S100掘进机第一运输机的改进

1、Coal T echno logyJul.,2009S100掘进机第一运输机的改进高玉喜,刘丽娟(佳木斯煤矿机械有限公司,黑龙江佳木斯154003摘 要:根据S100掘进机在使用过程中暴露出的一些问题,对第一运输机进行改进设计,采用双马达驱动,提高刮板抗弯能力,延长刮板使用寿命。关键词:溜槽;马达;刮板中图分类号:T D42 文献标识码:A 文章编号:1008 8725(200907 0007 03Improvement of No.1Conveyor of S 100RoadheaderG AO Y u x i,LIU Li juan(Jiamus Coal M ining M achine

2、r y Co.,L td.Jiamusi 145003,ChinaAbstract:It introduces the m ethod o f im prov ing No.1conveyor of S100ro adheader in this article.And it can strengthen the anti bend ability of scraper and lengthen its service life w ith the pair of motors to dr iv e the No.1conveyor.Key words:chute;mo to r;scrape

3、r. 收稿日期:2008 12 18;修订日期:2009 04 20作者简介:高玉喜(1966 ,男,黑龙江佳木斯人,工程师,1989年毕业于黑龙江科技学院机械制造工艺与设备专业,现在佳木斯煤矿机械有限公司从事机械设计和机械制造工作。3.3 方案三重新排布截齿,齿柄采用新材料、新工艺,新设计的截割头采用加长截齿,两条螺旋线,一线一齿,交错排列,截线距60mm,截割角在原尺寸上增加12 ,偏转角在-4 10 之间3,如图1所示。图1 截割头零件图截齿齿柄材料由低碳低合金表面渗碳淬火,改为中碳低合金整体调质。钎焊硬质合金头。新截割头在井下切割试验,结果如下: 掘进机掘进速度明显加快; 截齿使用寿命

4、是原来的1.5倍; 油页岩块度率提高到70%,其中直径100200mm 的占55%60%,直径400m m 占10%15%; 截齿折断消耗超过磨损消耗; 该矿巷道断面9m 2,原来炮采每天进尺6m,用掘进机后每天进尺12m ,效率提高1倍。在此基础上,将截齿齿柄直径由 34m m 改为 38m m,截割角减小1 ,再次进行井下试验,结果截齿没有出现折断的现象。通过此次试验证明新设计的截割头参数合理,截齿消耗率 0.03把/m 3,满足了用户的使用要求,降低了设备维护成本。4 结束语(1对小功率掘进机的截割头进行优化设计,可实现小功率掘进机也能开采硬度较大的油页矿,扩大了小功率掘进机的应用范围;

5、(2在掘进机其它参数不变的情况下,通过改变截割头截齿的排列方式、截线距和截割角大小,并加以优化,可以满足掘进机在不同地质条件下正常工作,拓宽了掘进机的应用范围;(3截齿交错排列可提高单齿的切割力;(4增大截线距,可使岩石的崩落角增大;(5增大切削厚度,岩石块度增大。参考文献:1 王启广,李柄文,黄嘉兴.采掘机械与支护设备M .徐州:中国矿业大学出版社,2006.2 周志鸿,马 飞,张文明,等.地下凿岩设备M .北京:冶金工业出版社,2004.3 李晓豁.掘进机截割的关键技术研究M .北京:机械工业出版社,2007.4 田国祥.悬臂式掘进机工作稳定性的研究J.煤矿机械,1983,(2.5 陶驰东

6、.采掘机械(修订版M .北京:煤炭工业出版社,1993.(责任编辑 王秀丽0 前言S100掘进机是我国上世纪80年代从日本三井三池公司引进的产品和技术,已经广泛应用于全国各矿务局的大小煤矿,通过对掘进机使用情况的调查,发现第一运输机运输能力低,溜槽底板磨损严重,经常出现卡链、跳链、丢货现象。边双链刮板链组运料,常因刮板负荷大,弯曲变形而停机,影响生产。为适应煤矿井下掘进工作需要,对S100掘进机老机型全面进行升级优化改造,提高掘进机的可靠性、稳定性。同时也采用一些国内外新技术,对S100第一运输机改进设计,提高其运输能力,运输机的溜槽底板采用进口耐磨钢板,对运输机刮板热处理,提高其调质硬度,增

