【正文】 來確定，如果比能耗值確定適當，計算值就比較合理。 則 )( 39。 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 故 m i n/ 100060 mHBQv tq ?????? ? 6）裝機功率 采煤機所裝備電動機的總功率，稱為裝機功率。 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 在選用采煤機時，為了滿足采高的要求，需要合理地選擇滾筒直徑和機身高度，還要考慮挖底量的要求，這里最大挖底量取 400mm。綜合考慮表 21各參數(shù)，可取 機面高度： A＝ 1200mm 過煤高度： B＝ 600mm 滾筒直徑： D＝ 1600mm 表 21 雙滾筒采煤機采高范圍參數(shù) 機身高度A滾筒直徑D H B H B H B H B1000 2200 250 2400* 450* 2600* 600* 2800* 750*1200 2300 250 2500 450 2700* 600* 2900* 250*1400 2400 250 2600 450 2800 600 3000* 750*1600 2500* 250* 2700 450 2900 600 3100 7501800 2600* 250* 2800* 450* 3000 600 3200 750800 1000 1200 1400 注：表中數(shù)值的單位為毫米。在一般情況下，老煤壁到第一排立柱的正常距離，在采用單體 支 架的機組 設(shè) 備約為 1200毫米，在綜采設(shè)備約為 1400～ 1500毫米。壓縮尺寸 F，就要壓縮驅(qū)動電動機的高度，其結(jié)果則是降低其功率和采煤機的生產(chǎn)率。而工作機構(gòu)的角加速度也只能在具體條件下通過測量確定。應該根據(jù)兩臺電動機負載的不平衡程度確定限制扭矩的大小，當負載比為 1： 5時，限制扭 矩為： Mx =54 Me （ 23） 式中 Me—— 一臺電動機的額定扭矩。從設(shè) 計 的角度看，這是最好的一種驅(qū)動方式。 驅(qū)動方式 采煤機可能達到的生產(chǎn)率是其技術(shù)水平高低的主要指標。 總的來說，對于中厚煤層，采煤機總體的布置原則可歸納如下： 采煤機的總體布置應符合適用、可靠和經(jīng)濟等基本原則。為使采煤機能夠多裝走煤炭，要在工作機構(gòu)后面設(shè)置掃煤裝置，而這也會改變采煤機的形狀和長度。對稱布置的采煤機對稱于其橫軸，其工作機構(gòu)的型式是單一的，或者均 布于兩端，或者布置于中部 ； 不對稱布置采煤機兩端工作機構(gòu)的型式不同，或者集中布置于一端 （如圖 21） 。 牽引部的傳動裝置將采煤機電動機動力傳到主動鏈輪或驅(qū)動輪并實現(xiàn)高速。 利用寬搖臂可以消除上述這些缺點。用升、降或傾斜采煤機機體的方法適應底板的起伏進行調(diào)向。使用有限。在這種采高下，它只可用于開采極硬煤和韌性煤，并能保證相當高的生產(chǎn)率和好的塊度。 在這種條件下采用截冠采煤機也不大合適，因為需要用兩個以上截冠才能得到較大的截深。在現(xiàn)代淺截式采煤機上，它們有時用作超前截割以削弱煤體和用作刷齊工作面的輔助工作機構(gòu)。此外，鼓形 滾筒的 最 小直徑為 1～1． 1米，此值與鼓形滾筒和裝煤犁的裝煤能力有關(guān)。 至 90176。每個方案包括的內(nèi)容有：工藝分析 、主要技術(shù)參數(shù)、總布局、傳動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電器系統(tǒng)、主要部件的結(jié)構(gòu)草圖、實驗結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟效果分析等。