【正文】 kW） 40 電壓（ V） 1140 轉(zhuǎn)速 (r/min) 1470 截割電機(jī)型號(hào)： YBCS3100（ A） 功率（ kW） 100 電壓（ V） 1140 轉(zhuǎn)速 (r/min) 1470 電壓（ V）： 1140 外形尺寸 (長 寬 高 )mm: 71081883760 機(jī)重（ T）： 12 配套運(yùn)輸機(jī)： SGZ630/110 特制 張帥：薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 16 5 搖臂 裝機(jī)功率的確定 雙滾筒裝機(jī)功率 ： 設(shè)以 V= m/min 速度牽引，截割中硬度（截割阻抗 =250kgf/cm）煤質(zhì)計(jì)算功率 。 (14)電氣系統(tǒng)設(shè)有過熱、過流保護(hù)裝置，保護(hù)齊全。 (10)整機(jī)無底托架，最大程度增大過煤高度。 (6)液壓系統(tǒng)采集成高，將輔助泵、調(diào)高泵、控制閥組集成于主泵且主泵外置，便于維修及修理。沿工作面鋪設(shè)的電纜和水管被這種 H 型夾板夾于其間，不但保護(hù)了電纜和水管，又允許電纜和水管沿工作面來回彎曲折返。 卷電纜裝置 采煤機(jī)沿工作面王府移行工作，電纜和水管也必須隨采煤機(jī)移動(dòng)，因此必須有方便而可靠的卷電纜裝置。在采煤機(jī)進(jìn)水口處的水壓為 20~30Pa。 6) 用噴霧滅塵 7) 用泡沫滅塵 該薄煤層采煤機(jī)采用噴霧滅塵方式。 2) 滾筒軸垂直于采煤機(jī)機(jī)面，即采用立滾 筒，使截齒沿煤層層理截割，也能降低煤層。 3) 輔助牽引與防滑絞車 該采煤機(jī)的防滑裝置采用盤式制動(dòng)器防滑裝置 實(shí)現(xiàn)降塵和冷卻功能的結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)降塵功能的方案 采煤機(jī)的截煤滾筒在截割煤壁的同時(shí)，產(chǎn)生了煤塵并在空氣中飛揚(yáng)，使井下的空氣遭到嚴(yán)重污染，威脅井下的身體健康?；钊?桿 伸縮就改張帥：薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 12 變了采煤機(jī)的傾斜角度。 2 small rocker。 實(shí)現(xiàn)適應(yīng)煤層賦存狀態(tài)變化功能的結(jié)構(gòu)方案 能實(shí)現(xiàn)使用煤層厚度變化的功能結(jié)構(gòu)方案 該薄煤層采煤機(jī)工作于 ~ 之間的薄煤層中，理論是選擇單滾筒，但是為了更有效的采集煤資源，所以采用雙滾筒采煤機(jī)，使沒資源能夠更好的開采出來，不被浪費(fèi)掉有限資源。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 3 采煤機(jī)輔助 功能的 結(jié)構(gòu)方案 只具有基本功能的采煤機(jī)，能勉強(qiáng)完成在工作面破落煤壁和裝煤的任務(wù)。調(diào)高范圍大，機(jī)身短，采煤機(jī)的開缺口的距離小；整個(gè)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化，剛度增加。 綜上所述，根據(jù)該采煤機(jī)工作環(huán)境，和工作特點(diǎn)，牽引機(jī)構(gòu)的形式選擇無鏈牽引，無鏈牽引的特點(diǎn)符合該采煤機(jī)的工 作要求。 錨鏈牽引比鋼絲繩牽引確實(shí)是一大進(jìn)步，但是由于牽引鏈斷鏈和跳鏈的危險(xiǎn)、鏈條的彈性振動(dòng)和鏈傳動(dòng)造成的速度脈動(dòng)會(huì)引起動(dòng)載荷、鏈條對(duì)于滾筒的裝載、輸送機(jī) 和液壓支架的推移還有一個(gè)妨礙。所以，在薄煤層和極薄煤層采煤機(jī)上，可以采用外牽引，而且一般選液壓傳動(dòng)較為合適。外牽引是把牽引部設(shè)在工作面的端部，不跟截割部一起移動(dòng)，只隨工作面向前推移。 