陕煤红柳林煤矿

1、久益 7LS07 型采煤机机械部分培训资料授课人：张雷 日期： 2009年 10月 7LS07 型采煤机机械部分 采煤机适用范围及其组成 ：1、采煤机适用范围：7LS-7型采煤机是一台截割滚筒为3200mm的双滚筒电牵引采煤 机，适用于中厚及厚煤层长壁工作面中的硬煤层开采， 它截割岩石硬 度高达f=10的夹石层。采煤机的供电电压为 3.3kV，频率为50Hz, 装机总功率为2345kW （其中：截割电机：2X 860kw，牵引电机：2 x 150kw，破碎机电机：270kw，泵电机：55kw）。采煤机的最大采 高为6333mm,最小采高为3200mm,截深为0.865m,生产能力可达 3500

2、t/h。采煤机司机可以通过两个遥控器， 选择无线电或电缆有线对 采煤机实施远方离机操作和控制。2、采煤机的组成 ： 该机由五大部分组成即：左、右截割装置,左、右牵引装置和电 气控制箱等。机身由左、右牵引部和中间电气控制箱三大部件组成,它们之 间用高强度螺栓连接, 其结合面各有两个大直径的圆柱销定位, 以构 成牢固的采煤机机身, 用以承载截割、牵引阻力及其产生的反转扭矩。 机身两端用销轴分别和左、 右摇臂截割部 （包含：摇臂、电机和滚筒） 相联接。破碎机也用销轴和左牵引部（或右牵引部）相联接。一台液压油泵/泵电机、一个液压油箱以及液压系统的电磁阀组均布置在右 牵引部的空箱内。 以上部件构成了采煤

3、机的整体， 采煤机通过支撑滑 靴（支推滑靴）和导向滑靴跨骑在刮板输送机上。（1）截割装置为整体调高，它包括左、右滚筒，左、右摇臂齿 轮箱，左、右截割电机，左、右摇臂调高油缸和一侧装有破碎机等组 成。（2）牵引装置：由左、右交流牵引电机，左、右牵引齿轮箱， 左、右牵引块以及泵电机、液压油泵、阀组等组成。一、采煤机的特点 ： 采煤效率高，结构合理，安全可靠，易实现无级调速，易实现 过载保护。1，多电机驱动；为该机创造有利条件，特别是交流变频调速，实现电牵引速度更加可行， 电机均布置在采空区侧， 便于维修和更换。2，电牵引调速，简化了牵引部的移动，减少了因液压传动所带来的故障，给开采带来足够的牵引力

4、，使牵引实现无级调速。3，截割部整体调高：是为了增大调高范围和改善装煤效果。二、采煤机的截割部：1、采煤机截割部的组成、结构及其特点： 采煤机的截割部由左、右摇臂齿轮箱，左、右截割电机，左、右 滚筒，左、右摇臂调高油缸，左、右摇臂的连接耳座和一侧装有破碎 机等及其附件组成。它将电动机的动力经固定齿轮箱及摇臂中的齿轮传递给滚筒， 进 行截割和装煤。 其截割部是铰接式摇臂结构， 它将固定齿轮箱和摇臂 融为一体，电动机采用横向布置，也成为摇臂的一部分。整个摇臂用 铰接的方式和中心机架联接， 通过液压油缸来调节摇臂的位置。 这样 既满足了滚筒转速的需要， 同时还适应滚筒的调高要求， 使滚筒能够 适应煤

5、层采高的变化。截割电机的功率是 860KW，功率大，可截割 硬度为 f=10 的夹石带，摇臂能够承受很大的负载及冲击载荷，因此， 截割部具有高的强度、刚度和可靠性，具有良好的润滑、密封、散热 条件和较高的传动效率。左、右摇臂连接耳座的作用是： 其下方的 2 个耳子通过 2个销轴 将摇臂和机身连接起来， 使摇臂可围绕这 2 个销轴上下摆动， 其上方 2个耳子用 1 个销轴把摇臂和油缸活塞杆连接起来，油缸的液压力是 摇臂摆动的动力，连接耳座有标准型和向煤壁侧移位 50mm 两种规 格，用以调节摇臂截割部和机身的相对位置， 使采煤机和不同型号的 刮板运输机进行配套， 为此减少了摇臂壳体的种类， 降低

