第二章 装载机械 n种类 Ø按所装物料的性质分为装煤机和装岩机 Ø按工作机构的结构可分为铲斗装载机、耙斗装 载机、蟹爪装载机和立爪装载机常见的是前 三种 Ø按所用动力分为电动装载机、气动装载机、液 动装载机目前我国多用电动装载机 Ø按行走方式可分为轨轮式装载机、履带式装载 机、轮胎式装载机 第一节 耙斗装载机 一、概述 耙斗装载机也叫耙装机，是我国目前煤 矿掘进所使用的主要装载设备，占装载 机使用总数的80%左右 n具有结构简单、操作容易的优点，使用 范围广，可用在高度2m左右，宽度2m以 上的水平巷道或倾角小于30°的倾斜巷道 中工作，也能用于弯道外装载 n耙装机装大块岩石块度为300—400mm 时装载效率最高 二、耙装机结构及工作方式 如图4-2-1所示，耙装机主要由耙斗、绞车、台车和 卸载槽等组成牵引钢丝绳分为两段，均从绞车卷筒 中引出，绕过导向轮12、头轮14后，主绳4与耙斗2前 端连接，尾绳3经尾轮1与耙斗后端连接当绞车10启 动后，通过操纵机构8可使耙斗往复运动在耙装行 程中，耙斗靠自重插入岩堆，然后沿着簸箕口16、连 接槽17、中间槽18到卸载槽19，将物料从卸载槽的卸 料口卸入矿车或其他转载设备，然后耙斗返回工作面 料堆，又开始新的耙装行程。
n台车是耙装机的机架，装有轨轮，在轨道上行走，绞 车、操纵机构和电器设备等都装在台车上面、溜槽之 下耙装机工作时，用卡轨器9把台车固定在轨道上 随着工作面的推进，耙装机需靠人力或绞车牵引向 前移动台车的固定地点应在轨道的端头，勿使轨道 伸 到簸箕口外，以使簸箕口能够贴着底板，防止簸箕口 绊住耙斗和簸箕口下面漏进岩碴 n簸箕口两侧的挡板5起引导耙斗进入溜槽的作用耙斗 宽度应比溜槽宽度小些，一般每边有50mm的间隙挡 板张开角度一般小于30°，太大影响对耙斗的导向 n在岩石巷道工作时，尾座靠固定楔15挂在工作面的上 部，固定楔安装在专门钻凿的炮眼或爆破后残留的炮眼 内固定楔的结构如图4-2-2所示，图4-2-2a用于硬岩 层，图4-2-2b用于软岩层图图的钢丝绳绳尾穿在钢套 4内，并用铅封熔在一 起，钢套内孔和其外圆都有 锥度，以便有孔底较坚固底 岩体将尾轮挂住 n在煤或半煤岩巷工作时， 因煤体较软，固定楔难以 固定，在这种情况下使用的 耙装机，带有一根前伸的悬 臂梁，梁端固定有尾轮 三、绞车 绞车是耙装机的主要部件，其性能对耙装机工作好坏 有很大的影响它有三种类型，即行星轮式、内涨摩 擦轮式和圆锥摩擦轮式。
v行星传动的双滚筒绞车 图4-2-3 为P-30B型耙装机的绞车 n组成：由电动机1、减速器2和双卷筒3、4等组成 n减速器2是二级圆柱齿轮减速器，采用惰轮是为了使进 轴和出轴有足够大的中心距，以便安排电动机和卷筒 n工作卷筒3和回程卷筒4各经一套行星齿轮传动驱动， 它们的中心轮Z6 和Z9均安装在减速器2的出轴上各 行星齿轮传动的内齿圈兼作制动轮，系杆分别与工作 卷筒3和回程卷筒4固定耙斗耙取物料时，将工作卷 筒3的内齿圈Z8用制动闸5制动，回程卷筒4的内齿圈 Z11不制动若中心轮轴顺时针方向转动，则工作卷筒 3顺时针转动而缠绳，牵引耙斗向卸载方向运动（ 图4-2-3c）此时未被制动的回程卷筒转向不确定 ，在这种情况下，它将被钢丝绳拉着逆时针方向转 动而放绳耙斗卸载后，在电动机转向不变的情况 下，将工作卷筒的制动闸松开，将回程卷筒的内齿 圈Z11制动，则回程卷筒顺时针方向转动而缠绳， 工作卷筒逆时针转动而放绳，耙斗返回工作面料堆 当两个制动闸均松开时，二卷筒都不转动，耙装 机处于停车状态由此可见在电动机转向不变的情 况下，这种传动可以实现停车、正转和反转，避免 电动机的频繁起动和换向。
