机械类综合课程设计

辽宁工程技术大学毕业设计（论文）兰州大学机械类综合课程设计题目：综采工作面设备选型设计班级：机械二学位15—1姓名：夏雨学号：1501210122指导教师：完成日期：2017.01.04 任务书一、设计任务及要求(1)根据所给原始数据进行采煤机选型的详细计算；(2)编写综采工作面采煤机选型设计说明书；(3)采煤设备与工作面综采设备配套关系图设计原始数据及条件：煤层厚度截割阻抗A（N/mm）煤层倾角顶板条件工作面长度（m）设计产量（万T/a）生产安排HmaxHmin老顶直接顶4.42.724016III级3类2252501.一年工作日按300天计算2.实行三班工作制，两班采煤，一班准备，每天生产16小时。二、上交材料（1）综采工作面设备布置图（A0或A1）1张（2）综采工作面选型设计说明书。（约5000-8000字）1份三、进度安排(参考)本课程设计要求在2周内完成。(1)第l～2天，熟悉设计任务，收集相关资料(2)第3～7天，拟定设计方案(3)第8～10天，绘制图纸(4)第11～12天，编写说明书(5)第13～14天整理及答辩五、成绩评定优秀良好中等及格不及格满分得分平时表现勤奋好学，善于思考勤奋积极，态度认真比较勤奋不够勤奋不勤奋，态度不端正10图纸质量方案合理新颖，表达规范方案合理，图纸比较规范方案一般，图纸基本规范方案基本合理，图纸欠规范方案不合理，图纸不规范40说明书质量内容全面，准确内容全面，基本准确内容一般，准确性一般内容基本全面，有小错误内容不全，错误较多20答辩回答问题准确流利回答问题比较准确回答问题基本准确回答问题欠准确回答错误30总分100综合评定成绩：□优秀、□良好、□中等、□及格、□不及格指导教师日期2017.01.04摘要本设计主要研究了综采工作面采煤机的设计综合机械化采煤是指完成落煤，装煤，运煤以及顶板支护等一系列机械化的总称。本设计所研究的煤层采高2.7-4.4米的中厚煤层，是较为常见的，所以选型比较容易，采煤机型号的选择主要根据煤层硬度，厚度，倾角等因素来选取，选型后计算采煤机的主要参数，采高，截深，生产力，牵引速度，牵引力，截割速度和装机功率，然后选择与之能够配套的相关设备。AbstractThisdesignstudyofthefullymechanizedcoalfaceminerdesignmechanizedminingofcoalisusedtofinishoff,installedaseriesofgeneralmechanizedcoal,coalandroofsupportandthelike.Thedesignofthestudy2.7-4.4metershighseammininginthickcoalseam,ismorecommon,sotheselectioneasier,Shearermodelselectionbasedprimarilyoncoalseamhardness,thickness,angleandotherfactorstoselect,aftertheselectioncalculationthemainparametersofshearer,cuttingheight,cuttingdepth,productivity,speedtraction,traction,cuttingspeedandinstalledpower，andthenchoosetobeabletosupporttherelevantequipment.目录5.2.6刮板输送机刮板链强度验算 346液压支架 366.1液压支架架型的确定 366.1.1顶板类型及其分类 366.2液压支架参数的确定 386.2.1支架高度确定 386.2.2支架的伸缩比确定 396.2.3顶梁长度的确定 396.2.4顶梁宽度的确定 406.2.5底板的长度确定 416.2.6底座的宽度 416.2.7支架中心距 416.2.8支架移架步距 416.2.9支护强度和工作阻力 416.2.10初撑力确定 436.2.11移架阻力及推溜力 436.3初选液压支架型号 436.4性能验算 446.4.1底板比压校核 446.4.2工作阻力（支架强度）初撑力验算 446.4.3顶板覆盖率 446.4.4支架布置台数 456.5端头支架 456.6小结 467顺槽转载机选型 467.1桥式转载机概述 467.2转载机选型计算 467.2.1转载机运输能力计算 467.2.2选择转载机 478乳化液泵站的选型 488.1乳化液泵站的组成 488.2乳化液泵站的计算 488.2.1乳化液泵站压力的确定 488.2.2乳化液泵站流量的确定 508.2.3选择乳化液泵 518.2.4乳化液泵的电机功率 518.3乳化液箱容积的验算 528.4乳化液 538.5小结 539综采工作面通风系统及合理配风量确定 549.1综采工作面通风系统确定 549.2综采工作面合理通风参数及其配风量 549.3小结 5510综采工作面三机配套 5510.1工作面三机生产能力配套 55参考文献 581综述1.1工作面综述此工作面设计长度225m，煤层厚度2.7m--4.4m。老顶为III级，直接顶为3类，截割阻抗240N/mm，煤层倾角16°，底板坚硬，设计年产量250万吨。1.2选型的基本原则1.2.1采煤机⑴采煤机必须满足煤层开采厚度和煤的切割阻力的需要，要与煤层的倾角适应。⑵采煤机以最小的电耗获得最大的采煤速度即最大的生产能力，以及获得最佳的块度。⑶要考虑与支架和运输机配套，与支架移支速度和运输机运煤能力相适应。⑷具备有效的喷雾抑尘装置。1.2.2运输机⑴要满足工作面长度和倾角对于运输机铺设长度和稳定性的要求。⑵运输机必须与采煤机的能力相适应，要保证采煤机效能的发挥。⑶要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜（或不骑溜）正常运行。⑷能在正常状态下随采煤机之后适当弯曲，并配有清扫浮煤的装置，并使移置液压支架和拖动电缆方便。1.2.3液压支架⑴要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。⑵要移得走，它的结构形式和支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性。支架底座要适应底板岩石的抗压强度，以防底软而使支架陷入底板。⑶要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支架稳定性的要求。⑷要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套。⑸要考虑投资，力求以较低的投资获得所需的技术经济效果。