6、了制造成本。 用12条M36X 300的螺栓将连接耳座和摇臂固定在一起，其结合面 处装有 2 个园键销以承受由截割阻力产生的扭矩。 同时为了提高连接 强度，在其结合面的四周进行了堆焊，以增大其连接强度。2、截割电机；为2X 860KW，截割电动机是一台防爆型水冷三 相交流感应电动机，该电机属于低滑差、大转矩、单鼠笼深槽转子电 动机，其优点是结构简单，过载能力大，不易堵转（闷车） ，其缺点 是直接启动、启动电流大、 对电网的冲击大、频繁启动易产生过热现 象。该电机在结构上的重要特点是采用了渐开线花键扭矩轴装置， 可 以起到机械过载保护的作用，这个扭矩轴中部细两端粗且有 U 型断 距槽，负载超过电

7、机额定转矩的 3 倍时，将扭矩轴从断距槽处扭断， 以保护齿轮箱内的齿轮和其他传动件，由于它是细长轴，挠性好，可 以减缓冲击，从而提高传动件的使用寿命。安装时切记 U 型断距槽 在采空区侧。截割电机的润滑油脂是： 耐高温黄油，润滑油脂型号是： BG-XT ， 每 20 个小时加注一次润滑脂。3、齿轮箱：是通过电机空心轴套装的扭矩轴，插入第一级齿轮A，A 齿和 B/C 齿轮啮合通过四个惰轮传递到 2 级行星减速机构带动 滚筒座转动，带动滚筒旋转。 摇臂齿轮箱润滑分为高速区和低速区两 个腔。齿轮箱加320#齿轮油，润滑油脂型号是TO-SHEP,每周更换一 次油。透气塞每个小班要清理一次浮煤， 15个

8、小班清洗一次， 180个小 班（3个月）更换。摇臂的 A 齿轮安装完毕后的轴向窜动量应在： 0.500-1.26mm （英寸）之间。4, 摇臂：J750摇臂外型为L型，摆角水平向上达48.1度，水 平向下可达24.7度，卧底量381mm。在“ C”齿轮的旁边装有温度 传感器，跳闸温度是“ 93C”。5, 滚筒：采用 4 头螺旋叶片,镐形截齿采用等截距排列、一线二齿的棋盘式结构。用16条M36X 140mm内六方螺栓固定在滚筒座上，拆装比较方便，转速 31（26、29）转 /分钟，装煤效果好。6、破碎机装置：破碎机主要由电动机、摇臂机架、传动机构以 及破碎滚筒等组成。破碎机电机：270kw，该电

9、动机是交流电动机，定子水冷、防爆 型。电机输出轴是空心轴，内装扭矩轴，靠内外花键齿啮合，扭矩轴 的另一端和太阳轮以内外花键齿相啮合， 将电动机的动力传递给破碎 机。破碎机构的传动系统只有一级行星齿轮减速。齿轮箱的压力释 放阀（安全阀）的压力设定是 12psi（ JNA 型采煤机安全阀的压力设 定是5psi压力有点偏低，齿轮箱的油缺的太快）。齿轮箱加320#齿轮油，润滑油脂型号是TO-SHEP,每周更换一 次油。透气塞每个小班要清理一次浮煤， 15 个小班清洗一次， 180 个小班（3个月）更换。四、牵引装置：1、采煤机牵引部的组成、结构及其特点： 牵引部是采煤机的行走机构，每台采煤机装有两组牵