這種機器可以單向或雙向采煤，適用于較好的礦山地質(zhì)條件，這種 機器有一些缺點，但是尺寸小、重量輕，可以適應特定的礦山地質(zhì)條件； 研制最能滿足淺截深采煤要求的，更為通用因而也比較昂貴的采煤機。這就要求我們機械制造專業(yè)的工人及科研人員要對機械設(shè)備進行適應生產(chǎn)力發(fā)展的改造，創(chuàng)新以及發(fā)明。在畢業(yè)設(shè)計的整個過程當中，老師都給我 們作了明確的計劃，有安排地去完成，而不至于在設(shè)計過程中沒有目標 。在論文中首先對采煤技術(shù)做了簡單介紹，然后對采煤機的原理做了簡單介紹，接著對采煤機的部件組成進行了尺寸計算和校核。采煤機的割煤是通過螺旋滾筒上的截齒對煤壁進行切割實現(xiàn)的；采煤機的裝 煤是通過滾筒螺旋葉片的螺旋面進行裝載的，利用螺旋葉片的軸向推力，將從煤壁上切割下的煤拋到刮板輸送機溜槽內(nèi)運走。機械工業(yè)肩負著為國民經(jīng)濟各個部門提 供技術(shù)裝備和促進技術(shù)改造的重要任務，在現(xiàn)代化建設(shè)的進程中起著主導和決定性的作用。綜采設(shè)備使所有機械設(shè)備更緊密地聯(lián)系起來，使勞動組織更先進和緊湊，保證工作面產(chǎn)量提高，從 而 相應地改善采煤工作的技術(shù)經(jīng)濟指標。 （ 6） 現(xiàn)在有趨勢研制能按不同布置方案組裝成采煤機的通用部件，以增大制造批量和河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 降低機器制造成本。 由 設(shè)計 要求，可知設(shè)備生產(chǎn)類型是中批生產(chǎn)，因此可以由此來進行方案的擬訂。 工作機構(gòu)型式 選擇工作機構(gòu)型式是設(shè)計采煤機必須解決的重要問題。這種工作機構(gòu)的另一優(yōu)點是可以沿層理截割 (這使 截割力減小一些 )，且可用一個這種鼓形滾筒截割全部采高。只有在這些條件下，淺截深采煤才能達到應有的經(jīng)濟效果。 在類似的條件下，以及在對煤的塊度沒有特殊要求、起伏大和在工作面范圍內(nèi)厚度變化大的煤層中，在瓦斯涌出量大 (要限制爆破 )的煤層中，采用自切進刀的螺旋滾筒采煤機效果最好，它不要求準備好缺口就能進行采煤。使用范圍比較小。但要多次移動采煤機才能開采工作面的兩端，故在自切進刀區(qū)內(nèi)形成相當長的無支護頂板。現(xiàn)代采煤機的發(fā)展趨勢是研制工作機構(gòu)較復雜的采煤機，使之能在各種礦山地質(zhì)條件下使用。無鏈牽引具有以下優(yōu)點： （ 1）采煤機移動平穩(wěn)，振動小，降低了故障率，延長了機器使用壽命。 采煤機的總體布置 選定工作機構(gòu)的型式后，即可著手采煤機整體布置的 設(shè)計。 正確的騎座方式和保證機器工作的穩(wěn)定性具有重要的意義。還應考慮工作面上礦井通風氣流的流向。 ，以減少煤壁的片幫。在煤礦企業(yè)采用 660 伏電壓的情況下，這樣大的功率是一臺電動機不一定能夠達到的。有效驅(qū)動功率可用下式確定： N有效 =2k1 N (22) 式中 k1 —— 考慮有用功率的系數(shù)。但是，如果電動機的長度保持不變，功率加大一倍，就要把高度加大 30～ 40％，轉(zhuǎn)子的飛輪轉(zhuǎn)矩 (GD2 )就要增大約 l～ 2倍，因而采煤機零件的動載荷要增大很多，在減速器外形尺寸有限制的條件下，采煤機零件很難能承受這樣大的動載荷。此外，還有一系列對采煤機結(jié)構(gòu)和對采煤機與其它綜采設(shè)備的配套有重大影響的尺寸。因此，縮小采煤機機體寬度遠非一定能壓縮尺寸 E。