支架复用次数高，损坏情况少，即能降低吨煤成本。由于以上这些要求显而易见，故不拟作过多的说明。按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：⑴薄煤层从最小可采厚度到1.3m；⑵中厚煤层1.3-3.5m；⑶厚煤层大于3.5m。按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：⑴缓倾斜煤层0°-25°；⑵倾斜煤层25°-45°；⑶急倾斜煤层45°-90°。倾角小于12°的煤层对于综采机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；使支架的横向稳定性变坏，甚至下滑、倾倒；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。1.2.4其他设备选型原则乳化液泵站的选型要结合液压支架来进行选型，乳化液泵站的公称压力和公称流量能够提供液压支架符合正常工作的初撑力要求，移动变电站通过工作面机械设备的功率，功率因数等参数的计算进行选型，移动变电所的输出电压及容量满足工作面机械设备正常工作与生产要求。2.概况2.1国外采煤机的发展历史在20世纪70年代初期，国外部分厂商开始在煤矿机械上使用电气调速技术，用于改进采机械设备的牵引方式。美国JOY公司研制成功了1LS多电机横向布置直流电牵引采煤机，此后又陆续研制了2LS-6LS等型多电机横向布置电牵引采煤机。7LS5采煤机总功率1940kW,牵引速度30m/min,采用JOYUltratrac2000型强力销轨无链牵引系统,加大销轨节距和宽度,并采用锻造销排,装备了与6LS5型通用的JNA机载计算机信息中心,具有人机通讯界面、故障诊断图形显示和储存、无线电遥控、牵引控制和保护等功能。德国公司于1976年研制成功直流电牵引采煤机,并基本停止了液压牵引采煤机的研发,此后又陆续开发了多种形式电牵引采煤机。20世纪90年代开发的SL系列横向布置交流电牵引采煤机,将截割电机布置在摇臂上。其中SL500型电牵引采煤机装机功率达1815kW,最大牵引力869kN;SL300型电牵引采煤机总装机功率1138kW,采用双变频器一拖一系统,最大牵引速度达36.7m/min;SL1000型采煤机装机功率达2600kW,牵引力1003kN。控制系统具有交互式人机对话、设备状态监测与故障预报、在线控制、数据传输等功能。英国long-Airdox公司于1984年研制成功第1台将截割电机布置在摇臂上的多电机横向布置Electra55V型直流电牵引采煤机,在此基础上又开发出功率更大的Electra1000型直流电牵引采煤机。20世纪90年代,在Electra系列机型基础上,进一步加大功率,改进控制系统,开发了EL系列交流电牵引采煤机,主要机型EL600、EL1000、EL2000、EL3000型。在EL系列机型上装置的Impact集成保护及监控系统具有负荷控制、机器监控、采煤机自动定位、自动调高、区域控制、智能化安全联锁、随机故障诊断和数据传输等功能。日本三井三池制作所1987年后陆续研制成功多种截割电机纵向布置的MCLE-DR系列交流电牵引采煤机,近几年又开发了截割电机横向布置的多电机交流电牵引采煤机。采煤机装有微机工况监测及故障诊断系统,可数字显示牵引速度、滚筒位置、留顶底煤厚度、电机负载及各处温度,具有无线遥控装置,并可加装红外线发射器操纵采煤机。波兰在与中国合作研制成功KSE-344型薄煤层交流电牵引采煤机的基础上，陆续开发了KSE-360、KSE-700、KSE-800RW/2BP、KSE-535S、KSE1000型等交流电牵引采煤机。采煤机截深有630mm提高到800-1000mm。前苏联20世纪70年代研制出K128Ⅱ直流电牵引采煤机后，又相继研制成功多种直流电牵引采煤机。90年代开发了K-88型等交流电牵引采煤机。总体来看，俄罗斯的电牵引采煤机功率较小，直流牵引，性能参数较低。2.2我国采煤机的发展历史从上世纪八十年代开始，我国进入了采煤机发展的兴旺时期，在广泛吸取国外先进技术的同时，不断的实践创新，锐意进取，重视采煤机成系列的开发，不断矿大使用范围，同时推广使用无连牵引，是采煤机工作更平稳，使用更更安全。在九十年代，电牵引技术逐渐成熟，多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流，为提高生产效率立下了汗马功劳。随着科技的进步，开发高产高效矿井综合配套设备已成为我国煤炭科技发展的主流：大功率、大截深电牵引采煤机被广泛的开发和使用，一些世界前沿的先进技术也被用到了采煤机的开发应用中，如变频技术，远程监控、无线遥控等等，为更好的服务我国煤矿事业奠定了坚实的基础。1991年，煤炭科学总院上海分院与波兰合作，在国内率先研制成功了我国第一台交流变频调速技术的薄煤层爬底板采煤机后，上海分院又先后研制成功了截割电机纵向布置的交流电牵引采煤机、截割电机横向布置的适用于中厚和较薄煤层的交流电牵引采煤机，并成功应用于晋城、淮南、徐州、大同等矿务局。到目前为止，国内采煤机生产厂家均对交流电牵引采煤机进行了大量的研究开发。上海分院研制的MG系列电牵引采煤机已形成9大系列共几十个品种，现正在开发装机功率达1800kw的交流电牵引采煤机；太原矿上机器厂与上海分院合作，将AM500液压牵引采煤机改造成MG375/830-WD型交流电牵引采煤机后，又与兖州矿业集团合作，研制成功了MGTY400/-3.3D型交流电牵引采煤机；鸡西煤机厂与上海分院合作将MG2×300-W型液压牵引采煤机改造MG300/360-WD型交流电牵引采煤机后，又开发了MG200/463型、MG400/985型交流电牵引采煤机；辽源煤机厂与邢台矿业集团合作研制成功了我国首台应用电磁转差离合器调速技术的MG668-WD型电牵引采煤机；无锡采煤机厂与中纺机电研究所合作，开发研制成功了国内首台应用开关磁阻电机调速技术的MG200/500-CD型电牵引采煤机。采煤机发展到现在，随着各项技术的掌握，我国将在以下方面进行攻关研究，力争赶上世界先进水平：1.大功率、大截深电牵引采煤机的进一步研究；2.大功率采煤机的工况监制。故障诊断于控制系统的研究；3.为最大限度的利用我国能源，着力研制发展薄煤层采掘机；4.应用高新技术，严格管理，提高可靠性.在电牵引采煤机的研制领域，我国虽然取得了一些客观的成绩，但与目前与国外先进的采煤机相比，再总体参数性能方面尚有较大差距，某些关键部件的性能、功能、适用范围还亟待完善和提高，尤其是线监控、故障诊断及预报、信号传输与采煤机自动控制、传感器等智能化技术和机械部件的可靠性、寿命与国外的相比差距很大，此外，我国在采煤机的机械结构参数设计、加工制造和材质性能上与国外先进水平也有较大的差距。