【正文】 度。 參照以往的刨煤機設計，選擇刨頭寬度為700cm。 因此我設計的刨頭的長度確定在 1500～ 3000mm，現(xiàn)取 2170mm。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 13 刨頭長度的確定 刨頭的長度應由每節(jié)輸送機中部槽的長度以及牽引系統(tǒng)（刨頭牽引部）的長度來確定。 把上述各個參數(shù)代入公式得到： tp sQk Q?＝ ， vk ＝ ， vk ＝－ （舍去）。 選擇鏈速 /sV m s? ， 輸送機允許裝載斷面積 0A ＝ 2m 。 所以，0036003600t b bps s s s sQ V h H V h Hk Q A V k A V k??????? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? ?= 3 4 3 6 0 9 2 4 0 ????? 設 bv sVk V?，則 2 1(3 1)vp vkk kk??? ??????????? ?? （ 49） 劉霞：刨煤機總體方案設計及刨頭設計 12 223 9 4 42p p pv k k k k k kk ? ? ?? ? ? ? ? ?? = 2 4134 ????????? b v sV k V??????????????? （ 410） 假定用戶要求的生產(chǎn)能力 Q ＝ 240 /th，則刨煤機的理論生產(chǎn)能力 tQ 應該最小 等于 Q ＝ 240 /th。 03600s s sQ A k V? ?? ? ? ? ?????????????? （ 47） 式中： 0A — 輸送機允許裝載斷面積， 2m ； 0 2 (3 1)( 1)s v vvH h k k kA k? ? ? ?? ????????????? ?? （ 48） k? — 輸送機溜槽充滿系數(shù)； sV — 輸送機鏈速， ms； sk — 煤的松散系數(shù)； s? — 煤的松散密度， 3tm。 按照上面的計算順序有： 設 bv sVk V?，則 tpsQk Q? ????????????? ? （ 4－ 1） 0 2 (3 1)( 1)s v vvH h k k kA k? ? ? ?? ?????????? ? （ 4－ 2） 223 9 4 42p p pv k k k k k kk ? ? ?? ? ? ? ? ?? ??????? （ 4－ 3） 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 11 b v sV k V?????????????? ???? （ 4－ 4） 針 對 高 速 刨 煤 法 ( bsVV? ) ， 刨 速 和 鏈 速 的 確 定 順 序 為 ：0,s s p v bV A Q k k V? ? ? ?。計算表明當刨速等于或高于鏈速的三倍時，刨煤機與輸送機的能力能夠得到較大限度的利用。刨速提高，一方面可增強刨煤機刨硬煤的能力； 另一方面刨深相同的情況下，刨煤機的生產(chǎn)能力較大。 在實際生產(chǎn)過程中，應根據(jù)具體“刨頭－輸送機”的系統(tǒng)工況，并結(jié)合實際 設計的 生產(chǎn)能力，選擇二者之間具體的比值，選擇原則如下： (1).刨速不宜過高，否則會造成控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)很復雜；刨速也不可過低，否則為了滿足用戶要求的生產(chǎn)能力， 刨深會很大，造成刨頭、刨鏈的尺寸加大，設備費用提高。 （ 5）組合刨煤法 3 這種刨煤方式采用兩種刨速和兩種鏈速。 （ 4）組合刨煤法 2 這種刨煤方式與組合刨煤式 1 類似 , 上行時， bsV sV ；下行時， bxV sV 。 （ 3）組合刨煤法 1 這種刨煤方式采用低速刨煤法與高速刨煤法相結(jié)合，采用兩種刨深 sh (上行刨深 )、 xh (下行刨深 )和兩種刨速。并且鏈速 sV 、刨深 h 和刨速 bV 在刨頭上下行刨煤過程中不變。 井下生產(chǎn)實踐證明，以及根據(jù)各國煤炭領域科技工作者的研究發(fā)現(xiàn)，單刨頭穿梭式刨煤方式最為經(jīng)濟和實用。 (3) 刨深 h的確 定 根據(jù)原始資料、鏈速、刨速以及輸送機裝載斷面積均勻化程度來確定刨深 h ，此外刨深的確定還必須滿足用戶所要求的生產(chǎn)能力。 對于刨速如何確定，國內(nèi)外相關文獻沒有統(tǒng)一的理論推導。此外還要求機組其它各種保護裝置齊全可靠，特別是刨頭運行 的控制保護裝置和過載保護裝置，而且提高刨速還會導致刨煤機成本增加，后期維護費用增高，刨煤機配套的輸送機結(jié)構和相關裝置結(jié)構增大。 3600tbQ H h V ?? ? ? ? ???????????? (2－ 2) 式中： H — 工作面采高， m ； h — 刨深， m ； bV — 刨速， /ms； ? — 煤的實體密度， 3/tm。 （ 2） 刨煤機理論生產(chǎn)能力 tQ 刨煤機的理論生產(chǎn)能力 tQ 是根據(jù)用戶要求的生產(chǎn)能力 Q 、輸送機理論輸送能力 sQ 以及井下工作面的具體布置情況和實際生產(chǎn)經(jīng)驗、生產(chǎn)制度等確定的。 式（ 2－ 1）表明，輸送機理論輸送能力 sQ 主要受 0A 和 sV 的限制。 表 22 基本參數(shù) Tab22 basic parameters 名稱 符號 單位 輸送機理論輸送能力 sQ th 刨煤機理論生產(chǎn)能力 tQ th 刨煤機速度 （以下簡稱刨速） 最大刨速 maxbV ms 最小刨速 minbV ms 刮板輸送機鏈速 （以下簡稱鏈速） 最大鏈速 maxsV ms 最小鏈速 minsV ms 刨削深度 （以下簡稱刨深） 最大刨深 maxh cm 最小刨深 minh cm （ 1）輸送機理論輸送能力 sQ 輸送機的理論輸送能力 sQ 是根據(jù)刨煤機的理論生產(chǎn)能力 bQ ，并結(jié)合井下工作面煤層的垮落情況、實際生產(chǎn)經(jīng)驗以及井下生產(chǎn)制度等確定的。因此，這些基本參數(shù)的確定對刨煤機設計有決定性影響。 刨煤機工況參數(shù) 刨煤機工況參數(shù)，即刨煤機工作參數(shù)，是根據(jù)原始資料并結(jié)合實際生產(chǎn)經(jīng)驗確定的。需要指出的是：在井下工作面實地測定煤層的各種物理機械性能有一定的困難，可取煤巖試樣在實驗室測定。刨煤機系統(tǒng)的原始資料主要有：用戶要求的生產(chǎn)能力，刨煤機系統(tǒng)工作方式，煤層抗截強度，工作面煤層厚度變化范圍，煤的脆塑性，煤的實體密度，煤的松散系數(shù)等，具體內(nèi)容如表 2－ 1 所示。刨煤機設計合理與否與原始資 料和工況參數(shù)的確定有直接關系。 ： 設計長度： 180m 生產(chǎn)能力： 80～ 290 t/h 煤層厚度： ～ 煤層硬度： f≤ 煤層傾角：＜ 25176。