履带式转载破碎机是煤矿井下短壁机械化采煤作业中连续采煤机后配套运输的关键设备之一，具有行走、破碎、运输的功能，与连续采煤机、锚杆钻车、梭车（或运煤车）和带式输送机配套使用，可实现落煤、装煤、支护、破碎及运煤的机械化作业。煤科总院太原研究院研制开发的PZLA60/150型履带式转载破碎机适应的煤层高度为2.5m以上，不能满足中厚煤层、薄煤层的开采要求，国外机型也因结构、技术参数、价格等原因，不能满足国内用户的要求。因此研制了适合中厚煤层、薄煤层开采的PZIA60/150型履带式转载破碎机。
一、设计研究
PZIA60/150A型履带式转载破碎机是在PZIA60/150型履带式转载破碎机的基础上进行研制的，在保持
原机所有功能的同时，将设备高度从2 025mm降至l 100mm，为此进行了如下的设计研究。
（一）与运煤车（或梭车）和带式输送机的配套研究
为满足设备总高度要求，本机与原机相比减小了地隙及与胶带输送机搭接高度，地隙从340mm减小到100mm，与胶带输送机搭接高度从970mm减小到470mm，使设备移动和与胶带输送机配套搭接受到了影响，对胶带输送机机尾高度提出了要求，配套胶带输送机机尾高度不得超过460mm。
（二）输送部的研究
为降低整机高度，破碎轴高度需向下降，这就迫使输送机链道发生变化，由整体爬坡5.540改为2段，即料斗和破碎轴之间为水平链道，过了破碎轴之后，链道开始向上倾斜100，以满足卸载高度要求。如图2、3所示。
（三）履带行走部与机架连接强度的研究
PZLA60/150型履带式转载破碎机的行走连接板从输送机下方横跨过机架，也就相当于兜住了机架，并与机架焊为一体。该机降低高度后，输送机下方已经没有空间，行走连接板只能从输送机上方横跨过机架。为了增加连接强度，在输送机上方两侧板间横搭了一块20mm厚的板，使机架在此处形成框架，行走连接板与整个框架焊为一体，保证了焊接强度。
（四）油箱的设计研究
为满足整机高度的要求，原油箱的高度必须降低，由于液压系统所产生的热量，在开始时一部分由液压油及装置本体所吸收，较少一部分向周围辐射，为保证机器在连续工作状态下平衡温度小于70℃，发热量和散热量必须相对平衡，所以在降低油箱高度的同时，必须增加油箱宽度，保证散热量。通过分析本机液压系统得出：
1．发热量
主要包括3部分：
1)液压泵功率损失所产生的热量；
式中P-液压泵的输入功率，W;
n——液压泵的效率。
2)液压阀功率损失H2= Pq所产生的热量；，
式中p-阀的压力降，Pa9
q-流经阀的流量，m3/s。
3)管路及其他功率损失飓=( 0.03 - 0.05)P所产生的热量。
2．散热量
主要包括2部分：
1)油箱本体散热量，若只考虑油液温度上升所吸收的的热量和油箱本身所散发的热量时，系统的温度T随运转时间t的变化关系如下：
2)本机所增加的冷却器进一步增大了系统的散热量，其散热方程：
通过详细计算，确定油箱高度降到710mm时，宽度增加到1 000mm。
（五）其他改进部分
根据原破碎机的使用情况，在该机的设计中针对出现的问题作了一些修改，如：增加输送链道底板的厚度，由12mm改为20mm;加强破碎传动部固定架的强度，解决轮胎联轴器故障率高的问题。
一、试制
（一）机架的焊接
该机机架长9 667mm，宽3 137mm，高990mm，由卸料架和收料架2部分对焊而成，除了保证链道对接平整之外，因为所用钢板厚度都不超过2smm，所以焊接变形也是最大问题。为了减小焊接变形，降低焊接残余应力，采取了下面的措施：
1)合理布置焊缝，避免过分密集或交叉，避开高应力区，而且尽可能对称；
2)选择合适的焊缝尺寸，在保证焊接强度的情况下，尽量减少焊缝数量及焊缝尺寸，因为角焊缝焊脚尺寸的增加将使角焊缝的面积和焊接量成平方关系增加；
3)选择合理的焊接顺序，尽可能对称焊接；
4)焊接时做一些辅助的拉筋；
5)焊后热处理，消除焊接应力。
（二）破碎轴组件的焊接
破碎轴组件由破碎轴、破碎盘和齿座组成。5个破碎盘焊在破碎轴上，30个齿座再焊在破碎盘上，破碎轴材料选用30CrMo，破碎盘材料选用27SiMn，齿座材料原选用42CrMo．后改为30CrMo，因为42CrMo淬火再回火后硬度达到HRC50—55，容易裂，与破碎盘焊接后再退火，又把硬度降低了，所以改成30CrMo，淬火硬度HRC42—48。
由于破碎组件要承受破碎过程中的阻力和冲击载荷，所以要求破碎组件要有较高的焊接强度。30CrMo和27SiMn焊接，工艺上要求必须先预热，否则会产生裂纹，焊后再退火，最终达到设计和使用要求。
三、技术特征
（一）适用范围
该机适用于煤层高度1.3—1.5m、巷道宽度5m、通过高度1.1m、工作高度1.2m的薄煤层短壁开采。
（二）主要技术参数
输送能力，t．h。1 460
破碎能力，t·h-1 460
破碎硬度/MPa <50
行走速度/m．min-115.32
额定电压v 1140/660
总装机功率/kW 150
最大外形尺寸(长×宽×高)/mmxmmxmm 10 000x3 766xl 100
质量/kg 28 000
（三）与原PZLA60/150型履带式转载破碎机的区别
（四）结构特点
1)整机高度低，结构紧凑；
2)通过改变履带与机架的联接位置、破碎轴与机架的联接位置，可以实现机身高度、行走地隙和破碎块度同时可调，增强了设备对煤层和巷道的适应性；
3)输送系统采用液压马达驱动，可实现空载启动、软启动及过载保护，简化了电气系统，提高了防爆安全性；
4)破碎轴组件是由轴和凸盘焊接而成，5个破碎盘，每个盘上装有6把截齿，共30把截齿螺旋均布在一个圆周上，保证每一时刻仅有1把截齿破煤，使轴受力均匀且冲击载荷小；
5)破碎系统过载保护采用剪切销和速度传感器双重保护，安全可靠；
6)输送链、破碎传动链及履带的张紧操作方便，灵活可靠；
7)输送传动部和行走传动部采用二级行星齿轮减速器，体积小，传动比大，传动效率高；
8)运用电气闭锁技术，实现设备自身及配套带式输送机的顺序启动。
四、结语
该设备的研制成功促成我国中厚煤层、薄煤层短壁机械化采煤和巷道掘进工艺方法的进步，加快中厚煤层、薄煤层短壁机械化采煤在我国的发展步伐。
相关矿山机械设备：
1、圆锥破碎机
2、雷蒙磨粉机
