【正文】 距很大此外我國在采煤機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)加工制造和材質(zhì)性能上與國外先進(jìn)水平也有較大的差距因此為提高產(chǎn)品質(zhì)量采煤機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)尚需加大研究力度 13 采煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì) 80 年代以來滾筒式采煤機(jī)在結(jié)構(gòu)性能參數(shù)可靠性和易維修性上都有很大的改進(jìn)歸結(jié)起來滾筒式采煤機(jī)有以下特征和發(fā)展趨勢(shì) 1 增大功率和能力 為了適應(yīng)綜采工作面高產(chǎn)高效和在不同地質(zhì)條件下快速截割煤巖的需要不論厚中厚和薄煤層的采煤機(jī)均在不斷增大裝機(jī)功率和生產(chǎn)能力 2 電牽引采煤機(jī)已成 為主導(dǎo)機(jī)型 目前電牽引采煤機(jī)已成為德國英國美國日本和法國等主要生產(chǎn)國的主導(dǎo)機(jī)型 3 增大牽引速度和牽引力并改進(jìn)無鏈牽引機(jī)構(gòu) 為了適應(yīng)綜采高產(chǎn)高效的要求近代采煤機(jī)的牽引速度和牽引力都有較大的增大 4 機(jī)器的結(jié)構(gòu)布置有新的發(fā)展 近年來不斷發(fā)展和研制出了多機(jī)橫向布置部件可側(cè)面拉裝的整機(jī)箱式機(jī)身縱向布置采煤機(jī)的牽引部和截割部合為一個(gè)部件破碎機(jī)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)改進(jìn)擋煤板傳動(dòng)裝置無底托架或不用整體底托架等新的結(jié)構(gòu)布置方式 5 截割滾筒的革新和改進(jìn) 截割滾筒的改進(jìn)是圍繞增大截深減低煤塵增大塊煤率和提高壽命等 目標(biāo)進(jìn)行的其主要改進(jìn)有增大截深采用強(qiáng)力截齒增大塊煤率和減少煤塵生成滾筒設(shè)計(jì) CAD 高壓水射流噴霧降塵和助切加固滾筒結(jié)構(gòu)等方面 6 擴(kuò)大采煤機(jī)的使用范圍不斷開發(fā)難采煤層的機(jī)型 薄煤層厚煤層硬粘并有夾矸煤層大傾角破碎頂板等難采煤層的機(jī)型的發(fā)展有開發(fā)出了薄煤層厚煤層大傾角短機(jī)身窄機(jī)身等機(jī)型 7 提高采區(qū)工作電壓 80年代以前各國采區(qū)工作面設(shè)備電壓多為 1000V左右隨著綜采設(shè)備向大功率發(fā)展目前采煤機(jī)最大功率達(dá) 1220kW 截割電機(jī)最大功率達(dá) 6000kW 刮板輸送機(jī)最大功率達(dá) 1125kW驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率達(dá) 525 kW加上工作面長度的不斷增長所以必須提高采區(qū)的供電電壓目前各國生產(chǎn)的大功率采煤機(jī)其供電電壓一般為230033004160 和 5000V 等幾檔 8 采用微電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化的采集工況監(jiān)測(cè)故障診斷和自動(dòng)控制 現(xiàn)代采煤機(jī)均裝有功能完善的用微處理器控制的數(shù)據(jù)采集工況監(jiān)測(cè)故障診斷和自動(dòng)控制這是代表采煤機(jī)水平的重要標(biāo)志現(xiàn)代采煤機(jī)的微處理系統(tǒng)除了工況監(jiān)測(cè)還可以對(duì)其采集信息進(jìn)行分析處理再輸出顯示存儲(chǔ)控制和傳輸?shù)纫詫?shí)現(xiàn)檢測(cè)預(yù)警保護(hù)健康診斷事故查詢維修指導(dǎo)和調(diào)度分析等多種功能 9 貫徹標(biāo)準(zhǔn)化系列化和通用化原則加速開發(fā)適合不同地 質(zhì)條件的新機(jī)型 目前各主要采煤機(jī)生產(chǎn)廠家都十分重視三化原則將采煤機(jī)各主要部件 如電動(dòng)機(jī)截割部固定減速箱搖臂滾筒牽引部截牽箱行走箱牽引機(jī)構(gòu)等制定標(biāo)準(zhǔn)作為適合不同條件的通用部件各部件間的連接尺寸一致這樣就可以根據(jù)不同的地質(zhì)條件的要求很容易用積木式方法將各部件組合成新機(jī)型以擴(kuò)大采煤機(jī)的系列和加速研制過程 10 提高采煤機(jī)的可靠性和壽命提高易維修性縮短井下更換部件時(shí)間延長大修周期提高機(jī)器的使用率和開機(jī)率 14 采煤機(jī)的分類和組成 采煤機(jī)有不同的分類方法一般我們按照工作機(jī)構(gòu)的形式進(jìn)行分類可分為滾筒式鉆削式和鏈?zhǔn)讲?