機(jī)械類綜合課程設(shè)計(jì)

1、1蘭州大學(xué)機(jī)械類綜合課程設(shè)計(jì) 題目：綜采工作面設(shè)備選型設(shè)計(jì)綜采工作面設(shè)備選型設(shè)計(jì) 班級(jí)： 機(jī)械二學(xué)位 151 姓 名： 夏雨 學(xué) 號(hào)： 1501210122 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2017.01.04 2任任 務(wù)務(wù) 書(shū)書(shū)一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求(1) 根據(jù)所給原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采煤機(jī)選型的詳細(xì)計(jì)算；(2) 編寫(xiě)綜采工作面采煤機(jī)選型設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)；(3) 采煤設(shè)備與工作面綜采設(shè)備配套關(guān)系圖設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及條件：設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)及條件：煤層厚度頂板條件HmaxHmin截割阻抗A（N/mm）煤層傾角老頂直接頂工作面長(zhǎng)度（m）設(shè)計(jì)產(chǎn)量（萬(wàn)T/a）生產(chǎn)安排4.42.7 24016III 級(jí)3 類22525

2、01.一年工作日按300 天計(jì)算2.實(shí)行三班工作制，兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每天生產(chǎn) 16小時(shí)。二、上交材料二、上交材料（1）綜采工作面設(shè)備布置圖（A0 或 A1） 1 張（2）綜采工作面選型設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 （約 5000-8000 字） 1 份三、進(jìn)度安排三、進(jìn)度安排( (參考參考) )本課程設(shè)計(jì)要求在 2 周內(nèi)完成。(1) 第 l2 天，熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)，收集相關(guān)資料 (2) 第 37 天，擬定設(shè)計(jì)方案(3) 第 810 天，繪制圖紙(4) 第 1112 天，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)(5) 第 1314 天整理及答辯3五、成績(jī)?cè)u(píng)定五、成績(jī)?cè)u(píng)定優(yōu)秀良好中等及格不及格滿分得分平時(shí)表現(xiàn)勤奮好學(xué)，善于思考勤奮積極，態(tài)度認(rèn)

3、真比較勤奮不夠勤奮不勤奮，態(tài)度不端正10圖紙質(zhì)量方案合理新穎，表達(dá)規(guī)范方案合理，圖紙比較規(guī)范方案一般，圖紙基本規(guī)范方案基本合理，圖紙欠規(guī)范方案不合理，圖紙不規(guī)范40說(shuō)明書(shū)質(zhì)量?jī)?nèi)容全面，準(zhǔn)確內(nèi)容全面，基本準(zhǔn)確內(nèi)容一般，準(zhǔn)確性一般內(nèi)容基本全面，有小錯(cuò)誤內(nèi)容不全，錯(cuò)誤較多20答辯回答問(wèn)題準(zhǔn)確流利回答問(wèn)題比較準(zhǔn)確回答問(wèn)題基本準(zhǔn)確回答問(wèn)題欠準(zhǔn)確回答錯(cuò)誤30總分100綜合評(píng)定成績(jī)：綜合評(píng)定成績(jī)： 優(yōu)秀、優(yōu)秀、 良好、良好、 中等、中等、 及格、及格、 不及格不及格 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 日日期期2017.01.042017.01.044摘摘要要本設(shè)計(jì)主要研究了綜采工作面采煤機(jī)的設(shè)計(jì)綜合機(jī)械化采煤是指完成落煤，

4、裝煤，運(yùn)煤以及頂板支護(hù)等一系列機(jī)械化的總稱。本設(shè)計(jì)所研究的煤層采高 2.7-4.4 米的中厚煤層，是較為常見(jiàn)的，所以選型比較容易，采煤機(jī)型號(hào)的選擇主要根據(jù)煤層硬度，厚度，傾角等因素來(lái)選取，選型后計(jì)算采煤機(jī)的主要參數(shù)，采高，截深，生產(chǎn)力，牽引速度，牽引力，截割速度和裝機(jī)功率，然后選擇與之能夠配套的相關(guān)設(shè)備。5Abstract This design study of the fully mechanized coal face miner design mechanized mining of coal is used to finish off, installed a series of g

5、eneral mechanized coal, coal and roof support and the like. The design of the study 2.7-4.4 meters high seam mining in thick coal seam, is more common, so the selection easier, Shearer model selection based primarily on coal seam hardness, thickness, angle and other factors to select, after the sele

6、ction calculation the main parameters of shearer, cutting height, cutting depth, productivity, speed traction, traction, cutting speed and installed power，and then choose to be able to support the relevant equipment.6目目 錄錄5.2.6 刮板輸送機(jī)刮板鏈強(qiáng)度驗(yàn)算 .346 6 液壓支架液壓支架 .36366.1 液壓支架架型的確定.366.1.1 頂板類型及其分類 .366.2

7、液壓支架參數(shù)的確定.386.2.1 支架高度確定 .386.2.2 支架的伸縮比確定 .396.2.3 頂梁長(zhǎng)度的確定 .396.2.4 頂梁寬度的確定.406.2.5 底板的長(zhǎng)度確定 .416.2.6 底座的寬度 .416.2.7 支架中心距 .416.2.8 支架移架步距.416.2.9 支護(hù)強(qiáng)度和工作阻力 .416.2.10 初撐力確定 .436.2.11 移架阻力及推溜力 .436.3 初選液壓支架型號(hào).436.4 性能驗(yàn)算.4476.4.1 底板比壓校核 .446.4.2 工作阻力（支架強(qiáng)度）初撐力驗(yàn)算 .446.4.3 頂板覆蓋率 .446.4.4 支架布置臺(tái)數(shù) .456.5 端頭