10、引传动箱， 每组牵引传动箱又都有减速箱和行走箱两部分组成。 减速箱的主要功 能是减速，将电动机的高转速变为低速，送给行走箱。行走箱最终驱 动链轮和固定在刮板输送机上的销排啮合，从而驱动整台采煤机行 走。滑靴在销排上起导向作用，并且保证链轮和销排的正确啮合。减 速箱和行走箱分开的主要目的是： 使得采煤机在改变行走箱的条件下 就可以改变采煤机的牵引方式。 同时还可以改变机身的高度， 以适应 不同的采高。2, 牵引电机；为2Xl50kw，该电机是三相、交流、水冷、防 爆型电动机，输出端靠齿轮箱油润滑，盲端终身免润滑， U 型断矩槽 靠采空区侧,当外力矩低于扭矩轴断矩槽（细颈处）的强度时,扭矩 轴传递

11、动力, 电动机驱动牵引机构正常工作, 反之当外力矩大于扭矩 轴断矩槽抗扭强度时, 扭矩轴从断矩槽处扭断, 和扭断的扭矩轴相连 的一侧电机空转, 停止驱动牵引机构起机械过载保护作用。 机械磨察 离合器布置在电机外侧（盲端） ,以便于维修和拆装,当牵引阻力增 大到一定程度时, 机械磨察离合器的摩擦片打滑, 起到机械过载保护 作用。牵引电机盲端的磨擦离合器的磨损指示销伸出： 2.3mm 时,更 换牵引电机磨擦离合器3, 减速箱：传动方式和摇臂一样。齿轮箱加320#齿轮油，润滑油脂型号是TO-SHEP,每周更换一 次油。透气塞每 15 个小班清洗一次, 180 个小班（ 3 个月）更换。4、行走箱：采

12、煤机的行走箱也称牵引块。牵引块和刮板输送机 配套的行走机构为销排（Ultratrack）式行走机构，其型式是：Ultratrack2000, 2000的含义是2000KN，意思是此种行走机构的破坏 拉力高达2000KN，完全可以满足大功率采煤机的需要。驱动轮和行 星架也装有牵引扭矩轴, 而这个扭矩轴断矩槽在煤壁侧, 起机械过载保护作用牵引块用4条M30X 340mm和10条M36 x 300mm内六方的12.9 级的高强度螺栓固定在机身上，拆装比较方便。牵引块惰轮和链轮的润滑油脂是：普通黄油，润滑油脂型号是：BG-H，每个小班（8小时）加注一次润滑脂。采空区侧的导向滑靴和销排的最大允许磨损磨损

13、间隙达到：23mm 时，更换其导向滑靴。工作面侧的支撑滑靴（止推滑靴）最大允许磨损量达到： 25mm 时，更换其支撑滑靴（止推滑靴） 。五、液压系统： 液压系统可分为左右摇臂调高回路、破碎机回路、挡煤板回路、 补油回路（液压油箱补油回路和左右牵引齿轮箱及左右摇臂齿轮箱补 油回路）。它由一个150加仑（568升）的整体液箱，一台55kw泵电机 带动一台双联齿轮泵向系统供油， 油液经过两个 10微米高压过滤器进 入2个安装在泵箱上的电磁控制阀组， 分别装有 4个电磁阀分别控制系 统的各个执行机构， 也可以通过操作由电磁控制阀片相连的机械手柄 控制系统的各个执行机构。双联齿轮泵每一级的流量是30加仑

14、/分钟，系统压力3300psi （227.5bar）,正常情况下泵开启时压力表的读书是 100psi250psi，当压力表的读数超过500ps时，说明高压过滤器堵 塞（当高压过滤器压力超过40psi时，说明高压过滤器堵塞，液压油 从高压过滤器的旁路通过） ，就应该更换过滤器。摇臂油缸上安装有载荷锁定阀（液压锁），如果油缸胶管损坏或 被突然拆除（意外断开），利用液压锁内部的单向阀的反向锁紧功能， 能使摇臂保持在调定位置上固定不动。 如果顶板冒落在摇臂上， 卸载 阀将卸载并使摇臂平稳下降。两个遥控器控制所有的液压功能， 当两个遥控器同时操作时， 左 侧的操作者优先左侧的控制， 右侧的操作者优先右侧

