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文档简介
CompanyLogo一、滚筒式采煤机(一)采煤机的类型、组成及功用、总体结构1、采煤机的类型(1)滚筒式采煤机按滚筒个数分有单滚筒采煤机、双滚筒采煤机;按牵引机构分有链牵引采煤机、无链牵引采煤机;按牵引部传动及调速方式分有机械牵引采煤机、液压牵引采煤机、电牵引采煤机。(2)连续式采煤机是房柱式采煤法的主要回采设备。这类设备主要在美国、南非、澳大利亚、印度等国使用。我国使用较少。有横滚筒和纵滚筒;有薄煤层系列(0.8-1.2m)和中厚煤层系列(1.3-3.0m和1.5-3.7m)。CompanyLogo(3)刨煤机是采用刨削法落煤的采煤机械。与工作面输送机组成具有落煤、装煤和运煤功能的机组。按刨削方式分为静力刨煤机和动力刨煤机两类。静力刨煤机根据其结构不同又分为拖钩刨煤机、滑行刨煤机、刮斗刨煤机等。2、滚筒式采煤机的主要组成及功用滚筒采煤机适用于长壁和短壁采煤工作面,可用来开采各种硬度和厚度的煤层,按牵引传动方式分为液压牵引滚筒式采煤机和电牵引滚筒式采煤机。(1)液压牵引滚筒采煤机的主要组成及功用由截割部、牵引部、电气系统和辅助装置4大部分组成。CompanyLogo
①截割部
它的主要作用是将电动机的动力传递给滚筒,使滚筒旋转将煤截割下来,并装入刮板输送机中。截割部由减速箱、摇臂、滚筒、弧形挡煤板、摇臂调高油缸等组成。
②
牵引部
它的作用是牵引采煤机沿工作面全长移动,由牵引机构和传动装置组成。液压传动系统驱动链轮转动,牵引链沿工作面全长张紧,通过链轮和牵引链的啮合传动,迫使采煤机沿工作面移动。③电气系统
给采煤机提供多种控制和保护,其中电动机是机组的动力源。④辅助装置
辅助装置是保证采煤机工作更加可靠、性能更加完善的一些装置。如喷雾系统、底托架、滑靴、机身调斜油缸、摇臂调高油缸、电缆拖拽装置等。CompanyLogo3、电牵引采煤机的主要组成及功用目前,采煤机大都采用三相交流感应电动机作为动力装置,牵引部与截割部共用一台电机。而电牵引采煤机的牵引部电机是单独设置的。调速方式有直流调速和交流变频调速两种类型。前者利用可控硅整流提供直流电源,后者则是利用专门的变频装置改变输入电机电流的频率,以实现电机调速。下面以MGTY400/900-3.3D电牵引采煤机为例介绍其组成、功用、性能特点。CompanyLogoMGTY400/900-3.3D电牵引采煤机适合于缓倾斜、中硬煤层长壁式综采工作面,采高范围为2.2~3.5m,可在有瓦斯、煤尘或者其他爆炸性混合气体的煤矿中使用,它主要与工作面输送机、液压支架、皮带运输机等配套使用,在长壁式采煤工作面可实现采、装、运的机械化,达到综采的高产高效。该采煤机有良好的可靠性,是能满足高产高效工作面要求的一种机型。采煤机由左、右摇臂,左、右滚筒,牵引传动箱,外牵引,泵站,高压控制箱,牵引控制箱,调高油缸,主机架,辅助部件等部件组成。CompanyLogo
采煤机最主要的特点是总体结构为多电机横向布置,牵引方式为机载式交流变频无级调速的强力链轨牵引,电源电压为3300V,以计算机操作、控制并能中文显示运行状态,故障检测。下面是该机型与其他机型不同之处以及其本身的特点。(1)主机架为整体式焊接件,其强度大、刚性好,各部件的安装均可单独进行,部件间没有动力传递和连接。该机上所有切割反力、牵引力、采煤机的限位、导向均由主机架承受。(2)摇臂为悬挂铰链与主机架相连接,无回转轴承及齿轮啮合环节,摇臂功率大,输出轴转速低。CompanyLogo(3)牵引采用强力链轨式无链牵引系统,牵引力大,工作平稳可靠,使采煤机能适应底板起伏较大的工作面。(4)滚筒采用镐型截齿,减小了截齿的消耗,提高了滚筒的使用寿命,并且提高了块煤率。(5)采煤机电源电压等级为3300V,减小了电缆的直径,使采煤机拖移电缆方便自如,减小了工作面的电缆故障。(6)采用机载式交流变频无级调速系统,提高了牵引速度和牵引力。(7)采用计算机控制,系统简单可靠,对运行状态随时检测显示,显示内容全部中文显示,适应于国内煤矿使用。(8)液压系统和水路系统的主要元件都是集中在集成块上,管路连接点少,维护简单。CompanyLogo
4、采煤机的总体结构
长壁式综采工作面采煤机多用水平螺旋滚筒,两个滚筒—般对称地布置在机器的两端,采用摇臂调高。这样布置不但有较好的工作稳定性,对顶底板的起伏适应能力强,而且只要滚筒具有横向切入煤壁的能力,就可以自开工作面切口。这—类采煤机的截割部多采用齿轮传动,并且为了加大调高的范围,多采用惰轮以增加摇臂的长度,电动机和采煤机的纵轴相平行。采用单电机驱动时,穿过牵引部通常会有—根长长的过轴。采煤机的牵引部和截割部通常各自独立,用底托架作为安装各部件的基体。如图示。CompanyLogo
图
1双滚筒采煤机组成示意图
1—电动机;2—牵引部;3—截割部;4—底托架;
5—牵引部传动箱;6—齿轨CompanyLogo
电动机1是采煤机的动力部分,它通过两端出轴驱动滚筒和牵引部。
牵引部2通过其驱动轮5与刮板输送机槽帮上的齿轨6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、右截割部机头减速箱3将电动机的动力经齿轮减速传到摇臂内的齿轮,以驱动滚筒。滚筒是采煤机直接进行落煤和装煤的机构,称为采煤机的工作机构。滚筒上焊有端盘及螺旋叶片,其上装有截煤用的截齿,由螺旋叶片将落下的煤装到刮板输送机中。CompanyLogo
为了提高螺旋滚筒的装煤效果,滚筒侧装有弧形挡煤板,它可以根据不同的采煤方向来回翻转1800。底托架4用来固定整个采煤机,并经其下部的四个滑靴使采煤机骑在刮板输送机的槽帮上。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。底托架内的调高油缸用来升降摇臂,以调整采煤机的采高。调斜油缸用来调整采煤机的横向倾斜度,以适应煤层沿走向起伏不平时的割煤要求。采煤机的电缆和供水管靠拖缆装置夹持,并由采煤机拖着在刮板输送机的电缆槽中移动。为降低电动机和牵引部的温度并提供喷雾降尘用水,采煤机上还设有专门的供水系统和冷却喷雾降尘系统。CompanyLogo(二)采煤机截割部
以MGTY400/900-3.3D电牵引采煤机为例介绍。
电牵引采煤机摇臂安装于采煤机两端,分别由两台交流电动机驱动与主机架铰接。摇臂有左右之分,不能互换使用,但除提升托架及电机护罩外,其余零件可以互换使用。截割电机横向布置在摇臂的尾部,它通过摇臂转动系统将动力传递给截割滚筒,驱动截割滚筒旋转。摇臂的升降由调高油缸的行程来控制。1、摇臂的作用①电牵引采煤机摇臂分别由两台400kW交流电机驱动,将动力传递给截割滚筒,驱动截割滚筒旋转。CompanyLogo
