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【摘 要】介绍了掘进机行走机构的组成及工作原理，对行走机构在设计上的不同结构型式进行分析，为掘进机行走机构的设计提供参考。
【关键词】悬臂式掘进机；行走机构；结构型式；牵引力
1.概述
悬臂式掘进机是为满足综掘巷道需求的综合机械化掘进设备。综掘系统是由掘进机、除尘设备、通风系统等组成。掘进机作为综掘系统中的主力设备，它是能同时完成切割破落煤岩、装载、运输、行走调动和喷雾除尘的综合设备。
2.行走机构
履带行走机构的设计要求：应满足掘进机切割破落煤岩和调动掘进机机体的前进、后退、爬坡及左右转弯等功能要求；两条行走履带分别驱动，其动力可选用电动机或液压马达通过行走减速器传递给行走履带、完成行走履带的运动；行走履带的张紧与缓冲通过行走张紧装置来实现；行走履带的接近角和离去角应很小，可减少行走机构运行时的阻力；掘进机机重心位置的设计应该合理；安全、可靠的制动装置应配备到行走履带上，保证在最大的设计坡度上工作，掘进机不会向下滑动。
行走机构的结构型式：
悬臂式掘进机履带机构的组成包括左行走机构和右行走机构，左右行走机构以掘进机纵向中心线为基准左右对称。单边行走机构（左行走机构或右行走机构）包括驱动装置、导向轮、行走履带架、张紧装置、行走履带链、摩擦板或者支重轮等部件。
行走机构结构型式的分类：
（a）按不同的驱动型式可分为液压马达驱动和电动机驱动两种型式。
（b）按不同的履带板结构型式分为组合式履带板和整体式履带板两种型式。组合式履带板由履带节、履带销、销套、履带板组成，各个零件单独更换。路面工程机械大多数采用组合式履带行走机构。整体式履带板，造价低，结构简易，安装制造方便，行走功率低速时损耗小。煤矿巷道用履带行走机构一般都选用整体式履带板。履带板的制造要求具备耐磨损性、耐冲击性、高硬度性、与驱动轮的可靠啮合性、与行走机构接触的地面有足够大的附着力。
（c）按履带支撑方式分为有支重轮和无支重轮两种型式。有支重轮的履带行走机构，支重轮需有可靠的密封结构，能适应泥沙水等恶劣环境条件，其制造成本高，安装、维修复杂，由于履带节距与支重轮中心距的制造误差，影响机体的稳定性，但由于支重轮本身具有滚动型式使其减小了摩擦阻力，履带的使用寿命延长，适用于中、重型掘进机；无支重轮的履带一般采用摩擦板式履带结构，制造成本低，无链距误差，掘进机在行走中稳定，安装、维修方便，但是由于采用的是滑动摩擦型式，产生的摩擦阻力很大，履带的使用寿命比滚动式短，因此适用于中、小型掘进机。
（d）按履带张紧装置的型式分为机械式张紧装置和液压张紧装置两种结构型式。
综合以上结构形式，EBZ132窄型掘进机属于中、小型掘进机。出于对试用环境、成本造价和同行业煤机配置等方面的考虑，行走结构按以下几条选型设计：驱动型式选择液压马达，履带结构型式选用整体式履带板、履带支撑方式采用无支重轮履带结构，履带张紧装置选用液压张紧装置。
行走机构的基本参数：
履带行走机构驱动装置所需的最小功率应能满足掘进机在最大设计坡度上作业、爬坡、转弯等工作状况的要求，履带行走机构最大力应小于履带在路面上的附着力。
2.1行走功率的計算与确定
单边履带行走机构驱动装置所需最小功率由下式计算：
结论：当掘进机按水平方向行进时，F为18.5KN，
当掘进机爬18°坡行进时，F为74.8KN。
（b）转弯阻力。
当掘进机在水平方向或爬坡过程中转弯时，如果掘进机切割头悬臂位于机体中间，两条履带所受载荷是相同的，当一条履带前进时，另一条履带同时后退，转弯阻力距将在两条履带上转化成同样大小的牵引力F。