8、支架.456.6 小結(jié).467 7 順槽轉(zhuǎn)載機(jī)選型順槽轉(zhuǎn)載機(jī)選型.46467.1 橋式轉(zhuǎn)載機(jī)概述.467.2 轉(zhuǎn)載機(jī)選型計(jì)算.467.2.1 轉(zhuǎn)載機(jī)運(yùn)輸能力計(jì)算 .467.2.2 選擇轉(zhuǎn)載機(jī) .478 8 乳化液泵站的選型乳化液泵站的選型 .48488.1 乳化液泵站的組成.488.2 乳化液泵站的計(jì)算.488.2.1 乳化液泵站壓力的確定 .488.2.2 乳化液泵站流量的確定 .508.2.3 選擇乳化液泵 .518.2.4 乳化液泵的電機(jī)功率 .518.3 乳化液箱容積的驗(yàn)算.528.4 乳化液.5388.5 小結(jié).539 9 綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)及合理配風(fēng)量確定綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)及合理配

9、風(fēng)量確定.54549.1 綜采工作面通風(fēng)系統(tǒng)確定.549.2 綜采工作面合理通風(fēng)參數(shù)及其配風(fēng)量.549.3 小結(jié).551010 綜采工作面三機(jī)配套綜采工作面三機(jī)配套.555510.1 工作面三機(jī)生產(chǎn)能力配套.55參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) .585891 1 綜述綜述1.11.1 工作面綜述工作面綜述此工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 225m，煤層厚度 2.7m-4.4m。老頂為 III 級(jí)，直接頂為3 類，截割阻抗 240N/mm，煤層傾角 16，底板堅(jiān)硬，設(shè)計(jì)年產(chǎn)量 250 萬(wàn)噸。 1.21.2 選型的基本原則選型的基本原則1.2.11.2.1 采煤機(jī)采煤機(jī)采煤機(jī)必須滿足煤層開(kāi)采厚度和煤的切割阻力的需要，要與煤層的

10、傾角適應(yīng)。采煤機(jī)以最小的電耗獲得最大的采煤速度即最大的生產(chǎn)能力，以及獲得最佳的塊度。要考慮與支架和運(yùn)輸機(jī)配套，與支架移支速度和運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤能力相適應(yīng)。具備有效的噴霧抑塵裝置。1.2.21.2.2 運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸機(jī)要滿足工作面長(zhǎng)度和傾角對(duì)于運(yùn)輸機(jī)鋪設(shè)長(zhǎng)度和穩(wěn)定性的要求。運(yùn)輸機(jī)必須與采煤機(jī)的能力相適應(yīng)，要保證采煤機(jī)效能的發(fā)揮。要與支架和采煤機(jī)配套，保證采煤機(jī)騎溜（或不騎溜）正常運(yùn)行。能在正常狀態(tài)下隨采煤機(jī)之后適當(dāng)彎曲，并配有清掃浮煤的裝置，并使移置液壓支架和拖動(dòng)電纜方便。1.2.31.2.3 液壓支架液壓支架要頂?shù)米?，它的初撐力和工作阻力要適應(yīng)直接頂和老頂巖層移動(dòng)所產(chǎn)生的壓力（包括二次來(lái)壓），使控頂區(qū)的

11、頂板下沉量限制到最小程度。要移得走，它的結(jié)構(gòu)形式和支護(hù)特性，要適應(yīng)直接頂下部巖層的冒落特點(diǎn)，尤其要注意頂板在暴露后尚未支護(hù)情況下的破碎狀態(tài)，要盡量保持該處頂板的完整性。支架底座要適應(yīng)底板巖石的抗壓強(qiáng)度，以防底軟而使支架陷入底板。要適應(yīng)采高變化和按煤層傾角考慮的對(duì)支架穩(wěn)定性的要求。要滿足通風(fēng)（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)配套。要考慮投資，力求以較低的投資獲得所需的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。支架復(fù)用次數(shù)高，損壞情況少，即能降低噸煤成本。由于以上這些要求顯而易見(jiàn)，故不擬作過(guò)多的說(shuō)明。10按開(kāi)采技術(shù)特點(diǎn)，可將煤層厚度分三類：薄煤層-從最小可采厚度到 1.3m；中厚煤層-1.3-3.5m

12、；厚煤層-大于 3.5m。按開(kāi)采技術(shù)特點(diǎn)，將煤層傾角分為三類：緩傾斜煤層-0-25； 傾斜煤層-25-45；急傾斜煤層-45-90。傾角小于 12的煤層對(duì)于綜采機(jī)械化來(lái)說(shuō)，最為有利，一般可以不考慮設(shè)備自重分力的影響。煤層傾角加大，會(huì)使采煤機(jī)上行采煤時(shí)的牽引阻力加大，并造成機(jī)器下滑的危險(xiǎn)；使支架的橫向穩(wěn)定性變壞，甚至下滑、傾倒；輸送機(jī)也會(huì)下滑，給采煤工作造成困難。1.2.41.2.4 其他設(shè)備選型原則其他設(shè)備選型原則乳化液泵站的選型要結(jié)合液壓支架來(lái)進(jìn)行選型，乳化液泵站的公稱壓力和公稱流量能夠提供液壓支架符合正常工作的初撐力要求，移動(dòng)變電站通過(guò)工作面機(jī)械設(shè)備的功率，功率因數(shù)等參數(shù)的計(jì)算進(jìn)行選型，移

13、動(dòng)變電所的輸出電壓及容量滿足工作面機(jī)械設(shè)備正常工作與生產(chǎn)要求。2.2.概況概況 2.12.1 國(guó)外采煤機(jī)的發(fā)展歷史國(guó)外采煤機(jī)的發(fā)展歷史 在 20 世紀(jì) 70 年代初期，國(guó)外部分廠商開(kāi)始在煤礦機(jī)械上使用電氣調(diào)速技術(shù)，用于改進(jìn)采機(jī)械設(shè)備的牽引方式。美國(guó) JOY 公司研制成功了 1LS 多電機(jī)橫向布置直流電牽引采煤機(jī)，此后又陸續(xù)研制了 2LS-6LS 等型多電機(jī)橫向布置電牽引采煤機(jī)。7LS5 采煤機(jī)總功率 1940kW,牽引速度 30m/min,采用 JOY Ultratrac2000 型強(qiáng)力銷軌無(wú)鏈牽引系統(tǒng),加大銷軌節(jié)距和寬度,并采用鍛造銷排,裝備了與 6LS5 型通用的 JNA 機(jī)載計(jì)算機(jī)信息中