因此，为提高产品质量，采煤机的机械传动系统理论设计尚需加大研究力度。2.3中国电牵引采煤机的发展状况2.3.120世纪70年代是我国综合机械化采煤起步阶段20世纪70年代初期，煤炭科学研究总院上海分院集中主要科技骨干，研制出综采面配套的MD-150型双滚筒采煤机，另一方面改进普采配套的DY100型、DY150型单滚筒采煤机；70年代中后期，制造出MLS3-170型双滚筒采煤机。20世纪70年代我国采煤机的发展有以下特点：1．装机功率小例如，MLS3-170型双滚筒采煤机，装机功率170KW；KD-150型双滚筒采煤机，装机功率150KW；DY-100和DY-150型单滚筒采煤机，装机功率100KW和150KW。2．有链牵引，输出牵引力小此时期的采煤机牵引方式都是圆环链轮与牵引链轮啮合传动，传递牵引力小，牵引力在200KN以下。3．牵引速度低由于受液压元部件可靠性的限制，设计的牵引力功率较小，牵引速度一般不超过6m/min。4．自开切口差由于双滚筒采煤机摇臂短,又都是有链牵引,很难割透两端头,且容易留下三角煤,故需要人工清理,单滚筒采煤机更是如此.5．工作可靠性较差我国基础工业比较薄弱,元部件质量较差,反映在采煤机的寿命普遍较低,特别是液压元部件的损坏比较严重。2.3.220世纪80年代是我国采煤机发展的兴旺时期20世纪70年代后期，我国总共引进143套综采成套设备。世界主要采煤机生产国如英国、德国、法国、波兰、日本等都进入中国市场，其技术也展示在中国人的面前，为我们深入了解外国技术和掌握这些技术创造了条件，同时通过20世纪70年代自行研制采煤机的实践，获得了成功和失败的经验与教训，确立了我国采煤机的发展方向，即仿制和自行研制并举。解决难采煤层的问题是20世纪80年代重大课题之一：具体的课题是薄煤层综合机械化成套设备的研制：大倾角综采成套设备的研制：“三硬”、“三软”4．5m一次采全高综采设备的研制：解决短工作面的开采问题，短煤臂采煤机的研制。据初步统计，20世纪80年代自行开发和研制的采煤机品种有50余种，是我国采煤机收获的年代，基本满足我国各种煤层开采的需要，大量依靠进口的年代已一去不复返了。20世纪80年代采煤机的发展有如下特点：1．重视采煤机系列的开发，扩大使用范围20世纪70年代开发的采煤机，一种类型只有一个品种，十分单一，覆盖面小，很难满足不同煤层开采需要。20世纪80年代起重视系列化采煤机的开发工作，一种功率的采煤机可以派生出多种机型，主要元部件在不同功率的采煤机上都能通用，这样不仅扩大了工作面的适应范围，而且便于用户配件的管理。采煤机系列化是20世纪80年代采煤机发展中非常突出的特点。2．元部件攻关先行，促使采煤机工作可靠性的提高总结20世纪70年代采煤机开发中的经验教训，元部件的可靠性直接决定采煤机开发的成功率，所以功关内容为：主电机的攻关，以解决烧机的现象；齿轮攻关，从选择材质上，热处理工艺上着手，学习国内外先进技术成功经验，以德国齿轮为目标进行攻关，达到预期目的，解决了低速重载齿轮早失效的问题：液压系统和液压元部件的攻关，主油泵和油马达的可靠性直接影响牵引部工作的可靠性，在20世纪80年代中期，把斜轴泵、斜轴马达、阀组和调速机构等都列入重点攻关内容。3．无链牵引的推广使用，使采煤机工作平稳，使用安全在引进大功率采煤机的同时，无链牵引技术传入中国，德国艾柯夫公司的销轨式无链牵引和英国安德森公司的齿轨式无链牵引占绝大多数，而且技术成熟。为此，我国研制采煤机的无链牵引都向引进机组的结构上靠拢。仿制和引进技术生产的采煤机更是如此。无链牵引使采煤机工作平稳，使用安全，承受的牵引力大，因此，得到用户的广泛欢迎，大功率采煤机都采用无链牵引系统。2.3.320世纪90年代至今是我国电牵引采煤机发展的时代进入20世纪90年代后，随着煤炭生产向集约化方向发展，减员提效，提高工作面单产成为煤炭发展的主流，发展高产高效工作面势在必行，此采煤机开发研制围绕高产高效的要求进行，其主要方向是：1.大功率高参数的液压牵引采煤机：最具代表性的机型是MG2X400－W型采煤机。2.高性能电牵引采煤机：电牵引采煤机的研制从20世纪80年代开始起步，20世纪90年代全面发展，电牵引的发展存在直流和交流两种技术途径。进入20世纪90年代后，交流变频调速技术在中厚煤层采煤机中推广使用，上海分院先后开发成功MG200/500-WD、MG200/450-BWD、MG250/600-WD、MG400/920-WD和MG450/1020-WD等采煤机，变频调速箱可以是机载，也可以是非机载。另外派生出8种机型，都已投入使用，取得较好的效果。太原矿山机械厂在引进英国Electra1000直流电牵引全套技术的基础上，开发出MG400/900-WD和MG250/600-WD型两种电牵引采煤机，鸡西煤机厂、辽源煤机厂也开发了交流电牵引采煤机。国产电牵引采煤机虽然发展速度很快，但在性能和可靠性上与世界先进国家的I采煤机相比，还存在较大的差距，所以一些有实力的矿务局，在装备高产高效工作面时，把目光移到国外，进口国外先进电牵引采煤机。如神府华能集团引进美国的7LS、6LS电牵引采煤机；兖州矿业集团公司引进德国的SL-500型和日本的MCLE-DR102型交流电牵引采煤机，但由于价格昂贵，故引进数量较少，90年代采煤机技术发展的特点如下：1．多电机驱动横向布置的总体结构成为电牵引采煤机发展的主流我国开发的电牵引采煤机，一般都采用横向布置。各大部件由单独的电动机驱动，传动系统彼此独立，无动力传递，结构简单，拆装方便，因而有取代电动机纵向布置的趋势。2．我国采煤机的主要参数与世界先进水平的差距在缩小在装机功率方面，我国的液压牵引采煤机装机功率达到800KW，电牵引采煤机装机功率达到1020KW，其牵引功率为2X50KW，可满足高产高效工作面对功率的要求。在牵引力和牵引速度方面，电牵引的最大牵引力已达到700KN，最大牵引速度达12．56m/min,微处理机的工矿监测、故障显示、无线电离机控制等方面已达到较高技术水平。3．液压紧固技术的开发研究取得成功采煤机连接构件经常松动是影响工作可靠性的重要因素，而且解决难度较大，液压螺母和专用超高压泵，在电牵引采煤机中得到推广应用，防松效果显著，基本解决采煤机连接可靠性的问题。回顾这30多年我国采煤机发展的历程，走的是一条自力更生和仿制引进结合的道路，也是一条不断学习国外先进技术为我所用的发展道路，从20世纪70年代主要靠进口采煤机来满足我国生产需要，到近年几乎是国产采煤机占我国整个采煤机市场，这也是个了不起的进步。我国从20世纪80年代末期,煤科总院上海分院与波兰合作研制开发了我国第1台MG3442PWD薄煤层强力爬底板交流电牵引采煤机,在大同局雁崖矿使用取得成功。借助MG3442PWD电牵引采煤机的电牵引技术,对液压牵引采煤机进行技术更新。