【正文】 確定的。 這種除塵方式有以下兩種： ① 外噴霧降塵。第四，刨鏈要有足 夠的耐磨性和強(qiáng)度，并要有調(diào)鏈裝置。 根據(jù)設(shè)計(jì)工況要求選擇前牽引的滑行式刨煤機(jī)。 (6).地質(zhì)構(gòu)造：刨煤機(jī)不適宜在含水量大，斷層較發(fā)育，底板起伏大的礦井中使用，若有斷層，其落差不能超過(guò)煤層厚度，底板褶曲不能影響輸送機(jī)和機(jī)組運(yùn)行。在全國(guó)重點(diǎn)煤炭基地中有 85%以上都賦存有薄煤層。動(dòng)力式刨煤機(jī)尚處在研究階段，目前所使用的主要 是靜力式刨煤機(jī)。拖鉤刨煤機(jī) 和滑行拖溝刨煤機(jī)的刨頭底部有拖板。第三、導(dǎo)護(hù)鏈裝置以滾動(dòng)摩擦為好，以減少磨損。由于噴嘴距粉塵源較遠(yuǎn)，粉塵容易擴(kuò)散，除塵效果較差； ② 內(nèi)噴霧降塵。需確定的基本參數(shù)見(jiàn)表 2－ 2。根據(jù)現(xiàn)有刨煤機(jī)的使用情況，刨煤機(jī)的工作方式主要可以分為以下五種，其特點(diǎn)分別是： （ 1）低速刨煤法 ( bsVV? ) 這種刨煤方式，刨速 bV 小于鏈速 sV 。 按照上面的計(jì)算順序有： tpsQk Q? ?????????????? ???? （ 45） 3600tbQ H h V ?? ? ? ? ??????????????? （ 46） 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。 根據(jù)我國(guó)煤層厚度，采高要求 ～ 和用戶需求 ， 選定刨頭高度為 。 kH — 煤層自行垮落的高度。階梯式 階梯式排列是指相鄰刨刀中心線相互平行，在同一斜面上呈階梯狀，下排刨刀比上排刨刀超前，每把刨刀都受煤壁向下的側(cè)向力。 后面已求 ? =40176。 a. 頂部、底部刨刀的刨槽寬度 bst 、 bdt 頂部刨刀和底部刨刀承擔(dān)特殊的任務(wù)，頂部刨刀主要用來(lái)刨削接近頂板的煤；底部刨刀一方面控制刨頭的刨深，另一方面用來(lái)裝煤。 刨頭在刨削過(guò)程中受到的阻力主要包括刨刀刨削阻力 ZF 、刨刀擠壓力 YF 、刨刀側(cè)向力 XF 、刨頭摩擦阻力 mF 、刨頭裝煤阻力 nF 。 查得 其余刨刀 2k =。 ) 40 50 60 70 80 90 粘性煤 1 脆性煤 極脆性煤 表 6－ 5 刨刀前刃面形狀系數(shù) 3k Tab65 the shape fac tor of the planing anterior edge surfac e 前刃面為平面的刨刀 前刃面為橢圓形的刨刀 形前刃面為屋脊形的刀 1 ～ ～ 單個(gè)刨刀所受的煤壁擠壓力 YiF ? ?1 Ydi bF F S????????????? ? (6— 7) 式中： Ydi b ZdiF k F? ?????????? ???? (6— 8) 掏槽刀 上端刨刀 下端刨刀 韌性煤取較大的數(shù)值 1 ～ ～ 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 26 YdiF — 單個(gè)銳利刨刀所受的平均擠壓力， N ； bk — 單個(gè)銳利刨刀上平均擠壓力與平均刨削力的比值。 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 30 ??????mi Y S IF N ??mi yciF1 =0N ??mi YTIF1 =0N ??mi Fydi1 =++= ???????mi yxiF N 所以 YF =+0++ 7 3 4 0 4 1 41 1 1 2 3 9 ?? N 刨刀所受的側(cè)向力 XF 刨刀所受的煤壁側(cè)向力 XF ，實(shí)際就是煤壁沿頂?shù)装鍖?duì)刨刀的反作用力。對(duì)于濕煤 ? ＝ ，對(duì)于干煤 ? ＝ ； mH — 刨頭前面的煤堆高度， m。目前使用比較廣泛的是耐磨的材料堆焊的片式刨刀。 再結(jié)合各類(lèi)型的傳動(dòng)特點(diǎn)可知， 3Z 型適用于短期間斷的工作方式，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大。即在煤壁和輸送機(jī)之間形成一個(gè)喇叭狀的裝煤口，使刨落的煤易于被裝到輸送機(jī)上。 取 1145mm。 ? — 煤的自然安息角。 1 1 1 1 1m m m m mZ Z S i Z C i Z T i Z D i i Z X ii i i i iF F F F F K F? