国产硬岩掘进机与德国DBT300掘进机比较

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[摘 要]近年来在我国强制煤矿安全生产的背景下，国产煤矿机械迅速发展，尤其是掘进机发展速度最快，本文选择了具有代表掘进机发展方向的硬岩掘进机作为主体，将国产硬岩掘进机和德国dbt300掘进机在伸缩部、油箱结构、油缸、收料结构、关节轴承的使用这五个方面做了比较，国产硬岩掘进机实用性更强，但设计细节不如德国DBT300掘进机，国内研发工程师还要取长补短，设计出国际领先的掘进设备。

[关键词]硬岩掘进机、比较、伸缩部、油箱结构、油缸、收料结构、关节轴承的使用

中图分类号：TD421.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）17-0288-01

我国煤矿机械这几年迅猛发展，开发出很多拥有自主知识产权的设备，由于国家要求煤矿安全生产，减少炮采，所以煤矿对掘进机的需求猛增，掘进机也由之前的小功率单一型号转变为大功率多型谱，尤其是硬岩掘进机，解决了硬岩掘进的难题，代表了掘进机未来发展方向，所以我选择了硬岩掘进机做主体，将国产硬岩掘进机与德国DBT300掘进机进行比较。

德国DBT有限公司是全球成套井下采矿设备供货商，在长壁开采设备制造领域居于世界领先地位，该公司以成为世界井下采矿设备第一供应商为目标，不断研发世界领先的采矿设备，DBT300大功率掘进机是该公司研发的硬岩掘进机，在上世纪具有领先地位，下面将我国硬岩掘进机与德国DBT300掘进机在伸缩部、油箱结构、油缸、收料结构、关节轴承的使用的五个方面相比较，并进行以下分析：

一、伸缩部

德国DBT300掘进机采用整体滑台式。该结构是将截割部与回转台统一为一个整体在滑道上进行伸缩，为此液压系统增加了滑台夹紧装置，该装置在截割头升降和回转时对滑台进行夹紧，保持截割部与整机的稳定。在滑台伸缩动作时，该夹紧装置卸压，但最低也要保持35公斤压力，以稳定截割部伸缩运动。该结构简单易加工，在设备初期效果很好，但平台接触面在长时间使用的情况下容易研住，容易磨损，需要定期更换，更换时整个截割部过于庞大，不利于维修，所以后期维护难度非常大。

我国硬岩掘进机采用截割部单独伸缩结构，液压方面只需要一个截割头伸缩油缸，控制上相对简单、方便。该结构加工要求高，但维修时能够实现快速更换，减少劳动强度，节约劳动时间。

二、油箱结构

德国DBT300掘进机的油箱结构采用多室自封式设计，它由回油冷却室、过滤室、储油室三部分组成。油液先经油箱内置冷却器进到回油冷却室，当该室油液充满后，油液从回油冷却室上方进入过滤室，该过滤室由四个内置过滤器组成，油液经过过滤后向下进入储油室。这种设计最大程度地将吸、回油隔开，使液流循环，并将其中的气泡、杂质分离沉淀，这样对降低整个液压系统的故障率有很大作用。这种结构虽然复杂但在现在的加工手段下没有难度，只是成本略高。

我国硬岩掘进机采用自封式普通油箱，结构简单、体积小，加工容易、成本低，但纳污能力、气液分离能力和杂质分离能力相对较弱，仅仅满足了生产的最低要求。

三、油缸

德国DBT300掘进机截割头升降油缸缸径为200mm、压力为18Mpa，截割头回转油缸缸径为140mm、压力为18Mpa。我国硬岩掘进机截割头升降油缸缸径、截割头回转油缸缸径为220mm、压力分别为25Mpa、23Mpa。由此可见，我国硬岩掘进机存在着大缸径、高压力的问题。在实际设计中，工程师不希望系统压力过高，因为压力高意味着液压冲击增大、元件寿命降低，为了解决压力高的问题，通常采取增大缸径、减小压力的方法，而我国硬岩掘进机的油缸缸径大但压力并没有减小，这就存在着隐患！减轻截割部重量、优化油缸铰点位置应该能有效解决这个问题。

四、收料结构

德国DBT300掘进机用耙爪结构进行掘进机前端收料。该耙爪结构由电磁换向阀、耙爪油缸、回转装置、耙爪组成。它靠电磁换向阀控制耙爪油缸往复运动，同时耙爪油缸带动回转装置和耙爪来回摆动实现收料。这种结构简单可靠，而且成本低，它模仿了生物搂东西的动作，收料效果很好，由于是用油缸作为动力源，所以不存在液压马达启动力矩低和堵转的问题。

我国硬岩掘进机是采用星轮结构，靠低速大扭矩马达带动星轮转动来收料，这种方式液压控制相对简单，收料效率高，是进年来我国流行的收料方式，由于采用低速大扭矩马达做动力源，成本相对较高，而且在长时间使用后随着马达效率的降低，容易产生无法启动和堵转的故障。

五、关节轴承的使用

德国DBT300掘进机截割头升降油缸、截割头回转油缸、耙爪油缸、推移油缸，这些需要经常动作的油缸都采用关节轴承的联结方式。我国硬岩掘进机则全部采用衬套。关节轴承虽然承力和使用寿命不如衬套，但由于它可以轴向摆动一定角度，因此在装配时可以弥补装配误差，在运动中延长油缸、联结轴和耳环的寿命，但国产关节轴承普遍存在着强度低、寿命短、成本高的问题，所以国产硬岩掘进机为例减少故障发生，用衬套作为旋转部件的连接，以满足生产的要求。

综上所述，我国硬岩掘进机德国DBT300掘进机互有优缺点，国产硬岩掘进机实用性更强，但在总体上我国硬岩掘进机还是略显不足，这与两国工业发展的底蕴有很大关系，德国工程师设计严谨细致，由于其国内基础工业发达，像轴承、销轴、减速器等关键部件可以做到很高的强度，而我国基础工业相对落后，一味照搬照抄国外设备，根本达不到设备的要求，所以我国工程师还需加大研发力度，结合我国现有国情，开发出具有中国特色的采矿设备。