第三章 采煤机械

1、第三章采煤机械16:441page 102煤矿概况煤矿概况综采综采采煤机采煤机连续采煤机连续采煤机滚筒采煤机的组成16:44page 1022 滚筒采煤机的组成：截割部、行走部（又称牵引滚筒采煤机的组成：截割部、行走部（又称牵引部）、电动机和辅助装置等。部）、电动机和辅助装置等。 采煤机分类采煤机分类牵引部位置牵引部位置 牵引部传动方式牵引部传动方式 机械牵引、液压牵引和电牵引机械牵引、液压牵引和电牵引 工作机构型式工作机构型式 按滚筒位置按滚筒位置 内牵引和外牵引内牵引和外牵引 滚筒式、钻削式和截链式滚筒式、钻削式和截链式 端头式和侧面式端头式和侧面式 牵引方式牵引方式钢丝绳牵引、链牵引和无

2、链牵引钢丝绳牵引、链牵引和无链牵引 机械化采煤工作面及工作方式16:44page 1023机械化采煤工作面的机械配套设备：机械化采煤工作面的机械配套设备：采煤机采煤机+ +刮板输送机刮板输送机+ +支柱或液压支架支柱或液压支架 综合机械化采煤工作面：综合机械化采煤工作面：双滚筒采机双向采煤。骑双滚筒采机双向采煤。骑槽式采煤机运行前方的滚筒贴着顶板截割，后面的槽式采煤机运行前方的滚筒贴着顶板截割，后面的滚筒贴着底板截割。爬底板式采煤机则正好相反，滚筒贴着底板截割。爬底板式采煤机则正好相反，其前滚筒贴底板截割、后滚筒贴顶板截割。其前滚筒贴底板截割、后滚筒贴顶板截割。16:44page 1024图图

3、3-1 3-1 机械化采煤工作面机械化采煤工作面1- 1-滚筒采煤机；滚筒采煤机；2- 2-刮板输送机；刮板输送机；3- 3-金属支柱或单体液压支柱；金属支柱或单体液压支柱；4- 4-液压支架；液压支架；5- 5-刮板转载机刮板转载机采煤机采煤机动画动画双滚筒采煤机进刀方式16:44page 1025单滚筒采煤机单滚筒采煤机需要人工开缺需要人工开缺口口图3-2中部斜切进刀示意图采煤机的基本参数16:44page 1026采煤机基本参数包括生产率、采高、截深、截割速采煤机基本参数包括生产率、采高、截深、截割速度、行走速度、牵引力和装机功率等度、行走速度、牵引力和装机功率等第二节 滚筒式采煤机16

4、:44page 1027滚筒采煤机的组成采煤机构成采煤机构成采煤机截割部（MG500/1130-WD)16:44page 1028l 截割部主要功能是完成采煤工作面的割煤和装煤，由左右截截割部主要功能是完成采煤工作面的割煤和装煤，由左右截割电机、左右摇臂减速箱、左右滚筒、冷却系统、内喷雾系统、割电机、左右摇臂减速箱、左右滚筒、冷却系统、内喷雾系统、弧形挡煤板等组成。弧形挡煤板等组成。 螺旋滚筒16:44page 1029滚筒采煤消耗装机总功率的滚筒采煤消耗装机总功率的80-90%80-90%。螺旋滚筒功能：螺旋滚筒功能：落煤落煤、装煤装煤、自开切口自开切口叶片数量：叶片数量：2-42-4条，由

5、低碳钢或低合金钢钢板压制而条，由低碳钢或低合金钢钢板压制而成。成。螺旋滚筒16:44page 10210滚筒采煤消耗装机总功率的滚筒采煤消耗装机总功率的80-90%80-90%。螺旋滚筒功能：螺旋滚筒功能：落煤落煤、装煤装煤、自开切口自开切口结构特点：结构特点：齿座齿座：中碳合金钢，锻造而成，焊接性能好：中碳合金钢，锻造而成，焊接性能好螺旋叶片：螺旋叶片：将采落下的煤装入刮板机。通常有将采落下的煤装入刮板机。通常有2-42-4条条螺旋叶片。加厚优质钢板制成螺旋叶片。加厚优质钢板制成端盘端盘：加厚优质钢板，齿座分组按不同倾角向煤壁：加厚优质钢板，齿座分组按不同倾角向煤壁侧倾斜焊接侧倾斜焊接端盘和

