【正文】 壓元件均采用成熟定型的產(chǎn)品，系統(tǒng)簡單、管路少、可靠性高。搖臂設(shè)有齒式離合器及扭矩軸機械保護裝置，以實現(xiàn)離合滾筒及電機、機械傳動系統(tǒng)過載保護。機身短，對工作面適應(yīng)性好，通過工作面三機配套，可以方便地調(diào)整采煤機總寬度，能適應(yīng)與各種工作面運輸機配套和不同綜采工作面的需要。 (3) 機身由三段組成，采用液壓拉杠和高強度螺栓聯(lián)結(jié)為一個剛性整體，無底托架，增加了過煤空間高度?？倻p速比 滾筒直徑 Φ2700 mm滾筒線速度 m/s滾筒轉(zhuǎn)速 r/min 本交流電牽引采煤機采用多電機傳動，電機橫向布置的總體設(shè)計，其結(jié)構(gòu)簡單可靠，各大部件之間只有聯(lián)接關(guān)系，沒有傳動環(huán)節(jié)，其主要特點如下: (1) 所有電機橫向裝入每個獨立的機箱內(nèi)，為抽屜式型式，各部件均有獨立的動力源，省略了復(fù)雜的螺旋傘齒輪傳動及過軸系統(tǒng)，各大部件之間無力的傳遞，故障點、漏油點減少，維護、維修方便。 煤質(zhì)硬度 硬或中硬 機面高度 2123mm 滾筒直徑 Φ2700 mm 最大采高 5500 mm 臥底量 650 mm 過煤高度 1136 mm 裝機功率 2750(900) +2110+40+150 KW 搖臂擺動中心距 8550 mm 截深 1000 mm 電動機型 號功 率(KW)電 壓(V)轉(zhuǎn) 速(r/min)冷卻水量(L/min)水壓(MPa)截割電機YBCS—9009003300148535牽引電機YBQYS1101104600294020調(diào)高電機YBRB40(G)403300147015破碎電機YBC31501503300147020牽引型式 交流變頻調(diào)速、電機驅(qū)動齒輪銷軌式無鏈牽引 牽引力 1000～500 kN 牽引速度 0～～23 m/min 牽引部總減速比（含行走箱速比） 搖臂長度 2950 mm搖臂擺角 28176。工作面長度以150～200m為宜。3采煤機總體方案的確定～ m，煤層傾角≤15176。 液壓支架的選型 考慮到頂板有偽頂冒落或可能局部冒落，支架的最大高度應(yīng)是煤層最大高度應(yīng)是煤層的最大開采高度再加上200～300mm,即： 式中—煤層開采最大高度，m支架最小高度由下式計算： 式中—煤層開采最大高度，m；—頂梁上、底座下浮矸厚度，；—移架時的支架縮回量，一般為。輸送機電動機功率的大小要根據(jù)工作面傾角，輸送機的工作長度和輸送量的大小等具體條件決定，其關(guān)系式為：式中—貨載每米重力，N/m，按下式計算—輸送量，—刮板連每米重力，N/m—電動機功率備用系數(shù)，—刮板連繞過兩端鏈輪時的附加阻力系數(shù)，—輸送機水平彎曲時附加阻力系數(shù)，—刮板輸送機安裝傾角()L—刮板輸送機鋪設(shè)長度，m—鏈速，m/s—貨載在溜槽中的運行阻力系數(shù)運行阻力系數(shù)與輸送機的結(jié)構(gòu)，貨載在溜槽中的斷面，貨載性質(zhì)，塊度，濕度，鏈速等多種情況有關(guān)，一般要根據(jù)具體情況通過試驗確定，本設(shè)計參考下列情況I） 對封底式溜槽，側(cè)卸式，底鏈不回煤的情況單鏈： 邊雙鏈：II） 對帶擋煤板的敞底式溜槽在平直底板情況下： 在波浪形底板情況下：—傳動效率—減速器傳動效率， —液力耦合器傳動效率，SGZ1000/1050型刮板輸送機參數(shù)選取如下:=3736 N/m，=637N/m，L=100m，SGZ1000/1050W型刮板輸送機可以滿足功率要求。SGZ1000/1050W即具有此種形式的橫斷面。采煤機的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機拉動在工作面輸送機的電纜槽中卷起或展開。電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機的各種電氣控制和保護。 雙滾筒采煤機調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機的采高。