第1台MG300/6802WD型电牵引采煤机是在鸡西煤矿机械厂生产的MG300系列液压牵引采煤机的基础上改造成功,并于1996年7月在大同晋华宫矿开始使用。与此同时,在太原矿山机器厂生产的AM2500液压牵引采煤机上应用交流电牵引调速装置改造MG375/8302WD型电牵引采煤机。截止目前,我国已形成5个电牵引采煤机生产基地,鸡西煤矿机械厂、太原矿山机器厂、煤炭科学研究总院上海分院、辽源煤矿机械厂生产交流电牵引采煤机,西安煤矿机械厂则生产直流电牵引采煤机。我国近期开发的电牵引采煤机有以下特点:1.多电机驱动横向布置电牵引采煤机。截割电机横向布置在摇臂上,取消了螺旋伞齿轮和结构复杂的通轴。2.总装机功率、牵引功率大幅度提高,供电电压(对单个电机400kW及以上)由1140V升至3300V,保证了供电质量和电机性能。3.电牵引采煤机以交流变频调速牵引装置占主导地位,部分厂商同时也研制生产直流电牵引采煤机。4.主机身多分为3段,取消了底托架,各零部件设计、制造强度大大提高,部件间用高强度液压螺母联接,拆装方便,提高了整机的可靠性。5.电控技术研究和采煤机电气控制装置可靠性不断提高。在通用性、互换性和集成型方面迈进了一大步,功能逐步齐全,无线电随机控制研制成功,数字化、微机的电控装置已进入试用阶段。6.在横向布置的截割电机上,设计使用了具有弹性缓冲性能的扭矩轴,改善了传动件的可靠性,对提高采煤机的整体可靠性和时间利用率起到了积极作用。7.耐磨滚筒及镐形截齿的研究,推进了我国的滚筒及截齿制造技术,开发研制的耐磨滚筒,可适用于截割f=3～4的硬煤。具有使用中轴向力波动小,工作平稳性好,块煤率高,能耗低等优点。2.4采煤机的发展趋势80年代以来，滚筒式采煤机在结构、性能参数、可靠性和易维修性上都有很大的改进。归结起来，滚筒式采煤机有以下特征和发展趋势：1.增大功率和能力为了适应综采工作面高产、高效和在不同地质条件下快速截割煤岩的需要，不论厚、中厚和薄煤层的采煤机均在不断增大装机功率和生产能力。2.电牵引采煤机已成为主导机型目前电牵引采煤机已成为德国、英国、美国、日本和法国等主要生产国的主导机型。3.增大牵引速度和牵引力，并改进无链牵引机构为了适应综采高产高效的要求，近代采煤机的牵引速度和牵引力都有较大的增大。4.机器的结构布置有新的发展近年来不断发展和研制出了多机横向布置、部件可侧面拉装的整机箱式机身、纵向布置采煤机的牵引部和截割部合为一个部件、破碎机采用单独电动机传动、改进挡煤板传动装置、无底托架或不用整体底托架等新的结构布置方式。5.截割滚筒的革新和改进截割滚筒的改进是围绕增大截深、减低煤尘、增大块煤率和提高寿命等目标进行的其主要改进有增大截深、采用强力截齿、增大块煤率和减少煤尘生成、滚筒设计CAD、高压水射流喷雾降尘和助切、加固滚筒结构等方面。6.扩大采煤机的使用范围，不断开发难采煤层的机型薄煤层、厚煤层、硬粘并有夹矸煤层、大倾角、破碎顶板等难采煤层的机型的发展有，开发出了薄煤层、厚煤层、大倾角、短机身、窄机身等机型。7.提高采区工作电压80年代以前，各国采区工作面设备电压多为1000V左右。随着综采设备向大功率发展，目前采煤机最大功率达1220kW,截割电机最大功率达6000kW，刮板输送机最大功率达1125kW，驱动电机最大功率达525kW，加上工作面长度的不断增长，所以必须提高采区的供电电压，目前各国生产的大功率采煤机，其供电电压一般为2300、3300、4160和5000V等几档。8.采用微电子技术，实现机电液一体化的采集、工况监测、故障诊断和自动控制现代采煤机均装有功能完善的用微处理器控制的数据采集、工况监测、故障诊断和自动控制，这是代表采煤机水平的重要标志。现代采煤机的微处理系统除了工况监测，还可以对其采集信息进行分析处理，再输出显示、存储、控制和传输等，以实现检测、预警、保护、健康诊断、事故查询、维修指导和调度分析等多种功能。9.贯彻标准化、系列化和通用化原则，加速开发适合不同地质条件的新机型目前各主要采煤机生产厂家都十分重视三化原则，将采煤机各主要部件:如电动机、截割部固定减速箱、摇臂、滚筒、牵引部、截牵箱、行走箱、牵引机构等）制定标准，作为适合不同条件的通用部件，各部件间的连接尺寸一致。这样，就可以根据不同的地质条件的要求，很容易用积木式方法将各部件组合成新机型，以扩大采煤机的系列和加速研制过程。10.提高采煤机的可靠性和寿命，提高易维修性，缩短井下更换部件时间，延长大修周期，提高机器的使用率和开机率。3.综采工作面概述综采设备是指综合机械化采煤工作面机电设备的总称。综采工作面成套设备以采面所需设备为核心，一般情况下，其成套机械和电器设备布置分别如图2-1所示。综采设备将各种相对独立的机械合理地组合在一起，在工艺过程中协调工作，使采煤工作面的破、装、运、支全部工序实现机械化。综采设备包括滚筒采煤机或刨煤机、可弯曲刮板输送机、液压支架以及各种供电、供液设备和其他辅助设备。图2-1滚筒采煤机综采工作面设备布置图1-端头支架；2-液压安全绞车；3-喷雾泵站；4-液压支架；5-刮板运输机；6-双滚筒采煤机；7-端头支架；8-集中控制台；9-配电箱；10-乳化液泵站；11-移动变电站；12-轨道；13-带式输送机；14-转载机；15-煤仓工作面主要设备及功能如下：采煤机采煤机是完成破煤、装煤工序的一种机械设备。当前普遍使用的是可调高的双滚筒采煤机，它可以骑在可弯曲刮板输送机上沿工作面穿梭割煤，一般截深为600mm或800mm，最大截深可达1000mm。刮板输送机可弯曲刮板输送机是完成工作面运煤的机械，同时它还作为采煤机械的导轨，以及液压支架及推移输送机的支点。液压支架液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备，用于支护、移架、推移运输机和管理顶板。端头支架端头支架是用于加强工作面端部（上下出口）顶板支护的液压支架。排头支架排头（或称过渡）支架是用于可弯曲刮板输送机机头、机尾放置电动机、减速箱和液力偶合器处支护顶板的液压支架，它比工作面中间架滞后一个步距，顶梁长于中间架一个步距。转载机转载机是20-60m长的刮板输送机。它一端与工作面输送机机头相搭接，另一端骑在可伸缩胶带输送机的机尾上，其作用是将刮板输送机运出的煤炭转移到胶带输送机上，它可随工作面的推进进行整体移动，转载机常配置破碎机。可伸缩胶带输送机可伸缩胶带输送机是工作面运输巷中的运煤设备。通过其贮带装置，可调节输送机的长度。当工作面前进式或后退式回采时，能做到伸长或缩短。乳化液泵站乳化液泵站是供给液压支架和其他液压装置压力液的动力设备。除以上设备外，上端巷道中还设有运送设备和材料的单吊车，或搬运绞车，以及在倾斜角度较大时防止采煤机下滑的液压安全绞车；下端巷道中设有供电移动变电站和配电点，以及刮板输送机和巷道转载机的监视、控制、通讯照明的集中控制台。