6、叶片上的截齿变截距布置，由煤壁侧向采空端盘和叶片上的截齿变截距布置，由煤壁侧向采空区侧截距逐渐增大区侧截距逐渐增大螺旋滚筒设计要求16:44page 10211降低比能耗，提高块煤率降低比能耗，提高块煤率减小动负荷：改善滚筒阻力矩幅值变化范围，滚筒转矩变化减小动负荷：改善滚筒阻力矩幅值变化范围，滚筒转矩变化系数不应超过系数不应超过3-5%3-5%提高可靠性：可靠性与设计参数、结构特点、制造质量、工提高可靠性：可靠性与设计参数、结构特点、制造质量、工况条件及开采的煤层性质有关。失效形式是况条件及开采的煤层性质有关。失效形式是齿座和叶片开焊齿座和叶片开焊，齿座磨损齿座磨损，叶片和端盘变形叶片和端盘

7、变形等等具有自行切入功能具有自行切入功能截齿应拆装方便截齿应拆装方便螺旋滚筒的落煤和装煤能力应螺旋滚筒的落煤和装煤能力应协调，保证具有良好的装煤性能协调，保证具有良好的装煤性能螺旋滚筒的结构参数16:44page 102滚筒宽度滚筒宽度B B：滚筒两端最外边缘：滚筒两端最外边缘截齿齿尖截割圆之间的轴向距离，截齿齿尖截割圆之间的轴向距离，即截深。即截深。 较小的截深有利于利用煤的较小的截深有利于利用煤的压张压张效应效应，但会影响采煤机的生产率。，但会影响采煤机的生产率。截深决定采煤机生产率和总装机截深决定采煤机生产率和总装机功率，也是支护设备配套的重要功率，也是支护设备配套的重要参数。参数。截深

8、系列（截深系列（mmmm）：）：500,600,630,800,1000,1200500,600,630,800,1000,1200600600用于普采，常用的是用于普采，常用的是80080012滚筒的转向和转速16:44page 10213滚筒的转向应与滚筒的螺旋线方向一致。滚筒的转向应与滚筒的螺旋线方向一致。逆转逆转：逆时针方向旋转（站在采空区侧看滚筒）的滚筒，叶：逆时针方向旋转（站在采空区侧看滚筒）的滚筒，叶片应为左旋片应为左旋顺转顺转：顺时针方向旋转的滚筒，叶片应为右旋。：顺时针方向旋转的滚筒，叶片应为右旋。即通常所说的即通常所说的“左转左旋，右转右旋左转左旋，右转右旋”。采煤机采煤机

9、动画动画滚筒的转向和转速16:44page 10214反向对滚反向对滚：顶部滚筒顺转。煤尘较少碎煤不易抛出伤人。但：顶部滚筒顺转。煤尘较少碎煤不易抛出伤人。但煤流被摇臂挡住，装煤口较小。用于中厚煤层。煤流被摇臂挡住，装煤口较小。用于中厚煤层。正向对滚正向对滚：煤尘多，碎煤易伤人。装煤口尺寸大。用于薄煤：煤尘多，碎煤易伤人。装煤口尺寸大。用于薄煤层层采煤机采煤机动画动画滚筒的转向和位置16:44page 10215采煤机行走部16:44page 10216基本要求基本要求(1) (1) 牵引力大牵引力大：常采用双牵引或多牵引方式，牵引力：常采用双牵引或多牵引方式，牵引力已达到已达到1000kN1

10、000kN（国外已超过（国外已超过2000 kN2000 kN）(2) (2) 传动比大传动比大：总传动比高达：总传动比高达300300左右，行走速度一左右，行走速度一般为般为0 023m/min23m/min（国外达（国外达54m/min54m/min）(3) (3) 能实现无级调速：能实现无级调速：要求行走速度能随着载荷的变要求行走速度能随着载荷的变化而变化。在电牵引采煤机中则通过控制牵引电动化而变化。在电牵引采煤机中则通过控制牵引电动机的转速来实现；但在液压牵引采煤机中通过控制机的转速来实现；但在液压牵引采煤机中通过控制变量泵（或马达）的流量来实现。变量泵（或马达）的流量来实现。采煤机行

