掘進機星輪馬達的改造

段銘鈺

（河南大有能源股份有限公司機電設備租賃站，河南 義馬472300）

掘進機星輪馬達的改造

段銘鈺

（河南大有能源股份有限公司機電設備租賃站，河南 義馬472300）

掘進機是采煤過程中重要的開掘設備，在我國煤炭工業中有重要地位。鏟板部是掘進機的主要清煤部件，主要利用星輪馬達帶動星輪把截割下來的物料掃到第一運輸機上。而在實際應用中，星輪馬達易出現脫落現象。通過對馬達和馬達座的改造解決了這一問題，并利用實際應用情況驗證了改造的合理性。

掘進機；星輪馬達；連接方式；改造

我國是產煤大國，而石油和天然氣等能源儲備較為匱乏，同時風能、水能、核能等新能源仍然占比不大且可靠性不足，所以當今社會中，煤炭仍然是我國最主要的能源，所以發展煤機制造產業具有非常重要的意義。掘進機是煤炭工業中重要的開掘設備，用于開鑿平直地下巷道的機器。其主要由行走機構、工作機構、裝運機構和轉載機構組成。隨著行走機構向前推進，工作機構中的切割頭不斷破碎巖石，并將碎巖運走。有安全、高效和成巷質量好等優點。目前國內有眾多廠家可以生產多種不同型號的掘進機，在世界掘進機市場中也占有一席之地，主要競爭優勢是價格低廉。但主要技術指標上與發達國家還有一定差距，主要是總體性能參數偏低，基礎研究方面較為薄弱[1]。

掘進機鏟板部由鏟板本體、側鏟板、鏟板部驅動裝置、從動輪裝置等組成。通過兩個液壓馬達驅動星輪把截割下來的物料裝到第一運輸機內。這個液壓馬達稱為星輪馬達，在實際生產使用過程中，經常在掘進機運轉過程中出現星輪馬達掉落現象，影響了正常的掘進生產。此外，由于星輪馬達掉落時液壓系統還存在壓力，直接造成液壓油大量流失，最嚴重的一次是在義煤公司常村礦2120掘進面一個月使用了16桶液壓油。星輪馬達掉落問題，不僅影響了掘進速度，而且增加了材料成本投入，成為一個亟待解決的問題。本文就此問題提出若干星輪馬達改造措施并列舉了應用效果。

1 改造方案

經過長時間對石煤機EBZ-200掘進機馬達座和星輪馬達的構造進行研究，結合掘進機在使用過程中的情況進行分析，針對星輪馬達掉落問題，提出以下解決方案：

（1）螺栓改造

掘進機工作時，星輪馬達及馬達座長期處于運轉和震動狀態，這就對連接螺栓有很高的要求，而星輪馬達和馬達座原來使用的連接螺栓是M18×60，這種螺栓的材料硬度強度、抗拉力、扭力不能滿足實際生產需要，掘進機在工作過程中連接螺栓很容易出現松動、斷裂等失效現象，為了解決這個問題，在改造時考慮采用高強度螺栓M20×60，選用的螺栓強度可以達到10.9級，在掘進機運行過程中能有效地保證連接的緊密性和防松動性，并在螺栓連接時加裝防松墊圈及涂抹厭氧膠，對螺栓的松動起到很大的預防作用。

（2）螺栓孔位置改造

連接螺栓由原來的M18改變為高強度螺栓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度以及布置合理性，需要對螺栓孔分度圓直徑進行重新設計，經過分析考慮，將分度圓直徑由原來的Φ310改變為Φ360，經過這樣的重新設計，能夠有效地保證螺栓孔所在位置能夠承受的連接強度。

（3）改變星輪馬達和馬達座定位孔公差關系

星輪馬達和馬達座之間主要由一個定位孔進行定位，原掘進機設計的定位公差為：馬達座定位孔星輪馬達定位軸，軸孔配合為H8/h5，定位間隙大，導致星輪馬達上的定位軸自由度過大，大大降低定位精度。經過分析之后，將星輪馬達定位座孔改為星輪馬達定位軸不變，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）改變馬達座定位孔入口處構造，重新設計密封位置

星輪馬達座定位孔入口處原來設計的是密封圈位置，用于密封潤滑油不外泄，由于定位孔入口處設計密封，直接導致定位高度只有不足3 mm，這樣的設計極不合理，在裝配過程中定位效果極其不好。針對這個問題，經過認真分析和討論，提出解決方案，將定位孔入口處倒角設計為1 mm×45°，密封位置設計到星輪馬達和馬達座接觸面上，這樣的設計增大了定位臺階的高度，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，所以密封位置的改變，并不影響密封性能。

（5）星輪馬達和馬達座連接螺栓孔增加定位塊

星輪馬達和馬達座連接螺栓孔原來為長孔，在掘進機工作狀態時，星輪馬達的震動導致這樣的孔既對馬達定位不利，還會因為螺栓的自由度大導致螺栓松動，為解決這個問題，經過分析，將長孔內加焊定位塊，一般不超過3個孔加裝定位塊，可以避免過度定位，每個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，此項措施對防止螺栓松動起到一定作用。

改造后的星輪馬達與馬達座連接方式如圖1所示。

圖1 改造后的星輪馬達與馬達座連接方式

2 應用效果

我公司組織相關技術人員對石家莊煤機廠生產的EBZ-200型懸臂式掘進機星輪馬達進行改造，按照設計方案，改造了兩臺掘進機。

自改造完成以后，在義煤公司常村煤礦掘進工作面使用，試用期間未出現星輪馬達掉落現象。改造后星輪馬達不再掉落，大大節省了掘進隊拆卸星輪馬達，更換螺栓，加密封膠等工作的時間。在常村礦使用期間，每月節省4桶液壓油，共節約資金7200元。另外，由于使用中故障率降低，減少了工人勞動強度，有效提高了掘進效率。

3 結束語

本文介紹了一種對掘進機星輪馬達和馬達座改造的方法，通過改造，大大提高了馬達和馬達座之間配合的可靠性，對今后此類機械連接處的設計工作給出了一個新的思路，為今后掘進機的設計有較高的參考價值。

[1]李恩龍，溫保崗.我國懸臂式掘進機的發展趨勢[J].煤礦機械，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，從事煤礦綜采機電設備管理工作。