鋼絲繩牽引機(jī)構(gòu) 過去的采煤機(jī)基本都用這種牽引機(jī)構(gòu)， 由于是靠鋼絲繩與卷筒之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)，所以兩者磨損較快，使用壽命短（鋼絲繩的使用壽命為 2~3 個(gè)月）；又因受到井下空間條件的限制，鋼絲繩直徑不可能太粗，限制了采煤機(jī)牽引力的提高；而且斷繩時(shí)容易傷人。 圖 22 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)方框圖 Electric transmission system block diagram 這種傳動(dòng)方式的調(diào)速、換向、過載保護(hù)和各種監(jiān)護(hù)保護(hù)都可以由電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，使 得機(jī)械傳動(dòng)部分大為簡化，因而可以縮小采煤機(jī)的體積，采煤機(jī)的總質(zhì)量比液壓牽引的采煤張帥：薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 8 機(jī)減輕約 13 ；調(diào)速方便，調(diào)速范圍廣，調(diào)速特性好；牽引部傳動(dòng)效率比液壓牽引部提高近 30%；可以用于有鏈或無鏈牽引系統(tǒng)；裝有兩臺(tái)電牽引部的采煤機(jī)，可以不降低牽引速度的條件下把牽引力提高一倍。 但 采煤機(jī) 的外形尺寸受到嚴(yán)格的限制。 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是 ： 可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，保護(hù)完善，換向方便，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速和離機(jī)遙控調(diào)速 ，單液壓元件加工精度高，對(duì) 于 要求嚴(yán)格，故障處理較困難，在井下工作面檢修不便。 由于破碎煤壁功能結(jié)構(gòu)方案選擇螺旋滾筒結(jié)構(gòu)，并且其具有落煤與裝煤功能，所以裝煤功能的結(jié)構(gòu)方案采用螺旋滾筒式工作結(jié)構(gòu)。而當(dāng)浮煤量較大時(shí)，必須在采煤機(jī)之后進(jìn)行人工清理，稱為掃浮煤。鉆削式工作機(jī)構(gòu)的鉆削臂也起裝煤作用。能實(shí)現(xiàn)這種裝煤工作的結(jié)構(gòu)與落 煤結(jié)構(gòu)的種類有關(guān)。 滾壓式結(jié)構(gòu)方案 滾壓式破沒結(jié)構(gòu)是在螺旋滾筒的旋葉上和滾筒端面安裝滾壓盤刀，當(dāng)滾筒前移并自轉(zhuǎn)時(shí)，盤刀壓向煤壁，其刃部的擠壓和剪切作用達(dá)到破煤的目的。這種結(jié)構(gòu)被稱為鉆削臂。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 2 采煤機(jī)基本功能的 結(jié)構(gòu)方案 實(shí)現(xiàn)破碎煤壁功能 的 結(jié)構(gòu)方案 銑削式結(jié)構(gòu)方案 在鼓形滾筒的表面或在螺旋滾筒的葉片上安裝截齒，滾筒隨采煤機(jī)前移并 自轉(zhuǎn)，截齒邊用銑削的方式把煤從煤壁上截割下來，這是銑削結(jié)構(gòu)。 主要用途和適用條件 ： 該機(jī)適用于頂板中等穩(wěn)定，煤層厚度在 米，傾角 ≤30176。該機(jī)由三部電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，其 中左、右截割電機(jī)功率分別為 100KW，牽引電機(jī)功率為 40KW，總裝機(jī)功率共 240KW。這些問題造成了我們的產(chǎn)品可靠性不高，壽命較低。