
对平禹一矿某采面机巷2000m巷道掘进的跟踪监测和掘进机升井检查情况看，抑尘防护装置有效的隔绝了煤岩尘与伸缩部的接触，保护了伸缩内部的构件，保证了各部件的有效润滑，发挥了设备的最大效能。
平禹煤电公司各矿复杂的煤层分布和地质条件，给综掘、综采设备带来了严峻的挑战，采煤机、刮板输送机、转载机等都面临相似的维检问题。抑尘防护装置的成功应用为解决相似条件下综采、综掘设备维修积累了资料和经验，提供了新的方法和思路，具有积极的借鉴意义和推广价值。
参考文献：
[1] 钱明高.煤炭的科学开采及有关问题的讨论[J].中国煤炭，2008，34（8）：5-10.
关键词：悬臂式掘进机；截割部；抑尘防护装置
一、截割部工作情况
本设计以三一重装EBZ200II代掘进机截割部为研究母本（国产掘进机外形大同小异），该机型适用于煤巷、半煤岩巷的巷道掘进，截割硬度不大于80MPa，能实现连续切割、装载、运输作业。截割部主要有截割头、伸缩部、截割减速机、截割电机等部件组成，工作时伸缩部的主轴后端通过花键套与减速机输出轴联接在一起旋转，前段与截割头联接使截割头发生旋转，实现切割物料目的。
通过对近几年对截割部损坏情况统计，每2000巷道掘进，截割部维修更换次数不低于两次，每年直接维修费用在200万左右，截割部的问题成为制约采掘接替、降低生产成本的难点。
二、导致截割部损坏的原因分析
截割部升井检修过程中，截割头浮动油封被磨损的没有踪迹，伸缩部内的轴承被干硬的煤岩尘包裹，轴承滚珠变形散落，轴承内圆烧结在截割头轴上，整个轴承室被煤岩尘充斥着，润滑管道被堵死。由于伸缩部与截割头是与煤、岩壁直接接触，在截割过程中会产生大量的煤岩尘，煤、岩尘会破坏原截割部的密封系统进入伸缩部内造成伸缩部的损坏。
是什么原因造成这种问题不断的发生？不同矿井不同区队不同工作条件出现类似的损坏情况，经过下井跟班观察和定期检查跟踪，最终找出了问题的根源，原截割部的密封系统被轻易攻破，导致了大量煤岩尘的涌入，堵塞润滑管路，机械摩擦使得截割部报废。
如何让密封系统不那么容易被攻破，有效的隔绝煤岩尘的进入成为解决问题的关键。原密封系统有：截割头和伸缩部顶端密封和尾端密封两种。顶端有两组密封圈，由于较小的间隙且没有相对旋转，密封效果良好。尾端密封是由碳纤维盘根和毛毡压盖组成的，通过螺栓压紧碳纤维盘根实现密封，毛毡压盖和碳纤维盘根随截割头相对伸缩保护筒做旋转运动，相对转动产生摩擦势必会产生间隙。使煤岩尘进入到截割头与伸缩部之间的空间，随着旋转产生热量，并逐步被压迫通过浮动密封，在浮动密封之间产生磨损，浮动密封失效后大量煤岩尘涌入轴承室位置，堵塞油路，轴承在干涸的条件下运转，产生热量和机械摩擦，最终截割部报废。
三、抑尘防护装置的设计
（一）实验与分析。根据对掘进机生产的实时监测发现，煤、岩尘进入截割部部内的三个阶段：第一阶段在掘进机正常工作前500h内或掘进350m内，截割头尾密封磨损量小，进入的煤、岩尘少。第二阶段在工作800h或掘进600m时，截割头空隙内已充满煤岩尘，尾密封已失去密封作用，煤岩尘已开始伤害伸缩部内部结构。第三阶段截割部密封被完全攻破，截割部部发热异常，出现异响，逐步无法转动。
只有把伸缩部与截割头连接位置有效的保护起来，并且保证有效的相对旋转，把机械传动的部位与煤岩尘有效的隔绝开来，保证有效的润滑和散热，才能实现截割部长期连续工作。
针对由于煤岩尘从截割头尾部进入伸缩部造成设备损坏这个根源，经过反复思考和查阅资料，采用单方面的改进无法满足抑尘防护效果，在近四年的维修过程中逐渐积累了一些想法，经过一次次的尺寸配合和样品模拟制作，最终利用截割头尾端与外喷雾之间的空间确定了抑尘防护装置的外形尺寸。
（二）抑尘防护装置主要原理和技术优点。（1）增长截割头尾螺旋，在小于截割头截割半径的位置做连接法兰，便于截割头拆卸和与第二节延长段连接。（2）分段对接滚筒技术，法兰和浮动油封的设计便于对接和检修也保证了相对旋转，留出调整尺寸，使抑尘防护装置能适应更多机型。（3）改进外喷雾装置，调整原有喷雾架的高度和外形，实现全方位喷洒，灭尘和冷却效果更好。（4）依据刮板输送机链轮结构设计了抑尘防护装置的相对旋转密封结构，利用浮动油封减少摩擦发热和噪声，避免了伸缩保护筒的摩擦损伤。（5）抑尘防护护装置与顶端密封共同形成一个密闭的油腔，加注适量齿轮油加速了伸缩内筒各机构摩擦起热的热传递。
四、抑尘防护装置效果分析
对平禹一矿某采面机巷2000m巷道掘进的跟踪监测和掘进机升井检查情况看，抑尘防护装置有效的隔绝了煤岩尘与伸缩部的接触，保护了伸缩内部的构件，保证了各部件的有效润滑，发挥了设备的最大效能。
平禹煤电公司各矿复杂的煤层分布和地质条件，给综掘、综采设备带来了严峻的挑战，采煤机、刮板输送机、转载机等都面临相似的维检问题。抑尘防护装置的成功应用为解决相似条件下综采、综掘设备维修积累了资料和经验，提供了新的方法和思路，具有积极的借鉴意义和推广价值。
参考文献：
[1] 钱明高.煤炭的科学开采及有关问题的讨论[J].中国煤炭，2008，34（8）：5-10.