【正文】 來確定，如果比能耗值確定適當(dāng)，計(jì)算值就比較合理。 則 )( 39。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 故 m i n/ 100060 mHBQv tq ?????? ? 6）裝機(jī)功率 采煤機(jī)所裝備電動機(jī)的總功率，稱為裝機(jī)功率。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 在選用采煤機(jī)時(shí)，為了滿足采高的要求，需要合理地選擇滾筒直徑和機(jī)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(jī)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(jī)采高范圍參數(shù) 機(jī)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(jī)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(jī)的高度，其結(jié)果則是降低其功率和采煤機(jī)的生產(chǎn)率。而工作機(jī)構(gòu)的角加速度也只能在具體條件下通過測量確定。應(yīng)該根據(jù)兩臺電動機(jī)負(fù)載的不平衡程度確定限制扭矩的大小，當(dāng)負(fù)載比為 1： 5時(shí)，限制扭 矩為： Mx =54 Me （ 23） 式中 Me—— 一臺電動機(jī)的額定扭矩。從設(shè) 計(jì) 的角度看，這是最好的一種驅(qū)動方式。 驅(qū)動方式 采煤機(jī)可能達(dá)到的生產(chǎn)率是其技術(shù)水平高低的主要指標(biāo)。 總的來說，對于中厚煤層，采煤機(jī)總體的布置原則可歸納如下： 采煤機(jī)的總體布置應(yīng)符合適用、可靠和經(jīng)濟(jì)等基本原則。為使采煤機(jī)能夠多裝走煤炭，要在工作機(jī)構(gòu)后面設(shè)置掃煤裝置，而這也會改變采煤機(jī)的形狀和長度。對稱布置的采煤機(jī)對稱于其橫軸，其工作機(jī)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(jī)兩端工作機(jī)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(jī)電動機(jī)動力傳到主動鏈輪或驅(qū)動輪并實(shí)現(xiàn)高速。 利用寬搖臂可以消除上述這些缺點(diǎn)。用升、降或傾斜采煤機(jī)機(jī)體的方法適應(yīng)底板的起伏進(jìn)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(dāng)高的生產(chǎn)率和好的塊度。 在這種條件下采用截冠采煤機(jī)也不大合適，因?yàn)樾枰脙蓚€(gè)以上截冠才能得到較大的截深。在現(xiàn)代淺截式采煤機(jī)上，它們有時(shí)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(jī)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(gè)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(shí)驗(yàn)結(jié)果及技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果分析等。這種機(jī)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(jī)器有一些缺點(diǎn)，但是尺寸小、重量輕，可以適應(yīng)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(jī)。這就要求我們機(jī)械制造專業(yè)的工人及科研人員要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)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(jì)的整個(gè)過程當(dāng)中，老師都給我 們作了明確的計(jì)劃，有安排地去完成，而不至于在設(shè)計(jì)過程中沒有目標(biāo) 。在論文中首先對采煤技術(shù)做了簡單介紹，然后對采煤機(jī)的原理做了簡單介紹，接著對采煤機(jī)的部件組成進(jìn)行了尺寸計(jì)算和校核。采煤機(jī)的割煤是通過螺旋滾筒上的截齒對煤壁進(jìn)行切割實(shí)現(xiàn)的；采煤機(jī)的裝 煤是通過滾筒螺旋葉片的螺旋面進(jìn)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(jī)溜槽內(nèi)運(yùn)走。機(jī)械工業(yè)肩負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門提 供技術(shù)裝備和促進(jìn)技術(shù)改造的重要任務(wù)，在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中起著主導(dǎo)和決定性的作用。綜采設(shè)備使所有機(jī)械設(shè)備更緊密地聯(lián)系起來，使勞動組織更先進(jìn)和緊湊，保證工作面產(chǎn)量提高，從 而 相應(yīng)地改善采煤工作的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 （ 6） 現(xiàn)在有趨勢研制能按不同布置方案組裝成采煤機(jī)的通用部件，以增大制造批量和河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 降低機(jī)器制造成本。 由 設(shè)計(jì) 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(jìn)行方案的擬訂。 工作機(jī)構(gòu)型式 選擇工作機(jī)構(gòu)型式是設(shè)計(jì)采煤機(jī)必須解決的重要問題。這種工作機(jī)構(gòu)的另一優(yōu)點(diǎn)是可以沿層理截割 (這使 截割力減小一些 )，且可用一個(gè)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(dá)到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)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(jìn)刀的螺旋滾筒采煤機(jī)效果最好，它不要求準(zhǔn)備好缺口就能進(jìn)行采煤。使用范圍比較小。但要多次移動采煤機(jī)才能開采工作面的兩端，故在自切進(jìn)刀區(qū)內(nèi)形成相當(dāng)長的無支護(hù)頂板?，F(xiàn)代采煤機(jī)的發(fā)展趨勢是研制工作機(jī)構(gòu)較復(fù)雜的采煤機(jī)，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(diǎn)： （ 1）采煤機(jī)移動平穩(wěn)，振動小，降低了故障率，延長了機(jī)器使用壽命。 采煤機(jī)的總體布置 選定工作機(jī)構(gòu)的型式后，即可著手采煤機(jī)整體布置的 設(shè)計(jì)。 正確的騎座方式和保證機(jī)器工作的穩(wěn)定性具有重要的意義。還應(yīng)考慮工作面上礦井通風(fēng)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(jī)不一定能夠達(dá)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)和對采煤機(jī)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(jī)機(jī)體寬度遠(yuǎn)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(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 A— 機(jī)面高度； B— 過煤高度； C— 機(jī)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(jī)的采高范圍是一定的。 