14、心,具有人機(jī)通訊界面、故障診斷圖形顯示和儲(chǔ)存、無(wú)線電遙控、牽引控制和保護(hù)等功能。 德國(guó)公司于 1976 年研制成功直流電牽引采煤機(jī),并基本停止了液壓牽引采煤機(jī)的研發(fā),此后又陸續(xù)開(kāi)發(fā)了多種形式電牽引采煤機(jī)。20 世紀(jì) 90 年代開(kāi)發(fā)的 SL 系列橫向布置交流電牽引采煤機(jī),將截割電機(jī)布置在搖臂上。其中 SL500型電牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá) 1 815 kW,最大牽引力 869 kN;SL300 型電牽引采煤機(jī)總裝機(jī)功率 1138 kW,采用雙變頻器一拖一系統(tǒng),最大牽引速度達(dá) 36.7 m /min;SL1000 型采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá) 2600 kW,牽引力 1003kN?？刂葡到y(tǒng)具有交互式人機(jī)對(duì)話、設(shè)

15、備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)報(bào)、在線控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?英國(guó) long - Airdox 公司于 1984 年研制成功第 1 臺(tái)將截割電機(jī)布置在搖臂上的多電機(jī)橫向布置 Electra55V 型直流電牽引采煤機(jī),在此基礎(chǔ)上又開(kāi)發(fā)出功率更大的 Electra1000 型直流電牽引采煤機(jī)。20 世紀(jì) 90 年代,在 Electra 系列機(jī)型基礎(chǔ)上,進(jìn)一步加大功率,改進(jìn)控制系統(tǒng),開(kāi)發(fā)了 EL 系列交流電牽引采煤機(jī), 主要機(jī)型 EL600、EL1000、EL2000、EL3000 型。在 EL 系列機(jī)型上裝置的Impact 集成保護(hù)及監(jiān)控系統(tǒng)具有負(fù)荷控制、機(jī)器監(jiān)控、采煤機(jī)自動(dòng)定位、自動(dòng)調(diào)高、區(qū)域控制、智能化安

16、全聯(lián)鎖、隨機(jī)故障診斷和數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?日本三井三池制作所 1987 年后陸續(xù)研制成功多種截割電機(jī)縱向布置的MCLE - DR 系列交流電牽引采煤機(jī),近幾年又開(kāi)發(fā)了截割電機(jī)橫向布置的多電機(jī)11交流電牽引采煤機(jī)。采煤機(jī)裝有微機(jī)工況監(jiān)測(cè)及故障診斷系統(tǒng),可數(shù)字顯示牽引速度、滾筒位置、留頂?shù)酌汉穸?、電機(jī)負(fù)載及各處溫度,具有無(wú)線遙控裝置,并可加裝紅外線發(fā)射器操縱采煤機(jī)。波蘭在與中國(guó)合作研制成功 KSE-344 型薄煤層交流電牽引采煤機(jī)的基礎(chǔ)上，陸續(xù)開(kāi)發(fā)了 KSE-360、KSE-700、KSE-800RW/2BP、KSE-535S、KSE1000 型等交流電牽引采煤機(jī)。采煤機(jī)截深有 630mm 提高到

17、800-1000mm。前蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 70 年代研制出 K128直流電牽引采煤機(jī)后，又相繼研制成功多種直流電牽引采煤機(jī)。90 年代開(kāi)發(fā)了 K-88 型等交流電牽引采煤機(jī)?？傮w來(lái)看，俄羅斯的電牽引采煤機(jī)功率較小，直流牽引，性能參數(shù)較低。 2.22.2 我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展歷史我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展歷史從上世紀(jì)八十年代開(kāi)始，我國(guó)進(jìn)入了采煤機(jī)發(fā)展的興旺時(shí)期，在 廣泛吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，不斷的實(shí)踐創(chuàng)新，銳意進(jìn)取，重視采煤機(jī)成系列的開(kāi)發(fā)，不斷礦大使用范圍，同時(shí)推廣使用無(wú)連牽引，是采煤機(jī)工作更平穩(wěn)，使用更更安全。在九十年代，電牽引技術(shù)逐漸成熟，多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置的總體結(jié)構(gòu)成為電牽引采煤機(jī)發(fā)展的主流，為提高生

18、產(chǎn)效率立下了汗馬功勞。隨著科技的進(jìn)步，開(kāi)發(fā)高產(chǎn)高效礦井綜合配套設(shè)備已成為我國(guó)煤炭科技發(fā)展的主流：大功率、大截深電牽引采煤機(jī)被廣泛的開(kāi)發(fā)和使用，一些世界前沿的先進(jìn)技術(shù)也被用到了采煤機(jī)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，如變頻技術(shù)，遠(yuǎn)程監(jiān)控、無(wú)線遙控等等，為更好的服務(wù)我國(guó)煤礦事業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1991 年 ，煤炭科學(xué)總院上海分院與波蘭合作，在國(guó)內(nèi)率先研制成功了我國(guó)第一臺(tái)交流變頻調(diào)速技術(shù)的薄煤層爬底板采煤機(jī)后，上海分院又先后研制成功了截割電機(jī)縱向布置的交流電牽引采煤機(jī)、截割電機(jī)橫向布置的適用于中厚和較薄煤層的交流電牽引采煤機(jī)，并成功應(yīng)用于晉城、淮南、徐州、大同等礦務(wù)局。 到目前為止，國(guó)內(nèi)采煤機(jī)生產(chǎn)廠家均對(duì)交流電牽引采