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機中。 左、右截割部減速箱：將電動機的動力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪，驅(qū)動滾筒6旋轉(zhuǎn)。采煤機的電動機都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動機的尺寸。 采煤機主要由電動機、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成（）。按適用的煤層厚度分厚煤層、中厚煤層和薄煤層采煤機。按機身與工作面輸送機的配合導(dǎo)向方式分騎槽式和爬底板式采煤機。按行走驅(qū)動裝置的調(diào)速方式分機械調(diào)速、液壓調(diào)速和電氣調(diào)速滾筒采煤機（通常簡稱機械牽引、液壓牽引和電牽引采煤機）。按滾筒數(shù)目分為單滾筒和雙滾筒采煤機，其中雙滾筒采煤機應(yīng)用最普遍。(4)向電器設(shè)備結(jié)構(gòu)的小型化發(fā)展，由于功率的增大，電動機、變壓器、變頻器等設(shè)備的體積也相應(yīng)增大，為滿足整機結(jié)構(gòu)布置緊湊的要求，進一步提高采煤機對煤層變化的適用性，必須研究電器設(shè)備小型化的技術(shù)途徑。(2)開發(fā)或增強電控系統(tǒng)的監(jiān)控功能，重點研究故障診斷與專家系統(tǒng)、工況監(jiān)測、顯示與信息傳輸系統(tǒng)、工作面采煤機自動運行控制系統(tǒng)、自適應(yīng)變頻電路的漏電檢測與保護技術(shù)、搖臂自動調(diào)高系統(tǒng)等。尤其是電牽引采煤機的工況在線監(jiān)測、故障診斷及預(yù)報、信號傳輸與采煤機自動控制、傳感器件等智能化技術(shù)與國外相比還有一定的差距。傳送的數(shù)據(jù)經(jīng)過地面監(jiān)控軟型號 國內(nèi)采煤機的發(fā)展展望國內(nèi)電牽引采煤機代表機型與目前國外最先進的電牽引采煤機相比，在總體參數(shù)性能方面已接近國外20世紀90年代中后期水平。過載保護監(jiān)控等。機器速度、方向。液壓系統(tǒng)油位、壓力、溫度?？刂齐娫?。5)運行狀態(tài)監(jiān)控和顯示:采煤機的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集大量各類機器參數(shù),如:輸入電壓。4)自動調(diào)高控制:采煤機每移動1m就可精確地測量截割高度和角度10次,通過自動算法與存儲數(shù)據(jù)進行比較校正,迅速對采煤機進行最優(yōu)化的水平調(diào)整。2)工作面定位控制:可以識別采煤機在工作面的位置,在機頭、機尾可自動減速和停止,與支架配合實現(xiàn)自動隨機移架,并可檢查支架是否正確支護。美國JOY公司6LS型電牽引采煤機的JNA網(wǎng)絡(luò)信息中心等。英國LongAirdox公司在EL系列機型上裝置的Impact集成保護及監(jiān)控系統(tǒng)。(5)監(jiān)控保護系統(tǒng)的智能化 現(xiàn)代電牽引采煤機均具有建立在微處理機基礎(chǔ)上的智能化監(jiān)控、監(jiān)測和保護系統(tǒng),可實現(xiàn)交互式人機對話、遠近控制、無線電遙控、工況監(jiān)測及狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)采集存儲及傳輸、健康(故障)診斷及預(yù)警、自動控制、自動調(diào)高等多種功能,以保證采煤機最低的維護量和最高的利用率。為減少輸電線路損耗,提高供電質(zhì)量和電機性能,新一代大功率電牽引采煤機乎都采用中高壓供電。采用2個變頻器分別拖動2臺牽引電機的牽引系統(tǒng)，可使牽引的控制和保護性能更加完善，這種一拖一的牽引系統(tǒng)也正被逐步采用，成為電牽引技術(shù)發(fā)展的又一個特點。采用大截深滾筒已成為提高采煤機生產(chǎn)能力的重要途徑?？