由圖可知： 最大采高： Hmax ＝ A－2C+Lsin max? +2D (110) 最大挖底量： Emax ＝2C+Lsin max? +2DA (111) ? max? max 圖 23 雙滾筒采煤機結(jié)構(gòu)示意圖 A— 機面高度； B— 過煤高度； C— 機箱厚度； D— 滾筒直徑； E—— 挖底量； L—— 搖臂長度； max? —— 搖臂上擺最大角； max? 搖臂下擺最大角； 對于一定直徑的滾筒，采煤機的采高范圍是一定的。 1）生產(chǎn)率 采煤機的工作條件不同，其生產(chǎn)率也不相同。截割速度一般為 ～ ，少數(shù)機型只有 。時 /噸） 表 26 煤層 截割阻抗 A 牛頓 /毫米 磨蝕性系數(shù) P 毫米 /千米 堅硬夾雜物 % 脆韌性 采煤機械選型 級別 類別 （脆性 煤層） 一級 1 類 （極軟） 60～ 120 ＜ 100 0 脆性 采高小于 米時優(yōu)先選用刨煤機 只含軟夾矸 2 類 （軟） 100～ 200 含軟的泥質(zhì)頁巖夾矸細碎雜物含量＜ % 韌性 3 類 （中硬） 120～ 180 韌性 （脆性韌性 煤層） 二級 4 類 （超中硬） 180～ 240 200～ 300 細碎硬夾雜物＜ 1% 韌性 滾筒采煤機 60～ 120 細碎硬夾雜物含量 ＜ % 脆性 120～ 180 5 類 （硬） 180～ 240 300～ 400 細碎硬夾雜物含量 ＜ % 韌性 脆 性 240～ 300 （脆性 煤層） 一級 6 類（ 極硬） 240～ 300 450～ 500 砂質(zhì)頁巖砂巖或結(jié)團硬夾雜物含量＜ % 斷面積＜ 1000cm2r的大塊夾雜物含量 ＜ ～ 5% 韌性 需先爆破或注高壓水把煤層松動后，才能選用滾筒采煤機 180～ 240 7 類 （特硬） 不論 ≥600 硬夾矸和大塊結(jié)團夾雜物含量 8～ 10% 河南理工大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 表 27 功率水平系效 電機 Mmax /MH 牽引速 度調(diào)節(jié)方式 自動調(diào)速 人工調(diào)速 ～ ～ ～ 1 表 28 后滾筒工作條件系數(shù) 滾筒轉(zhuǎn)向 后滾筒開采煤層部位 下部 上部 向著前滾筒截割自由面 逆著前滾筒截割自由面 雙滾筒采煤機前滾筒與后滾筒截割條件不同，前滾筒截割時，煤層只有面向采空區(qū)一個自由面，后滾筒截割時，前滾筒己截割出第二個自由面。WB 為 H39。本機滾筒轉(zhuǎn)速初選 40r/min。由已經(jīng)條件可知， 生產(chǎn)率為 800～ 1200t/h。在選用采煤機時，為了滿足采高的要求，需要合理地選擇滾筒直徑和機身高度，還要考慮挖底量要求。電纜槽寬度 又 由鋪設(shè)電纜和水管的數(shù)量 (采煤機驅(qū)動功率，電壓和控制系統(tǒng) )所決定。圖中表示出決定性的配套尺寸。 動扭矩的一般式為： Md =dtd?J (27) 式中dtd?—— 轉(zhuǎn)動質(zhì)量的角加速度， J—— 轉(zhuǎn)動質(zhì)量的當量慣性矩。確定采煤機生產(chǎn)率時應該考慮這一情況。 總驅(qū)動功率的 80～ 85％由工作機構(gòu)消耗掉。為此要求：增大過煤空間，在采煤機靠上風巷端增設(shè)大塊煤破碎裝置；采用刨式梭裝機和輸送機鏟煤板相配合，清掃片幫煤和采煤機采后的浮煤。 牽引機構(gòu)的布局也影響總體布置。有時采用穩(wěn)定支座來保證采煤機工作的穩(wěn)定，但若煤層厚度容許，還是完全騎座在輸送機上較好。采煤機總體布置是最復雜的設(shè)計過程。 （ 3）可實現(xiàn)工作面多臺采煤機同時工作，提高了產(chǎn)量。懸掛螺旋滾筒的方法有兩種：采用位于 機體側(cè)面的窄搖臂和采用作為機體延伸部分的寬搖臂。