如上所述，综采成套设备主要由采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、破碎机及胶带输送机等组成，这些设备不是孤立的“单机”，而是结构上需要相互配合、功能上需要相互协调的有机整体，具有较强的配套要求和较高的可靠性要求。组成综采成套设备的每一种机械设备，都有严格限定的适用条件，选型不当会导致设备不配套、生产效率低、经济效益差。因此，设备的正确选型设计是充分发挥其效能，实现综采工作面高产高效、经济安全运行的前提采煤机的组成采煤机主要由电动机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成（如图1-1）。电动机：是滚筒采煤机的动力部分，它通过两端输出轴分别驱动两个截割部和牵引部。采煤机的电动机都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以缩小电动机的尺寸。牵引部：通过其主动链轮与固定在工作面输送机两端的牵引链3相啮合，使采煤机沿工作面移动，因此，牵引部是采煤机的行走机构。左、右截割部减速箱：将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂5的齿轮，驱动滚筒6旋转。滚筒：是采煤机落煤和装煤的工作机构，滚筒上焊有端盘及螺旋叶片，其上装有截齿。螺旋叶片将截齿割下的煤装到刮板输送机中。为提高螺旋滚筒的装煤效果，滚筒一侧装有弧形挡煤板7，它可以根据不同的采煤方向来回翻转180°。图2-2双滚筒采煤机1-电动机；2-牵引部；3-牵引链；4-截割部减速箱；5-摇臂；6-滚筒7-弧形挡煤板8-底托架；9-滑靴；10-调高油缸；11-调斜油缸；13-电气控制箱底托架：是固定和承托整台采煤机的底架，通过其下部四个滑靴9将采煤机骑在刮板输送机的槽帮上，其中采空区侧两个滑靴套在输送机的导向管上，以保证采煤机的可靠导向。调高油缸：可使摇臂连同滚筒升降，以调节采煤机的采高。调斜油缸：用于调整采煤机的纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的截割要求。电气控制箱：内部装有各种电控元件，用于采煤机的各种电气控制和保护。此外，为降低电动机和牵引部的温度并提供内外喷雾降尘用水，采煤机设有专门的供水系统。采煤机的电缆和水管夹持在拖缆装置内，并由采煤机拉动在工作面输送机的电缆槽中卷起或展开。初选采煤机采煤机有许多种如西安煤矿机械厂，辽源煤矿机械厂，三一重装。现开采工作面煤层厚度2.7-4.4m,煤层倾角16°，工作面长度225m,生产能力250万吨/年，一年工作按300天计算，实行三班制工作，二班采煤，一班准备，每天生产呢时间为16小时。选型如表1-1表2-1采煤机选型表型号MGD-150MGD-200BIMG-200采高/m1.3-2.51.0-1.81.2-2.0截深/m1.00.630.63适应倾角/（°）≤25°≤25°≤25°滚筒直径/m1.250.91.4装机总功率/kw150200200摇臂长度形式/mm116812861330摇臂摆动中心距/mm532257225850牵引力/KN120250250牵引速度/m/min0-6.00-6.00-6.0牵引方式液压链牵引液压链牵引液压链牵引机面高度/mm10707501000卧底量/mm175206300喷雾方式内外喷雾内外喷雾内外喷雾电压/V114011401140总质量/t12.5153.1滚筒的确定3.1.1滚筒直径式中：——螺旋滚筒装煤效率；对小直径滚筒，=0.59～0.63；对大直径滚筒，=0.56～0.59。——采高，计算时取最大采高，4.4m。则：=m由于综采工作面双滚筒采煤机一般都是一次采全高，故滚筒直径应稍大于最大采高之半，即＞目前采煤机滚筒直径已经系列化，分别为0.6m、0.65m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.25m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.3m、2.6m、2.7m、2.8m、3.0m、3.2m。计算结果要按照滚筒系列化标准进行圆整后，最后确定滚筒直径为2.6m滚筒的截深工作机构（如滚筒）每次切入煤体的深度称为截深。截深过小，采煤机生产率受到影响，但加大截深，会使支架的步距加大，顶梁长度和千斤顶行程也要加大；同时也使采煤机电机功率及运输机的输送能力加大。目前采煤机的截深有：0.5，0.6，0.7，0.75，0.8，0.865、0.9及1.0m等几种。目前我国多数采煤机的截深在0.6m左右。在薄煤层中，由于牵引速度不能太快，为了提高生产率，采煤机截深可加大到0.75~1.0m，现代的点牵引采煤机，为了使其生产率满足高产高效的要求，截深普遍达到0.8-1.0m，少数可达到1.2m,这需要大的装机功目初步确定采煤机截深为0.6m。滚筒的转速滚筒转速的取值：直径为0.5～0.6m的滚筒转速n=80～120r/min；直径为1.8～2.0m的滚筒转速n=30～40r/min。大直径滚筒选用低档转速，小直径滚筒选用高档转速。为防止碎煤抛过筒缘循环的转速，一般认为滚筒转速为30～50r/min较适宜，目前滚筒转速有降低的趋势。根据上述所确定的采煤机滚筒直径为２.６m，设计推荐滚筒转速为30r/min较合适。目前常用的截割速度，最好在4m/s左右。过高将使煤尘增多，大大降低截齿的寿命。Vj=式中——选定的滚筒直径，2.6m；——选定的滚筒转速。则：根据上述验算结果，截割速度为符合要求。3.2采煤机生产率3.2.1理论生产率在给定条件下，以最大参数连续运行时的生产率称为理论生产率，理论生产率的计算公式为：式中——理论生产率，；——工作面平均采高，；——滚筒有效截深，；——给定条件下可能的最大牵引速度，——煤的密度，一般为则：采煤机的理论生产率是确定与其配套设备生产能力的依据，是由工作条件、机器工况和结构参数确定的。在实际工作中，只有与其配套的设备生产能力大于采煤机的生产能力时，采煤机才能达到给定的理论生产率。技术生产率考虑根据循环图表而进行的辅助工作，如更换截齿、开切口、检查机器和排除故障所花费时间后的生产率称为技术生产率，技术生产率的计算公式为：式中——技术生产率，；——采煤机技术上可能达到的连续工作系数，一般=。则：3.2.2实际生产率实际使用中，考虑了工作中发生的所有类型的停机状况，如处理输送机和支架的故障、处理顶底板事故等。使用生产率可由下列公式计算：式中——实际生产率，；——采煤机在实际工作中的连续工作系数，一般=。