傃b機功率通常超過1000kW，最高已達2000kW以上。(2)裝機總功率不斷增大 國外采煤機的功率在不斷提高，電機截割功率通常在400kW以上，功率大的已達1000kW。隨著計算機技術(shù)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電磁調(diào)速電動機電流的控制精度和控制性能可以做得更適合采煤機的使用，但它在采煤機上的應(yīng)用也存在低速性能差、電動機發(fā)熱等問題。SRD技術(shù)在采煤機上的應(yīng)用雖然起步不久，但具有發(fā)展?jié)摿Γ薪涣髯冾l調(diào)速電動機結(jié)構(gòu)簡單、無刷無整流子的優(yōu)點，也有直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速性能好，控制電路簡單、價格低廉等優(yōu)勢，而且啟動轉(zhuǎn)矩大、啟動電流小，這種調(diào)速方式一旦解決了噪聲問題和位置傳感器存在的不可靠性問題，將更適合在煤礦井下采掘機械中使用。交流變頻調(diào)速屬轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)，故效率高。調(diào)速原理不盡相同，但基本上都可分為控制部分和牽引電機部分。如果采用長搖臂，最大采高可達到創(chuàng)記錄的6m，該型采煤機完全能夠滿足國內(nèi)煤礦高產(chǎn)高效工作面的生產(chǎn)需要。2005年煤炭科學(xué)研究總院上海分院又開發(fā)出總裝機功率達1815kW的大功率采煤機。 國內(nèi)采煤機研制現(xiàn)狀國外于1976年研制出第1臺電牽引采煤機。該采煤機采用滾筒式采煤機發(fā)展趨勢的多電機橫向布置，液壓牽引系統(tǒng)打破常規(guī)，采煤機牽引部泵箱把長期使用的“濕腔”布置分離液壓元件改為“干腔”布置，實現(xiàn)了采煤機液壓系統(tǒng)的創(chuàng)新。MXA300型系列采煤機是西安煤礦機械廠1983年研制生產(chǎn)的大功率無鏈牽引雙滾筒采煤機，采用了三頭螺旋滾筒，滾筒轉(zhuǎn)速有所降低，牽引機構(gòu)采用齒輪一銷軌式，傳動平穩(wěn)，消除了鏈牽引的缺點，機器的使用壽命延長，增設(shè)了副牽引部和可靠的液壓制動裝置，可用于大傾角()煤層而不需要設(shè)防滑安全絞車，提高了工作效率，加大了生產(chǎn)能力。M鞏170型采煤機的2個可調(diào)高滾筒放在采煤機的兩端，利用搖臂調(diào)高。(3) 逐步成熟與發(fā)展我國于20世紀60年代末70年代初開始研制第3代采煤機即雙滾筒采煤機。(2) 消化與研制20世紀60年代初，在頓巴斯一1型采煤康拜因的基礎(chǔ)上，我國開始自行研制生產(chǎn)采煤機，1964年生產(chǎn)出MLQ64型,1968年生產(chǎn)出MLQI80型淺截式單滾筒采煤機，成為我國第2代采煤機，我國第2代采煤機的特點是截割部滾筒采用搖調(diào)高，牽引機構(gòu)也為鋼絲繩牽引，通過應(yīng)用證明，采用鋼絲繩牽引，繩筒磨損嚴重，使用壽命短，同時牽引力較小，容易拉斷而導(dǎo)致傷人和機器下滑事故。1 緒 論 國內(nèi)采煤機的發(fā)展歷程(1) 購進與仿制世界上第1臺采煤機是原蘇聯(lián)于1952年生產(chǎn)并開始使用的，我國于1952年購進并使用，與此同時，雞西煤礦機械廠即開始進行仿制工作，于1954年制造出我國第1臺深截式采煤機，即頓巴斯1型采煤康拜因，隨后批量生產(chǎn)。在頓巴斯1型采煤康拜因的基礎(chǔ)上，經(jīng)過研究、改進和完善，設(shè)計制造了多種型式的采煤康拜因，這一時期的采煤機稱為中國第1代采煤機。該類型采煤機采用了液壓傳動，具有無級調(diào)速和過載保護等特點。1975年生產(chǎn)的M鞏170型采煤機，實現(xiàn)了滾筒采煤機由單滾筒向雙滾筒的飛躍。牽引機構(gòu)采用圓環(huán)鏈牽引，提高了牽引力，但不適應(yīng)大傾角采煤。MG132/320W新型液壓牽引采煤機是由泰山建能公司、煤炭科學(xué)研究總院、新漢礦業(yè)集團聯(lián)合研制完成的。