总第１９０期２０１９年第２期机械分析与设计
机械管理开发
ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＡＮＤＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＴｏｔａｌ１９０Ｎｏ．２，２０１９
ＤＯＩ：１０．１６５２５／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ１４－１１３４／ｔｈ．２０１９．０２．０２８
掘进机跟机电缆自移装置分析及应用
宋小俊
（山西凯嘉能源集团有限公司，山西介休
０３２０００）
摘要：基于煤矿井下综掘机跟机电缆经常出现被挤破、挤断的现象，对综掘机运行方式进行分析，进一步分析
通过在现有的主输送皮带缓冲架上安装电缆槽而设计的一种可以跟随掘进机进行往返运动的拖缆装置。该装置的应用实现了工作面的高产、高效生产，大大减少了电缆事故引发的安全隐患。关键词：掘进机随机电缆自移装置中图分类号：ＴＤ４２１．５
文献标识码：Ａ
文章编号：（2019）1003-773X02-0067-02
引言
现在普遍使用的掘进机在生产过程中要不断移动，使得对综掘机的第二输送机与电气平台之间的电缆管理难度大，经常出现电缆受挤压和拖地现象，导致电缆易损坏，从而加大了设备故障处理时间，降低了掘进效率［１－３］。同时，为了避免电缆被挤坏，就需要人员跟随综掘机移动而搬动这段带电电缆，既给安全生产带来了隐患，还增加了人员的劳动强度。为此，一种能保护电缆的掘进机转载拖拉电缆自移装置应运而生。
1装置设计技术路线
掘进机电缆自移装置系统包括综掘机、二运转载机、转载机移动小车、拖缆装置、主运输皮带机尾缓冲架、拖缆槽、电缆槽固定座、电缆、电缆夹板及电缆接线盒固定架。实物如图１所示。
首先，通过测量、观察分析，利用二运皮带转载机通过跑轮跟随掘进机在主皮带运输机的缓冲床跑道上做往返移动，将原先的人力拖移电缆确定改进为机械化自动跟机移动，同时根据与综掘机配套使用的皮带转载机结构确定可以改进的部位及新装置的安装部位。然后，通过理论推敲，将动力源选定为二运皮带转载机的往返移动，动力装置选定为销轴连接起来的电缆夹板，然后根据转载机与主运输机的运行工作方式，绘制电缆拖移装置的结构设计图及安装设计图。按照绘制的图纸进行加工制作、安装。最后利用绞车代替井下综掘机的运行，对改造后的电缆拖移装置进行测试、调整结构尺寸。确定最合理的安装尺寸。工艺流程如图２所示。2具体实施过程
掘进机与二运转载机、主皮带运输机配套使用，掘进机割煤后通过掘进机第一运输机将煤运至二运
收稿日期：２０１８－０８－０８
作者简介：宋小俊（１９８５—），男，专科，毕业于山西大同大学工业电气自动化专业，助理工程师，从事自动化相关工作。
图１电缆自移装置实物图
理论推敲
调研
测量／分析
结构设计
试验／验证实际应用
图２流程图
装载机机尾上，通过二运转载机将煤运至主皮带运
输机上，再由主皮带运输机运往井下煤库。
掘进机配套使用的二运转载机机尾与掘进机是通过销轴连接为一体的，二运皮带转载机机头下方与转载机移动小车连接，转载机移动小车直接架设于主运输皮带机尾缓冲床的跑道上，转载机移动小车上安装有跑轮，二运转载机通过跑轮跟随掘进机在主皮带运输机的缓冲床跑道上做往返移动，考虑到实用性，掘进机跟机电缆随着工作面的推进会越来越长，所以我们在主皮带运输机的第一架缓冲床跑道上安装电缆接线盒固定架，用于安装四通接线盒，其作用就是方便接入延长电缆。
根据二运转载机的长度，主皮带运输机机尾端共安装有８架缓冲床供二运转载机移动小车做往返移动，拖缆槽就安装在缓冲床跑道的一侧，每架拖缆槽由３个固定座通过螺栓连接固定在跑道侧方。固定座也是通过螺栓固定于跑道下方，如下页图３所示。
每架缓冲床拖缆槽设计安装在这８架缓冲床的侧面，转载机移动小车上安装有可左右旋转的拖缆架，通过链条与电缆夹板的一端连接，龙门架在往返移动时会拖动电缆夹板在拖缆槽内移动，电缆的另一端接入四通架的电缆接线盒的出线端，这样掘进
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机械管理开发
第３４卷
转载机移
四通接线盒动小车
变电所接入电缆
二运转载机
接线盒固定架
电缆夹板拖缆槽
图３拖缆槽固定底座
巷道推进，只需在四通架上电缆接线盒的进线端接入进线电源，无需拆解此装置。拖缆槽中间架如图４所示。
电缆夹板是利用销轴连接起来的，可进行关节
图５拖缆装置结构及示意图
图４拖缆槽中间架