②电牵引采煤机摇臂起减速作用,以适应滚筒的截割要求。③为适应采煤机采高的要求,摇臂的升降使截割滚筒保持在适当的工作位置,摇臂的动作范围受到调高油缸的行程和提升托架半径的支配。2、规格与性能(见表)CompanyLogo电牵引采煤机摇臂的规格与性能名称单位数值或说明电动机(防爆型)YBC-400G功率kW400转速r/min1480电压V3300电流A94.6冷却水流量m3/h2.1冷却水压力MPa2输出轴转动比变速齿轮齿数36/33i1=37.9339/30i2=45.241/28i3=50.915输出轴转速r/mini1=39r/mini2=32.74r/mini3=29.06润滑方式飞溅式齿轮油型号中级压工业齿轮油N320喷雾方式内、外喷雾外形尺寸mm2730×2200×1040机器质量kg7990CompanyLogo
3、传动系统
采煤机截割部大多采用齿轮传动,传动方式归结起来主要有以下几种:(1)电动机一机头减速箱一摇臂减速箱一滚筒。这种传动方式应用较多,它的特点是传动简单,摇臂从机头减速箱端部伸出(称为端面摇臂),支承可靠,强度和刚度好,但摇臂下限位置受输送机限制,卧底量较小。(2)电动机一机头减速箱一摇臂减速箱一行星齿轮—滚筒。由于行星齿轮传动比较大,因此可使前几级传动比减小,系统得以简化,并使行星齿轮的齿轮模数减小。但行星齿轮的采用使滚筒筒毂尺寸增加,因而这种传动方式适应在中厚煤层以上工作的大直径滚筒采煤机,大部分中厚煤层采煤机都采用这种方式。这里摇臂从机头减速箱侧面伸出(称为侧面摇臂),所以可获得较大的卧底量。
CompanyLogo(3)电动机一机头减速箱一滚筒。这种传动方式取消了摇臂,而靠由电动机、机头减速箱和滚筒组成的截割部来调高,使齿轮数大大减少,机壳的强度、刚度增大,可获得较大的调高范围,还可使采煤机机身长度大大缩短,有利于采煤机开切口等工作。(4)电动机一摇臂一行星齿轮一滚筒。这种传动方式主电动机采用横向布置,使电动机轴与滚筒轴平行,取消了承载大、易损坏的锥齿轮,使截割部更为简化。采用这种传动方式可获得较大的调高范围,并使采煤机机身长度进一步缩短。新型的电牵引采煤机如3LS,EDW-150-2L、R550等型都采用这种传动方式。CompanyLogo
传动特点:(1)采煤机的电动机多采用四极电机,其出轴转速均
=1460~1475r/min,即滚筒转速为n
=20r/min~50r/min,因此截割部总传动比为75~30,一般采用3~5级齿轮减速。由于采煤机机身高度受到严格限制,所以各级传动比不能平均分配,一般前级传动比较大,而后级逐渐减小,以保持尺寸均匀。各圆柱、圆锥齿轮的传动比一般不大于3~4,当末级采用行星齿轮传动时,其传动比可达5~6。(2)采煤机电动机轴心与滚筒轴心垂直时,传动装置中必须装有锥齿轮。为减小传递扭矩及便于加工,圆锥齿轮一般放在高速级(第一或第二级),并采用弧齿锥齿轮。两齿轮在安装时应使两轮的轴向力将两轮推开,以增大齿侧向隙,避免轮齿楔紧造成损坏。弧锥齿轮的轴向力方向取决于齿轮转向及螺旋线方向。CompanyLogo(3)采煤机电动机除驱动截割部外还要驱动牵引部时,截割部传动系统中必须设置离合器,使采煤机在调动工作或检修时将滚筒与电动机脱开。离合器一般放在高速级,以减小尺寸及便于操纵。(4)为适应不同煤质要求,滚筒有两种以上转速,因此截割部应有变速齿轮(常利用离合手把来变速)。没有变速齿轮时,至少应当设置变换齿轮,以获得两种以上转速。(5)为加长摇臂,扩大调高范围。摇臂内常装有一串惰轮,致使截割部齿轮数较多。(6)由于行星齿轮传动为多齿啮合,传动比大,效率高,可减小齿轮模数,故末级采用行星齿轮传动可简化前几级传动。(7)因采煤机承受大的冲击载荷,为保护传动件,某些采煤机如MG-300及MCLE-DR6565的传动系统设置了安全剪切销,当外载荷到了3倍额定载荷时,剪切销被剪断,滚筒停止工作。剪切销一般放在高速级。CompanyLogo4、冷却系统(1)电机冷却
为了保证电动机的冷却,冷却水的流量不少于2.1m3/h。为了保证电动机的水套不致破裂,同时也防止摇臂的密封处因水的压力过高而渗漏,所以水的压力必须调定在2MPa或不大于2MPa。(2)摇臂齿轮箱油冷却系统
由于摇臂齿轮箱内齿轮转速较高,油温温升较高,故该摇臂在低速腔装有油冷却器,来降低油温。(3)注油
在摇臂处于水平位置时通过注油接头注入极压工业齿轮油N320,注到油位窗口的1/2~2/3为止。CompanyLogo5、截齿排列与要求
螺旋滚筒上截齿的排列规律称为截齿配置。它的基本要求是:采出的块煤要多,产生的煤尘要少,即截割比能耗要低,截割阻力和牵引阻力要比较均衡地作用在滚筒上。这些要求若能实现,采煤机的生产率就可能较高,而机器的载荷则较小。
截齿配置情况可用截齿配置图来表示。截齿配置图表示了所有截齿在工作机构形成表面上的坐标位置。螺旋滚筒工作机构的截齿配置图是滚筒截齿齿尖所在圆柱面的展开图(图2)。图中水平线称为截线,是截齿的运动轨迹;相邻水平线的间距就是截距;竖线表示截齿的位置坐标。CompanyLogoCompanyLogo
螺旋滚筒上的截齿配置包括三部分:(1)端盘上的截齿配置
端盘贴煤壁工作,用以切出新的整齐的煤壁,为叶片工作开出自由面。煤壁处煤的压张程度差并且处于半封闭的截割条件,故工作条件恶劣,因此端盘上截齿密度大,且越贴近煤壁截齿越多、截距越小。端盘上的截距都是靠调节齿座倾角来获得的,向煤壁倾斜用“+”号,向采空区侧用“一”号。截齿向两侧倾斜,可以抵消作用在滚筒上的侧向力。端盘上的截齿一般分为2~4组,每组由直齿及若干个倾斜齿组成。CompanyLogo
(2)叶片上的截齿配置
叶片上截齿的截距一般为32~65mm,对硬、韧性煤,可以小于此值,但太小则煤太碎,单位能耗增大;对脆性煤或用切向齿时,可大于此值。原则上讲,越靠近采空区侧,煤的压张系数越小,截距可以逐步加大。叶片上每条截线的截齿数m=1~3个。为使滚筒上的载荷均匀,两相邻截齿沿圆周的角度(或距离)应相等。
截齿在叶片上的配置方式分以下几种
:
1)顺序配置:截割煤时,截齿一个紧挨一个,每个截齿截割的媒体呈单向裸露,截齿上受到的侧向力较大。这种配置方式用得最普遍,适用于硬煤。
2)交错(棋盘)配置:截割煤时,每个截齿在相邻两截齿超前开出的半个切屑厚度的煤体上工作,故截割条件好,截齿不受侧向力。双头、四头叶片可用这种配置。这种配置适用于脆性煤。CompanyLogo
3)混合配置
:不属以上两种情况的配置称为混合配置。端盘上的截齿一般采用混合配置,少数也采用顺序配置,并在边缘截线上增加截齿数。(3)端盘端面截齿配置
当采用正切进刀法时,滚筒要钻入煤壁,这时端盘端面必须装有截齿,而且应有排煤口。端面截齿配置有阿基米德螺旋线、弧线及直线辐条式三种。在直线辐条式中,滚筒端面设有端盘,而且在铸造的滚筒叶片端的辐条上装截齿。
CompanyLogo(三)采煤机牵引部