該機在同類采煤機設(shè)計中達到了國內(nèi)先進水平。1991年，由煤炭科學(xué)研究總院上海分院與波蘭科瑪克公司合作，研制成功我國第1臺采用交流變頻調(diào)速的G344PWD型薄煤層強力爬底板電牽引采煤機，性能良好，電牽引采煤機成為我國第4代采煤機。隨后，更大功率的電牽引采煤機MG900/2215GWD也問世，該型采煤機的控制達到了國際先進水平，是目前國內(nèi)功率最大的采煤機。目前，國內(nèi)使用的交流電牽引采煤機的電牽引調(diào)速系統(tǒng)主要有3種:即交流變頻調(diào)速系統(tǒng)、開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)(簡稱SRD)、電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速系統(tǒng)。在這 3種 交流電牽引調(diào)速系統(tǒng)中，交流變頻調(diào)速技術(shù)由于具有的諸多優(yōu)點，在大功率采煤機的應(yīng)用已趨向成熟，并已成為目前采煤機調(diào)速方式的主流，其主要特點是:啟動性能好，可直接實現(xiàn)軟啟動。隨著計算機技術(shù)和大功率電子元器件的不斷發(fā)展，交流變頻調(diào)速的調(diào)速性能和精度可與直流調(diào)速相比。電磁轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速技術(shù)本身比較成熟，它屬于改變轉(zhuǎn)差率的交流調(diào)速方式，采用閉環(huán)系統(tǒng)能得到較大的調(diào)速范圍，可平滑調(diào)速，并具備交流調(diào)速和直流調(diào)速的雙重優(yōu)點。 采煤機與國外技術(shù)的差距和發(fā)展展望 國外采煤機的發(fā)展近年來 ，國外采煤機的技術(shù)特點和發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)牽引方式采用 電牽引傳統(tǒng)的液壓牽引采煤機在國外雖然仍在生產(chǎn)和使用，但已不占主導(dǎo)地位，由于電牽引采煤機的諸多優(yōu)點，國外目前新開發(fā)的采煤機，特別是大功率采煤機基本上都是采用電牽引方式。牽引電動機功率均在40kW以上，大的甚至達到125 kW。牽引速度、牽引力也大幅提高，目前大功率電牽引采煤機的牽引速度普遍達到1525 m/min，牽引力達到757kN以上。(3)交流變頻成為主流調(diào)速方式 由于交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)具有技術(shù)先進、可靠性高，維護管理簡單和價格低廉等特點，近幾年發(fā)展很快，交流牽引正逐步替代直流牽引，成為今后電牽引采煤機的發(fā)展方向。(4)普遍采用中高壓供電 80年代以來,由于裝機功率大幅度提高以及工作面的不斷加長,整個工作面容量超過5000kW,工作面長度達到300m。主要供電等級有2300V、3300V、4160V和5000V等。并可實現(xiàn)與液壓支架、工作面輸送機的信息交互和聯(lián)動控制等功能。德國Eickhoff公司的Eickhoff數(shù)據(jù)匯集技術(shù)系統(tǒng)。監(jiān)控保護系統(tǒng)的智能化主要功能可歸結(jié)為:1)負載控制:通過截割電機電流的精確監(jiān)測,調(diào)整采煤機的牽引速度,使采煤機在不同工況下以最優(yōu)化的參數(shù)進行工作,從而保證傳動系統(tǒng)不易受持續(xù)沖擊影響。3)與工作面輸送機聯(lián)機的負荷控制:通過輸送機的負荷監(jiān)測來調(diào)節(jié)采煤機的采煤量,使采煤機和輸送機的生產(chǎn)能力完全相匹配,既提高輸送機的可靠性,又充分發(fā)揮工作面的生產(chǎn)能力。該控制可最大地減小底板的截割臺階,實現(xiàn)平滑過渡,加快工作面設(shè)備的推進速度,提高設(shè)備的使用壽命,使操作人員能盡量避開粉塵。電機電流,