【正文】 Tab61 the c utting strength A of the c oal seam 煤層硬度分類 軟煤 中硬煤 堅(jiān)硬煤 堅(jiān)固性系數(shù) f ~3 3 煤層抗截強(qiáng)度 A ( /Ncm ) 100Af?? 150 150~300 300 (德國(guó) )可刨性等級(jí) Ⅰ級(jí) Ⅱ級(jí) Ⅲ級(jí) Ⅳ級(jí) 可刨性 sF (KN) KN ~2KN 2~KN 抗截強(qiáng)度A= sF 50( /Ncm ) 75 75~100 100~125 125 表 6－ 2 刨刀刨削部分的計(jì)算寬度 pb c alc ulating w idth pb of the planing part of plaing tool 在△＜△ max 時(shí)， bp=bn+2tg 39。 . 底部刨刀 ? =20176。 其中 直線式和階梯排列 ? =0176。 查得 頂部刨刀 2k =， 其余刨刀刨削角 ?? 60176。 ? ? 1 2 3 4 560 .3 5 0 .3 11 .1 .. .. .c o spZd i i bp i ibF A h t k k k k kb h tg k ???? ?????? (6— 4) ●直線排列刨刀受力： zdiF = ? ? 1 8 5 a n64 7 7 2 ??????????? ???? = N ● 階梯排列刨刀受力： zdiF = ? ? 1 8 5 a n64 7 7 2 ??????????? ???? 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 22 = ● 頂部刨刀受力（由上至下）： zdiF = ? ????????????? ???? 42co s 2 = N zdiF = ? ????????????? ???? 25c o s a 2 = N zdiF = ? ????????????? ???? 25co s 2 = N ● 底部刨刀受力： zdiF = ? ????????????? ???? 20c o s a n64 7 7 2 = N zdiF = ? ????????????? ???? 26c o s a n64 7 7 2 = N zdiF = ? ????????????? ???? 30c o s a n64 7 7 2 = N 超 前和預(yù)掏槽刨刀所受的 刨削阻力 ZdiF 按式（ 6— 5）計(jì)算。 Zi Zdi z YdiF F f F?? .......................... (6－ 3) 式中： ZdiF — 單個(gè)銳利刨刀所受的平均 刨削阻力， N ； zf — 截割阻抗系數(shù) ， zf ＝ ～ 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 刨刀所受的刨削阻力 ZF 刨頭工作時(shí)受到總的刨削阻力 ZF 按式（ 6— 2）計(jì)算。 6 刨頭的受力計(jì)算 刨頭的受力很復(fù)雜，在這里只把對(duì)刨頭影響很大的五種阻力加以分析和計(jì)算。頂?shù)秹K中心線一側(cè)的刨刀把數(shù) sn ，包括有角度刨刀把數(shù) san 和寬刨刀把數(shù) skn 。 m =11 這里所指的刨刀把數(shù)，是指刨頭中心線某一側(cè)的刨刀數(shù)量。 bdt ： ， 8， （由上至下）。刨槽寬度根據(jù)刨刀排列方式不同而作相應(yīng)變化。 （ 3）刨刀間距對(duì)刨頭的穩(wěn)定性有較大影響，因此，刨刀間距的取值，要考慮如何使刨頭的高度較合理，從而增加刨頭的穩(wěn)定性。另外，刀間距對(duì)刨頭的穩(wěn)定性有影響，因此，刀間距的取值要考慮如何使刨頭的高度較合理。 m i nm i n 1 ..........................bzbHn t?? ????????? （ 5－ 6） = ?? 刨頭的最大截線數(shù)按 式 計(jì)算。 這里 xK 取 . ? －煤層截槽側(cè)面崩落角。 jt 2 tan( )pibh ??? ????????????? (5－ 4) jt ≤ +2 6? tan(? )=+2 tan? 40176。 