1、牵引部的功能、组成及要求(1)功能牵引部是采煤机的重要组成部分,牵引采煤机沿工作面移动,其牵引速度的大小直接影响工作机构的效率和质量,并对整机的生产能力和工作性能产生很大影响。(2)组成牵引部由传动装置和牵引机构两大部分组成。
(3)对牵引部的要求总传动比大;有足够大的牵引力;能实现无级调速;能实现正反向牵引和停止牵引;有完善可靠的安全保护;操作方便;零部件应有高的强度和可靠性。
2、牵引部的牵引型式采煤机的牵引机构有链牵引和无链牵引两种形式。传动装置有机械传动、液压传动和电传动3类,分别称为机械牵引、液压牵引和电牵引。CompanyLogo采煤机采用圆环链牵引时,由于牵引链的弹性变形比较大,剧烈变化的牵引阻力会引起牵引链的纵向振动和横向振动,以致采煤机的牵引速度和载荷波动得比较剧烈;同时随着功率的不断增大,断链和跳链的事故增多;还有链牵引时的液压马达采用内曲线径向马达,会造成“反链敲缸”。因此,链牵引采煤机正在逐步被淘汰,无链牵引采煤机得到了广泛应用。(1)无链牵引的优点
①采煤机移动平稳,振动小,载荷均匀,延长了机器的使用寿命,减少了故障率。
②可利用无链双牵引传动,将牵引力提高到400~600KN,以适应采煤机在大倾角(最大达54°)条件下工作,利用制动器可解决机器的防滑问题。
③可实现工作面多台采煤机同时工作,提高工作面产量。
④啮合效率高,可将牵引力有效地用在割煤上。
⑤消除了牵引链带来的断链、反链敲缸等事故,大大提高了安全性。CompanyLogo
(2)无链牵引的缺点
①对输送机的弯曲和起伏不平的要求较高(底板及输送机起伏太大,会影响无链牵引机构的啮合,造成传动件的损坏事故),对煤层地质条件变化的适应性较差;
②无链牵引机构使机道宽度增加约100mm,所以提高了支架控顶能力的要求。
(3)常用无链牵引机构
①齿轮一销轨型(图1)
②滚轮齿条型(图2)AM一500及MG一300系列采煤机均采用该系统。
③复合齿轮齿条型(图3)
④链轮链轨型(图4)CompanyLogo图1齿轮一销轨型无链牵引机构CompanyLogo图2滚轮齿条型无链牵引机构1—牵引部传动装置;2—驱动轮;3—齿轨轮;4—齿条或齿轨
CompanyLogo图3复合齿轮齿条型无链牵引机构1—牵引部;2—四齿交错齿轮;3—双六齿交错齿轮;4—交错齿条1—牵引部;2—四齿交错齿轮;3—双六齿交错齿轮;4—交错齿条CompanyLogo图4链轮链轨型无链牵引机构1—传动装置;2—链轮;3—圆环链;4—链轨架;5—侧挡板;6—导向滚轮CompanyLogo(4)传动装置有机械牵引、液压牵引和电牵引。机械牵引是指全部采用机械传动装置的牵引部,工作可靠,只能有级调速,结构复杂,已逐步淘汰。液压牵引是利用液压传动来驱动的牵引部。液压传动可实现无级调速、变速、换向和停机等,操作方便,保护系统较完善,且能随负载变化自动调节牵引速度,目前应用广泛。电牵引是指直接对电动机调速以获得不同牵引速度的牵引部。优点是省去了复杂的液压系统和齿轮变速装置,使牵引部传动大大简化。电牵引不但故障减少,维护工作简单,传动效率提高,机身长度缩短,而且其电子控制系统对负载变化的反应灵敏,能自动调速,当超速严重时,还能立即反向牵引。电牵引是近几年发展起来的新颖牵引部传动形式,也是牵引部的发展方向。CompanyLogo3、电牵引
液压牵引的采煤机制造精度高,在井下易被污染,维修困难,使用费用高,效率和可靠性较低,因而电牵引采煤机得到了广泛的应用。电牵引是由单独的牵引电动机经齿轮传动驱动牵引机构的。电牵引采煤机可分为直流电牵引和交流电牵引。
(1)直流电牵引直流电牵引是用晶闸管调速装置改变加在牵引直流电动机电枢回路的电压或磁通来实现采煤机牵引速度的无级调速。直流电牵引的优点是:调速性能好,抗污染能力强,寿命和效率高,维修工作量小,易实现各种保护、检测和显示。由于以上优点,目前配备有直流电牵引的采煤机有:MXA–380E/3.5型(西安煤机厂),EDW–450/1000–L型(德国艾柯夫公司)、LS型和Electra型(美国安德森公司)等采煤机。直流电牵引采煤机的牵引电机有直流他励、直流串励和直流复励。CompanyLogo(2)交流电牵引交流电牵引采用的电动机是三相交流鼠笼式感应电动机,利用变频调速装置改变供给交流电机电源频率和电压来实现电机调速,从而达到改变牵引速度的目的。交流电牵引的优点是:交流电动机结构简单,防爆容量体积小,可靠性高,维修量小,易于向高压、大功率、高转速方向发展,而且交流变频调速技术成熟,可采用模块式大功率晶体管和微机控制技术。其缺点是目前尚不能在大倾角下工作。目前采用交流电牵引的采煤机有:各种国产交流电牵引采煤机,日本MCLEDR102102、101101、6868等型采煤机和德国的SL230、SL500等型采煤机。交流电牵引采煤机调速系统有“交—直—交”型交流变频调速系统和“交一交”型变频调速系统。CompanyLogo(3)MGTY400/900-3.3D电牵引采煤机
①牵引部概述
牵引传动部由牵引传动箱和外牵引两部件组成,由一台40kW交流电动机驱动。为适应采煤机采煤的需要,牵引传动部电机由交流变频器控制,可获得不同的转速,从而使采煤机得到不同的速度。牵引传动部分别布置在采煤机采空区一侧的两端,并与主机架组成一体。每个牵引传动部装有一个七齿的链轮,链轮与工作面运输上的齿轨相啮合,链轮的转动驱动采煤机沿着工作面运输机运行。链轮与齿轨的正确啮合,由外牵引上的导向靴来保证。每个牵引传动箱上装有一个制动器,当采煤机停止牵引时,制动器就起作用,防止采煤机下滑。牵引传动箱可以安装在主机架两端头中任何一端,但是当左、右牵引传动箱需要调换安装位置时,必须把牵引传动箱翻转过来,并将注油接头与放油塞调换上下位置。外牵引部件可以安装在主机架上两端的任何一端,不需要改变其中的零件安装位置。CompanyLogo②规格与性能电牵引采煤机牵引传动部的规格和性能见下表。名称单位数值或说明电动机(防爆型)功率kW40转速r/min1470电压V380冷却水量m3/h2.1冷却水压MPa2传动比258.58润滑方式飞溅式齿轮油型号极压齿轮油N320部件质量kg3442CompanyLogo
③制动器的检查和调整制动器必须定期检查,看是否磨损,必要时应调整。采煤机在大于10°坡度的工作面上运行时,每星期至少应检查一次。
④冷却系统
a.牵引电机的冷却:为了保证电动机的冷却,冷却水的流量不少于2.1m3/h,为了保证电动机的水套不至于因水压过高而破裂,冷却水的压力调定在2MPa。
b.牵引传动箱冷却系统:由于牵引传动箱体积小、转速高,在牵引传动箱的煤壁侧装有油箱冷却器,冷却水经过冷却管后降低了油箱的油温。
⑤润滑
a.通过注油接头注入极压齿轮油N320,注到牵引传动箱的油标2/3处。
b.每周注入适量的ZL-3锂基润滑油。CompanyLogo(四)滚筒调高、喷雾系统滚筒液压调高系统是由泵站与调高油缸两个部件组成的。