11、走部16:44page 10217基本要求基本要求(4) (4) 能实现正反向行走和停止行走：能实现正反向行走和停止行走：电牵引采煤机截割电动机电牵引采煤机截割电动机和牵引电动机是分开的，易于实现行走部正反向行走和停止。和牵引电动机是分开的，易于实现行走部正反向行走和停止。液压牵引中常采用单电动机驱动，行走方向的改变或停止只液压牵引中常采用单电动机驱动，行走方向的改变或停止只能通过液压泵供油方向的改变或停止来实现。能通过液压泵供油方向的改变或停止来实现。(5) (5) 有完善可靠的安全保护：有完善可靠的安全保护：电牵引采煤机通过对牵引电动机电牵引采煤机通过对牵引电动机的监测和控制来保证行走安全

12、和可靠运行。液压牵引采煤机的监测和控制来保证行走安全和可靠运行。液压牵引采煤机根据电动机的负荷变化和牵引阻力的大小来实现自动调速或根据电动机的负荷变化和牵引阻力的大小来实现自动调速或过载回零保护（停止行走）。过载回零保护（停止行走）。(6) (6) 操作方便：操作方便：行走部应有手动操作、远程操作等装置，尽量行走部应有手动操作、远程操作等装置，尽量做到集中控制做到集中控制无链牵引优点16:44page 10218无链牵引随着采煤机向强力化、重型化及大倾角的发展，其总装机功率已超过随着采煤机向强力化、重型化及大倾角的发展，其总装机功率已超过2000kW2000kW，牵引力已达到，牵引力已达到10

13、00kN1000kN。链式牵引（强度）已不能满足要求。且。链式牵引（强度）已不能满足要求。且链断裂时释放的弹性会严重危及人身安全。故无链牵引获得广泛应用。链断裂时释放的弹性会严重危及人身安全。故无链牵引获得广泛应用。行走速度脉动小，采煤机运行较平稳。行走速度脉动小，采煤机运行较平稳。牵引力大，能适应大功率采煤机和高产高效的需要；牵引力大，能适应大功率采煤机和高产高效的需要；取消了链牵引的张紧装置，使工作面切口缩短。对取消了链牵引的张紧装置，使工作面切口缩短。对底板起伏、工作面弯曲、煤层不规则等的适应性增底板起伏、工作面弯曲、煤层不规则等的适应性增强；强；适应采煤机在大倾角（可达适应采煤机在大倾

14、角（可达5454）条件下工作，利）条件下工作，利用制动器还可使采煤机的防滑问题得到解决。用制动器还可使采煤机的防滑问题得到解决。链牵引16:44page 10219链牵引机构的组成包括矿用圆环链、链轮、链接头和紧链装置等。链牵引机构的组成包括矿用圆环链、链轮、链接头和紧链装置等。根据链轮的安装位置分根据链轮的安装位置分立式链轮立式链轮和和水平链轮水平链轮两种，常用立式链轮。两种，常用立式链轮。链牵引的牵引链节距较大，当链轮作等速运转时，牵引链相对链轮的移链牵引的牵引链节距较大，当链轮作等速运转时，牵引链相对链轮的移动是周期性变化的，牵引速度波动大、负载不平稳，这是产生动是周期性变化的，牵引速度

15、波动大、负载不平稳，这是产生动载荷的动载荷的原因之一原因之一。由于牵引链存在弹性伸长量，采煤机移动时产生冲击振动，引起切屑断由于牵引链存在弹性伸长量，采煤机移动时产生冲击振动，引起切屑断面的急剧变化，这是产生面的急剧变化，这是产生动载荷的另一原因动载荷的另一原因。近年来链牵引逐渐被无链牵引的采煤机所替代。近年来链牵引逐渐被无链牵引的采煤机所替代。主动链轮；主动链轮；3- 3-导向链轮；导向链轮；3- 3-牵引链；牵引链；4- 4-拉紧装置拉紧装置传动机构16:44page 10220电气传动、液压传动和机械传动，也称为电气传动、液压传动和机械传动，也称为电牵引电牵引、液压牵引液压牵引和和机械牵引机械牵引电牵引优点电牵引优点：具有良好的牵引特性：前进时提供牵引力，下滑时发电制动。具有良好的牵引特性：前进时提供牵引力，下滑时发电制动。可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止采煤机下滑的制动可用于大倾角煤层：牵引电动机轴端装有停机时防止采煤机下滑的制动器。可用在器。可用在5555倾角的煤层。倾角的煤层。运行可靠，使用寿命长：运行可靠，使用寿命长： 无磨损，使用可靠，故障