式弯折，将需要往返移动的这段电缆卡入电缆夹板中，电缆夹板的主要目的是当掘进机前后移动时，使拖拽力主要由电缆夹板承受，以保护电缆，同时还能使拖拽平稳，阻力小。连接起来的电缆夹板放入安装好的拖缆槽中，电缆夹板尾端通过连接片与转载机移动小车上的拖缆装置连接，利用掘进机前后移动的牵引力，带动电缆夹板在拖缆槽中做往返运动。
拖缆装置是通过固定板焊接固定在转载机移动小车侧面的，其结构包括固定板、销轴、销轴联接块、主链、副链、电缆夹板联接片。销轴在固定板焊接固定，销轴联接块的大孔端穿入销轴，可以做旋转运动，小孔端与主链的一端连接，主链的另一端与电缆夹板连接，同样可以做旋转运动，副链一端与销轴联接块上的连杆连接，另一端带有电缆卡子，用于固定电缆，运行过程中主链主要受力，副链辅助受力。可以使电缆夹板在弯曲过程中更加平稳，如图５所示。3实施效果
掘进机电缆跟机装置的设计从矿井实际需求出发，设计科学合理，简单有效，在人工投入，经济运
行，安全可靠等方面都有突出贡献。一是电缆能自动
跟机移动，不用专人看管，省去了每班的人工投入。二是电缆放入拖缆槽内，收缩过程中不会出现电缆拖地现象，保证电缆在拖移过程中不受损伤，杜绝了电缆漏电隐患。三是装置的设计考虑全面，在掘进巷道推进过程中只需在四通架上电缆接线盒的进线端接入进线电源，无需拆解此装置即可进行电缆进线安装。四是装置全部安装于机组架上，随机组移动，利于井下掘进巷道狭小复杂的环境，且制作成本低廉，外形美观大方。
掘进机电缆跟机自移装置可见节约经济成本汇总如下：装置降低了机组电缆事故，延长了电缆使用寿命，每个工作面每年可节省电缆资源约１２万元。按每年两到三个掘进工作面计算，共节省２４万元；装置的投入使用减少了维护和看护电缆人员的投入，每年可节省人工成本约６万元；装置的投入减少了因拖移过程电缆损坏造成的工作面停产，其经济效益巨大，且实现了工作面的高产、高效生产，大大减少了电缆事故引发的安全隐患。
参考文献
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张宝明．中国煤矿高产高效技术［Ｍ］．徐州：中国矿业大学出版
社，２００１．［２］［３］
韩斌慧，孙大刚，冯家鹏，等．悬臂式掘进机截割减速器壳体固有动特性研究［Ｊ］．煤炭科学技术，２０１４，４２（１）：７６－７９．
韩斌慧．先进制造技术在煤机行业的信息化应用［Ｊ］．矿业工程研究，２０１５，３０（２）：７０－７５．
（编辑：李媛）
AnalysisandApplicationofCableSelf-movingDeviceforRoad
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SongXiaojun
（ShanxiKaijiaEnergyGroupCo.,Ltd.,JiexiuShanxi032000）
Abstract:Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｔｈａｔｔｈｅｃａｂｌｅｏｆｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｅｘｃａｖａｔｏｒｉｎｃｏａｌｍｉｎｅｉｓｏｆｔｅｎｅｘｔｒｕｄｅｄａｎｄ
ｂｒｏｋｅｎ，ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｏｆｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｅｘｃａｖａｔｏｒｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｃａｂｌｅｔｏｗｉｎｇｄｅｖｉｃｅｗｈｉｃｈｃａｎｆｏｌｌｏｗｔｈｅｒｏａｄｈｅａｄｅｒｔｏａｎｄｆｒｏｂｙｉｎｓｔａｌｌｉｎｇｃａｂｌｅｓｌｏｔｏｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｍａｉｎｃｏｎｖｅｙｏｒｂｅｌｔｂｕｆｆｅｒｆｒａｍｅｉｓｆｕｒｔｈｅｒａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｈｉｇｈｙｉｅｌｄａｎｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅａｎｄｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｈｉｄｄｅｎｄａｎｇｅｒｏｆｓａｆｅｔｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｃａｂｌｅａｃｃｉｄｅｎｔ．Keywords:ｒｏａｄｈｅａｄｅｒ；ｒａｎｄｏｍｃａｂｌｅ；ｓｅｌｆ－ｍｏｖｉｎｇｄｅｖｉｃｅ