n绞车的两套行星齿轮传动结构相同，而中心轮和行 星轮的齿数不同，从而使耙斗工作行程运动速度较 慢，而返回行程速度较快，以适应转载行程比返回 行程载荷大的多的工况电动机过负荷能力也较大 ，最大转矩与额定转矩之比为2.8. n制动闸5为带式闸绞车工作时，松闸的那个卷筒是被 钢丝绳拉着放绳，停车后由于惯性原因它还会旋转， 这样会造成乱绳现象为此，在每个卷筒的侧面增设 一个弹簧辅助闸6，始终给卷筒一个不大的摩擦阻力矩 ，以消除惯性的影响 n图4-2-4 是2P-50B型耙装机采用的内涨摩擦轮式绞车 传动系统 当操纵手把转动四头螺母7时，由于空套在主轴10上的 四头螺杆6轴向不能移动，迫使四头螺母移动，并推着 空套在离合 瓦座12上的锥体5向滚筒侧移动工作卷 筒8的锥体5向右移动工作卷筒8的锥体5向右移动， 或回程卷筒2的锥体5向左移动时，使三个滚轮11和三 根顶杆4沿径向向外移动，将三片离合瓦9压紧在卷筒 的摩擦带上又由于离合瓦座12是用键装在主轴上的 ，故卷筒就跟着主轴一起转动此外，卷筒上还设有 防止乱绳的辅助制动器1 四、耙斗 国产耙装机结构多如图4-2-5所示，由尾帮、侧板、 拉板和筋板等组成。
耙斗齿用耐磨高锰钢2GMn13铸 造，用铆钉固定在尾帮下边，形状一般为平齿 第二节 铲斗装载机 n 分类：它的工作机构是铲斗，根据铲斗铲取岩石后的 卸 载方式，有后卸式和侧卸式行走机构多用轨轮 行走后卸式铲斗装载机和履带行走侧卸式铲斗装 载机我国煤矿多用轨轮行走后卸式铲斗装载机 和履带行走侧卸式铲斗装载机 一、后卸式铲斗装载机 1、概述 图4-2-6 是国产ZYC-23.5型后卸式铲斗装载机外形图，它 是在轨道上工作的，主要适用于平巷在倾角为8～12° 的下山巷道使用时，须加设牵引装置和制动器巷道高 度不应小于2.2m，可以装块度在400mm以下的岩喳或其 它物料，但块度在100～150mm时装载效果最好 第一节 概述 v工作过程：在离开岩堆1～1.5m处，将铲斗2放到最低 位置，开动行动机构1的电动机使机器前进，将铲斗铲 入料堆然后开动提斗机构6，同时继续开动行走机构 ，使铲斗边前进边提升，直到把铲斗装满这种操作方 法不但铲斗装得满，而且可以减小铲装阻力最后，反 向开动行走机构，使机器后退，同时提升铲斗至最高位 置，利用惯性使铲斗继续翻转，当斗臂碰撞缓冲弹簧时 ，斗内岩喳倒入挂在后面的矿车里。
此后，铲斗在缓冲 弹簧的反弹力和自重作用下又降回到最低位置，完成一 个工作循环 v操作时应注意：在斗臂碰撞缓冲弹簧以前，就应关掉提 斗电动机，以免铲斗撞击过猛和拉断提斗连链为铲装 轨道两侧的岩石，在斗臂下落过程中，司机可用两臂转 动回转台，使铲斗向两侧摆动（最大为30°），最大装 载宽度可达2.2m 2、铲斗工作机构（图4-2-7） Ø两斗臂的曲线部分，各有两条可以容纳钢丝绳 的凹槽，斗臂通过四条稳定钢丝绳6（两条） 和7（两条）稳定在回转台上钢丝绳6的一端 固定在回转台的前端，另一端绕过斗臂曲线部 分后固定在斗臂上，并用弹簧张紧斗臂翻到 卸载位置时，由此两条钢丝绳限位钢丝绳7 的一端固定在回转台的后端，两一端固定在斗 臂上，同样也用弹簧张紧铲斗处于图示的最 低位置时，由这两条钢丝绳限位当铲斗提升 或落下时，在该四条钢丝绳作用下，斗臂曲线 部分在回转台的导轨上做纯滚动 3、提斗机构 v回转平台上安装有一台10.5kW的电动机和减速器，减 速器输出轴上装有卷筒，其上缠绕有多层板式提斗链 开动电动机时，经过减速器、卷筒和提斗链将铲 斗由最低位置提升到卸载位置而将岩喳装入矿车在 两个并排的斗臂2之间用轴3互相连接，此轴上还滑装 有一个套筒5，套筒中部经销轴4与提斗链连接。