但噴嘴容易堵塞和損壞，供水管路復雜，活動聯(lián)接處密封較困難。噴嘴在截割頭上按螺旋線布置，壓力水對著截齒噴射。這種方式結(jié)構簡單、工作可靠、使用壽命長。 這種除塵方式有以下兩種： ① 外噴霧降塵。 除塵裝置的型式選擇 噴霧泵站給 刨煤機提供一定壓力的噴霧水，以減少或者降低煤塵、巖塵的飛揚，防止煤塵爆炸。 目前，這兩種輸送機構均有采用，設計時應酌情確定。這種驅(qū)動方式的傳動系統(tǒng)布置簡單，和裝載機構的運動互不影響。由于該位置空間較小布置較困難。輸送機構可采用聯(lián)合驅(qū)動方式，即將電動機或液壓馬達和減速器布置在刮板輸送機 機身和機尾 ，在驅(qū)動裝載機構同時，間接地以輸送機構機尾為主動軸帶動刮板輸送機構工作。第四，導護鏈裝置間的連接應有利于加強輸送機中部槽的連接。第二、結(jié)構要簡單，工作應可靠。第四，刨鏈要有足 夠的耐磨性和強度，并要有調(diào)鏈裝置。 D、刨頭牽引鏈傳動部件是向刨頭傳遞動力的機構，選用時候應考慮第一，減數(shù)器尺寸應盡量小，以利于縮小缺口尺寸，第四，刨鏈輪傳動要平穩(wěn)，材料耐磨。第三，刨刀的排列應能實施梯形或者楔形截割，負荷較大的底刀應設置在刨頭的中部，刨頭的前后部應有超前刀。 C、刨頭是刨煤機的主要工作結(jié)構，選用時要考慮以下要求：第一 ，刨頭的高度可調(diào)，而且高度的調(diào)整方便，以適應煤層厚度的變化。拖鉤刨煤機一般采用定量推進式，滑行和滑行拖鉤刨煤機均采用定壓拖進方式。輸送部分的工作原理及結(jié)構與可彎曲刮板輸送機類似。刨頭上安裝長、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。 刨煤部分主要包括兩套刨頭傳動裝置、刨頭、刨鏈、導鏈架、緩沖裝置等。 根據(jù)設計工況要求選擇前牽引的滑行式刨煤機。這種機型主要用于硬度和底板起伏較大的煤層。由于取消了掌板，牽引阻力和摩擦力小，消耗功率小，對底板的適應性能好。這種機型主要在地質(zhì)構造簡單，煤層傾角較小，硬度較小，底板較硬，較平整的礦井中使用。 缺點：運行速度低，牽引鏈和刨頭間的距離較大，牽引鏈抗力使刨頭在煤層平面內(nèi)有偏轉(zhuǎn)的趨勢，造成刨煤機和輸送機溜槽及導向機構間產(chǎn)生劇烈的摩擦和磨損，再加上掌板和底板間較大的摩擦和摩擦，使得刨煤機 的運行阻力高，消耗功率多。 這種刨煤機的牽引鏈設在輸送機的采空區(qū)側(cè)，用掌板帶動刨頭實現(xiàn)刨煤，掌板直接在底板上滑行。按刨煤與輸送機的支承方式不同，靜力刨煤機又有拖鉤式、滑行式和拖鉤－滑行式三種。 機型選擇： 按刨頭與煤體的相互作用，刨煤機分為靜力式和動力式兩類。 (6).地質(zhì)構造：刨煤機不適宜在含水量大，斷層較發(fā)育，底板起伏大的礦井中使用，若有斷層，其落差不能超過煤層厚度，底板褶曲不能影響輸送機和機組運行。但在傾角較大的煤層中使用，刨煤機在上行刨煤時，截煤阻力及輸送機自身容易使機組整體下滑，所以，刨煤機對緩傾斜煤層的適應性較好 (4).頂?shù)装鍡l件：穩(wěn)定頂板有利于刨煤機的使用，但在支持技術發(fā)展以后，特別是采用液壓支架后，頂板并不是使用刨煤機的限制條件，刨煤機對煤層底板條件也無嚴格要求，只要底板起伏不大，斷層發(fā)育較好，底板硬度大于煤層硬度，即可使用刨煤機。 (2).煤質(zhì)硬度：目前使用較多的靜力式刨煤機主要用于煤的抗壓強度小 于 25Mpa 的煤層，不適于開采硬度較大的煤層。