其重要的缺點是要在工作面的一端準備缺口。螺旋滾筒可以停在不同的高度上。在這種情況下，因截割工作面不完全和工作機構(gòu)不完善系數(shù)降低采獲煤的塊度可能加大。應該注意，開采薄煤層時減少截深的效果特別不好，因為不利的工作條件限制了采煤機牽引速度的提高 (生產(chǎn)率的提高 )。 截冠 和前面幾種不同，它是先在煤層中截出深而窄的截縫，再把截縫間的煤柱擠碎，因而降低了工作機構(gòu)不完善系數(shù)。 下面討論現(xiàn)代采煤機所用工作機構(gòu)的優(yōu)點和缺點： 帶水平轉(zhuǎn)軸的鼓形滾筒 其特點為：截割整個工作面表面，用截齒 截下月牙形切屑，碎落煤炭由下向上從工作空間運出并落到特殊的裝煤裝置上，再在重力作用下沿著裝煤裝置的斜面裝到工作面輸送機上。 樣機試制和鑒定 對樣機要進行試制和鑒定，合格后再進行小批試制以考驗工藝。主要致力于詳細闡述 總體 結(jié)構(gòu)，分析各種方案的優(yōu)缺點，選取正確的原始設(shè)計數(shù)據(jù)和確定解決復雜設(shè)計問題的途徑 。由于采用淺截式采煤機，工作空間的頂板容易實現(xiàn)無支柱懸臂支護，采煤、管理頂板和移置工作面輸送機的勞動強度大大降低了。 制造業(yè)是一個國家或地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟實力、科技水平、生活水準和國防實力。 為了更好的完成本次畢業(yè)設(shè)計，從三月底開始，就不間斷的結(jié)合自己的畢業(yè)設(shè)計進行了 相關(guān)資料的收集 。本次設(shè)計從分析 采煤機 設(shè)計的任務和目標開始，介紹機械系統(tǒng)的組成，各組成部分之間的配置，選擇和結(jié)構(gòu)匹配性設(shè)計，以及進行 采煤機 整體設(shè)計時應該考慮哪些問題，目的是培養(yǎng)學生多樣性設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新和整體設(shè)計的能力。 這次畢業(yè)設(shè)計是在 高國富 老師的帶領(lǐng)和指導下完成的。 “工欲善其事，必先利其器”?，F(xiàn)代 新型 采煤機結(jié)構(gòu)發(fā)展的特點如下： （ 1） 研制騎在工作面輸 送 機溜槽上工作的淺截式采煤機。 調(diào)查研究 調(diào)查研究的內(nèi)容一般包括有： （ 1）學習有關(guān)的 采煤 機設(shè)計的工作原理，了解使用功能，明確設(shè)計要求 ； （ 2）調(diào)查了解 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 對新 采煤 機的要求； （ 3）詳細了解 現(xiàn)有 的設(shè)備條件、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗； （ 4）收集國內(nèi)外同類型 采煤機 的技術(shù)文獻和圖紙資料，注意了解新技術(shù)在同類設(shè)備上的應用情況； （ 5）對于新采用的工藝和結(jié)構(gòu)，必須先經(jīng)科學實驗，通過實驗取得足夠的數(shù)據(jù)后，才能應用與設(shè)計。 采煤機的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計 采煤機的使用條件 采煤機的結(jié)構(gòu)取決于： （ 1） 礦山地質(zhì)條件的多樣性。首先是由于截割速度較高和切屑斷面積較小 (因為切屑是月牙形的 )，工作機構(gòu)的不完善系數(shù)較大，煤炭的運輸路程較長和鼓形滾筒運煤能力低，故煤炭破碎得厲害。截冠的嚴重缺點是，截深要隨著截冠直徑的減小而