另一方面，與薄煤層采煤機(jī)配套的現(xiàn)用輸送機(jī)、液壓支架等也 是根據(jù)銷排尺寸來設(shè)計(jì)的，同樣尺寸較大，這樣造成采煤機(jī)價(jià)格較高，不利于薄煤層采煤機(jī)的應(yīng)用推廣。但一個(gè)突出的問題 是 :日前我國薄煤層采煤機(jī)為方便設(shè)計(jì)，在行走機(jī)構(gòu)上均采用中厚煤層采煤機(jī)所用的相關(guān)參數(shù)，例如銷排節(jié)距，一般大都采用 126mm。該采煤機(jī)的牽截部將泵箱、牽引齒輪傳動(dòng)部、截割部固定齒輪傳動(dòng)箱合為一體，結(jié)構(gòu)十分緊讀。第一臺(tái)樣機(jī)于 1997 年 12 月在晉華宮煤礦 9 層 8301 工作面投入使用，取得了最高月產(chǎn)量 萬 t,最高日產(chǎn)量 5300t 的好成績。裝機(jī)功率為 375kW，采用液壓調(diào)速，擺線輪一銷軌無鏈牽引系統(tǒng)，適用于采高 一 ，工業(yè)性試驗(yàn)期間在采高 ~ m 的工作面最高月產(chǎn)為 36008t，最高日產(chǎn)為 1884t?？傃b機(jī)功率為 344kW，其中截割功率為 300kW，牽引功率 22kW，采用齒輪一銷軌式無鏈牽引，最大牽引力 350kN，牽引速度 0~6m/min。 MG150B 型采煤機(jī)為 BM 一 100 型采煤機(jī)的改進(jìn)，用以克服 BM 系列采煤機(jī)截割較硬煤層時(shí)功率不足、牽引力小的問題，將功率提高到 150kW， 牽引力提高到 160kN。但是用雙滾筒張帥：薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 2 采薄煤層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，機(jī)身又長，所以使用不便，于是又生產(chǎn)出更加簡化的 BM D 100型單滾筒薄煤層采煤機(jī)。 ZB 一 100 型采煤機(jī)裝機(jī)功率 100kW ,鏈牽引，牽引傳動(dòng)方式為液壓調(diào)速加齒輪減速。 60 年代初，在頓巴斯一 1 型采煤機(jī)基礎(chǔ)上，我國開始自行研制生產(chǎn)采煤機(jī)。 另外，對(duì)一些薄、厚煤層并存的煤礦，由于薄煤層開采速度緩慢，使其下部的中厚煤層長期得不到及時(shí)開采，以至影響工作面的正接替，而有的就只能被迫丟失一些薄煤層資源。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)與搖臂設(shè)計(jì) 前言 我國薄煤層資源分布廣泛， 以下煤層可采儲(chǔ)量約占全部可采儲(chǔ)量的 20%。但由于其開采煤層厚度薄，與中厚和厚煤層相比，薄煤層機(jī)械化開采存在著工作條件差，設(shè)備移動(dòng)困難，煤層厚度變化、斷層等地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)薄煤層設(shè)備生產(chǎn)性能影響大，以及投入產(chǎn)出比高、經(jīng)濟(jì)效益不如厚與中厚煤層等特殊問題， 造成薄煤層機(jī)械化開采技術(shù)發(fā)展速度相對(duì)緩慢。 我國薄煤層采煤機(jī)的研究始于 60 年代。比較典型的有山東煤研所和淄博礦務(wù)局研制的 ZB 一 100 型單滾筒騎輸送機(jī)采煤機(jī)。 1980 年，黑龍江煤礦械研究所和雞西煤礦機(jī)械廠共同開發(fā)出 BM 系列騎輸送機(jī)滾筒采煤機(jī)，其中 BM 一 100 型雙滾筒采煤機(jī)，性能良好，能自開缺日、強(qiáng)度高、工作可靠，在我國薄煤層采煤中廣泛應(yīng)用。主要有黑龍江煤研所、雞西煤機(jī)廠研制的MG150B 型采煤機(jī)，煤科總院上海分院與大同礦務(wù)局聯(lián)合研制的 SMG200B 型采煤機(jī)，中波合作研制的 MG344 PWD 型強(qiáng)力爬底板采煤機(jī)，以及上海分院與西安煤機(jī)廠合作研制的M6375 AW 型采煤機(jī)。 