直線式和階梯式排列刨刀的間距 it a. 直線式排列刨刀的間距 it 按式 (5－ 3)計(jì)算。 對(duì)于各種不同的刨深 ih ，刨刀間距應(yīng)是各種刨深下間距 it 的平均值。參考上面的計(jì)算結(jié)果和刨頭在設(shè)計(jì)、制造過程中需考慮的一些因素以及煤層的性質(zhì)，確定刨頭的最后設(shè)計(jì)高度。 根據(jù)我國(guó)淺煤層分布情況確 定 maxH =150cm。 maxbH 刨頭的最大高度 maxbH 是指對(duì)應(yīng)于某一具體工作面采煤高度，刨頭應(yīng)該達(dá)到的最大高度值。 minH — 工作面煤層的最小厚度， m ； 參照地質(zhì)條件 minH =。 minbH 按式（ 5— 1）計(jì)算。對(duì)于具體的刨煤機(jī)工作面，應(yīng)該根據(jù)工作面的實(shí)際采高，通過增加加高塊的數(shù)量來達(dá)到刨頭的工作高度。 因此我設(shè)計(jì)的刨頭的長(zhǎng)度確定在 1500～ 3000mm，現(xiàn)取 2170mm。 把上述各個(gè)參數(shù)代入公式得到： tp sQk Q?＝ ， vk ＝ ， vk ＝－ （舍去）。 所以，0036003600t b bps s s s sQ V h H V h Hk Q A V k A V k??????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?= 3 4 3 6 0 9 2 4 0 ????? 設(shè) bv sVk V?，則 2 1(3 1)vp vkk kk??? ??????????? ?? （ 49） 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 12 223 9 4 42p p pv k k k k k kk ? ? ?? ? ? ? ? ?? = 2 4134 ????????? b v sV k V??????????????? （ 410） 假定用戶要求的生產(chǎn)能力 Q ＝ 240 /th，則刨煤機(jī)的理論生產(chǎn)能力 tQ 應(yīng)該最小 等于 Q ＝ 240 /th。 按照上面的計(jì)算順序有： 設(shè) bv sVk V?，則 tpsQk Q? ????????????? ? （ 4－ 1） 0 2 (3 1)( 1)s v vvH h k k kA k? ? ? ?? ?????????? ? （ 4－ 2） 223 9 4 42p p pv k k k k k kk ? ? ?? ? ? ? ? ?? ??????? （ 4－ 3） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 b v sV k V?????????????? ???? （ 4－ 4） 針 對(duì) 高 速 刨 煤 法 ( bsVV? ) ， 刨 速 和 鏈 速 的 確 定 順 序 為 ：0,s s p v bV A Q k k V? ? ? ?。刨速提高，一方面可增強(qiáng)刨煤機(jī)刨硬煤的能力； 另一方面刨深相同的情況下，刨煤機(jī)的生產(chǎn)能力較大。 （ 5）組合刨煤法 3 這種刨煤方式采用兩種刨速和兩種鏈速。 （ 3）組合刨煤法 1 這種刨煤方式采用低速刨煤法與高速刨煤法相結(jié)合，采用兩種刨深 sh (上行刨深 )、 xh (下行刨深 )和兩種刨速。 井下生產(chǎn)實(shí)踐證明，以及根據(jù)各國(guó)煤炭領(lǐng)域科技工作者的研究發(fā)現(xiàn)，單刨頭穿梭式刨煤方式最為經(jīng)濟(jì)和實(shí)用。 對(duì)于刨速如何確定，國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)沒有統(tǒng)一的理論推導(dǎo)。 3600tbQ H h V ?? ? ? ? ???????????? (2－ 2) 式中： H — 工作面采高， m ； h — 刨深， m ； bV — 刨速， /ms； ? — 煤的實(shí)體密度， 3/tm。 