结论：当掘进机水平转弯时，F为90KN；
当掘进机爬18°坡转弯时，F为85.7KN。
（c）惯性阻力F：
EBZ132窄机身掘进机伸缩油缸设定16MP，对应油缸伸缩力为196.3KN，单边履带受力：98.15KN。
掘进机在使用过程中，掘进机切割煤岩工作、爬坡不与掘进机转弯同时进行。单边外阻力之和按下式计算：
当掘进机水平行走时 ：F=F+F
当掘进机水平转弯时：F=F+F+F
当掘进机爬18°坡行走时：F=F1+F
由上述计算数据值得出结论：
掘进机水平行走时：F为18.5KN；当掘进机水平转弯时：F为108.5KN；当掘进机爬18°坡行走时：F为75.085KN。
综上所述EBZ132窄机身掘进机单边履带行走机构所受外阻力之和的最大值为水平转弯状态。
单边行走机构履带传动效率η取0.71；减速机的传动效率η取0.9。
由以上参数得到结论：单边履带行走机构驱动装置所需提供最小功率Pmin为16.9KW。
2.2行走履带对地面的附着力校核计算
单边履带行走机构的牵引力必须小于或者等于单边履带行走与地面之间的附着力，但应大于或者等于掘进机行走时受到各种外阻力之和。
行走马达提供动力F为165KN大于行走所需最大力F为108.5KN。
综上所述，以上结论满足行走机构的设计要求。
行走机构是掘进机的重要组成机构，行走性能的好坏关系到掘进机的性能和使用寿命。文中通过对掘进机行走机构不同结构型式的阐述和行走机构设计参数的分析，说明了合理地选择结构型式，对行走机构的使用性能和可靠性都会有所改善和提高，为以后掘进机行走机构的设计起到一定的帮助作用。 [科]
【参考文献】
[1]成大先.机械设计手册[K].化学工业出版社，2002.
[2]黄日恒.悬臂式掘进机[M].中国矿业大学出版社，1996.
[3]李贵轩.掘进机械设计.阜新矿业学院，1992.
【关键词】悬臂式掘进机；行走机构；结构型式；牵引力
1.概述
悬臂式掘进机是为满足综掘巷道需求的综合机械化掘进设备。综掘系统是由掘进机、除尘设备、通风系统等组成。掘进机作为综掘系统中的主力设备，它是能同时完成切割破落煤岩、装载、运输、行走调动和喷雾除尘的综合设备。
2.行走机构
履带行走机构的设计要求：应满足掘进机切割破落煤岩和调动掘进机机体的前进、后退、爬坡及左右转弯等功能要求；两条行走履带分别驱动，其动力可选用电动机或液压马达通过行走减速器传递给行走履带、完成行走履带的运动；行走履带的张紧与缓冲通过行走张紧装置来实现；行走履带的接近角和离去角应很小，可减少行走机构运行时的阻力；掘进机机重心位置的设计应该合理；安全、可靠的制动装置应配备到行走履带上，保证在最大的设计坡度上工作，掘进机不会向下滑动。
行走机构的结构型式：
悬臂式掘进机履带机构的组成包括左行走机构和右行走机构，左右行走机构以掘进机纵向中心线为基准左右对称。单边行走机构（左行走机构或右行走机构）包括驱动装置、导向轮、行走履带架、张紧装置、行走履带链、摩擦板或者支重轮等部件。
行走机构结构型式的分类：
（a）按不同的驱动型式可分为液压马达驱动和电动机驱动两种型式。
（b）按不同的履带板结构型式分为组合式履带板和整体式履带板两种型式。组合式履带板由履带节、履带销、销套、履带板组成，各个零件单独更换。路面工程机械大多数采用组合式履带行走机构。整体式履带板，造价低，结构简易，安装制造方便，行走功率低速时损耗小。煤矿巷道用履带行走机构一般都选用整体式履带板。履带板的制造要求具备耐磨损性、耐冲击性、高硬度性、与驱动轮的可靠啮合性、与行走机构接触的地面有足够大的附着力。