MG344 PWD 型強(qiáng)力爬底板采煤機(jī)是在國家 “ 七五 ” 和 “ 八五 ” 期間由煤科總院上海分院與波蘭科瑪克合作研制成功的國內(nèi)第一臺(tái)交流變頻調(diào)速薄煤層采煤機(jī)，該機(jī)具有機(jī)面高度低 （ 僅為 721mm） 、裝機(jī)功率大、機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)、工作 可 靠等優(yōu)點(diǎn)。 M6375 AW 型采煤機(jī)實(shí)際上是中 厚煤層采煤機(jī)的派生機(jī)型，將機(jī)面高度壓低以適應(yīng)薄煤層工作面開采需要。采用騎輸送機(jī)布置方式，可用于采高為 ~~ 的薄煤層綜合機(jī)械化工作面。最大牽引力 300kN，牽引速度 0~6m/ min，單電動(dòng)機(jī)縱向布置，機(jī)身分為 3 段，中間為電機(jī)，兩端為牽截部。 我國薄煤層采煤機(jī)經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，技術(shù)己趨成熟。實(shí)際上其使用的還是沿用中厚煤層采煤機(jī)所用的銷排，從而薄煤層采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)尺寸較大，采煤機(jī)機(jī)面高度降不下來，影響了薄煤層采煤機(jī)的適用性。主機(jī)用原材料、關(guān)鍵零部件、軸承、密封件、電機(jī)、電氣元件、液壓元部件等都存 在較大的差距。 1 概述 本設(shè)計(jì)所研究的 薄煤層采煤機(jī)是為普采、高檔普采工作面研制的一種新型的由多電機(jī)驅(qū)動(dòng)的橫向布置、較大功率的薄煤層齒輪－銷軌式牽引采煤機(jī)。主機(jī)分別由煤壁側(cè)兩個(gè)支承滑靴和老塘側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)向滑靴支承在運(yùn)輸機(jī)的中部槽上，在兩液壓馬達(dá)所驅(qū)動(dòng)的左、右行走箱中擺線輪與銷排的強(qiáng)力嚙合，再由裝在兩行走箱上的導(dǎo)向滑靴的導(dǎo)向，來實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)沿運(yùn)輸機(jī)方向的牽引行走，同時(shí)左、右截割部的兩滾筒也在截割電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，檔煤板鉸接在滾筒后 從而完成采煤工作面的落煤和裝煤。該機(jī)設(shè)有液壓防滑制動(dòng)器。 鉆削式結(jié)構(gòu)方案 鉆削式結(jié)構(gòu)是在環(huán)形懸臂的 首端安裝截齒，這種懸臂的內(nèi)表面也安裝有截齒。其缺點(diǎn)是這種結(jié)構(gòu)應(yīng)布置于采煤機(jī)的端面，機(jī)身必沿其鉆削出的空間前進(jìn)，因此，機(jī)身長；這種破煤結(jié)構(gòu)不能自開缺口；為使頂?shù)装迤秸€必須配有截割盤，沿頂板和底板截割煤層，因此整個(gè)機(jī)器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；此外，這種破煤結(jié)構(gòu)對(duì)煤層厚度的適用性小。 張帥：薄煤層滾筒采煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì) 與 搖臂設(shè)計(jì) 6 實(shí)現(xiàn)裝煤功能的結(jié)構(gòu)方案 把煤從煤壁上破碎下來以后，還要裝到工作面輸送機(jī)里運(yùn)到到工作面之外。比如，螺旋滾筒式工作結(jié)構(gòu)，采落下來的碎煤被螺旋葉片自煤壁向采空區(qū)方向輸送，并裝到工作面輸送機(jī)里。當(dāng)浮煤量較小時(shí)，不必進(jìn)行人工清理，在輸送機(jī)向煤壁方向推移時(shí)，浮煤會(huì)順采煤板滑入 輸送機(jī)里運(yùn)走。