1、泵站
泵站是电牵引采煤机的一个重要部件,其主要作用是将机械能转变为液压能,为采煤机的调高系统提供液压动力,同时为行走部的制动器提供油路。泵站由阀组、油箱和电机装置三部分组成,阀组固定在油箱上面。电机装置位于泵站的左边,它主要由电机、调高泵、内外花键、法兰盘、距离套等组成。电机通过内外花键的传动,将动力直接传递给调高泵使其旋转,完成泵的吸油、排油动作。油箱由放气阀、注油装置、粗过滤器、温度表、压力表组、油位计、放油堵等组成。本油箱体积较大,可以装有足够的液压油,一方面为系统提供油源,另一方面可以使从系统回来的热油得到充分的热交换,使油温降下来,所以本泵站没有另外安装专门的冷却器。CompanyLogo
阀组由手液动换向阀、电磁换向阀、刹车电磁阀、压力继电器、精过滤器、高低压安全阀等组成。本阀组采用集成块形成,内部油路沟通,外部安装各种阀,省去了复杂的外部管路连接,便于安装、维修,另外也缩小了体积。从调高泵输出的压力油通过阀组,从阀组后面的接头通向左、右调高油缸;同时,一路低压油也从阀组后面接出通向刹车电磁阀以控制制动器的动作。2、泵站的主要液压元件(1)调高泵
为了确保液压系统的正常工作,采用了德国进口的高压齿轮泵IPFZG3-3X/020RC07MS,该泵的理论排量为20.7mL/r,额定工作压力为20MPa。(2)单向阀在调高泵的下方并联着一个单向阀S20A1,此阀的目的在于:当电机反转时,为了避免泵吸空造成损害,可以通过此阀吸油。CompanyLogo(3)粗、精过滤器
为了保证液压系统油质的清洁,以保证液压元件工作的可靠性,系统中设置了粗、精过滤器。粗过滤器安装在油箱左下方,它采用德国技术制造,结构合理,功能齐全,清洗更换滤芯或检修时,只要拧动上盖即可自动切断和开启油箱通路。另外,装有污染指示器,一旦滤芯被污物堵塞,压盖增至0.03MPa时即可通过真空表显示出来,如现场无人,则旁通阀开启,避免泵吸空损坏,还在泵出口装一个单向阀,更好地保证平稳工作。过滤精度可达80µm。当真空表显示220㎜Hg时,需清洗或更换粗过滤器滤芯。精过滤器安装在阀组上,过滤精度为10um。本滤油器同样采用德国技术制造,结构紧凑,装有污染指示器、旁通阀,还装有永久磁铁以吸附油中的铁屑,以便调高系统的安全可靠性。CompanyLogo(4)溢流阀
本系统有两个溢流阀,一个型号为DBDS10K10/20,由它来调定系统的最高压力值为20MPa,另一个为DBDS10K10/2.5,此阀安装在系统的回油油路上,负责提供背压,从而使系统建立起一个低压回路,以低压油去控制手液动换向阀和制动器的动作。(5)压力继电器
在通向制动器的油路上装有一个压力继电器,当低压油的压力由于管路泄漏、元件漏损或低压安全阀失效而无法建立起足够的压力时,压力继电器就会发出电信号,使刹车电磁阀产生动作,制动器油路卸载,采煤机停止牵引,以便于维修人员查找原因,排除故障。(6)手液动换向阀
从调高泵出来的油进入手液动换向阀。此阀是一个手控、液控两种控制方式的三位四通换向阀,通过此阀可以使压力油进入调高油缸的不同油腔,从而完成摇臂的升降工作。CompanyLogo(7)电磁换向阀在阀组上还装有两个电磁换向阀。阀的出油口连接在手液动换向阀的控制油口上,通过它的换向,可以使从精过滤器来的低压油作用在手液动换向阀阀芯的一端,改变其工作位置,从而完成对摇臂升降的控制。
3、调高油缸(1)调高油缸的作用调高油缸是辅助液压系统的执行元件,它的伸长与收缩给摇臂的升降提供了动力,使摇臂在规定范围内上下摆动,并锁定在需要的位置上,以满足采煤机的采高和卧底量的要求。(2)调高油缸的结构调高油缸由吊环、油缸体和液控单向阀组成。吊环与摇臂通过轴销连接,油缸尾部缸座上的孔与主机架通过轴销相连。CompanyLogo(3)调高油缸的主要特点调高油缸的压力油是由泵站提供的,液控单向阀可保证调高油缸在供油管破裂的情况下也不会使摇臂降落。同时,摇臂能保持在需要的位置上,不受按钮操作阀渗漏的影响。当采煤机截割滚筒受冲击超载,使调高油缸内产生超过规定的压力时,阀内的两个交叉油路安全阀可及时卸压,以保护油缸和机械零件。(4)拆卸及更换
首先把油缸与摇臂的铰销卸下,然后把油缸与主机架的铰销拆下,这样就可以将调高油缸从采煤机上拆下。(5)润滑
在吊环的铰销衬套处每周注入适量的ZL-3锂基润滑脂。CompanyLogo4、喷雾冷却系统(1)喷雾冷却系统的作用①为滚筒提供内喷雾,降低工作面粉尘含量,改善工人的工作条件。②冷却截割电机、牵引电机和泵站电机。③冷却截割传动部和牵引传动部。④冷却油箱和变频器/变压器。⑤用于外喷雾、冲淡瓦斯和湿润煤层等。(2)喷雾冷却系统组成喷雾冷却系统主要由水阀组件、接头、软管和喷水块等组成。CompanyLogo(3)喷雾冷却系统工作原理来自喷雾泵站的水通过水阀组件的进水口进入采煤机,要求进水压力7MPa,流量320L/min。进入水阀组件的水通过阀内的过滤器后分成以下两路。①一路在阀内分两路,分别将水送到左右滚筒,用于内喷雾,水量可调节。②另一路通过阀内的减压阀后分两路。其中一路又分两路,一路进入牵引传动冷却器对其进行冷却,之后进入泵站电机,对泵站电机冷却后再进入油箱冷却器,对油箱进行冷却后再进入牵引电机,对牵引电机进行冷却后通过固定在主机架上的喷嘴将水喷向煤壁;另一路水进入截割传动冷却器,对截割部进行冷却后再进入截割电机,对截割电机进行冷却后通过固定在主机架上的喷嘴将水喷向煤壁。另一路水又分三路,一路水进入变频器/变压器,对变频器/变压器进行冷却后通过固定在主机架右后部的喷嘴将水喷向煤壁;另一路水进入牵引传动冷却器,对牵引传动冷却之后再进入牵引电机,对牵引电机冷却后通过固定在主机架右后部的喷嘴将水喷向煤壁;第三路水进入截割传动冷却器,冷却了截割部之后再进入截割电机,之后通过安装在主机架右后部的喷嘴将水喷向煤壁。CompanyLogo(五)采煤机的维护检修及试验1、采煤机的维护采煤机的维护具体体现在严格执行“四检”,即班检、日检、周检(旬检)、月检。(1)班检①检查和处理采煤机表面情况,保持采煤机各部位清洁,无浮煤、浮矸,无积水和其他杂物。②检查各种信号、压力表、油位指示,保持各信号、压力表、油位正确显示无误。③检查各部位螺栓(机身对口、滑靴、滚筒等易松部位)是否松动、断折,进行必要的紧固、更换。④检查采煤机导向或齿条联接装置联接是否牢固齐全。⑤检查各部位是否漏油、渗油,保持规定液面,在运行卡中做记录,对渗、漏进行处理。CompanyLogo⑥更换、补充损坏和缺少的截齿,检查齿座损坏情况,齿座齐全完整、无开焊变形,截齿锋利不短缺,联接销齐全牢固。⑦检查电缆、电缆夹的联接与拖拽情况。电缆应联接可靠、无扭曲挤压,电缆夹板无缺损,并记录电缆破坏情况。⑧检查操作手把、按钮是否灵活可靠。⑨检查牵引链、联接环及张紧装置。