19、煤機(jī)進(jìn)行了大量的研究開(kāi)發(fā)。上海分院研制的 MG 系列電牽引采煤機(jī)已形成 9 大系列共幾十個(gè)品種，現(xiàn)正在開(kāi)發(fā)裝機(jī)功率達(dá) 1800kw 的交流電牽引采煤機(jī)；太原礦上機(jī)器廠與上海分院合作，將 AM500 液壓牽引采煤機(jī)改造成 MG375/830-WD 型交流電牽引采煤機(jī)后，又與兗州礦業(yè)集團(tuán)合作，研制成功了 MGTY400/-3.3D 型交流電牽引采煤機(jī)；雞西煤機(jī)廠與上海分院合作將 MG2300-W 型液壓牽引采煤機(jī)改造MG300/360-WD 型交流電牽引采煤機(jī)后，又開(kāi)發(fā)了 MG200/463 型、MG400/985 型交流電牽引采煤機(jī)；遼源煤機(jī)廠與邢臺(tái)礦業(yè)集團(tuán)合作研制成功了我國(guó)首臺(tái)應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)差離合

20、器調(diào)速技術(shù)的 MG668-WD 型電牽引采煤機(jī)；無(wú)錫采煤機(jī)廠與中紡機(jī)電研究所合作，開(kāi)發(fā)研制成功了國(guó)內(nèi)首臺(tái)應(yīng)用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速技術(shù)的MG200/500-CD 型電牽引采煤機(jī)。采煤機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在，隨著各項(xiàng)技術(shù)的掌握，我國(guó)將在以下方面進(jìn)行攻關(guān)研究，力爭(zhēng)趕上世界先進(jìn)水平：1.大功率、大截深電牽引采煤機(jī)的進(jìn)一步研究；2.大功率采煤機(jī)的工況監(jiān)制。故障診斷于控制系統(tǒng)的研究；123.為最大限度的利用我國(guó)能源，著力研制發(fā)展薄煤層采掘機(jī)；4.應(yīng)用高新技術(shù)，嚴(yán)格管理，提高可靠性. 在電牽引采煤機(jī)的研制領(lǐng)域，我國(guó)雖然取得了一些客觀的成績(jī)，但與目前與國(guó)外先進(jìn)的采煤機(jī)相比，再總體參數(shù)性能方面尚有較大差距，某些關(guān)鍵部件的性能

21、、功能、適用范圍還亟待完善和提高，尤其是線監(jiān)控、故障診斷及預(yù)報(bào)、信號(hào)傳輸與采煤機(jī)自動(dòng)控制、傳感器等智能化技術(shù)和機(jī)械部件的可靠性、壽命與國(guó)外的相比差距很大，此外，我國(guó)在采煤機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)、加工制造和材質(zhì)性能上與國(guó)外先進(jìn)水平也有較大的差距。因此，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，采煤機(jī)的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)尚需加大研究力度。2.32.3 中國(guó)電牽引采煤機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r中國(guó)電牽引采煤機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r2.3.12.3.1 2020 世紀(jì)世紀(jì) 7070 年代是我國(guó)綜合機(jī)械化采煤起步階段年代是我國(guó)綜合機(jī)械化采煤起步階段 20 世紀(jì) 70 年代初期，煤炭科學(xué)研究總院上海分院集中主要科技骨干，研制出綜采面配套的 MD-150 型

22、雙滾筒采煤機(jī)，另一方面改進(jìn)普采配套的 DY100型、DY150 型單滾筒采煤機(jī)；70 年代中后期，制造出 MLS3-170 型雙滾筒采煤機(jī)。20 世紀(jì) 70 年代我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展有以下特點(diǎn)：1裝機(jī)功率小例如，MLS3-170 型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率 170KW；KD-150 型雙滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率 150KW；DY-100 和 DY-150 型單滾筒采煤機(jī)，裝機(jī)功率 100KW 和150KW。2有鏈牽引，輸出牽引力小此時(shí)期的采煤機(jī)牽引方式都是圓環(huán)鏈輪與牽引鏈輪嚙合傳動(dòng)，傳遞牽引力小，牽引力在 200KN 以下。 3牽引速度低 由于受液壓元部件可靠性的限制，設(shè)計(jì)的牽引力功率較小，牽引速度一般

23、不超過(guò) 6m /min 。 4自開(kāi)切口差由于雙滾筒采煤機(jī)搖臂短,又都是有鏈牽引,很難割透兩端頭,且容易留下三角煤,故需要人工清理,單滾筒采煤機(jī)更是如此. 5工作可靠性較差我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)比較薄弱,元部件質(zhì)量較差,反映在采煤機(jī)的壽命普遍較低,特別是液壓元部件的損壞比較嚴(yán)重。2.3.22.3.2 2020 世紀(jì)世紀(jì) 8080 年代是我國(guó)采煤機(jī)發(fā)展的興旺時(shí)期年代是我國(guó)采煤機(jī)發(fā)展的興旺時(shí)期 20 世紀(jì) 70 年代后期，我國(guó)總共引進(jìn) 143 套綜采成套設(shè)備。世界主要采煤機(jī)生產(chǎn)國(guó)如英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、波蘭、日本等都進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，其技術(shù)也展示在中國(guó)人的面前，為我們深入了解外國(guó)技術(shù)和掌握這些技術(shù)創(chuàng)造了條件，13同時(shí)

24、通過(guò) 20 世紀(jì) 70 年代自行研制采煤機(jī)的實(shí)踐，獲得了成功和失敗的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，確立了我國(guó)采煤機(jī)的發(fā)展方向，即仿制和自行研制并舉。 解決難采煤層的問(wèn)題是 20 世紀(jì) 80 年代重大課題之一：具體的課題是薄煤層綜合機(jī)械化成套設(shè)備的研制：大傾角綜采成套設(shè)備的研制：“三硬”、“三軟”45m 一次采全高綜采設(shè)備的研制：解決短工作面的開(kāi)采問(wèn)題，短煤臂采煤機(jī)的研制。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，20 世紀(jì) 80 年代自行開(kāi)發(fā)和研制的采煤機(jī)品種有 50 余種，是我國(guó)采煤機(jī)收獲的年代，基本滿足我國(guó)各種煤層開(kāi)采的需要，大量依靠進(jìn)口的年代已一去不復(fù)返了。20 世紀(jì) 80 年代采煤機(jī)的發(fā)展有如下特點(diǎn)：1重視采煤機(jī)系列的開(kāi)發(fā)，擴(kuò)大使用