15、的控制。 同时控 制阀上装有操作手柄， 拉动或推动某个手柄同样也可以控制液压系统 的某个功能。典型液压故障类型：a系统中油液不足（系统缺油）。b、使用 了错误型号和粘度的液压油。c、油液中有污染物，例如：油液中的 污垢、腐烂的包装、水、铁锈、煤泥或其他污染物。d、系统中有空气。e、内部和外部的渗漏。f、不正确的机械调整。g、机械或结构 损坏引起元件损坏。液压油箱：加68#液压油，型号是：HO-S，每个月更换一次液压 油。透气塞每 15个小班清洗一次， 180 个小班（ 3 个月）更换。磁性过滤器： 安装在液压油泵的入口处， 用于去除油液中的铁屑 或钢屑，防止损坏泵，每 15个班清洗一次。粗过滤

16、器： 安装在液压油箱和液压油泵之间的吸油管路上， 过滤 精度是 100目（ 150微米），应经常的定期清洗。泵回路：在操作任何一个采煤机功能之前， 必须启动泵电机。 液压油泵为 采煤机液压系统提供固定流量的液压油。 此外，泵电机的启动作为一个声响安全报警装置，提醒工作人员设备有电且正在运行泵电机起动使齿轮泵由泵电机驱动给采煤机液压系统供液。 在齿 轮泵的吸力和大气压力的作用下齿轮泵将油从油箱中吸出， 油箱的通 气塞使油箱和大气压力相通。泵回路说明液压油从泵中流出， 通过 10微米的高压过滤器到达控 制阀入口段的P口。液压油通过入口段和给每个阀芯提供液压油。在 阀的入口段有一个减压阀用于给电磁阀

17、阀芯提供先导压力。 系统油液 也能使在入口段的旁通阀移位，使油液通过主安全阀，回到油箱。主安全阀：可调整压力的主安全阀装在阀组的入口端， 用于保护 油泵。当负载传感回路的压力上升到主安全阀的设定压力 3300psi 时， 负载传感回路发出信号，使旁通阀阀芯换位，旁通阀打开，泵卸载。旁通阀(旁路阀、卸载阀)的设定压力为 13.8bar(200psi) 。先导减压阀的设定压力为 14.8bar(215psi)。液压系统原理图如下： 摇臂回路(见系统图) ： 摇臂油缸控制了摇臂割煤时的位置。司机利用该回路能够升起、 稳定、降下摇臂。该回路靠液压锁来保护，以免外部压力过大。液压 锁可以将过高的压力油从

18、油缸的一侧排到另一侧， 或者通过摇臂电磁 阀芯排入油箱。 如果油缸的运动超过了泵的有效流量， 液压锁需要先 导压力来控制释放压力。 液压锁用来保护油缸压力， 防止出现油管损 坏或油管意外脱落等的情况下液压锁把液压油锁定在油缸内， 防止油 缸的缩回。7LS07型采煤机摇臂载荷锁定阀（油缸液压锁）的主要功能及 原理图：（1）油缸伸出。利用液压锁内部的单向阀的反向锁紧功能，使 摇臂保持在调定位置上固定不动。（2）油缸缩回。为液压油缸提供背压，使摇臂下降平稳无冲击。（3）过载条件-系统卸载（过载保护）。使摇臂在意外事故而出 现严重超载时，安全阀卸载，起安全保护作用。（4）顶板冒落保护。采煤机不工作时，

19、如果发生冒顶，摇臂油 缸也有过压保护。冒落的顶板突然落在摇臂上，将引起油缸活塞侧油 液压力的突然升高，卸载阀将开启，使活塞侧的油液通过回油路返回 油箱。（5）载荷锁定。当更换油管、油管损坏、油管意外脱落或接头 松动等的情况下，由于液压锁的反向锁紧性能，将摇臂在调定的位置 上固定不动。工作原理图如下：破碎升降回路（见系统图）：操作者可用遥控器升降破碎机油缸。 液压泵将高压油经高压过滤 器从控制破碎机电磁阀进入油缸。油路中的双向液控单向阀实现液压 锁紧定位，使破碎机油缸升、降到合适位置。当大块煤挤压破碎滚筒, 破碎机油缸的油路中出现超压时，设定压力是： 3500psi （241bar） 的大气溢流

