高压水射流辅助掘进机截齿破岩能有效降低截齿受力,在分析适合掘进机截割头水射流配置方式的基础上,建立水射流辅助截齿破岩试验台,选定水射流前置式、后置式、中心式三种方式进行辅助破岩实验,分别得到不同水压下的截齿受力减小率和载荷方差,研究表明前置式和中心式射流辅助破岩效果好,后置式射流效果较差,当水压为40MPa时,三种方式截割力分别减少10.97%、13.67%和1.86%,载荷振动都有一定改善。三种截齿中,射流前置式截齿在低水压区出现截割力增长现象;射流中心式截齿旋转密封件易失效,齿尖易磨损;射流后置式截齿截割后,截槽破碎效果最好,可为后一个截齿截割提供便利。

为提高掘进机的使用寿命,以EBZ40回转平台支撑油缸为例分析液压油缸应力分布情况。首先,基于EBZ40型掘进机工程图纸建立液压油缸的有限元计算模型,初步拟定液压油缸两种极端的载荷工况。分析得到液压油缸在两种工况载荷作用下,最大应力值为166.1 MPa,最大应力远小于材料的屈服强度,但液压油缸局部存在应力集中的区域。为提高液压油缸的可靠性,提出了两条工艺性改进意见,该研究对提高掘进机使用性能具有参考意义。

双滚刀岩石试验台可以进行刀间距、贯入度等参数对滚刀破岩效率影响的试验,为掘进机刀盘滚刀的布置提供设计依据。设计了可调整刀间距的高速双滚刀岩石综合试验台并进行了受力和模态的有限元分析,并利用试验台对普通花岗岩进行了滚压试验。结果表明：经有限元分析试验台的应力小于制造材料的许用应力,分析了试验台振型及振动频率和振幅;岩石滚压试验表明试验台在强度和振动方面满足使用要求;通过普通花岗岩的破岩试验测得破岩力及支撑框架振动幅值,所设计的试验台滚压花岗岩具有良好的使用效果,满足工程研究及使用。

在对截割机构执行截割作业时所受到的外力进行分析的基础上,根据现有液压系统在工作中存在的缺点,提出了一种新的液压控制系统,利用AMESim与Simulink对系统的工作情况进行了联合仿真分析,结果表明该液压控制系统稳定性好、可靠性高,极大地提升了掘进机工作的稳定性。

针对我国井工煤矿常用的典型掘进机液压系统故障的诊断及排除难题,基于故障树分析法及逻辑分析判断法,建立起掘进机截割部升降失效故障树及掘进机行走部马达驱动失效故障树,并依据故障树对事件发生的类别、概率、实际工况等依次进行分析判断,结合使用排除法对故障进行准确定位及处理,并对掘进机液压系统的日常维护工作进行了分析。

煤矿掘进机液压系统不仅是煤矿掘进机系统中最重要的系统之一,也是最容易出现故障的系统之一,由于液压传动系统中的元件和辅件的多种多样,就导致了故障产生的多样化,下面我们就对煤矿掘进机液压传动系统中最常见的故障及其原因进行浅析。

掘进机行走、油缸系统采用恒功率、压力切断、负载敏感单泵控制系统，其控制阀采用负载敏感比例多路换向阀。行走回路为恒功率控制，实现行走快速调动、工进钻进；油缸回路为负载敏感控制，实现油缸升降、回转等动作。

针对煤矿巷道掘进装备对液压油洁净度的性能要求设计了一种新型掘进机液压油净化系统此系统装置安装于掘进机的旁路便于日常检查维护重点介绍装置的结构组成、净化原理及实际应用情况。

介绍了某型硬岩掘进机截割升降液压回路的工作原理利用AMESim软件建立了该系统的仿真模型通过模型仿真和试验分析得到了截割升降油缸无杆腔内液压冲击是平衡溢流阀组密封损坏的根本原因并提出了密封损坏的解决方案。

介绍老型掘进机的液压系统的优缺点,着重介绍新型掘进机液压系统的设计特点及负载敏感控制的原理。