25、范圍20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)發(fā)的采煤機(jī)，一種類型只有一個(gè)品種，十分單一，覆蓋面小，很難滿足不同煤層開(kāi)采需要。20 世紀(jì) 80 年代起重視系列化采煤機(jī)的開(kāi)發(fā)工作，一種功率的采煤機(jī)可以派生出多種機(jī)型，主要元部件在不同功率的采煤機(jī)上都能通用，這樣不僅擴(kuò)大了工作面的適應(yīng)范圍，而且便于用戶配件的管理。采煤機(jī)系列化是 20 世紀(jì) 80 年代采煤機(jī)發(fā)展中非常突出的特點(diǎn)。2元部件攻關(guān)先行，促使采煤機(jī)工作可靠性的提高總結(jié) 20 世紀(jì) 70 年代采煤機(jī)開(kāi)發(fā)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，元部件的可靠性直接決定采煤機(jī)開(kāi)發(fā)的成功率，所以功關(guān)內(nèi)容為：主電機(jī)的攻關(guān)，以解決燒機(jī)的現(xiàn)象；齒輪攻關(guān)，從選擇材質(zhì)上，熱處理工藝上著手，學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)

26、技術(shù)成功經(jīng)驗(yàn)，以德國(guó)齒輪為目標(biāo)進(jìn)行攻關(guān)，達(dá)到預(yù)期目的，解決了低速重載齒輪早失效的問(wèn)題：液壓系統(tǒng)和液壓元部件的攻關(guān)，主油泵和油馬達(dá)的可靠性直接影響牽引部工作的可靠性，在 20 世紀(jì) 80 年代中期，把斜軸泵、斜軸馬達(dá)、閥組和調(diào)速機(jī)構(gòu)等都列入重點(diǎn)攻關(guān)內(nèi)容。3無(wú)鏈牽引的推廣使用，使采煤機(jī)工作平穩(wěn)，使用安全在引進(jìn)大功率采煤機(jī)的同時(shí)，無(wú)鏈牽引技術(shù)傳入中國(guó)，德國(guó)艾柯夫公司的銷軌式無(wú)鏈牽引和英國(guó)安德森公司的齒軌式無(wú)鏈牽引占絕大多數(shù)，而且技術(shù)成熟。為此，我國(guó)研制采煤機(jī)的無(wú)鏈牽引都向引進(jìn)機(jī)組的結(jié)構(gòu)上靠攏。仿制和引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的采煤機(jī)更是如此。無(wú)鏈牽引使采煤機(jī)工作平穩(wěn)，使用安全，承受的牽引力大，因此，得到用戶的廣泛

27、歡迎，大功率采煤機(jī)都采用無(wú)鏈牽引系統(tǒng)。2.3.32.3.3 2020 世紀(jì)世紀(jì) 9090 年代至今是我國(guó)電牽引采煤機(jī)發(fā)展的時(shí)代年代至今是我國(guó)電牽引采煤機(jī)發(fā)展的時(shí)代進(jìn)入 20 世紀(jì) 90 年代后，隨著煤炭生產(chǎn)向集約化方向發(fā)展，減員提效，提高工作面單產(chǎn)成為煤炭發(fā)展的主流，發(fā)展高產(chǎn)高效工作面勢(shì)在必行，此采煤機(jī)開(kāi)發(fā)研制圍繞高產(chǎn)高效的要求進(jìn)行，其主要方向是：1.大功率高參數(shù)的液壓牽引采煤機(jī)：最具代表性的機(jī)型是 MG2X400W 型采煤機(jī)。2.高性能電牽引采煤機(jī)：電牽引采煤機(jī)的研制從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始起步，20 世紀(jì) 90 年代全面發(fā)展，電牽引的發(fā)展存在直流和交流兩種技術(shù)途徑。進(jìn)入20 世紀(jì) 9

28、0 年代后，交流變頻調(diào)速技術(shù)在中厚煤層采煤機(jī)中推廣使用，上海分14院先后開(kāi)發(fā)成功 MG200/500-WD、MG200/450-BWD、MG250/600-WD、MG400/920-WD 和 MG450/1020-WD 等采煤機(jī)，變頻調(diào)速箱可以是機(jī)載，也可以是非機(jī)載。另外派生出 8 種機(jī)型，都已投入使用，取得較好的效果。太原礦山機(jī)械廠在引進(jìn)英國(guó) Electra1000 直流電牽引全套技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出 MG400/900-WD 和MG250/600-WD 型兩種電牽引采煤機(jī)，雞西煤機(jī)廠、遼源煤機(jī)廠也開(kāi)發(fā)了交流電牽引采煤機(jī)。國(guó)產(chǎn)電牽引采煤機(jī)雖然發(fā)展速度很快，但在性能和可靠性上與世界先進(jìn)國(guó)家的