這種結(jié)構(gòu)往往與沒有裝煤功能的工作機(jī)構(gòu)配合，如水平軸鼓形滾筒工作機(jī)構(gòu)等。在液壓系統(tǒng)中還要設(shè)有安全閥和溢流閥，以防止?fàn)恳^載，起到保護(hù)系統(tǒng)的目的。為了簡化采煤機(jī)的電源種類和減少輸電過程的損失，截割部和牽引部都采用交流電源，在采煤機(jī)上附設(shè)整流設(shè)備 向 牽引部供應(yīng)直流電。另一個(gè)是與電動(dòng)機(jī)的限速發(fā)電機(jī)的電壓反饋信號(hào)，反饋到可控硅調(diào)速回路來提案接電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 牽引機(jī)構(gòu)的形式選擇 長壁回采工作面采煤 機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)有三種：鋼絲繩牽引機(jī)構(gòu)、錨鏈牽引機(jī)構(gòu)和無鏈牽引機(jī)構(gòu)。 牽引部和截割部聯(lián)結(jié)城一個(gè)整體，在工作面上來回移動(dòng)，稱為內(nèi)牽引 ，牽引部出軸上裝一鏈輪與錨鏈想嚙合，該錨鏈繞過鏈輪、兩端經(jīng)導(dǎo)向輪后拉直，分別固定在工作面輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾上，鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，迫使機(jī)身鹽工作面移動(dòng)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 但是，由于被牽引把牽引部設(shè)在工作面端頭和順槽里，對(duì)牽引部的維修和檢修較為方便；采煤機(jī)在工作面上移動(dòng)的部分比內(nèi)牽引時(shí)短，適應(yīng)頂板和底板起伏的能力比較強(qiáng)。錨鏈斷鏈時(shí)彈性較小，采用連接環(huán)聯(lián)結(jié)斷鏈很方便； d) 錨鏈的節(jié)距較大，當(dāng)鏈輪做等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，錨鏈相對(duì)鏈輪的移動(dòng)是周期行變化的，這使采煤機(jī)承受較大的載荷。具有一系列優(yōu)點(diǎn)： 1) 采煤機(jī)移動(dòng)比較平穩(wěn)，保證了采煤機(jī)的載荷比較穩(wěn)定； 2) 提高了設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)的安全性； 3) 采煤機(jī)移動(dòng)所消耗的能量較少； 4) 采煤機(jī)的運(yùn)行噪音較低，有利于改善工作面的勞動(dòng)條件； 5) 提高采煤機(jī)的爬坡能力； 6) 在一個(gè)工作面上可能采用多臺(tái)采煤機(jī)同時(shí)作業(yè)，以提高工作面產(chǎn)量。 電動(dòng)機(jī) — 減速箱 — 滾筒 這種傳動(dòng)系統(tǒng)特點(diǎn)是，電動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)以及滾筒共同組成一個(gè)部件，此部件支撐在機(jī)身牽引部上，并能繞其支撐點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)滾筒調(diào)高。搖臂設(shè)計(jì)采用彎搖臂，這樣設(shè)計(jì)能提高裝煤效果，行星頭外徑小，整體長度短，保證臥底要求和縮短整機(jī)機(jī)身長度。這些輔助功能有，適應(yīng)煤層賦存狀態(tài)變化的功能、降塵和冷卻設(shè)備功能、自動(dòng)拖卷電纜功能等。該采煤機(jī)才用下圖的調(diào)高裝置 圖 31 1— 調(diào)高油缸； 2— 小搖臂； 4— 搖臂軸 1 increase the fuel tanks。 適應(yīng)煤層沿走向波浪起伏