【正文】 kW） 40 電壓（ V） 1140 轉(zhuǎn)速 (r/min) 1470 截割電機型號： 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 機重（ T）： 12 配套運輸機： SGZ630/110 特制 張帥：薄煤層滾筒采煤機總體方案設(shè)計 與 搖臂設(shè)計 16 5 搖臂 裝機功率的確定 雙滾筒裝機功率 ： 設(shè)以 V= m/min 速度牽引，截割中硬度（截割阻抗 =250kgf/cm）煤質(zhì)計算功率 。 (14)電氣系統(tǒng)設(shè)有過熱、過流保護裝置，保護齊全。 (10)整機無底托架，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 采煤機沿工作面王府移行工作，電纜和水管也必須隨采煤機移動，因此必須有方便而可靠的卷電纜裝置。在采煤機進水口處的水壓為 20~30Pa。 6) 用噴霧滅塵 7) 用泡沫滅塵 該薄煤層采煤機采用噴霧滅塵方式。 2) 滾筒軸垂直于采煤機機面，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 該采煤機的防滑裝置采用盤式制動器防滑裝置 實現(xiàn)降塵和冷卻功能的結(jié)構(gòu) 實現(xiàn)降塵功能的方案 采煤機的截煤滾筒在截割煤壁的同時，產(chǎn)生了煤塵并在空氣中飛揚，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：薄煤層滾筒采煤機總體方案設(shè)計 與 搖臂設(shè)計 12 變了采煤機的傾斜角度。 2 small rocker。 實現(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，使沒資源能夠更好的開采出來，不被浪費掉有限資源。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 3 采煤機輔助 功能的 結(jié)構(gòu)方案 只具有基本功能的采煤機，能勉強完成在工作面破落煤壁和裝煤的任務(wù)。調(diào)高范圍大，機身短，采煤機的開缺口的距離小；整個截割部傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化，剛度增加。 綜上所述，根據(jù)該采煤機工作環(huán)境，和工作特點，牽引機構(gòu)的形式選擇無鏈牽引，無鏈牽引的特點符合該采煤機的工 作要求。 錨鏈牽引比鋼絲繩牽引確實是一大進步，但是由于牽引鏈斷鏈和跳鏈的危險、鏈條的彈性振動和鏈傳動造成的速度脈動會引起動載荷、鏈條對于滾筒的裝載、輸送機 和液壓支架的推移還有一個妨礙。所以，在薄煤層和極薄煤層采煤機上，可以采用外牽引，而且一般選液壓傳動較為合適。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，只隨工作面向前推移。 鋼絲繩牽引機構(gòu) 過去的采煤機基本都用這種牽引機構(gòu)， 由于是靠鋼絲繩與卷筒之間的摩擦力實現(xiàn)傳動，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，限制了采煤機牽引力的提高；而且斷繩時容易傷人。 圖 22 電氣傳動系統(tǒng)方框圖 Electric transmission system block diagram 這種傳動方式的調(diào)速、換向、過載保護和各種監(jiān)護保護都可以由電氣系統(tǒng)實現(xiàn)，使 得機械傳動部分大為簡化，因而可以縮小采煤機的體積，采煤機的總質(zhì)量比液壓牽引的采煤張帥：薄煤層滾筒采煤機總體方案設(shè)計 與 搖臂設(shè)計 8 機減輕約 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)；裝有兩臺電牽引部的采煤機，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 的外形尺寸受到嚴(yán)格的限制。 液壓傳動系統(tǒng)的特點是 ： 可以實現(xiàn)無級調(diào)速，保護完善，換向方便，可以實現(xiàn)自動調(diào)速和離機遙控調(diào)速 ，單液壓元件加工精度高，對 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，必須在采煤機之后進行人工清理，稱為掃浮煤。鉆削式工作機構(gòu)的鉆削臂也起裝煤作用。能實現(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，盤刀壓向煤壁，其刃部的擠壓和剪切作用達到破煤的目的。