（c）按履带支撑方式分为有支重轮和无支重轮两种型式。有支重轮的履带行走机构，支重轮需有可靠的密封结构，能适应泥沙水等恶劣环境条件，其制造成本高，安装、维修复杂，由于履带节距与支重轮中心距的制造误差，影响机体的稳定性，但由于支重轮本身具有滚动型式使其减小了摩擦阻力，履带的使用寿命延长，适用于中、重型掘进机；无支重轮的履带一般采用摩擦板式履带结构，制造成本低，无链距误差，掘进机在行走中稳定，安装、维修方便，但是由于采用的是滑动摩擦型式，产生的摩擦阻力很大，履带的使用寿命比滚动式短，因此适用于中、小型掘进机。
（d）按履带张紧装置的型式分为机械式张紧装置和液压张紧装置两种结构型式。
综合以上结构形式，EBZ132窄型掘进机属于中、小型掘进机。出于对试用环境、成本造价和同行业煤机配置等方面的考虑，行走结构按以下几条选型设计：驱动型式选择液压马达，履带结构型式选用整体式履带板、履带支撑方式采用无支重轮履带结构，履带张紧装置选用液压张紧装置。
行走机构的基本参数：
履带行走机构驱动装置所需的最小功率应能满足掘进机在最大设计坡度上作业、爬坡、转弯等工作状况的要求，履带行走机构最大力应小于履带在路面上的附着力。
2.1行走功率的計算与确定
单边履带行走机构驱动装置所需最小功率由下式计算：
结论：当掘进机按水平方向行进时，F为18.5KN，
当掘进机爬18°坡行进时，F为74.8KN。
（b）转弯阻力。
当掘进机在水平方向或爬坡过程中转弯时，如果掘进机切割头悬臂位于机体中间，两条履带所受载荷是相同的，当一条履带前进时，另一条履带同时后退，转弯阻力距将在两条履带上转化成同样大小的牵引力F。
结论：当掘进机水平转弯时，F为90KN；
当掘进机爬18°坡转弯时，F为85.7KN。
（c）惯性阻力F：
EBZ132窄机身掘进机伸缩油缸设定16MP，对应油缸伸缩力为196.3KN，单边履带受力：98.15KN。
掘进机在使用过程中，掘进机切割煤岩工作、爬坡不与掘进机转弯同时进行。单边外阻力之和按下式计算：
当掘进机水平行走时 ：F=F+F
当掘进机水平转弯时：F=F+F+F
当掘进机爬18°坡行走时：F=F1+F
由上述计算数据值得出结论：
掘进机水平行走时：F为18.5KN；当掘进机水平转弯时：F为108.5KN；当掘进机爬18°坡行走时：F为75.085KN。
综上所述EBZ132窄机身掘进机单边履带行走机构所受外阻力之和的最大值为水平转弯状态。
单边行走机构履带传动效率η取0.71；减速机的传动效率η取0.9。
由以上参数得到结论：单边履带行走机构驱动装置所需提供最小功率Pmin为16.9KW。
2.2行走履带对地面的附着力校核计算
单边履带行走机构的牵引力必须小于或者等于单边履带行走与地面之间的附着力，但应大于或者等于掘进机行走时受到各种外阻力之和。
行走马达提供动力F为165KN大于行走所需最大力F为108.5KN。
综上所述，以上结论满足行走机构的设计要求。
行走机构是掘进机的重要组成机构，行走性能的好坏关系到掘进机的性能和使用寿命。文中通过对掘进机行走机构不同结构型式的阐述和行走机构设计参数的分析，说明了合理地选择结构型式，对行走机构的使用性能和可靠性都会有所改善和提高，为以后掘进机行走机构的设计起到一定的帮助作用。 [科]
【参考文献】
[1]成大先.机械设计手册[K].化学工业出版社，2002.
[2]黄日恒.悬臂式掘进机[M].中国矿业大学出版社，1996.
[3]李贵轩.掘进机械设计.阜新矿业学院，1992.