29、I 采煤機(jī)相比，還存在較大的差距，所以一些有實(shí)力的礦務(wù)局，在裝備高產(chǎn)高效工作面時(shí)，把目光移到國(guó)外，進(jìn)口國(guó)外先進(jìn)電牽引采煤機(jī)。如神府華能集團(tuán)引進(jìn)美國(guó)的 7LS、6LS 電牽引采煤機(jī)；兗州礦業(yè)集團(tuán)公司引進(jìn)德國(guó)的 SL-500 型和日本的 MCLE-DR102 型交流電牽引采煤機(jī)，但由于價(jià)格昂貴，故引進(jìn)數(shù)量較少，90 年代采煤機(jī)技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)如下：1多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置的總體結(jié)構(gòu)成為電牽引采煤機(jī)發(fā)展的主流我國(guó)開(kāi)發(fā)的電牽引采煤機(jī)，一般都采用橫向布置。各大部件由單獨(dú)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)系統(tǒng)彼此獨(dú)立，無(wú)動(dòng)力傳遞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，因而有取代電動(dòng)機(jī)縱向布置的趨勢(shì)。2我國(guó)采煤機(jī)的主要參數(shù)與世界先進(jìn)水平的差距在縮

30、小在裝機(jī)功率方面，我國(guó)的液壓牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到 800KW，電牽引采煤機(jī)裝機(jī)功率達(dá)到 1020KW，其牽引功率為 2X50KW，可滿足高產(chǎn)高效工作面對(duì)功率的要求。在牽引力和牽引速度方面，電牽引的最大牽引力已達(dá)到 700KN，最大牽引速度達(dá) 1256m/min,微處理機(jī)的工礦監(jiān)測(cè)、故障顯示、無(wú)線電離機(jī)控制等方面已達(dá)到較高技術(shù)水平。3液壓緊固技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究取得成功采煤機(jī)連接構(gòu)件經(jīng)常松動(dòng)是影響工作可靠性的重要因素，而且解決難度較大，液壓螺母和專用超高壓泵，在電牽引采煤機(jī)中得到推廣應(yīng)用，防松效果顯著，基本解決采煤機(jī)連接可靠性的問(wèn)題?；仡欉@ 30 多年我國(guó)采煤機(jī)發(fā)展的歷程，走的是一條自力更生和仿制引

31、進(jìn)結(jié)合的道路，也是一條不斷學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)為我所用的發(fā)展道路，從 20 世紀(jì)70 年代主要靠進(jìn)口采煤機(jī)來(lái)滿足我國(guó)生產(chǎn)需要，到近年幾乎是國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)占我國(guó)整個(gè)采煤機(jī)市場(chǎng)，這也是個(gè)了不起的進(jìn)步。我國(guó)從 20 世紀(jì) 80 年代末期, 煤科總院上海分院與波蘭合作研制開(kāi)發(fā)了我國(guó)第 1 臺(tái) MG3442PWD 薄煤層強(qiáng)力爬底板交流電牽引采煤機(jī), 在大同局雁崖礦使用取得成功。借助 MG3442PWD 電牽引采煤機(jī)的電牽引技術(shù), 對(duì)液壓牽引采煤機(jī)進(jìn)行技術(shù)更新。第 1 臺(tái) MG300/ 6802WD 型電牽引采煤機(jī)是在雞西煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)的 MG300 系列液壓牽引采煤機(jī)的基礎(chǔ)上改造成功, 并于 1996 年 7

32、月在大同晉華宮礦開(kāi)始使用。與此同時(shí), 在太原礦山機(jī)器廠生產(chǎn)的 AM2500 液壓牽引采煤機(jī)上應(yīng)用交流電牽引調(diào)速裝置改造 MG375/8302WD 型電牽引采煤機(jī)。截止目前, 我國(guó)已形成 5 個(gè)電牽引采煤機(jī)生產(chǎn)基地, 雞西煤礦機(jī)械廠、太原礦山機(jī)器廠、煤炭科學(xué)研究總院上海分院、遼源煤礦機(jī)械廠生產(chǎn)交流電牽引采煤機(jī), 西安煤礦機(jī)械廠則生產(chǎn)直流電牽引采煤機(jī)。我國(guó)近期開(kāi)發(fā)的電牽引采煤機(jī)有以下特點(diǎn):151.多電機(jī)驅(qū)動(dòng)橫向布置電牽引采煤機(jī)。截割電機(jī)橫向布置在搖臂上, 取消了螺旋傘齒輪和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的通軸。 2.總裝機(jī)功率、牽引功率大幅度提高, 供電電壓(對(duì)單個(gè)電機(jī) 400kW 及以上) 由 1140V 升至 33

33、00V , 保證了供電質(zhì)量和電機(jī)性能。3.電牽引采煤機(jī)以交流變頻調(diào)速牽引裝置占主導(dǎo)地位, 部分廠商同時(shí)也研制生產(chǎn)直流電牽引采煤機(jī)。4.主機(jī)身多分為 3 段, 取消了底托架, 各零部件設(shè)計(jì)、制造強(qiáng)度大大提高, 部件間用高強(qiáng)度液壓螺母聯(lián)接, 拆裝方便, 提高了整機(jī)的可靠性。5.電控技術(shù)研究和采煤機(jī)電氣控制裝置可靠性不斷提高。在通用性、互換性和集成型方面邁進(jìn)了一大步, 功能逐步齊全, 無(wú)線電隨機(jī)控制研制成功, 數(shù)字化、微機(jī)的電控裝置已進(jìn)入試用階段。6.在橫向布置的截割電機(jī)上, 設(shè)計(jì)使用了具有彈性緩沖性能的扭矩軸,改善了傳動(dòng)件的可靠性, 對(duì)提高采煤機(jī)的整體可靠性和時(shí)間利用率起到了積極作用。7.耐磨滾筒

34、及鎬形截齒的研究, 推進(jìn)了我國(guó)的滾筒及截齒制造技術(shù),開(kāi)發(fā)研制的耐磨滾筒,可適用于截割 f = 34 的硬煤。具有使用中軸向力波動(dòng)小,工作平穩(wěn)性好,塊煤率高,能耗低等優(yōu)點(diǎn)。2.42.4 采煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)采煤機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)80 年代以來(lái)，滾筒式采煤機(jī)在結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)、可靠性和易維修性上都有很大的改進(jìn)。歸結(jié)起來(lái)，滾筒式采煤機(jī)有以下特征和發(fā)展趨勢(shì)：1.增大功率和能力為了適應(yīng)綜采工作面高產(chǎn)、高效和在不同地質(zhì)條件下快速截割煤巖的需要，不論厚、中厚和薄煤層的采煤機(jī)均在不斷增大裝機(jī)功率和生產(chǎn)能力。2.電牽引采煤機(jī)已成為主導(dǎo)機(jī)型目前電牽引采煤機(jī)已成為德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、日本和法國(guó)等主要生產(chǎn)國(guó)的主導(dǎo)機(jī)型。3.增大牽引