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ????? ?? ? （ 6－ 8） 式中 : ZSiF — 刨頭頂部刨刀所受的平均刨削阻力， N ； ZCiF — 超前刨刀所受的平均刨削阻力， N ； ZTiF — 掏槽刨刀所受的平均刨削阻力， N ； ZDiF — 刨頭底部刨刀所受的平均刨削阻力， N ； ZXiF — 直線式和階梯式排列刨刀所受的平均刨削阻力， N ； m — 各種刨刀所對(duì)應(yīng)的數(shù)量； iK — 刨刀同時(shí)工作系數(shù)， iK 的取值見(jiàn)表 65。? △ max； 主刃為多角形 在△ △ max 時(shí)， 側(cè)刃為直線狀 bp=bn+2tg? （△－△ max）； 在 39。 2 3 5 ( 5 ) ..c osZ d i p iF A b h k k k ???????????? (6－ 5) 式中 ： A — 煤層的 抗截強(qiáng)度， /Ncm ， 其具體取值見(jiàn)表 6－ 1。此外，還需確定有角度刨刀的平均安裝角度 s? 。 刨刀設(shè)計(jì)間距的確定 由于中部刨刀幾乎都是直線式或階梯式排列，因此直線式或階梯式刨刀的間距 t就是中部刨刀的間距 zt 。 = 式中 ： ih －最后確定的設(shè)計(jì) 刨深 ， cm ； 取 ih =6cm。直線式 直線式排列是指所有刨刀的中心線相互平行，都平行于底板。 maxbH 可按式 (5－ 2)計(jì)算。 刨頭寬度的確定 刨頭寬度，應(yīng)該由輸送機(jī)滑架寬度以及刨刀排列外形來(lái)確定，此外刨頭的寬度還應(yīng)該考慮到刨頭的穩(wěn)定性。 高速刨煤法工況中刨速與鏈速的確定 采用高速刨煤法，能夠提高刨煤機(jī)刨硬煤的能力。刨煤機(jī)對(duì)煤層和工作面頂板、底板的要求較高，刨煤機(jī)設(shè)計(jì)講求“個(gè)性化”，針對(duì)不同的煤層，設(shè)計(jì)不同功率、不同結(jié)構(gòu)形式的刨煤機(jī)，使刨煤機(jī)達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。這種設(shè)計(jì)方法才是真正采用了“從刨刀到電動(dòng)機(jī)”和“量體裁衣”的原則。噴霧泵與乳化液泵基本相同，大多采用臥 式三柱塞泵，工作壓力為 Pa。第三，應(yīng)有可靠的斷鏈保護(hù)裝置，以保護(hù)安全。 －拖鉤式刨煤機(jī) 這是一種帶掌板的滑行式刨煤機(jī)，用了拖鉤刨和滑行刨的優(yōu)點(diǎn)，不僅運(yùn)行阻力小，而且穩(wěn)定好，但結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，造價(jià)較高，這種機(jī)型利于開(kāi)采薄煤層，對(duì)于煤層地質(zhì)條件適劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 4 應(yīng)性好，但選用時(shí)也應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 (5).瓦斯含量：刨煤機(jī)的截深小 ，工作面瓦斯的涌出均勻，因而更適合在高瓦斯礦井和有瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井中使用，在這類(lèi)礦井中亦可用刨煤機(jī)開(kāi)采中厚煤層。而且隨著近幾年的開(kāi)采，厚煤層已經(jīng)沒(méi)有，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，薄煤層的回采產(chǎn)量?jī)H占總產(chǎn)量的 10%左右，而且這個(gè)比例還有逐步下降的趨勢(shì)，中厚煤層和薄煤層的開(kāi)采比例嚴(yán)重失調(diào)。按刨煤與輸送機(jī)的支承方式不同，靜力刨煤機(jī)又有拖鉤式、滑行式和拖鉤－滑行式三種。刨頭上安裝長(zhǎng)、短刨刀和底刨刀，刀位可由調(diào)節(jié)限位偏心軸分別獲得，以得到不同截深和飄刀。第四，導(dǎo)護(hù)鏈裝置間的連接應(yīng)有利于加強(qiáng)輸送機(jī)中部槽的連接。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對(duì)著截齒噴射。 表 22 基本參數(shù) Tab22 basic parameters 名稱(chēng) 符號(hào) 單位 輸送機(jī)理論輸送能力 sQ th 刨煤機(jī)理論生產(chǎn)能力 tQ th 刨煤機(jī)速度 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)刨速） 最大刨速 maxbV ms 最小刨速 minbV ms 刮板輸送機(jī)鏈速 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)鏈速） 最大鏈速 maxsV ms 最小鏈速 minsV ms 刨削深度 （以下簡(jiǎn)稱(chēng)刨深） 最大刨深 maxh cm 最小刨深 minh cm （ 1）輸送機(jī)理論輸送能力 sQ 輸送機(jī)的理論輸送能力 sQ 是根據(jù)刨煤機(jī)的理論生產(chǎn)能力 bQ ，并結(jié)合井下工作面煤層的垮落情況、實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及井下生產(chǎn)制度等確定的。