混动系统在掘进机截割部的选型及应用

左大伟

（西山煤电建筑工程集团有限公司矿建第一分公司， 山西 太原 030001）

引言

煤矿巷道的掘进是煤炭开采的前提，巷道的掘进效率和成形质量对后期矿井的开采具有不可估量的作用。随着采掘设备自动化水平的不断提升，煤矿开采的深度不断增加，与此同时由于巷道围岩的不确定性导致在掘进过程中存在载荷突变的现象越来越多，传统掘进机不仅掘进效率低，而且成形质量较差[1]，即在影响后期工作面采煤效率的同时，还为工作面的开采带来安全隐患。本文将设计一款基于混合动力系统的无人掘进设备以提高并保证生产效率。

1 混动传动系统的设计

1.1 混动系统传递方案的设计

截割头作为掘进机的关键部件，其截割效率代表整台掘进设备的掘进效率。除此之外，掘进机设备还包括有行走系统和调高系统。为保证掘进机截割部的动力满足实际生产需求，需将混合动力系统的动力能量进行重新分配，混合动力系统的动力源有两种，可根据图1 中的两种方式进行传递。

图1 混动传递系统动力传动方式

如图1-1 中所示辅助动力源通过转速耦合结构传递至截割头，1-2 中辅助动力源通过转矩耦合结构传递至截割头。其中，方案一通过一级行星齿轮完成动力的传递，并基于转速耦合原理实现；方案二通过二级行星齿轮完成动力传递，基于转矩耦合原理实现。

结合掘进机在实际生产中的工况特点以及截割头调速的需求，需对掘进机液压系统的输出动力进行实时调节以适应不同截割工况的要求。……