7、强抗弯强度,对从动链轮、涨紧装置、驱动链轮优化其结构设计。1 改进方案的确定原S100掘进机第一运输机结构如图1,为了解决第一运输机运输能力低的问题,原采用一个NH M600马达驱动改为两个NH M 400双马达驱动。改变结构设计,减少阻力。增加底板耐磨性,采用新型耐磨材料,通过热处理方法提高刮板抗弯能 力。图1 第一运输机2 改进后的结构2.1 溜槽底板及驱动装置原S100掘进机前溜槽倾角8.3 ,后溜槽倾角17.3 ,物料运动轨迹为大斜率折曲线,阻力大、平稳性差。现改为前、后溜槽送料底面为直平面,倾角为9 ,物料运动轨迹为小斜率直线,阻力小、平稳性好。压链板的筋板采用三块封闭板、斜面相交,

8、既有利物料运动、减轻阻力又提高结构稳固性。如图2所示。溜槽底板采用WZB NM 360A 高强耐磨新材料1,增强溜槽使用寿命,第一运输机驱动装置采用低速 大扭矩马达两侧驱动。图2 改进后第一运输机2.2 刮板链组件刮板链设计为边双链形式,采用了矿上通用的矿用圆环链,强度和通用性得到提高。如图3 所示。图3 刮板链组2.3 涨紧装置在S100掘进机使用过程中,由于铲板升降,产生刮板链的松、紧链问题,经常发生跳链,为解决这一问题,在第一运输机后端采用丝杠、弹簧复合涨紧技术,弹簧可随刮板链松紧自动调整长度2,实现刮板链的涨紧,设计的涨紧装置如图4 。图4 涨紧装置2.4 提高刮板抗弯能力为解决这一问

9、题,力求提高刮板抗拉强度,增强刮板抗弯能力,根据梁弯曲校核公式:8 煤 炭 技 术 第28卷M= W式中:M为弯矩, 为梁的抗拉强度,W为梁的抗弯截面模量。从公式中显而易见,提高了梁的抗拉强度,也就可以提高梁的抗弯弯矩,增强其抗弯能力。刮板通过热处理方法来提高其抗弯能力。刮板的材质为20M n2低碳低合金结构钢,属于渗碳钢,刮板型材抗拉强度 为550M Pa,刮板采用整体淬火、低温回火热处理方法来提高硬度、强度,工序简单,成本较低(每个刮板热处理费用1元,刮板抗拉强度 可提高到800M Pa。因此,刮板抗弯弯矩随之提高了1.45倍。提高了刮板的使用寿命。3 第一运输机参数计算3.1 生产能力计

10、算Q=60F v式中:F 输送机断面积,F=0.15m2;装满系数, 取0.5;v 链速,m/s。驱动链轮转数为n=108.5r pm驱链轮节圆为0.208m。各项代入上式Q=5.31m3/m in,因为已知装载机构的装载能力为4.5m3/m in,所以运输能力符合要求。3.2 运输机运行阻力计算W z=q0L(f1cos +sin +q L(W co s +sin 式中:q 溜槽中单位长度内煤重量,q=127.5kg/ m;q0 刮板链、刮板在槽中每米重量,q0=67.16 kg/m;L 运输机长度,取6.5m;W 煤在槽中移动阻力系数,取0.8;运输机倾斜角度, =9 ;代入上式:Wz=6

11、7.16 6.5 (0.25 co s9 + sin9 +127.5 6.5(0.8 cos9 +sin9 =9398N 3.3 马达提供给刮板链的牵引力计算马达提供给刮板链的牵引力F=Mm 2/D式中:D 驱动链节圆,D=0.208m;Mm 马达输出扭矩Mm=1.59 P q v m式中: P 马达进出油口压差,取 P=18 5M Pa q 马达排量,0.4L/r;v 油泵容积效率,取0.96;m 马达效率,取0.96。Mm=1058N m代入上式:F=108 2/0.208=10182N mF>Wz4 结束语S100掘进机的第一运输机通过以上方法改进后,简化了结构,改进后的机器已经在多个煤矿井下使用,改进后的第一运输机运输能力提高了,运输机的溜槽底板采用了进口耐磨底板,使用效果非常理想,是国内掘进机生产