则：3.2.3采煤机允许的最大牵引速度随着装机容量的加大，采煤机牵引速度已达8～13，国外有的采煤机牵引速度高达。然而增加装机容量，加大牵引速度，并不是增加工作面生产能力的唯一途径，综合机械化采煤是一个复杂的生产过程，除了需要解决和改进技术和装备上的问题外，尚需改进管理上存在的问题，其中首要的问题是提高采煤机的开机率。采煤机最大牵引速度用下式计算：=式中——牵引速度，；——滚筒转速，30r/min；——每条截线上的齿数，一般取1～3；——滚筒的齿长若未知，可近似取刀型截齿=65～100mm；镐型截齿=60～80mm。则：3.3采煤机功率3.3.1预计装机功率采煤机的装机功率：式中——采煤机截煤的单位能耗，；一般取=1.1～4.4，硬煤及韧性煤取上限，软煤及脆性煤取下限。本次设计取2.5。则：3.3.2采煤机牵引力采煤机的牵引力与装机容量关系密切，装机功率150kW时，牵引力为160～180kN；装机容量300kW时，牵引力达250～300kN。牵引力与牵引机构的刚度系数、采煤机的质量、摩擦系数、牵引速度、截割阻力及载荷的不均衡性、机道形状等因素有关，很难精确计算，一般用经验公式确定。式中——牵引力，KN；——采煤机装机容量，KW。则：3.4牵引和辅助功率3.4.1采煤机的牵引功率牵引和辅助装置消耗装机功率的15%～20%，其中，牵引系统消耗的功率占到90%以上，故采煤机牵引功率：3.4.2辅助装置功率3.4.3装机功率上述计算结果，要按采煤机配备电动机的标准功率进行圆整。则采煤机实际装机功率：采煤机的装机容量是由生产能力决定的，生产能力为500～700t/h时，装机容量约600～750kW。国外一些采煤机的生产能力已达到1500～2000t/h，其装机容量也高达1100～1500kW。采煤机的生产能力正比于采高，因此也可以根据采高估计装机容量的大小。对于硬煤，装机功率应加大一倍。所以本次采煤机采用的是MGD-200B型号的采煤机。4.采煤机的安装与维护4.1采煤机的井上验收及试运转4.1.1井上验收新采煤机与大修后的采煤机应组织验收，要根据有关技术标准、规范来检验采煤机的配套情况、技术性能、质量、数量及技术文件是否齐全合格。参加验收的人员必须熟悉采煤机的性能，了解采煤机的结构和工作过程。采煤机司机和维修人员一定要参加验收工作。采煤机的验收包括以下内容：1.列出采煤机各部件名称及数量，检查各部件是否完整。2.根据采煤机的技术特征，检查是否符合要求。3.检查配套的刮板输送机、液压支架及桥式转载机等的配套性能和配套尺寸是否符合要求。4.进行采煤机的机械部分动作实验，检验各手把及部件的动作是否灵活、可靠，对底托架、滑靴及滚筒进行外观检查。5.进行采煤机电气部分的动作实验，检验各按钮的动作是否符合要求，各防爆部件及电缆进口是否符合要求。6.进行牵引部性能试验，包括空载跑合试验、分级加载实验、正转和反转压力过载实验以及牵引速度零位和正反向最大速度测定。空载跑合试验时，其高压管路压力不大于4MPa，油温升至40℃后，接通冷却水正、反向各运转1h，分级加载实验按额定牵引力的50％及75％加载，每级正、反向各运转30min，加载结束时油温不大于80℃。7.进行截割部性能试验时，包括空载跑合试验和分级加载实验。空载跑合试验须在滚筒额定转速下正、反向各转3h。分级加载实验按电动机额定功率的50％及75％加载，每级正、反向转30min，加载结束时，油温不大于100℃。8.将采煤机摇臂位于水平位置，16h后，其下沉量小于2mm。9.在不通冷却水的条件下，电机带动机械部分空运转1h，电机表面温度小于70℃，无异常振动声响及局部温升。4.1.2地面检查及试运转1.地面运转前检查的主要内容：（1）采煤机零部件是否齐全、完好。（2）运动部件的动作是否灵活可靠。（3）手把位置是否正确，操作是否灵活可靠。（4）外部管路连接是否正确，各接头处是否有漏水、漏油现象，各油池、油位润滑点是否按要求注入油脂。（5）各箱体腔内有无杂物和积水。（6）电气系统的绝缘、防爆性能是否符合要求。2.试运行（1）地面试运行一般不少于30min的整机运行。（2）操作各部手把，检查按钮动作是否灵活可靠。（3）注意各部机体运行的声音和平稳性。（4）测量各处温升是否符合要求。（5）摇臂升降要灵活，同时测量升到最高、最低位置的时间。（6）操作牵引换向手柄调速旋钮，使采煤机正、反向牵引，测量其空载转速是否符合要求，手把在中间零位时牵引速度是否为零。（7）在试验运行期间，要检查各部连接处是否漏油。（8）测量电机三相电流是否正常、平衡。4.2采煤机的装车下井采煤机经井上检查及试运转正常后，即可向井下运送，运输时，可根据矿井具体条件将采煤机拆成几部分，如拆成滚筒、摇臂、截割部减速箱、牵引部、电动机及底托架等几部分分别运输。但在各方面条件允许的情况下尽量少拆，条件允许可以不解体，这样可以减少安装工作量，同时对保证安装质量也大有好处。(一)井下运输注意事项1.采煤机下井时，应尽可能分解成较完整、较大的部件，以减少运输安装的工作量，防止设备损坏，并根据井下安装场地和工作面的情况，确定各部件下井的顺序，以便于井下安装。2.下井前所有齿轮腔和液压腔的油应全部放净，所有的外露的孔口必须密封，外露的结合面、偶合器、拆开的管接头及凸起易碰坏的操作手柄都必须采取保护措施。采煤机分解后的自由活动的部分，如主机架上的调高液压缸以及一些管路等都必须加以临时固定和保护，以防止在起吊、井下运输时损坏，并防止污水浸入设备内部。3.采煤机井下运输时，较大、较重的部件，如主机架、摇臂等用平板车运送，能装入矿车的可用矿车运送。平板车尺寸要适合井下巷道运输条件。4.用平板车运输时要找正重心、达到平稳，可以用长螺杆紧固在平板车上，不推荐使用钢丝绳或锚链固定，因为这种固定方式在运输途中容易松动使物品滑落，更不允许直接用铅丝捆绑。5.搬装、运输过程中，应避免剧烈震动、撞击，以免损坏设备。6.起吊工具，如绳爪、吊钩、钢丝绳、连接环要紧固可靠，经外观检查合格后才可使用。7.对起吊装置，其能力应考虑具有不低于5倍的安全系数；对推曳装置，其能力应考虑具有不低于2倍的安全系数。8.在平板车运输时，装物的平板车上不许站人，运送人员应坐在列车后的乘人车内，并应有信号与列车司机联系。9.平板车上坡运输时，在运输物体后不得站人。（二）装车顺序装车顺序就是指零件装车的先后排列程序。这种先后排列程序是由现场安装地点和井下运输条件来确定的。零部件进入安装地点的先后程序一般是右滚筒、右摇臂、右截割部减速箱、底托架、牵引部、电动机、左截割部减速箱、左摇臂、左滚筒及护板等。采煤机装车时应注意:1.根据机件的形态、重量选择平板车、材料车或矿车。小型采煤机装2~3车就可装完，大型采煤机使用车数就较多。如170型采煤机使用3t车时，一般需要装6车，第1车（平板车）装底托架（2件），第2车（平板车）装2个摇臂，第3车（平板车）装左截煤部连同牵引部，第4车（平板车)装截煤部连同电动机，第5车（材料车）装2个滚筒，第6车（矿车）装电缆、水管等零部件。