式（ 2－ 1）表明，輸送機(jī)理論輸送能力 sQ 主要受 0A 和 sV 的限制。因此，這些基本參數(shù)的確定對(duì)刨煤機(jī)設(shè)計(jì)有決定性影響。需要指出的是：在井下工作面實(shí)地測(cè)定煤層的各種物理機(jī)械性能有一定的困難，可取煤巖試樣在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。刨煤機(jī)設(shè)計(jì)合理與否與原始資 料和工況參數(shù)的確定有直接關(guān)系。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復(fù)雜，活動(dòng)聯(lián)接處密封較困難。這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)。 除塵裝置的型式選擇 噴霧泵站給 刨煤機(jī)提供一定壓力的噴霧水，以減少或者降低煤塵、巖塵的飛揚(yáng)，防止煤塵爆炸。這種驅(qū)動(dòng)方式的傳動(dòng)系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單，和裝載機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)互不影響。輸送機(jī)構(gòu)可采用聯(lián)合驅(qū)動(dòng)方式，即將電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)和減速器布置在刮板輸送機(jī) 機(jī)身和機(jī)尾 ，在驅(qū)動(dòng)裝載機(jī)構(gòu)同時(shí)，間接地以輸送機(jī)構(gòu)機(jī)尾為主動(dòng)軸帶動(dòng)刮板輸送機(jī)構(gòu)工作。第二、結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，工作應(yīng)可靠。 D、刨頭牽引鏈傳動(dòng)部件是向刨頭傳遞動(dòng)力的機(jī)構(gòu)，選用時(shí)候應(yīng)考慮第一，減數(shù)器尺寸應(yīng)盡量小，以利于縮小缺口尺寸，第四，刨鏈輪傳動(dòng)要平穩(wěn)，材料耐磨。 C、刨頭是刨煤機(jī)的主要工作結(jié)構(gòu)，選用時(shí)要考慮以下要求：第一 ，刨頭的高度可調(diào)，而且高度的調(diào)整方便，以適應(yīng)煤層厚度的變化。輸送部分的工作原理及結(jié)構(gòu)與可彎曲刮板輸送機(jī)類似。 刨煤部分主要包括兩套刨頭傳動(dòng)裝置、刨頭、刨鏈、導(dǎo)鏈架、緩沖裝置等。這種機(jī)型主要用于硬度和底板起伏較大的煤層。這種機(jī)型主要在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層傾角較小，硬度較小，底板較硬，較平整的礦井中使用。 這種刨煤機(jī)的牽引鏈設(shè)在輸送機(jī)的采空區(qū)側(cè)，用掌板帶動(dòng)刨頭實(shí)現(xiàn)刨煤，掌板直接在底板上滑行。 機(jī)型選擇： 按刨頭與煤體的相互作用，刨煤機(jī)分為靜力式和動(dòng)力式兩類。但在傾角較大的煤層中使用，刨煤機(jī)在上行刨煤時(shí)，截煤阻力及輸送機(jī)自身容易使機(jī)組整體下滑，所以，刨煤機(jī)對(duì)緩傾斜煤層的適應(yīng)性較好 (4).頂?shù)装鍡l件：穩(wěn)定頂板有利于刨煤機(jī)的使用，但在支持技術(shù)發(fā)展以后，特別是采用液壓支架后，頂板并不是使用刨煤機(jī)的限制條件，刨煤機(jī)對(duì)煤層底板條件也無嚴(yán)格要求，只要底板起伏不大，斷層發(fā)育較好，底板硬度大于煤層硬度，即可使用刨煤機(jī)。因此，根據(jù) 刨煤機(jī) 的用途、作業(yè)情況及制造條件，合理選擇機(jī)型，并正確確定各部結(jié)構(gòu)型式，對(duì)于實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、保證機(jī)器的工作性能具有重要意義。