1）生產(chǎn)率 采煤機(jī)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(jī)型只有 。時(shí) /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(jiān)硬夾雜物 % 脆韌性 采煤機(jī)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(shí)優(yōu)先選用刨煤機(jī) 只含軟夾矸 2 類 （軟） 100～ 200 含軟的泥質(zhì)頁巖夾矸細(xì)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(xì)碎硬夾雜物＜ 1% 韌性 滾筒采煤機(jī) 60～ 120 細(xì)碎硬夾雜物含量 ＜ % 脆性 120～ 180 5 類 （硬） 180～ 240 300～ 400 細(xì)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(tuán)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(jī) 180～ 240 7 類 （特硬） 不論 ≥600 硬夾矸和大塊結(jié)團(tuán)夾雜物含量 8～ 10% 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 表 27 功率水平系效 電機(jī) 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(jī)前滾筒與后滾筒截割條件不同，前滾筒截割時(shí)，煤層只有面向采空區(qū)一個(gè)自由面，后滾筒截割時(shí)，前滾筒己截割出第二個(gè)自由面。WB 為 H39。本機(jī)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(jī)時(shí)，為了滿足采高的要求，需要合理地選擇滾筒直徑和機(jī)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(jī)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(dāng)量慣性矩。確定采煤機(jī)生產(chǎn)率時(shí)應(yīng)該考慮這一情況。 總驅(qū)動功率的 80～ 85％由工作機(jī)構(gòu)消耗掉。為此要求：增大過煤空間，在采煤機(jī)靠上風(fēng)巷端增設(shè)大塊煤破碎裝置；采用刨式梭裝機(jī)和輸送機(jī)鏟煤板相配合，清掃片幫煤和采煤機(jī)采后的浮煤。 牽引機(jī)構(gòu)的布局也影響總體布置。有時(shí)采用穩(wěn)定支座來保證采煤機(jī)工作的穩(wěn)定，但若煤層厚度容許，還是完全騎座在輸送機(jī)上較好。采煤機(jī)總體布置是最復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。 （ 3）可實(shí)現(xiàn)工作面多臺采煤機(jī)同時(shí)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(jī)體側(cè)面的窄搖臂和采用作為機(jī)體延伸部分的寬搖臂。其重要的缺點(diǎn)是要在工作面的一端準(zhǔn)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(jī)構(gòu)不完善系數(shù)降低采獲煤的塊度可能加大。應(yīng)該注意，開采薄煤層時(shí)減少截深的效果特別不好，因?yàn)椴焕墓ぷ鳁l件限制了采煤機(jī)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(jī)構(gòu)不完善系數(shù)。 下面討論現(xiàn)代采煤機(jī)所用工作機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)： 帶水平轉(zhuǎn)軸的鼓形滾筒 其特點(diǎn)為：截割整個(gè)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(yùn)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(jī)上。 樣機(jī)試制和鑒定 對樣機(jī)要進(jìn)行試制和鑒定，合格后再進(jìn)行小批試制以考驗(yàn)工藝。主要致力于詳細(xì)闡述 總體 結(jié)構(gòu)，分析各種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，選取正確的原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和確定解決復(fù)雜設(shè)計(jì)問題的途徑 。由于采用淺截式采煤機(jī)，工作空間的頂板容易實(shí)現(xiàn)無支柱懸臂支護(hù)，采煤、管理頂板和移置工作面輸送機(jī)的勞動強(qiáng)度大大降低了。 制造業(yè)是一個(gè)國家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱，其發(fā)展水平標(biāo)志著該國家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力、科技水平、生活水準(zhǔn)和國防實(shí)力。 為了更好的完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，從三月底開始，就不間斷的結(jié)合自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行了 相關(guān)資料的收集 。本次設(shè)計(jì)從分析 采煤機(jī) 設(shè)計(jì)的任務(wù)和目標(biāo)開始，介紹機(jī)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(jì)，以及進(jìn)行 采煤機(jī) 整體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮哪些問題，目的是培養(yǎng)學(xué)生多樣性設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)新和整體設(shè)計(jì)的能力。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在 高國富 老師的帶領(lǐng)和指導(dǎo)下完成的。 “工欲善其事，必先利其器”?，F(xiàn)代 新型 采煤機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)展的特點(diǎn)如下： （ 1） 研制騎在工作面輸 送 機(jī)溜槽上工作的淺截式采煤機(jī)。 調(diào)查研究 調(diào)查研究的內(nèi)容一般包括有： （ 1）學(xué)習(xí)有關(guān)的 采煤 機(jī)設(shè)計(jì)的工作原理，了解使用功能，明確設(shè)計(jì)要求 ； （ 2）調(diào)查了解 現(xiàn)有生產(chǎn)條件 對新 采煤 機(jī)的要求； （ 3）詳細(xì)了解 現(xiàn)有 的設(shè)備條件、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)； （ 4）收集國內(nèi)外同類型 采煤機(jī) 的技術(shù)文獻(xiàn)和圖紙資料，注意了解新技術(shù)在同類設(shè)備上的應(yīng)用情況； （ 5）對于新采用的工藝和結(jié)構(gòu)，必須先經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)取得足夠的數(shù)據(jù)后，才能應(yīng)用與設(shè)計(jì)。 采煤機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采煤機(jī)的使用條件 采煤機(jī)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?yàn)榍行际窃卵佬蔚?)，工作機(jī)構(gòu)的不完善系數(shù)較大，煤炭的運(yùn)輸路程較長和鼓形滾筒運(yùn)煤能力低，故煤炭破碎得厲害。截冠的嚴(yán)重缺點(diǎn)是，截深要隨著截冠直徑的減小而