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（論文） 5 2 采煤機基本功能的 結(jié)構(gòu)方案 實現(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 ： 該機適用于頂板中等穩(wěn)定，煤層厚度在 米，傾角 ≤30176。該機由三部電動機驅(qū)動，其 中左、右截割電機功率分別為 100KW，牽引電機功率為 40KW，總裝機功率共 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，與薄煤層采煤機配套的現(xiàn)用輸送機、液壓支架等也 是根據(jù)銷排尺寸來設(shè)計的，同樣尺寸較大，這樣造成采煤機價格較高，不利于薄煤層采煤機的應(yīng)用推廣。但一個突出的問題 是 :日前我國薄煤層采煤機為方便設(shè)計，在行走機構(gòu)上均采用中厚煤層采煤機所用的相關(guān)參數(shù)，例如銷排節(jié)距，一般大都采用 126mm。該采煤機的牽截部將泵箱、牽引齒輪傳動部、截割部固定齒輪傳動箱合為一體，結(jié)構(gòu)十分緊讀。第一臺樣機于 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 型采煤機為 BM 一 100 型采煤機的改進，用以克服 BM 系列采煤機截割較硬煤層時功率不足、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：薄煤層滾筒采煤機總體方案設(shè)計 與 搖臂設(shè)計 2 采薄煤層，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，機身又長，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。 ZB 一 100 型采煤機裝機功率 100kW ,鏈牽引，牽引傳動方式為液壓調(diào)速加齒輪減速。 60 年代初，在頓巴斯一 1 型采煤機基礎(chǔ)上，我國開始自行研制生產(chǎn)采煤機。 另外，對一些薄、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（論文） 1 畢業(yè)設(shè)計論文 薄煤層滾筒采煤機總體方案設(shè)計與搖臂設(shè)計 前言 我國薄煤層資源分布廣泛， 以下煤層可采儲量約占全部可采儲量的 20%。但由于其開采煤層厚度薄，與中厚和厚煤層相比，薄煤層機械化開采存在著工作條件差，設(shè)備移動困難，煤層厚度變化、斷層等地質(zhì)構(gòu)造，對薄煤層設(shè)備生產(chǎn)性能影響大，以及投入產(chǎn)出比高、經(jīng)濟效益不如厚與中厚煤層等特殊問題， 造成薄煤層機械化開采技術(shù)發(fā)展速度相對緩慢。 我國薄煤層采煤機的研究始于 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 型單滾筒騎輸送機采煤機。 1980 年，黑龍江煤礦械研究所和雞西煤礦機械廠共同開發(fā)出 BM 系列騎輸送機滾筒采煤機，其中 BM 一 100 型雙滾筒采煤機，性能良好，能自開缺日、強度高、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、雞西煤機廠研制的MG150B 型采煤機，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，中波合作研制的 MG344 PWD 型強力爬底板采煤機，以及上海分院與西安煤機廠合作研制的M6375 AW 型采煤機。 MG344 PWD 型強力爬底板采煤機是在國家 “ 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)第一臺交流變頻調(diào)速薄煤層采煤機，該機具有機面高度低 （ 僅為 721mm） 、裝機功率大、機組運行平穩(wěn)、工作 可 靠等優(yōu)點。 M6375 AW 型采煤機實際上是中 厚煤層采煤機的派生機型，將機面高度壓低以適應(yīng)薄煤層工作面開采需要。采用騎輸送機布置方式，可用于采高為 ~~ 的薄煤層綜合機械化工作面。最大牽引力 300kN，牽引速度 0~6m/ min，單電動機縱向布置，機身分為 3 段，中間為電機，兩端為牽截部。 我國薄煤層采煤機經(jīng)過 40 多年的發(fā)展，技術(shù)己趨成熟。實際上其使用的還是沿用中厚煤層采煤機所用的銷排，從而薄煤層采煤機的行走機構(gòu)尺寸較大，采煤機機面高度降不下來，影響了薄煤層采煤機的適用性。主機用原材料、關(guān)鍵零部件、軸承、密封件、電機、電氣元件、液壓元部件等都存 在較大的差距。 