煤機(jī)現(xiàn)在我們所說的采煤機(jī)主要是指滾筒采煤機(jī)這種采煤機(jī)適用范圍廣可靠性高效率高所以現(xiàn)在使用很廣泛 滾筒采煤機(jī)的組成如圖 11 所示采煤機(jī)于刮板輸送機(jī)配套如圖 12 圖所示 ⑴采煤機(jī)組要組成左右截割滾筒左右行走減速箱左右行走箱電器控制箱變頻調(diào)速箱中間框架托纜裝置及噴霧冷卻系統(tǒng)等組成 ⑵截割部截割電動(dòng)機(jī)橫向布置在搖臂上單獨(dú)驅(qū)動(dòng)經(jīng)搖臂減速箱三級(jí)直齒以及行星傳動(dòng)減速后通過方形出軸與截割滾筒連接驅(qū)動(dòng)截割滾筒旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)割煤落煤裝煤 ⑶牽引部?jī)膳_(tái)行走電機(jī)橫向布置在左右行走箱內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙牽引經(jīng)行星減速器的減速后帶動(dòng)左右行走箱體中的小 齒輪輪回轉(zhuǎn)經(jīng)一級(jí)直齒減速后驅(qū)動(dòng)行走輪和銷軌嚙合使采煤機(jī)沿工作面刮板輸送機(jī)正或是飯方向移動(dòng)牽引多采用交流變頻調(diào)速齒輪 銷軌式牽引系統(tǒng) ⑷電控箱礦用隔爆兼本安型該電控箱為獨(dú)立隔爆箱體可以從采空側(cè)抽出電氣控制系統(tǒng)采用可編程控制器 PLC 控制具有瓦斯報(bào)警裝置各項(xiàng)保護(hù)和顯示功能齊全并配備中文液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示采煤機(jī)的工況參數(shù) ⑸變頻調(diào)速箱礦用隔爆型交流變頻該變頻調(diào)速箱為獨(dú)立隔爆箱體由三個(gè)腔體組成變壓器腔變頻器腔和接線腔大蓋板上設(shè)有電控按鈕和顯示窗箱體上設(shè)有冷卻水通道 ⑹支撐由采煤機(jī)煤壁側(cè)的兩個(gè)滑靴和采空側(cè)的兩個(gè)導(dǎo)向滑靴 分別支承在工作面刮板機(jī)的槽幫和銷軌上 ⑺調(diào)高主要由調(diào)高電機(jī)調(diào)高泵粗過濾器手液動(dòng)換向閥集成塊閥和油箱等組成各部分均可以從中間框架的采空側(cè)抽出維修方便 ⑻噴霧冷卻系統(tǒng)主要由接頭水封泄露環(huán)軸承裝置外殼不銹鋼水管 O 形圈定位銷管座高壓軟管鉸接體交接螺釘?shù)冉M成 圖 11 MG300700WD 型電牽引采煤機(jī) 1 采煤機(jī) 2 刮板輸送機(jī) 3 液壓支架 圖 12 三機(jī)配合圖 2 總體方案的確定 21 MG300700WD 型采煤機(jī)簡(jiǎn)介 MG300700WD 型機(jī)載交流電牽引采煤機(jī)該機(jī) 裝機(jī)功率 700KW 截割功率 2300KW牽引功率 2 40KW該采煤機(jī)使用的電氣控制箱符合礦用電氣設(shè)備防爆規(guī)程的要求可在有瓦斯或煤層爆炸危險(xiǎn)的礦井中使用并可在海拔不超過 2021m 周圍介質(zhì)溫度不超過＋ 40℃或低于－ 10℃不足以腐蝕和破壞絕緣的氣體與導(dǎo)電塵埃的情況下使用 22 主要技術(shù)參數(shù) 具體技術(shù)參數(shù)如下 適用煤層 1938m 機(jī)面高度 1438mm 下切量 540mm 牽引力 580350KN 截深 630mm 適用傾角 α≤ 16176。 m 傳動(dòng)比 Ⅰ軸 297 1472 1927 16 Ⅲ軸 28527 920 2900 Ⅳ軸 26585 430 6011 214 Ⅶ軸 229 199 11440 216 34 齒輪的受力分析 34 齒輪設(shè)計(jì)及強(qiáng)度效核 這里主要是根據(jù)查閱的相關(guān)書籍和資料借鑒以往采煤機(jī)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)的功率轉(zhuǎn)矩以及各級(jí)傳動(dòng)的效率進(jìn)而對(duì)各級(jí)齒輪模數(shù)進(jìn)行初步確定具體計(jì)算過程級(jí)計(jì)算結(jié)果如下統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)初步確定各級(jí)傳動(dòng)中齒輪的齒數(shù)轉(zhuǎn)速傳動(dòng)的功率轉(zhuǎn)矩以及各