20、阀（安全阀）开启，压力释放到大气中。保护油缸。该回路中安装有两个流量调节阀， 是调节给破碎机油缸的液压油 的流量，从而使破碎机平稳、缓慢的升降。油路中的蓄能器起补油和减震、 缓冲作用。其压力设定是： 800psi （55.2bar）。挡煤板回路（见系统图） ：挡煤板回路用于防止从顶板冒落的碎煤落到机器上面。 操作者可 用遥控器升降挡煤板。 液压油泵将高压油经高压过滤器从控制挡煤板 的电磁阀进入油缸， 油路中的双向液控单向阀实现液压锁紧定位， 使 挡煤板（挡煤板油缸）升、降到合适位置。当挡煤板油缸的油路中出 现超压或顶板冒落时，设定压力是：3500psi （241bar）的大气溢流 阀（安全阀）

21、开启，压力释放到大气中。保护油缸。该回路中安装有两个流量调节阀， 是调节给采煤机盖板油缸的液 压油的流量，从而使采煤机盖板平稳、缓慢的升降。补油回路（见系统图） ：液压油箱补油系统： 操作者可以采用采煤机的液压系统给液压油 箱辅助加油。包括一个顺序阀，喷射泵，过滤器和补油软管等。该回路中安装有一个顺序阀（设定压力是500psi），可以确保连续、稳定的给该回路提供液压压力源（动力源） 。液压油箱补油系统加油步骤：（ 1 ） 、启动泵电机。（2）、将左右摇臂降到地面。（3）、从采煤机的机身上取下固定的加油 （吸油）胶管并擦干净， 放入盛有清洁液压油的油桶中。（4）、打开FaceBOSS操作维护屏幕

22、。（ 5）、在操作维护屏幕上点击液压油动力加油 （ Hydraulic Power Fill ）图标。（6）按住遥控器上的喷水（SPRAY）按钮。（ 7）、加油过程中，观察油窗上的油位。（8）、液压油箱加到适中位置后，松开喷水（SPRAY）按钮。（ 9）、加油完毕，重新将（加油）吸油胶管固定在采煤机上。 齿轮箱加油系统： 操作者可以用采煤机的液压系统给左右摇臂齿 轮箱和左右牵引齿轮箱辅助加油， 这个动力加油系统是使用采煤机的 控制阀组连接的液压马达来给采煤机齿轮箱加油。包括一个液压马达液压油泵、顺序阀、齿轮箱选择开关、快速 接头、过滤器、润滑油泵安全阀和齿轮箱安全阀等。该回路中安装有一个顺序阀

23、（设定压力是500psi），可以确保连续、稳定的给该回路提供液压压力源（动力源） 。齿轮箱加油系统加油步骤：（ 1）、启动泵电机。（ 2）、将左右摇臂降到地面。（3）、从采煤机的机身上取下固定的加油（吸油）胶管，拆下防尘堵头并擦干净，放入盛有清洁齿轮油的油桶中（4）、拆下需要加油的齿轮箱油位检查孔的堵头。（5）、旋转选择开关到该齿轮箱。（6）、把主控阀打到齿轮箱的加油位置。（7）、按住遥控器上的喷水（SPRAY）按钮。（7）、按住右摇臂升（RIGHT RANGING ARM UP）按钮, 观察油位。（8）、齿轮箱油加到适中位置后，松开喷水按钮。（9）、加油完毕，重新将（加油）吸油胶管的防尘堵头装上并固 定在采煤机上。下表列出了齿轮箱加油回路中阀的压力设定：挪件设定值34.5 bar (SOO psi：润滑油泵安全阀17. 2 bar (250 psi ：齿轮箱空全阀1* 7 bar (25 psiJ六，冷却喷雾系统：（见系统图）冷却喷雾系统给截割电机、牵引电机、泵电机、电控箱、摇臂齿 轮箱、牵引齿轮箱、液压油箱、破碎机电机提供冷却水。同时也用于 割煤过程中的降尘（除尘）以及灭火系统的供水。采煤机要求供清洁的淡水，并且要经过 200微米的过滤器过滤，为了充