套筒 两端伸出拨叉8，用拉杆、螺钉和弹簧等与斗臂联接， 这样做是为了能缓冲提斗链上的冲击载荷，改善提升 机构的受力状况另外，销轴4的轴径尺寸较小，对提 斗链有过载保护作用，当其被剪断时，更换也比较方 便 4、回转机构 v如图4-2-8所示，回转台3通过止推轴承5和中心轴4与 行走车架6联结司机两手将手把一推一拉即可使回转 平台绕中心轴摆动，将铲斗转向机器的两侧，以铲装 轨道两侧的岩喳 n 在回转平台上装有鼓轮1，它的中部缺口是一个对称 的端面凸轮，两端由轴承在平台上与其支承轴11固 联的摇杆8与连杆9铰接，后者又与斗臂10铰接在一起 端面凸轮是两个方向相反的螺旋面，当回转平台转 向一侧时，其中一个螺旋面即与固定在行走车架上心 轴2的滚轮7相接触随着提斗时斗臂的滚动，通过连 杆、摇杆带动支承轴11和凸轮1回转，于是螺旋面就 在滚轮7的推力作用下连同其支承平台一起，绕中心 轴4往回回转当铲斗到卸料位置时，滚轮7落入两螺 旋面之间的缺口，平台正好回摆到中间位置，使铲斗 可以对准矿车卸料 5、行走机构 n 行走机构包括一台功率13kW、转速680r/min的电动 机、作为支架的减速器和轨轮等前后轨轮都是主动 轮，以提高行走牵引力。
二、侧卸式铲斗装载机 1、概述 在大断面巷道中，后卸式铲斗装载机由于装载面较窄使 用不便，生产效率也较低，而用侧卸式铲斗装载机就能 较好地适应要求 v侧卸式铲斗装载机的优点： （1）铲斗宽度不受机身宽度的限制，所以铲斗容积可以 选得大； （2）铲斗侧壁很低，甚至无侧壁，故插入料堆的阻力小 ，容易装满铲斗，并能装块度较大的岩石； （3）采用履带行走机构，调动灵活，装载面宽度没有限 制； （4）铲斗的升降和翻转行程较短，有利于提高生产率； （5）司机可以坐着操作，安全省力 2、侧卸式铲斗装载机及其工作方式 n图4-2-9是国产ZC-60B型侧卸式装载机的外形图它由 工作机构，履带行走机构和液压泵站等组成 n工作方式：机器工作时，首先使铲斗放到最低位置，开 动履带使机器前进，借行走机构的力量使铲斗插入料堆 ，然后一面继续前进，一面操纵升降油缸，使铲斗装满 ，并把铲斗举到一定高度，使机器后退到卸料处，操纵 侧卸油缸将料卸净，从而完成一个工作循环 3、铲斗工作机构 n铲斗1坐落在铲斗座9上，二者靠铲斗下部左侧或右侧 的一个销轴11铰接侧卸油缸2的缸体与铲斗座铰接， 活塞杆与铲斗的右上角（或左上角）铰接。
当侧卸油缸 活塞杆伸出时，铲斗即可向左侧或右倾斜而卸载需要 改变卸载方向时，只要同时改装连接铲斗和铲斗座的销 轴位置和侧卸油缸活塞杆与铲斗的铰接位置即可 v铲斗座9通过拉杆10、摇臂12同行走机架连接在一起， 操纵升降油缸3使摇臂摇动，即可由铲斗座带动铲斗升 降铲斗座上有三个供拉杆10连接的孔，便于改变与 拉杆的连接位置，以适应不同高度的料堆 vZC-60B型侧卸式铲斗装载机的铲斗是用钢板焊成的， 斗底和侧壁用65Mn钢板，其余部分用普通结构钢板， 容积0.6立方米铲入料堆时，由铲斗座承受铲入阻力 4、履带行走机构 vZC-60B有对称布置的左右两条履带，每条履带各由一 台13kW、680r/min的电动机经三级圆柱齿轮减速后驱 动，电动机轴上还用联轴器装了一个制动轮机器的前 进、后腿是通过正、反转电动机实现的关闭右履带电 动机并将其制动，仅开动左履带电动机，装载机就向右 转弯；反之则向左转弯按相反方向同时开动两电动机 ，装载机可向左或向右急转弯电动机的开、停和制动 闸的抱紧或松开是用脚踏机构操纵的，可以避免误操作 5、液压系统 ZC-60B的液压系统很 简单（图4-2-10）由22 kW的电动机驱动的YB- B58C-FF型定量叶片泵给 升降油缸和侧卸油缸供液， 由两个换向阀分别加以控 制。
第三节 爪式装载机 n爪式装载机有蟹爪装载机和立爪装载机两种，以蟹爪 装载机为多 一、蟹爪装载机 1、概述 Ø蟹爪装载机的主要特点是：能连续装载，生产率较高 其机身一般较低，适合在较矮的巷道中工作，既可 以装煤也可以装较硬的岩石在使用效果较好的巷道 掘进机上，大多采用蟹爪装载机构 Ø图4-2-11是国产 型蟹爪装载机适用于1.4m 以上，倾角小于12°，断面5 以上的煤巷或含少量 岩石的半煤岩巷道。