牵引链应无断裂、扭结、严重咬伤及变形,联接环安装位置正确,张紧装置应安全可靠。⑩检查防滑与制动装置,应达到制动可靠、动作灵活,牵引防滑装置安全可靠。⑪检查并询问冷却、喷雾、供水情况,水流畅通无泄漏,喷雾效果好,供水压力、流量符合要求。CompanyLogo(2)日检①处理好班检中处理不了的问题。②处理电缆、电缆夹板、电缆槽故障,电缆无扭结、拖拽自如,电缆夹板完好。③处理滑靴、对口联接等处的螺栓。④检查冷却喷雾系统(水压、流量)水管畅通无泄漏,喷嘴畅通无损坏。按冷却图检查水泵流量、压力,牵引部最小流量应符合规定。⑤检查各部油位和注油点。按润滑油图表要求加注润滑油,油质符合规定,油量适宜。CompanyLogo⑥检查调斜、升降千斤顶等无损坏、泄漏,动作灵活可靠。⑦检查和处理牵引链、牵引齿条、联接环和张紧装置故障。牵引链无断裂、无扭结、无严重咬伤及变形,联接环安装正确,张紧装置安全可靠。⑧检查和处理防滑制动器和防滑装置故障,要求其动作可靠、灵活,牵引防滑装置安全可靠。⑨检查和处理操作手把、按钮故障。⑩检查和处理过滤器,使其保持正常的过滤效果。CompanyLogo
(3)周(旬)检①处理日检处理不了的问题。②检查各部油质和油量。按润滑图表加注油脂,油质符合规定,油量适宜并取油样进行外观检查。③检查处理滑靴、支承架、机身之间的联接部位是否紧固可靠。④清洗或更换油、水过滤器,保证过滤效果。⑤检查电气控制箱,要求防爆面符合规定,接线不松动,控制箱保持干燥,无杂物、油污。CompanyLogo(4)月检①处理周(旬)检处理不了的问题。②处理漏油并取油样检查。按油脂管理细则规定取油样化验和进行外观检查,按规定更换油或清洗油池,处理各联接部位的漏油。③检查滑靴的磨损量,一般不超过10mm。④检查和处理牵引链损伤,节距变形;牵引链轮磨损,齿条、齿形变形。按《综采设备质量检修标准》,建议每45天强制更换联接环,保证运行安全。⑤进行电动机绝缘性能测试。⑥检查电动机密封。⑦根据电动机特殊要求,对其轴承注入锂基脂。⑧检查电气箱防爆面的电缆,要求其符合防爆规定。⑨检查防滑制动闸等防滑装置。⑩检查滚筒轴承运转情况,连接螺栓紧固情况,滚筒是否有裂纹、开焊、严重磨损。CompanyLogo
2、采煤机的检修采煤机的检修分为小修、中修、大修3种。(1)小修
小修是指采煤机在工作面运行期间,结合“四检”进行强制维修和临时性的故障处理(包括更换个别零部件及注油),以维持采煤机的正常运转和完好。小修周期为一个月。(2)中修
中修是指采煤机采完一个工作面后,整机(至少是牵引部)上井进行定检和调试。中修除完成小修内容外,还需完成以下任务:①采煤机全部解体清洗、换油,根据磨损情况更换密封圈及其他零部件。②采煤机各种护板的整形修理和更换,以及底托架及滑靴(或滚轮)的修理。③截割滚筒的局部整形及齿座修复。④导轨、电缆槽和电缆拖移装置的修、整形。⑤控制箱的检验及修复。⑥整机调试,试运转合格后方可下井使用,并要求试验纪录齐全。CompanyLogo(3)大修
在采煤机运转2~3年、产煤100~300万t后,虽其主要部位磨损超限,整体性能普遍降低,但具备修复价值和条件,进行修复其主要性能为目的的整机修理称为大修。采煤机检修质量应符合《综采设备检修质量暂行标准》。大修除完成中修任务外,还必须完成以下任务:①截割部的机壳、端盖、轴承杯、轴摇臂套、小摇臂的修复或更换。②摇臂的机壳、轴承座、行星轮架(系杆)、联接凸缘的修复或更换。③截割滚筒的整形及配合面的修复。④调高、调斜、张紧千斤顶的修复或更换。⑤牵引部的液压泵、液压马达、辅助泵及所有阀件及其他零件的修复或更换。⑥牵引部行星齿轮机构的修复。⑦冷却喷雾系统的修复。⑧电动机整机重绕或更换部分线圈,以及防爆面的修复。⑨为恢复整机性能所必需的其他零件的修复或更换。⑩整机调试试运转合格后,喷涂防锈漆。CompanyLogo3、采煤机检修后的试验(1)主油泵试验①跑合试验:在最大排量、空载压力工况下起动,达到公称转速后运转2min以上,开始测量排量,其值应在公称排量95~110%的范围内。然后逐渐加载分级跑合。②满载试验:在额定压力、公称转速和最大排量工况下运转2min以上,测量排量,计算出容积效率,其值不得比原出厂规定值低5%。大修后油泵的容积效率不得低于出厂规定。无出厂规定时,按JB2146—77《液压泵出厂试验技术指标》规定执行。③超载试验:在公称转速、最大排量下,逐渐加载至最高输出压力或额定压力的125%,运转1min以上,不得有异常现象。④在进行上述各项试验时,观察外泄漏、噪声、振动及温升,不得有异常现象。CompanyLogo(2)油马达试验①跑合试验:在空载压力工况下起动,达到额定转速后运转2min以上,开始测量排量,其值应在公称排量95~110%的范围内。然后逐渐加载分级跑合。②满载试验:在额定压力、额定转速和最大排量工况下运转2min以上,测量排量与外泄量,计算出容积效率,其值不得比原出厂规定值低5%。大修后油马达的容积效率不得低于出厂规定。无出厂规定时,JB2146—77《液压泵出厂试验技术指标》规定执行。③超载试验:在额定转速、最大排量下,逐渐加载至最高输入压力或额定压力的125%,运转1min以上,不得有异常现象。④在进行上述各项试验时,观察外泄漏、噪声、振动及温升,不得有异常现象。CompanyLogo(3)牵引部试验①试验准备:按要求注油排气,接通电源,注入冷却水,水温不低于10℃.②空运转试验:以最大牵引速度正反向空运转各30min,要求操作灵活、运转平稳、无异常响声或强烈振动,各部分温升正常,所有油管接头和各接合面密封处无渗漏现象。测定的空载最大牵引速度(输出轴转速)应符合设计要求。③性能调试:液压油的油温为50±5℃时,根据设计要求调定系统的压力特性(背压、压力调速、压力保护、低压失压保护等)和流量特性(升速时间、降速时间)。④容积效率试验:在额定牵引速度下,油温为50±5℃时,加载至额定压力,记录空载和额定压力下的输出轴转速,正反向各测一次,并计算容积效率,其值不低于80%。CompanyLogo⑤温升试验:在额定牵引速度和额定压力下连续运转,每30min记录一次各油池油温,直到各油池温度都达到热平衡(每小时温升不超过1℃)。待油温降低后反向重复以上试验。进行上述试验时,正反向加载运转都不得少于3h。液压油池油温达到热平衡时,温升不大于50℃,最高油温不大于75℃。各齿轮箱油池油温达到热平衡时,温升不大于75℃,最高油温不大于100℃.在运转过程中,应无异常噪音和撞击声,无渗漏现象。试验结束后,检查齿面接触情况,应无点蚀,剥落或胶合等现象。(4)截割部试验①试验准备:截煤部组装注油后,接通电源,按设计要求接上冷却水,水温不低于10℃.②轻载跑合试验:每台截煤部都应进行轻载(额定功率的25%)跑合,跑合时间不得少于2h。试验过程中,不得有异常噪音和温升。跑合后,放油清洗油池。CompanyLogo