35、速度和牽引力，并改進(jìn)無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)為了適應(yīng)綜采高產(chǎn)高效的要求，近代采煤機(jī)的牽引速度和牽引力都有較大的增大。4.機(jī)器的結(jié)構(gòu)布置有新的發(fā)展 近年來(lái)不斷發(fā)展和研制出了多機(jī)橫向布置、部件可側(cè)面拉裝的整機(jī)箱式機(jī)身、縱向布置采煤機(jī)的牽引部和截割部合為一個(gè)部件、破碎機(jī)采用單獨(dú)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)、改進(jìn)擋煤板傳動(dòng)裝置、無(wú)底托架或不用整體底托架等新的結(jié)構(gòu)布置方式。5.截割滾筒的革新和改進(jìn)16 截割滾筒的改進(jìn)是圍繞增大截深、減低煤塵、增大塊煤率和提高壽命等目標(biāo)進(jìn)行的其主要改進(jìn)有增大截深、采用強(qiáng)力截齒、增大塊煤率和減少煤塵生成、滾筒設(shè)計(jì) CAD、高壓水射流噴霧降塵和助切、加固滾筒結(jié)構(gòu)等方面。6.擴(kuò)大采煤機(jī)的使用范圍，不斷開(kāi)發(fā)難

36、采煤層的機(jī)型 薄煤層、厚煤層、硬粘并有夾矸煤層、大傾角、破碎頂板等難采煤層的機(jī)型的發(fā)展有，開(kāi)發(fā)出了薄煤層、厚煤層、大傾角、短機(jī)身、窄機(jī)身等機(jī)型。7.提高采區(qū)工作電壓 80 年代以前，各國(guó)采區(qū)工作面設(shè)備電壓多為 1000V 左右。隨著綜采設(shè)備向大功率發(fā)展，目前采煤機(jī)最大功率達(dá) 1220kW,截割電機(jī)最大功率達(dá)6000kW，刮板輸送機(jī)最大功率達(dá) 1125kW，驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率達(dá) 525 kW，加上工作面長(zhǎng)度的不斷增長(zhǎng)，所以必須提高采區(qū)的供電電壓，目前各國(guó)生產(chǎn)的大功率采煤機(jī)，其供電電壓一般為 2300、3300、4160 和 5000V 等幾檔。8.采用微電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電液一體化的采集、工況監(jiān)測(cè)、

37、故障診斷和自動(dòng)控制現(xiàn)代采煤機(jī)均裝有功能完善的用微處理器控制的數(shù)據(jù)采集、工況監(jiān)測(cè)、故障診斷和自動(dòng)控制，這是代表采煤機(jī)水平的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代采煤機(jī)的微處理系統(tǒng)除了工況監(jiān)測(cè)，還可以對(duì)其采集信息進(jìn)行分析處理，再輸出顯示、存儲(chǔ)、控制和傳輸?shù)?，以?shí)現(xiàn)檢測(cè)、預(yù)警、保護(hù)、健康診斷、事故查詢、維修指導(dǎo)和調(diào)度分析等多種功能。9.貫徹標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化原則，加速開(kāi)發(fā)適合不同地質(zhì)條件的新機(jī)型目前各主要采煤機(jī)生產(chǎn)廠家都十分重視三化原則，將采煤機(jī)各主要部件:如電動(dòng)機(jī)、截割部固定減速箱、搖臂、滾筒、牽引部、截牽箱、行走箱、牽引機(jī)構(gòu)等）制定標(biāo)準(zhǔn)，作為適合不同條件的通用部件，各部件間的連接尺寸一致。這樣，就可以根據(jù)不同的地質(zhì)

38、條件的要求，很容易用積木式方法將各部件組合成新機(jī)型，以擴(kuò)大采煤機(jī)的系列和加速研制過(guò)程。 10.提高采煤機(jī)的可靠性和壽命，提高易維修性，縮短井下更換部件時(shí)間，延長(zhǎng)大修周期，提高機(jī)器的使用率和開(kāi)機(jī)率。3.3.綜采工作面概述綜采工作面概述綜采設(shè)備是指綜合機(jī)械化采煤工作面機(jī)電設(shè)備的總稱。綜采工作面成套設(shè)備以采面所需設(shè)備為核心，一般情況下，其成套機(jī)械和電器設(shè)備布置分別如圖2-1 所示。綜采設(shè)備將各種相對(duì)獨(dú)立的機(jī)械合理地組合在一起，在工藝過(guò)程中協(xié)調(diào)工作，使采煤工作面的破、裝、運(yùn)、支全部工序?qū)崿F(xiàn)機(jī)械化。綜采設(shè)備包括滾筒采煤機(jī)或刨煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓支架以及各種供電、供液設(shè)備和其他輔助設(shè)備。17圖 2

39、-1 滾筒采煤機(jī)綜采工作面設(shè)備布置圖1-端頭支架；2-液壓安全絞車；3-噴霧泵站；4-液壓支架；5-刮板運(yùn)輸機(jī)；6-雙滾筒采煤機(jī)；7-端頭支架；8- 集中控制臺(tái)；9-配電箱；10-乳化液泵站；11-移動(dòng)變電站；12-軌道；13-帶式輸送機(jī)；14-轉(zhuǎn)載機(jī)；15-煤倉(cāng)工作面主要設(shè)備及功能如下：采煤機(jī) 采煤機(jī)是完成破煤、裝煤工序的一種機(jī)械設(shè)備。當(dāng)前普遍使用的是可調(diào)高的雙滾筒采煤機(jī)，它可以騎在可彎曲刮板輸送機(jī)上沿工作面穿梭割煤，一般截深為 600mm 或 800mm，最大截深可達(dá) 1000mm。刮板輸送機(jī) 可彎曲刮板輸送機(jī)是完成工作面運(yùn)煤的機(jī)械，同時(shí)它還作為采煤機(jī)械的導(dǎo)軌，以及液壓支架及推移輸送機(jī)的支