因此，根據(jù) 刨煤機 的用途、作業(yè)情況及制造條件，合理選擇機型，并正確確定各部結(jié)構型式，對于實現(xiàn)整機的各項技術指標、保證機器的工作性能具有重要意義。并且刨煤機具有結(jié)構簡單，維修方便，裝煤效果好，塊煤率高，煤塵少等 優(yōu) 點；尤其是刨煤機的截深淺，使煤層中瓦斯瀉出均勻，不易集聚，在開采瓦斯大，易突出的煤層中有其特殊的作用。尋找一種高產(chǎn)、高效、一直是眾望所歸之事。而且隨著近幾年的開采，厚煤層已經(jīng)沒有，據(jù)有關資料統(tǒng)計，薄煤層的回采產(chǎn)量僅占總產(chǎn)量的 10%左右，而且這個比例還有逐步下降的趨勢，中厚煤層和薄煤層的開采比例嚴重失調(diào)。遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 1 提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設計 引言 我國薄煤層儲量豐富，分布廣泛。在全國重點煤炭基地中有 85%以上都賦存有薄煤層。造成這種現(xiàn)象的原因就是機械化的 程度比較低，適于薄煤層開采的機械比較少。 刨煤機作為一種落煤、裝煤和運煤聯(lián)合進行的采煤機械，四十多年來改進和發(fā)展的經(jīng)歷充分證明了它是一種開采薄煤層及中厚煤層和薄煤層下 限的 經(jīng)濟、高效的采煤機械。 全套圖紙，加 153893706 劉霞：刨煤機總體方案設計及刨頭設計 2 刨煤機是一種外牽引的淺截式采煤機 ,可與工作面刮板輸送機一起組成刨煤機組 ,實現(xiàn)薄煤層的機械化開采 .與采煤機相比 , 刨煤機與其他淺煤層機組相比有很多優(yōu)點 : (1) 刨煤機具有結(jié)構簡單 ,維修方便 ,易于操作等優(yōu)點 .(2)人員不需跟機操作 ,容易實現(xiàn)工作面自動化管理 .(3) 刨煤機靠切削落煤 ,煤塊率高 ,粉塵量少 ,提高礦井的效益 .(4)截深小 ,工作面煤壁壓力釋放和瓦斯?jié)B出量比較均勻 ,適合高瓦斯礦井開采 ,充分利用地壓 ,采煤能 耗低 .(5)刨頭不帶動力 ,靠兩端電動機牽引 ,所以電纜不需要進工作面 ,為開采創(chuàng)造了方便工作條件 . 刨煤機 的總體方案設計對于整機的性能起著決定性的作用。 適用條件： (1).煤層厚度：刨煤機特別適用于開采層在 以下的薄煤層，對厚度在 以下的極薄煤煤層的開采更為有利，但亦可用于中厚煤層。 (3).煤層傾角：在煤層傾角 15 度以下的緩傾斜煤層中工作，刨煤機不會產(chǎn)生下滑。 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 3 (5).瓦斯含量：刨煤機的截深小 ，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的礦井中使用，在這類礦井中亦可用刨煤機開采中厚煤層。 總之，刨煤機主要用于中硬煤層以下，底板起伏不大，斷層不發(fā)育，傾角較小，含水量少的刨煤機開采，在瓦斯含量的中厚度煤層也是可以考慮的。動力式刨煤機尚處在研究階段，目前所使用的主要 是靜力式刨煤機。分別有不同的特點和使用條件。其優(yōu)點有：運行、穩(wěn)定性能好，刨道較窄，有利于頂板管理，牽引鏈和導架的安裝維護方便。另外，刨煤機運行時，位于輸送機溜槽和底板之間的掌板會迫使輸送機溜槽上下浮動，不僅加劇了摩擦，而且容易引起輸送機下滑。 這種刨煤機的牽引鏈設在輸送機的靠煤壁側(cè)（前方），刨頭在封閉的導軌滑架上運行，運行阻力小，牽引機構簡單，刨頭