③加载试验:重新加油,进行2.5h的连续加载试验。其中:按电动机50%的额定功率运转1h;按电动机75%的额定功率运转1h;按电动机的额定功率运转0.5h;运转过程中,应无异常噪音和撞击声,无渗漏现象。试验后检查齿面接触情况,应无点蚀、剥落或胶合现象,最高油温不得大于100℃.(5)整机试验
①操作试验:操作手把、控制按钮,动作应灵活、准确、可靠,仪表显示正确。②整机空运转试验:牵引部手把放在最大牵引速度位置,合上截煤部离合器手把,进行2h原地整机空运转试验。其中:滚筒调至最高位置,牵引部正向牵引运转1h;滚筒调至最低位置,牵引部反向牵引运转1h,并应符合下列要求:CompanyLogoa.运行正常,无异常噪音和振动,无异常温升,并测定滚筒转速和最大牵引速度;b.所有管路系统和各接合面密封处无渗漏现象,紧固件不松动。c.测定空载电动机功率和液压系统压力。
③调高系统试验:操作调高手把使摇臂升降,要求速度平稳,测量由最低位置到最高位置及由最高位置到最低位置所需要的时间和液压系统压力。其最大采高和卧底量,应符合设计要求。最后将摇臂停在近水平位置,持续16h后,下降量不得大于25mm。CompanyLogo
4、采煤机出厂检验滚筒采煤机整机、行走部驱动装置和截割部传(驱)动装置的出厂检验试验项目、试验方法、试验要求和检验规则按照MT/T82一1998执行。
5、采煤机截割部、牵引部加载试验图示是MLTS型截割部或牵引部摩擦加载试验台的工作原理图。试验时,被试件由电动机驱动。加载装置是被试件(截割部或牵引部)的负载。该试验台是利用摩擦片产生的摩擦力矩(即制动力矩)作为负载的(除此之外,还可用电力或水力测功机等作加载装置)。加载装置与被试件之间用联轴器联接起来,并接入转矩、转速测量仪,以便测量被试件输出轴的有关参数(如截割部和牵引部输出轴的转矩、转速等)。被试件的输入功率可由电动机测得。根据以上已知的参数,便可计算出截割部或牵引部的牵引力、牵引速度、传动效率以及牵引力-牵引速度调速特性等。CompanyLogo采煤机整机试验台CompanyLogo摩擦加载装置1—活塞;2—外摩擦片;3—内摩擦片;4—弹簧;5—花键轴;6—外壳CompanyLogo摩擦加载装置(如图示)由活塞l、外摩擦片2、内摩擦片3、弹簧4(在两片外摩擦片之间)、花键轴5、外壳(有内花键)6组成。其工作原理是,由储气罐来的压力为0~0.4MPa的压缩空气经节流阀稳压后,从摩擦加载装置左端进入缸内推动活塞l右移,于是克服弹簧力而将内、外摩擦片压紧(产生正压力)。内摩擦片通过花键与花键轴联接,而外摩擦片是卡在固定在机架上的外壳的花键槽中的。当花键轴通过联轴器由被试件带动旋转时,摩擦加载装置中的内、外摩擦片间产生的摩擦力矩即为被试件的负载。当风压增大,摩擦片间产生的正压力和摩擦力矩就增大,被试件的制动作用也就加大,达到被试件加载的目的。由于在加载过程中内、外摩擦片间产生相对滑动,产生很大的热量。因此,必须用专门的冷却水泵向加载装置供水,进行冷却。冷却水压小于0.8MPa,水量为20~30L/min。冷却水同时对电动机和被试件进行冷却。三、液压支架与泵站CompanyLogo用于长壁开采综采工作面;以液压为动力实现升降、前移等动作;作用:支撑和维护顶板,提供安全作业的支护;两大功能:支护、前移;重要性:重量和初期投资费用占整套综采设备的60%~70%CompanyLogo长壁采煤工作面的构成CompanyLogo采煤工作面断面图CompanyLogo(一)液压支架的组成及总体结构
1、液压支架的组成
由四大部分组成:
a、承载结构件
b、执行元件
c、控制元件
d、辅助装置CompanyLogo(1)承载结构件顶梁:直接与顶板接触,承受顶板压力、传递支撑力并起护顶作用。底座:直接与底板接触,传递支撑力并用于支托立柱和其他部件。支架通过底座与推移装置相连接,实现自身前移和推动刮板机前移。掩护梁:连接顶梁与底座(或连杆),承受支架水平力和垮落顶板岩石压力,防止采空区冒落矸石进入支架的构件。是掩护式和支撑掩护式的特征构件。前、后连杆:掩护式和支撑掩护式的特征构件,与掩护梁、底座铰接形成四连杆机构,即可承受水平力、稳定支架,又可在支架升降时使顶梁前端成双扭线移动,使梁端距变化较小,提高支架控制顶板的可靠性。侧护板:安装于顶梁、掩护梁两侧的钢板,一般一侧是固定侧护板,另一侧是活动侧护板。其作用是:消除相邻两支架掩护梁和顶梁之间的间隙,防止冒落矸石进入支护空间;作为支架前移时的导向板;防止支架降落后倾倒;调整支架间的间距。CompanyLogo
(2)执行元件包括立柱和各种千斤顶。立柱:支撑在顶梁和底座之间,承受顶板载荷并调节支架高度的液压缸。有单伸缩立柱和双伸缩立柱。千斤顶:支架上除了立柱以外的液压缸,均称为千斤顶。用于完成支架的其他动作,如推移、护帮、调架等。根据作用的不同,有前梁千斤顶、推移千斤顶、侧推千斤顶、平衡千斤顶、护帮千斤顶、复位千斤顶、防倒防滑千斤顶、抬底千斤顶、调架千斤顶等。CompanyLogo千斤顶安装位置CompanyLogo掩护式、支撑掩护式掩护式支撑掩护式CompanyLogo
(3)控制元件支架控制系统控制元件主要有两大类:压力控制阀和方向控制阀。压力控制阀:安全阀。方向控制阀:液控单向阀、操纵阀、电液控制阀、先导控制阀。(1)安全阀:限定液体压力的液压元件。使立柱和千斤顶保持恒定的工作阻力,避免立柱、千斤顶过载损坏。(2)液控单向阀:闭锁并控制释放立柱或千斤顶工作腔液体,使其获得额定工作阻力的液压元件,也称液压锁。(3)操纵阀:液压系统中使液压缸换向,实现各种动作。CompanyLogo
(4)辅助装置推移装置:用于推移支架和刮板输送机的装置。由千斤顶和框架组成。侧护装置:布置在顶梁、掩护梁或连杆侧面,起挡矸、防倒和调架等作用的装置。由侧护板、弹簧、千斤顶等组成。梁端支护装置:割煤后梁端距扩大,用于及时支护前端顶板的装置,如伸缩梁、前探梁等。挡矸装置:防止矸石从采空区涌入工作面的装置。如挡矸板、挡矸帘等。复位装置:保证支撑式支架立柱在垂直顶板的位置,使支架结构稳定且具有抵抗水平分力的装置;护帮装置:在支架顶梁前端顶住煤壁,防止煤壁片帮或在片帮时起到遮蔽作用的装置。由护帮板和护帮千斤顶组成。抬架装置:用于防止支架底座陷底造成移架困难的装置。防倒防滑装置:防止支架倾倒和支架移动时下滑的装置的总称。CompanyLogo2、液压支架总体结构液压支架的结构件包括承载结构件、执行元件、控制元件和辅助装置四大部分。1)承载结构件(1)顶梁。顶梁一般是由钢板焊接的箱型结构,其形式有:①整体顶梁。结构简单,对顶板的适应性较差,一般用于要求顶梁较短的支架。②铰接顶梁。由主顶梁和铰接前梁组成,铰接前梁由前梁千斤顶支撑,并可上下摆动,以适应梁端顶板的变化。③主顶梁和前伸梁。能够缩短支架工作时的空顶距。④主顶梁加铰接前梁加前伸梁。可用于易片帮或采高较大的煤层。CompanyLogo顶梁CompanyLogo掩护梁CompanyLogo(2)掩护梁掩护梁也是钢板焊接的箱型结构。掩护梁上端与顶梁或主梁铰接,下端通过耳座、前后两排连杆与底座连接,构成四连杆机构。掩护梁有对分式和整体式两种。整体式强度高,稳定性好;对分式构件小,易于加工、运输、安装。(3)底座也是由钢板焊接的箱式结构件。其结构形式有以下几种:①整体式底座。稳定性好,强度高,不易变形,与底板接触面积大,比压小。②对分式底座。有前后对分和左右对分两种,两个对分部分,中间用过桥、弹簧钢板或销轴连接。对底板适应性好。③底靴式底座。整个底座分为四个底靴,每个靴子上支承一根立柱,用销轴连接。轻巧灵活,对底板适应性强,但稳定性差,比压较大容易陷底。CompanyLogo