1 概述 本設(shè)計所研究的 薄煤層采煤機是為普采、高檔普采工作面研制的一種新型的由多電機驅(qū)動的橫向布置、較大功率的薄煤層齒輪－銷軌式牽引采煤機。主機分別由煤壁側(cè)兩個支承滑靴和老塘側(cè)的兩個導(dǎo)向滑靴支承在運輸機的中部槽上，在兩液壓馬達所驅(qū)動的左、右行走箱中擺線輪與銷排的強力嚙合，再由裝在兩行走箱上的導(dǎo)向滑靴的導(dǎo)向，來實現(xiàn)采煤機沿運輸機方向的牽引行走，同時左、右截割部的兩滾筒也在截割電機的驅(qū)動下進行旋轉(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。該機設(shè)有液壓防滑制動器。 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。其缺點是這種結(jié)構(gòu)應(yīng)布置于采煤機的端面，機身必沿其鉆削出的空間前進，因此，機身長；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，因此整個機器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜；此外，這種破煤結(jié)構(gòu)對煤層厚度的適用性小。 張帥：薄煤層滾筒采煤機總體方案設(shè)計 與 搖臂設(shè)計 6 實現(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里運到到工作面之外。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里。當(dāng)浮煤量較小時，不必進行人工清理，在輸送機向煤壁方向推移時，浮煤會順采煤板滑入 輸送機里運走。這種結(jié)構(gòu)往往與沒有裝煤功能的工作機構(gòu)配合，如水平軸鼓形滾筒工作機構(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，起到保護系統(tǒng)的目的。為了簡化采煤機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，在采煤機上附設(shè)整流設(shè)備 向 牽引部供應(yīng)直流電。另一個是與電動機的限速發(fā)電機的電壓反饋信號，反饋到可控硅調(diào)速回路來提案接電動機的轉(zhuǎn)速。 牽引機構(gòu)的形式選擇 長壁回采工作面采煤 機的牽引機構(gòu)有三種：鋼絲繩牽引機構(gòu)、錨鏈牽引機構(gòu)和無鏈牽引機構(gòu)。 牽引部和截割部聯(lián)結(jié)城一個整體，在工作面上來回移動，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機頭和機尾上，鏈輪轉(zhuǎn)動時，迫使機身鹽工作面移動。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（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，對牽引部的維修和檢修較為方便；采煤機在工作面上移動的部分比內(nèi)牽引時短，適應(yīng)頂板和底板起伏的能力比較強。錨鏈斷鏈時彈性較小，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)鏈輪做等速運動時，錨鏈相對鏈輪的移動是周期行變化的，這使采煤機承受較大的載荷。具有一系列優(yōu)點： 1) 采煤機移動比較平穩(wěn)，保證了采煤機的載荷比較穩(wěn)定； 2) 提高了設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)的安全性； 3) 采煤機移動所消耗的能量較少； 4) 采煤機的運行噪音較低，有利于改善工作面的勞動條件； 5) 提高采煤機的爬坡能力； 6) 在一個工作面上可能采用多臺采煤機同時作業(yè)，以提高工作面產(chǎn)量。 電動機 — 減速箱 — 滾筒 這種傳動系統(tǒng)特點是，電動機與傳動系統(tǒng)以及滾筒共同組成一個部件，此部件支撐在機身牽引部上，并能繞其支撐點旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)滾筒調(diào)高。搖臂設(shè)計采用彎搖臂，這樣設(shè)計能提高裝煤效果，行星頭外徑小，整體長度短，保證臥底要求和縮短整機機身長度。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、自動拖卷電纜功能等。該采煤機才用下圖的調(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