并且鏈速 sV 、刨深 h 和刨速 bV 在刨頭上下行刨煤過(guò)程中不變。 03600s s sQ A k V? ?? ? ? ? ?????????????? （ 47） 式中： 0A — 輸送機(jī)允許裝載斷面積， 2m ； 0 2 (3 1)( 1)s v vvH h k k kA k? ? ? ?? ????????????? ?? （ 48） k? — 輸送機(jī)溜槽充滿系數(shù)； sV — 輸送機(jī)鏈速， ms； sk — 煤的松散系數(shù)； s? — 煤的松散密度， 3tm。 minbH 刨頭是刨煤機(jī) 的刨煤和裝煤機(jī)構(gòu)，是刨煤機(jī)的一個(gè)重要組成部分。 查閱資料，確定 kH =40cm。這種排列方式，刨 頭不易飄刀，刨頭的重心較低，穩(wěn)定性較好。 . b. 直線式和階梯式排列刨刀的平均間距 zbt 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 1 ............miizbttm??? .......................（ 5－ 5） =16120 = 式中 ： zbt － 平均間距 ， cm ； m －間距 it 的數(shù)量。頂部、底部刨刀的刨槽寬度是指相鄰兩刨刀軸線之間的距離與刨刀寬度一半之和，分別表示為：bst 、 bdt 。刨頭運(yùn)行方向的總阻力 BF按式（ 6— 1）計(jì)算。 3k — 刨刀前刃面形狀系數(shù)，其具體取值見(jiàn)表 6－ 5； 3k =1. 4k — 刨 刀排 列方 式 系數(shù) ； 直 線 式排 列刨 刀 4k =1， 對(duì)于 階梯 式排 列 刨刀4k =. 5k — 地壓系數(shù)； 這里取韌性煤 5k =. 6k — 煤的脆塑性系數(shù)； 對(duì)于韌性煤 6k =. ? — 煤層截槽側(cè)面崩落角， 已求 40176。對(duì)于韌性煤 bk ＝； bS — 刨刀磨損面在截割平面上的平均投影面積， 2m 。 XF按式 （ 6－ 10） 計(jì)算。 .........m z zH H b tg ??? ????????? （ 6－ 16） =+ ?? 35tan = 所以 ?NF ++= N 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 34 圖 6－ 4 ? 與 1? 的關(guān)系圖 表 6－ 7 ? 與 1? 的關(guān)系 Tab67 the relation betw een ? and 1? ? (176。 初選刨鏈 刨鏈： GB/T1271820xx,圓環(huán)鏈 30 C??? 169108 . .180,/18 mLmkgq k ?? 刨鏈的摩擦阻力 劉霞：刨煤機(jī)總體方案設(shè)計(jì)及刨頭設(shè)計(jì) 38 LqF kC ?2? =2 2 9 1 61 8 ???? N??????? （ 71） 刨鏈的最大預(yù)緊力 VF ? ? ? ?1 8 9 2 4 9 4 33412341 ????????? gLqFF kBV ? = 刨鏈總牽引力 TF 和刨鏈強(qiáng)度校核 ① FT ′ CnmZ FFFF ???? ?????????? ??? （ 72） =+++2916 = N ② ?KFT ? FT ′ = 7 8 5 7 8 5 9 ?? N ???? （ 73） ③刨鏈強(qiáng)度校核 根據(jù)刨鏈的破斷力負(fù)荷 1108?mf KN ??? Tmj Ffn＞ (安全系數(shù) ) 所以安全。為了裝配方便，遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 結(jié)構(gòu)緊湊，選用具有單齒圈的行星輪的 3Z(? )型行星傳動(dòng)較合理，其傳動(dòng)簡(jiǎn)圖如圖。一般情況下，為了使煤堆較易被裝到輸送機(jī)上，刨刀的排列外形應(yīng)是圓弧狀。 X— 3Y 作用線到 x 軸的距離， mm。 . ? ? .....z z z zG g b H b tg H ctg? ? ??? ????????? （ 6－ 14） = ? ? ???????? a c tg = 式中 ： ? — 煤的實(shí)體密度， 3/tm； g — 重力加速度， 2/ms； zH — 裝載表面的高度（ zH 是指煤層底板與滑架最上沿之間的距 離，如圖 6－ 3 所示）， m ； 這里取 。刨刀刨削阻力 ZF 按式 （ 6－ 8） 計(jì)算。 1 0 .3 8 1 2 1 ...ziztk t