底座CompanyLogo2)执行元件
包括立柱和各种千斤顶,负责完成液压支架的各种动作。其性能的好坏直接影响到液压支架的工作性能和寿命,所以是液压支架的关键部件。(1)立柱根据结构不同大概分为单伸缩立柱(带机械加长杆和不带机械加长杆)双伸缩立柱(2)千斤顶按结构分:柱塞式、活塞式(固定活塞式和浮动活塞式)CompanyLogo千斤顶按进液方式不同分:内供液式和外供液式,内供液式是指进出液口均设在活塞杆上,外供液式的进出液口均在缸筒上。按其在支架上的用途不同分:推移千斤顶、前梁千斤顶、护帮千斤顶、侧推千斤顶、平衡千斤顶、防倒千斤顶、防滑千斤顶、调架千斤顶、抬架千斤顶等。
①柱塞式千斤顶:主要由缸体、柱塞、导向套、连接件和密封件组成。为单作用油缸,一般用于抬架千斤顶,缸体一般为焊接件。
②固定活塞式千斤顶:由缸体、活塞杆、活塞头、导向套、连接件和密封件组成。活塞杆表面镀乳白铬和硬铬,以防止磨损和锈蚀。
③浮动活塞式千斤顶:组成同固定活塞式,不同点在于活塞头可以在活塞杆上滑动。主要用于推移千斤顶。CompanyLogo千斤顶安装位置CompanyLogo
3)控制元件控制元件担负着液压支架各个动作的操作、控制任务,包括操纵阀、液控单向阀、安全阀等。其性能好坏直接影响到支架的工作性能和使用寿命,是液压支架的关键部件。(1)操纵阀:控制支架各立柱、千斤顶进出油液,完成支架预定动作的操作元件。要求其密封性能好、操纵力小、工作可靠、操作方便。按阀芯动作原理的不同分为往复式和回转式。按控制方式不同分为手控、液控和电液控等。(2)安全阀:是使立柱、千斤顶保持恒阻工作特性的关键元件。由于长期处于高压状态,因此要求动作灵敏、密封可靠、工作稳定、使用寿命长。(3)液控单向阀:用来闭锁立柱、千斤顶工作腔的液体,使之保持一定压力。要求单向阀必须密封可靠,使用寿命长。CompanyLogo其他液压元件截止阀:支架管路中打开、截断供液液流的阀门,有平面截止阀、球面截止阀。回液断路阀:也称回液单向阀,安装于操纵阀的回液管路上。交替单向阀双伸缩立柱底阀:实际上是机械控制的单向阀。过滤器高压胶管:多用快速接头型式的。CompanyLogo
4)辅助装置根据其结构不同、使用条件的不同、需要设置必要的辅助装置。常用的辅助装置有推移装置、护帮装置、复位装置、侧护装置、调架装置、防倒防滑装置和挡矸装置等。(1)推移装置推移装置是液压支架必备的辅助装置,担负着推溜和移架任务。由推移千斤顶及其附属装置组成。
①直接推移装置有正装和倒装两种方式。
②间接推移装置有长框架间接推移装置和连接杆间接推移装置CompanyLogo(2)护帮装置护帮装置安装在顶梁前端下部,一般由护帮千斤顶和护帮板组成,起到防止片帮或在片帮时起缓冲作用。采煤机割到支架前端时需将护帮板收回。大采高支架适用二级护帮装置。(3)复位装置是垛式支架特有的部件,作用是保证支架移架后使立柱恢复正确的支撑位置。目前主要有复位橡胶和复位千斤顶两种装置。(4)侧护装置用于掩护式和支撑掩护式支架,作用是防止架间漏矸和调架。由位于支架顶梁和掩护梁两侧的侧护板、侧推千斤顶、伸出弹簧等组成。CompanyLogo(5)调架装置在大倾角工作面,支架移架时下滑是不可避免的,调架装置安装在底座的侧面,由调架梁和调架千斤顶组成,可以左右侧面互换安装。(6)防倒防滑装置液压支架在倾斜工作面工作时,自重在倾斜方向的分力,会使支架沿倾斜下方下滑或倾倒。煤层倾角越大,下滑或倾倒的现象越严重。因此,必须采取相应的防倒防滑装置。一般在排头、排尾几架支架上布置,连接相邻支架顶梁的千斤顶叫做防倒千斤顶,连接底座的千斤顶叫做防滑千斤顶。CompanyLogo(二)液压支架的分类与支护方式
分类:
1、按照支架与围岩的相互作用关系分:(1)支撑式:立柱支撑在顶梁上,没有掩护梁。分为垛式和节式两类;(2)掩护式:以单排立柱为主要支撑部件并带有掩护梁的液压支架。调高范围大,掩护性和稳定性较好。(3)支撑掩护式:具有顶梁和掩护梁,有两排(少数有三排)立柱的液压支架。具有支撑力大,切顶性好,工作空间宽敞的优点,用于直接顶中等稳定以上、周期来压明显或强烈、瓦斯涌出量较大的煤层。CompanyLogo
垛式液压支架CompanyLogo掩护式液压支架CompanyLogo支撑掩护式液压支架CompanyLogo
2、按支架的移动方式分:(1)整体自移式液压支架:一般均为整体结构,移架和推溜公用一个推移千斤顶,能以刮板机为支点实现拉架,以支架为支点实现推溜。(2)迈步移动式液压支架:有一定连接关系的主、副架组成,移架与推溜是各自独立实现的。移架时主、副架互为支点,交替迈步自移;推溜时以支架为支点,推移千斤顶只与支架相连,另一端自由。
3、按支架在工作面的位置分:(1)基本支架:布置在工作面内,支护工作面顶板。(2)排头支架:又叫过渡支架,用于工作面两端刮板输送机传动部分顶板的支护。两端各为2~5架。(3)端头支架:用于支护端头处巷道顶板的支架。(4)超前支护支架:用于运输巷和回风巷支护的支架。CompanyLogo
4、按支架的特种功能分:(1)放顶煤支架:用于放顶煤采煤工艺的专用液压支架。(2)铺网支架:具有沿顶(底)板铺设垫网功能的液压支架。(3)充填支架:提供充填作业空间,用于充填法采煤工作面的液压支架。5、按支架的控制方式分:(1)手动控制:有本架控制、单向邻架控制、双向邻架控制等。支架推进速度慢,不能保证支架的额定初撑力,工人劳动强度高。(2)自动控制:分程序控制、先导式程序控制、遥控等。支架推进速度提高3~5倍,保证支架的初撑力。明显改善支架对顶板的支护效果,易于实现带压移架,降低工人劳动强度,改善劳动条件,实现完全自动化综采工作面。CompanyLogo支护方式:
及时支护:采煤机过后,液压支架按照降架-移架-升架-推溜的次序动作,及时支护新裸露的顶板,应用广泛;
滞后支护:采煤机割煤后,液压支架按照推溜-降架-移架-升架的次序动作,用于稳定、完整的顶板条件。
CompanyLogo液压支架型号表示方法:产品类型及特征代号——大写汉语拼音字母主要参数代号——阿拉伯数字补充特征及修改序号——阿拉伯数字和汉语拼音字母