2.所有装上平板车、材料车的部件必须捆绑牢固，并保持部件重心在平板车或材料车的中心附近。3.必须了解工作面的方向、安装地点与行车路线，根据安装次序进行配车，保证先安装的部件先到工作面。4.3采煤机的维护4.3.1采煤机的润滑由于采煤机负荷大、工作条件恶劣，并且是在移动中工作。因此采煤机使用寿命的长短和其工作效能能否发挥，在很大程度上取决于对它维护的好坏。采煤机维护的好坏，很大程度决定于润滑情况的好坏。尤其是液压牵引采煤机，其三分之二的故障是由于润滑方面造成的，因此必须高度重视采煤的润滑问题。给采煤机注油时，应注意以下事项：1.按设备润滑图表要求的油脂品种、牌号加注润滑油脂，严防加错油。2.油桶、油抽子要专用，油枪及其它油具要清洁，严防把杂物带进油池。3.液压油、齿轮油经过过滤后再注入采煤机，确保注入的油符合要求。4.注油量要适当，要符合说明书的要求。5.换油时油池中的旧油要放净，并将油池清洗干净。6.注油时严防水进入油池。7.注油后，盖板要密封可靠，螺丝紧固，严防松动，以防水和杂质混进油中。4.3.2日常维护采煤机日常维护的重点是注油和油质检查，以及连接螺栓、截齿、外露油管和水管、电缆等的检查。1.注油和油质检查（主要是泵箱用液压油）（1）泵箱应注N100抗磨液压油，不可任意使用不符合规定的液压油，不同牌号、同一牌号不同生产厂的液压油不可任意掺合。（2）注油容器和注油工具应专油专用，必要时使用前应清洗，注意保管，防止与灰尘、脏物接触。注油容器应经常清洗。（3）注油时必须经过滤（用100目以上的滤网），尤其是在补油、换油及更换过滤器时，严防脏物进入油池。（4）过滤器能否及时清洗和更换，以及清洗质量的好坏，对油箱工作的可靠性具有很大关系，务必认真对待。正常情况下粗过滤器每星期检查一次。但油箱经开盖检修后，空转lOmmn，应随即检查粗、精过滤器。粗过滤器在油箱检修后的一星期内应每天检查，直到滤油表面无明显脏物（纤维织物、金属屑末等）后，检查周期可延长至一星期或更长。精过滤器的工况可根据两低压压力表间的压差值判断，一旦压差超过0.5MPa时必须更换滤芯。更换滤芯后，应用手压泵对系统进行充油排气。液压油每月取样化验，凡超出表1中数值之一时即应换油。另外，也可根据外观和气味来判断油质好坏，决定是否需要换油，见表2。表3-1液压油更换极限指标化验项目换油指标测定方法粘度（40°C）超过原粘度±15%GB265-75杂质含量>0.05%GB511-77水分（%）>0.1GB260-77防锈性能试验没通SY2674-66铜片腐蚀不合格SY2620-77表3-2液压油处理标准外观气味处理透明、澄清良照常使用透明、有黑点良过滤后使用乳白色良需更换黑褐色恶臭需更换2.连接螺栓松紧程度的检查（1）各大部件之间的紧固螺母、螺栓；（2）截煤部、牵引部与底托架之间的紧固螺栓和螺母；（3）左、右底托架间的对接紧固螺栓和螺母；（4）左、右两端楔块的压板螺栓和螺母；（5）无链牵引采煤机销轮与左、右行走部输出轴的压紧螺栓，或摆线齿轮与左、右行走部输出轴的压紧螺栓及销轨轮轴的压板螺栓。3.截齿、齿座和喷嘴的检查（1）齿座有无磨损；（2）截齿是否丢失或损坏，如有丢失应及时补上，合金刀头有崩落的应及时更换；（3）喷嘴是否丢失或堵塞，丢失时必须补上、堵塞时应及时疏通。4.机外油管、水管和电缆的检查（1）油管、水管是否破损漏油或漏水；（2）电缆有无破损，对地绝缘状况是否符合要求。4.4采煤机的检修4.4.1检修内容1.采煤机的小修当采煤机投入使用后，除了每天检修班的正常检修外，每三个月就应该进行一次停机小修，提前处理可能导致严重损坏的隐患问题。（1）将破损的软管全部更新，各种阀、液压接头和仪表若不可靠应进行更换。（2）各油室应清洗干净，更换经过滤后的新油液。（3）全部紧固所有的连接螺栓。（4）对每个润滑点加注足够的润滑油或油脂。（5）齿座若有开焊或裂纹应重新焊好。2.采煤机的中修采煤机的中修一般在使用期达6个月以上或者采煤35万t以上时进行，中修厂地应设在有起重设备的厂房内，中修项目包括：（1）拆下所有的盖板、液压系统管路和冷却系统管路；（2）清洗机器周围所有的脏物和被拆下的零部件；（3）更换已损坏的易损件，如密封、轴承、接头、阀、仪表、液压元件等；（4）检查截割部、牵引部的传动齿轮是否有异常；（5）所有的齿轮箱、液压箱内部要清洗干净，按规定更换新的油液；（6）打开电动机控制箱盖，检查各电器元件的损坏情况，以及电动机绕组对地绝缘电阻；（7）组装好采煤机后应按规定程序进行牵引部、截割部的试验；（8）按规定试验程序进行整机试验。3.采煤机的大修在采煤机运转2a～3a、产煤量80万t～100万t后，如果其主要部件磨损超限，整机性能普遍降低，并且具备修复价值和条件的，可进行以恢复性能为目标的整机大修。采煤机的大修应在集团公司有能力的机修厂进行。（1）将整机全部解体，按部件清洗检查。编制可用件与补制件明细表及大修方案，制订制造和采购计划。（2）主油泵、补油泵、辅助泵、马达、各种阀、软管、仪表接头、摩擦片、轴承、密封等都应更换新件。（3）对所有的护板、箱体、滚筒、摇臂，凡碰坏之处都要进行修复，达到完好标准。（4）各油室应清洗干净，加注合格的油液。（5）紧固所有的连接螺栓。（6）各主要部件装配完成后，按试验程序单独实验后，方可进行组装。（7）对电动机的全部电控元件逐一检查，关键器件必须更换。（8）组装后按整机试验要求及程序进行试验，其主要技术性能指标不得低于出厂标准。4.4.2井下处理故障的应采取的措施未经批准严禁在井下打开牵引部机盖。必须在井下打开牵引部机盖时，需由矿机电部门提出申请，经矿机电领导批准后实施。并采取以下措施：（1）选在顶板条件较好、无片帮的地点停机，并要停止其它作业。（2）在许可条件下适当减小风量，并在主机周围洒水，上方架起防止顶板落渣的蓬帐。（3）彻底清理上盖板及螺钉窝内的煤尘。（4）拆装人员的服装、用具等必须清洁，并在拆卸前和安装后点清所用工具数目，防止遗落在机器内而造成事故。（5）液压传动腔内不准使用棉纱、布等抹擦油池和液压元件，以防造成液压传动故障。应用泡沫塑料擦拭。4.5采煤机的完好标准《煤矿机电设备完好标准》中对采煤机有严格规定。1.机体的完好标准（1）机壳、盖板裂纹要固定牢靠，接合面严密、不漏油。（2）操作手把、按钮、旋钮完整，动作灵活可靠，位置正确。（3）仪表齐全、灵敏准确。（4）水管接头牢固，截止阀灵活，过滤器不堵塞，水路畅通、不漏水。2.牵引部的完好标准（1）牵引部运转无异响，调速均匀准确。（2）牵引链伸长量不大于设计长度的3％。（3）牵引链轮与牵引链传动灵活，无咬链现象。（4）无链牵引链轮与齿条、销轨或链轨的啮合可靠。（5）牵引链张紧装置齐全可靠，弹簧完整。