尋找一種高產(chǎn)、高效、一直是眾望所歸之事。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 引言 我國(guó)薄煤層儲(chǔ)量豐富，分布廣泛。造成這種現(xiàn)象的原因就是機(jī)械化的 程度比較低，適于薄煤層開采的機(jī)械比較少。 全套圖紙，加 153893706 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 2 刨煤機(jī)是一種外牽引的淺截式采煤機(jī) ,可與工作面刮板輸送機(jī)一起組成刨煤機(jī)組 ,實(shí)現(xiàn)薄煤層的機(jī)械化開采 .與采煤機(jī)相比 , 刨煤機(jī)與其他淺煤層機(jī)組相比有很多優(yōu)點(diǎn) : (1) 刨煤機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,維修方便 ,易于操作等優(yōu)點(diǎn) .(2)人員不需跟機(jī)操作 ,容易實(shí)現(xiàn)工作面自動(dòng)化管理 .(3) 刨煤機(jī)靠切削落煤 ,煤塊率高 ,粉塵量少 ,提高礦井的效益 .(4)截深小 ,工作面煤壁壓力釋放和瓦斯?jié)B出量比較均勻 ,適合高瓦斯礦井開采 ,充分利用地壓 ,采煤能 耗低 .(5)刨頭不帶動(dòng)力 ,靠?jī)啥穗妱?dòng)機(jī)牽引 ,所以電纜不需要進(jìn)工作面 ,為開采創(chuàng)造了方便工作條件 . 刨煤機(jī) 的總體方案設(shè)計(jì)對(duì)于整機(jī)的性能起著決定性的作用。 (3).煤層傾角：在煤層傾角 15 度以下的緩傾斜煤層中工作，刨煤機(jī)不會(huì)產(chǎn)生下滑。 總之，刨煤機(jī)主要用于中硬煤層以下，底板起伏不大，斷層不發(fā)育，傾角較小，含水量少的刨煤機(jī)開采，在瓦斯含量的中厚度煤層也是可以考慮的。分別有不同的特點(diǎn)和使用條件。另外，刨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，位于輸送機(jī)溜槽和底板之間的掌板會(huì)迫使輸送機(jī)溜槽上下浮動(dòng)，不僅加劇了摩擦，而且容易引起輸送機(jī)下滑。但由于牽引鏈和導(dǎo)架設(shè)在煤壁側(cè)，安裝和維護(hù)不方便，運(yùn)行穩(wěn)定 性也較差。 主要結(jié)構(gòu)部件選擇： 刨煤機(jī)分為刨煤部分、輸送部分、液壓推進(jìn)系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和輔助裝置六個(gè)基本部分。 A、緩沖器安裝在刨煤機(jī)兩端機(jī)頭機(jī)尾處，與終端限位裝 置配合使用，以吸收刨頭沖擊能量。噴霧系統(tǒng)中的噴霧頭安裝在擋煤板上，由噴霧泵供水，自動(dòng)噴霧采用電磁閥控制。第四，刨頭底部的裝煤性能更好，刨頭要求工作面兩端的缺口尺寸盡量小。 E、導(dǎo)護(hù)鏈裝置用以引導(dǎo)和保護(hù)刨鏈，選用的要求：第一，最好選用后牽引方式，以保護(hù)刨鏈平穩(wěn)運(yùn)行。 輸送機(jī)構(gòu)的型式選擇 刨煤機(jī) 多采用刮板鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)構(gòu)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 輸送機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)方式，即將電動(dòng)機(jī)或液壓馬達(dá)布置在遠(yuǎn)離機(jī)器的一端，通過減速裝置驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)構(gòu)。一般常采用與裝載機(jī)構(gòu)相同的驅(qū)動(dòng)方式。是在工作機(jī)構(gòu)的懸臂上裝設(shè)噴嘴，向截割頭噴射壓力水，將截割頭包圍。由于噴嘴距截齒近，除塵效果好，耗水量少，沖淡瓦斯、冷卻截齒和撲滅火花的效果也較好。 截 深： 35～