1、液压支架产品型号说明(1)产品类型代号——Z(液压支架)(2)第一特征代号,表示产品的支护功能、主要用途。
D-垛式J-节式Z-支撑掩护式
Y-掩护式F-放顶煤C-充填式(3)第二特征代号,表示产品的结构特征、使用场所等。
H-滑移顶梁X-立柱“X”形布置P-铺网Y-后立柱支在掩护梁上S-双运输机或水砂充填D-单运输机F-风力充填CompanyLogo(4)主参数代号依次表示液压支架的工作阻力、最小高度和最大高度,均用阿拉伯数字表示,参数之间用“/”符号隔开,工作阻力单位KN,高度单位dm,一般舍去小数。(5)“补充特征代号”是“第二特征代号”的补充
L-机械联网C-插腿式或插板式(6)“修改序号”用带括号的大写英文字母依次表示,如第一次改型用(A)表示,第二次改型用(B)表示。(7)所有汉语拼音字母一律采用大写字母,其中不得用“I”和“O”两个字母,以免与“1”和“0”相混淆。(8)型号中字体大小相仿,不得采用角标。(9)型号中不得用地区或单位名称作为“特征代号”。CompanyLogo
2、液压支架型号示例ZY10000/27/56DD——电液控制
掩护式液压支架,工作阻力10000KN,最小高度2.7m,最大高度5.6mZFS4000/16/28QQ——大倾角
放顶煤液压支架,双刮板运输机,工作阻力4000KN,最小高度1.6m,最大高度2.8mZY4000/17/35PP——铺网支架掩护式液压支架,工作阻力4000KN,最小高度1.7m,最大高度3.5m
ZZ5200/11/18
支撑掩护式液压支架,工作阻力5200KN,最小高度1.1m,最大高度1.8mCompanyLogo(三)液压支架试验1、立柱和千斤顶试验规定(1)灵活性试验应符合下列规定:①立柱与千斤顶在空载工况下逐渐升压,分别测定伸、缩时活塞腔与活塞杆腔的最低起动压力;活塞腔不得超过3.5MPa,活塞杆腔不得超过7.5MPa。②进行上述实验时,活塞杆应能自由平稳地伸缩,无阻滞、爬行等现象,全行程动作3次。③双伸缩立柱动作次序应符合设计要求。(2)密封性能试验应符合下列规定:①单、双伸缩立柱及各类千斤顶,在各级活塞杆伸出全行程1/3的工况下,用2MPa压力供液,保持2min,压降不得超过0.5MPa。②在上列工况下,使用泵站规定工作压力进行高压密封试验,不得有压降。2、阀类试验规定(1)灵活性试验应符合下列规定:①各种阀在额定工作压力下应动作灵活,位置准确,不得有阻滞蹩卡现象,试验动作不少于5次。②在额定压力与流量下,各阀在开、闭工况下不得有噪音和振动。③单向阀的开启压力不得大于1MPa。CompanyLogo(2)密封性能试验应符合下列规定:①操纵阀在零位时,在额定工作压力下稳压5min,总泄漏量不得大于15mL。②操纵阀在操作位置时,使通液腔分别在额定工作压力和2MPa压力下稳压5min,总泄漏量不得大于100mL。有泄漏孔者应符合设计要求。③安全阀分别在额定工作压力的90%和2MPa压力下稳压2min,不得渗漏。④充气安全阀充气后,必须在煤油中进行试验,稳压0.5min,不得泄露;还必须在24h后抽检3%,误差不得超过0.5MPa。如有不合格的,应加倍抽查;如仍有不合格者,则逐个检验。⑤液控单向阀高压腔在相应安全阀额定工作压力和2MPa压力下各稳压2min,不得渗漏。(3)安全阀压力调定:①流量小于16L/min的安全阀,其开启、溢流压力最大值不得超过额定压力的15%,最小值不得低于额定压力的90%。②流量在16~32L/min的安全阀,其开启、溢流压力最大值不得超过额定压力的20%,最小值不得低于额定压力的90%。③大于32L/min流量的安全阀,应符合设计要求。④充气安全阀,一般要在环境温度20℃进行充气。上述试验应在有稳压装置的条件下进行。CompanyLogo3、整架检验规定:(1)外观检验应符合下列要求:①支架各部应清洁、整齐,无杂物,胶管开口端头应有防尘套。②胶管规格、接头和悬挂均应符合设计要求。③整架的机械机构和液压系统,非经主管部门同意,不得擅自改动。④支架在水平位置时,其高度与顶梁前柱窝中央的垂线距底座中心线的偏离尺寸之比,不得超过28:1。(2)动作试验应符合下列要求:①用泵站供液,操作操纵阀,使立柱及各千斤顶全行程动作3次,各部位动作应准确、灵活、平稳、无阻滞蹩卡和噪音。②各运动部位在极限位置时的尺寸,不得超过原设计的1%。③用一个阀操作两个以上立柱或千斤顶时,被操纵的油缸应基本上同步,不得因不同步而产生蹩卡或损坏连接件现象。(3)密封试验应符合下列要求:①在泵站工作压力下,各操纵阀均置于零位,不得有内泄漏。②支架分别升到最高位置和距离最低位置150㎜处,停止供液,保持5min,各部位不得有渗漏,支架不下降。CompanyLogo(4)性能试验应符合下列要求:①支架的工作性能试验应在整架试验台上进行。②大修后的支架应按3%抽样(不得少于2架)进行性能试验。③在额定压力下,支架的初撑力不得小于额定初撑力的95%。④支架的工作阻力不得小于额定工作阻力的90%。⑤安全阀开启时,各液压元件及连接管路不得有渗漏,各机械连接部件不得有损坏及残余变形。⑥凡承力构件经修复或更新后的支架,除应做上述试验外,还应用额定工作阻力的110%载荷进行试验,各部位应无损坏,变形长度不得大于全长的3‰。上述试验如不合格,应加倍抽查;如仍有不合格,则逐台试验。CompanyLogoCompanyLogoCompanyLogo(四)电液控制液压支架简介
电液控制液压支架是在一般支架基础上发展起来的,二者的结构基本相同,但控制方式不同。电液控制液压支架是利用计算机技术和液压阀等相结合组成的电液控制系统来代替一般支架的手动液压操纵系统,从而使支架的操作更加灵活、快捷。电液控制系统可根据回采工艺的要求,选择手动单架控制、成组程序控制和主控台全工作面可编程遥控等。
电液控制系统的组成及功用:1、主控制台主控制台安装在工作面运输巷内,主要由一台微型计算机构成,它是整个工作面电液控制系统的中枢,主要功能是修改、储存支架控制箱运行参数,监控工作面支架运行情况,在自动程序控制中协调采煤机与支架同步运行,同时为地面监控室传送工作面运行情况及数据。CompanyLogo2、支架控制箱支架控制箱是由单片机、程序存储器、输入输出接口、通讯电路、驱动电路、电源、键盘等组成的微机控制系统。每台支架配一台控制箱,相邻支架控制箱用电缆连通。支架控制箱是支架电液控制枢纽,其主要功能是:通过操作键盘输入的指令,使左右支架实现相应的动作;接收主控制台的信息及压力传感器、位移传感器的反馈信号,经计算机判断处理后监测该控制箱所控制支架的程序动作;显示和修改单台支架的运行参数。CompanyLogo3、电液控制阀组是支
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