紧链液压缸完整，不漏油。（6）转链、导链装置齐全，后者磨损不大于10mm。（7）液压油质量符合（80）煤机综52号《综采、普采设备油脂管理办法补充规定（草案）》。3.截割部的完好标准（1）齿轮传动无异响，油位适当，在倾斜工作位置，齿轮能带油，轴头不漏油。（2）离合器动作灵活可靠。（3）摇臂升降灵活，不自动下降。（4）摇臂千斤顶无损伤，不漏油。4.截割滚筒的完好标准（1）滚筒无裂纹或开焊。（2）喷雾装置齐全，水路畅通，喷嘴不堵塞，水成雾状喷出。（3）螺旋叶片磨损量不超过内喷雾的螺纹。无内喷雾的螺旋叶片，磨损量不超过原厚度的1/3。（4）截齿缺少或截齿无合金的数量不超过10％，齿座损坏或短缺的数量不超过2个。（5）挡煤板无严重变形，翻转装置动作灵活。5.电气部分的完好标准（1）电动机冷却水路畅通，不漏水。电动机外壳温度不超过80℃。（2）电缆夹齐全牢固，不出槽，电缆不受拉力。6.安全保护装置的完好标准（1）采煤机原有安全保护装置（如与刮板输送机的闭锁装置、制动装置、机械摩擦过载保护装置、电动机恒功率装置及各种电气保护装置）齐全可靠，整定合格。（2）有链牵引采煤机在倾斜15°以上工作面使用时，应配用液压安全绞车。7.底托架、破碎机的完好标准（1）底托架无严重变形，螺栓齐全紧固，与牵引部及截割部接触平稳，挡铁严密。（2）滑靴磨损均匀，磨损量小于10mm。（3）支撑架固定牢靠，滚轮转动灵活。（4）破碎机动作灵活可靠，无严重变形、磨损，破碎齿齐全。5刮板输送机选型本章对综采工作面刮板输送机进行选型。5.1刮板输送机概述5.1.1刮板输送机的组成结构刮板输送机是现在长壁采煤工作面上仅有的运输设备。刮板输送机的相关部分有：机头部（包括机头架，驱动装置，链轮组件等）、中间部（包括溜槽、刮板链等），机尾部，附属装置（铲煤板，挡煤板，紧链器等）还有供给移动输送机用的推移装置[7]。5.1.2刮板输送机的链型选择刮板链由链条和刮板组成，是刮板输送机的牵引必不可少的结构，拥有运走货载的功能。现在使用的三种刮板链有边双链，中双链，中单链。中双链力比边双链均匀，预紧力适中，水平弯曲性能较好。目前输送量大工作面长功率大的工作面重型刮板输送机一般使用中双链。综上所述选择配有中双链的刮板输送机。5.2与采煤机配合的刮板机选型5.2.1刮板输送机的运输能力计算根据采煤机的割煤能力计算刮板输送机的运输能力。（3-1）式中参数同上。参数选择见表2-5。求得：=604.53.50.81.471.51.050.9=1575.3t/h5.2.2初选刮板输送机根据运输量=1575.3t/h和工作面长度L=225m，选择SGZ1000/2000型输送机。其设计长度225m；输送能力2500t/h；链速1.537m/s;电动机的功率2000kW；中部槽1500mm×1000mm×376mm。5.2.3刮板输送机输送能力验算（3-2）式中：刮板输送机的输机能力，t/h；输送机单位长度上货载重量，kg/m；刮板输送机链速。=1000·F（3-3）式中：F货载断面积，；煤的松散容重，0.83～1.0；装满系数，见表3-1。货载断面积根据图3-1求得（3-4）式中：溜槽承载段横截面积；原煤在溜槽中的动堆积面积。图3-1货载断面积图表3-1输送机装满系数表输送情况水平及向下运输向上运输+5°+10°+15°装满系数0.9～1.00.80.60.5求得：m2=1000·F=1000×0.47×0.9×0.9=381kg/mt/h因为≥，所以输送机符合要求。求得当生产率为1925.4t/h，采煤机运行方向与运煤方向相反，输送机上的每米货载为kg/m5.2.4刮板输送机运行阻力计算1）计算重段阻力和空段阻力=（3-5）=（3-6）式中：重段时的阻力，N；空段时的阻力，N；g重力加速度，m/s2；q输送机单位长度上货载重量，kg/m；q1刮板链每米质量，kg/m；L输送机长度,m；Β输送机铺设倾角；货载及刮板链在溜槽内的阻力系数，见表3-2；对重段，向上输送取“+”，向下输送 取“-”；对于空段，符号与重段相反。表3-2刮板链在溜槽中的移动的阻力系数图类型阻力系数单链0.4~0.60.3~0.4双链0.6~0.80.3~0.4求得：Wzh=9.8×（268.70.6+1320.3)300cos3-9.8×（268.7+132）×300×sin3=527946.2NWK=9.8×132×300×（0.3cos3+sin3）=136574.98N计算总牵引力（3-7）式中：刮板输送机的运行时的总阻力，N;附加的阻力系数。求得：=1.1×1.1×（527946.2+136574.98）=804070.64N5.2.5刮板输送机电动机功率1）计算最大轴功率（3-8）式中：P电动机的轴功率，kW；主动链轮牵引力（总阻力），N；V刮板输送机的链速，m/s；减速器机械效率，=0.8~0.85。求得：P=kW2)计算最小轴功率（3-9）式中参数含义同上。求得：=509kW3）等效功率（3-10）式中：电动机等效功率，kW；输送机满负荷时，电动机最大功率，kW；输送机空载运行时，电动机最小功率，kW。求得:==1058.6kW考虑20%的后备能源，电动机需要的设备功率为（3-11）求得：=1.2×1058.6=1270.30kWSGZ-1000/2000型刮板输送机电动机功率2×1000kW已足够。5.2.6刮板输送机刮板链强度验算判断最小张力点传动装置两端布置，向下运输且重段阻力>0时由于每一个主动链轮相遇点张力都大于分离点的张力，故1点和3点为最小张力点。对1点和3点进一步判定。根据图3-3计算张力。图3-3刮板输送机各点张力计算图（3-12）式中：n0电动机总台数；A，B两端电动机台数。1+1=2有逐点计算法得:（3-13）由式子（3-13）得：N>0所以=。（3-14）式中：n链条数。求得：=2×3000=6000N2）各点张力计算=6000N=6000+527946.2=533946.2N=533946.2-=131910.88N=131910.88+136574.98=268485.86N最大张力点张力为：==533946.2N3）刮板输送机强度验算（3-15）式中：k刮板链抗拉安全系数；n链条数，单链n=1，双链n=2；链条间负荷分配不均匀系数，双链=0.85；一条刮板链的破断力，KN,≥3000KN；刮板链最大张力点张力，N。求得：根据计算可知刮板链强度足够该工作面选用SGZ-1000/2000型刮板输送机，在工作面长度270m的情况下，输送能力，电动机功率和刮板输送机强度均满足要求。6液压支架6.1液压支架架型的确定6.1.1顶板类型及其分类直接顶在支架的选择，支护形式及部分地区冒顶等起决定影响；老顶对直接顶的稳定性，支护强度，支架性能，采空区处理等起决定性作用。直接顶厚度对老顶来