40、點(diǎn)。液壓支架 液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由若干液壓元件（油缸和閥件）與一些金屬結(jié)構(gòu)件組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備，用于支護(hù)、移架、推移運(yùn)輸機(jī)和管理頂板。端頭支架 端頭支架是用于加強(qiáng)工作面端部（上下出口）頂板支護(hù)的液壓支架。18排頭支架 排頭（或稱過(guò)渡）支架是用于可彎曲刮板輸送機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾放置電動(dòng)機(jī)、減速箱和液力偶合器處支護(hù)頂板的液壓支架，它比工作面中間架滯后一個(gè)步距，頂梁長(zhǎng)于中間架一個(gè)步距。轉(zhuǎn)載機(jī) 轉(zhuǎn)載機(jī)是 20-60m 長(zhǎng)的刮板輸送機(jī)。它一端與工作面輸送機(jī)機(jī)頭相搭接，另一端騎在可伸縮膠帶輸送機(jī)的機(jī)尾上，其作用是將刮板輸送機(jī)運(yùn)出的煤炭轉(zhuǎn)移到膠帶輸送機(jī)上，它可隨工作面的推進(jìn)進(jìn)行

41、整體移動(dòng)，轉(zhuǎn)載機(jī)常配置破碎機(jī)。可伸縮膠帶輸送機(jī) 可伸縮膠帶輸送機(jī)是工作面運(yùn)輸巷中的運(yùn)煤設(shè)備。通過(guò)其貯帶裝置，可調(diào)節(jié)輸送機(jī)的長(zhǎng)度。當(dāng)工作面前進(jìn)式或后退式回采時(shí)，能做到伸長(zhǎng)或縮短。乳化液泵站 乳化液泵站是供給液壓支架和其他液壓裝置壓力液的動(dòng)力設(shè)備。除以上設(shè)備外，上端巷道中還設(shè)有運(yùn)送設(shè)備和材料的單吊車，或搬運(yùn)絞車，以及在傾斜角度較大時(shí)防止采煤機(jī)下滑的液壓安全絞車；下端巷道中設(shè)有供電移動(dòng)變電站和配電點(diǎn)，以及刮板輸送機(jī)和巷道轉(zhuǎn)載機(jī)的監(jiān)視、控制、通訊照明的集中控制臺(tái)。如上所述，綜采成套設(shè)備主要由采煤機(jī)、液壓支架、刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)及膠帶輸送機(jī)等組成，這些設(shè)備不是孤立的“單機(jī)”，而是結(jié)構(gòu)上需要相互配

42、合、功能上需要相互協(xié)調(diào)的有機(jī)整體，具有較強(qiáng)的配套要求和較高的可靠性要求。組成綜采成套設(shè)備的每一種機(jī)械設(shè)備，都有嚴(yán)格限定的適用條件，選型不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致設(shè)備不配套、生產(chǎn)效率低、經(jīng)濟(jì)效益差。因此，設(shè)備的正確選型設(shè)計(jì)是充分發(fā)揮其效能，實(shí)現(xiàn)綜采工作面高產(chǎn)高效、經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行的前提 采煤機(jī)的組成采煤機(jī)的組成 采煤機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成（如圖 1-1）。電動(dòng)機(jī)：是滾筒采煤機(jī)的動(dòng)力部分，它通過(guò)兩端輸出軸分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)截割部和牽引部。采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動(dòng)機(jī)的尺寸。牽引部：通過(guò)其主動(dòng)鏈輪與固定在工作面輸送機(jī)兩端的牽引鏈 3 相嚙合，使采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)，

43、因此，牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。 左、右截割部減速箱：將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂 5 的齒輪，驅(qū)動(dòng)滾筒 6 旋轉(zhuǎn)。滾筒：是采煤機(jī)落煤和裝煤的工作機(jī)構(gòu)，滾筒上焊有端盤(pán)及螺旋葉片，其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板 7，它可以根據(jù)不同的采煤方向來(lái)回翻轉(zhuǎn)180。19圖 2-2 雙滾筒采煤機(jī)1-電動(dòng)機(jī)；2-牽引部；3-牽引鏈；4-截割部減速箱；5-搖臂；6-滾筒 7-弧形擋煤板8-底托架；9-滑靴；10-調(diào)高油缸；11-調(diào)斜油缸；13-電氣控制箱底托架：是固定和承托整臺(tái)采煤機(jī)的底架，通過(guò)其下部四個(gè)滑靴 9 將采煤機(jī)騎在刮板輸送

44、機(jī)的槽幫上，其中采空區(qū)側(cè)兩個(gè)滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上，以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。調(diào)高油缸：可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機(jī)的采高。調(diào)斜油缸：用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度，以適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時(shí)的截割要求。電氣控制箱：內(nèi)部裝有各種電控元件，用于采煤機(jī)的各種電氣控制和保護(hù)。此外，為降低電動(dòng)機(jī)和牽引部的溫度并提供內(nèi)外噴霧降塵用水，采煤機(jī)設(shè)有專門(mén)的供水系統(tǒng)。采煤機(jī)的電纜和水管夾持在拖纜裝置內(nèi)，并由采煤機(jī)拉動(dòng)在工作面輸送機(jī)的電纜槽中卷起或展開(kāi)。初選采煤機(jī)采煤機(jī)有許多種如西安煤礦機(jī)械廠，遼源煤礦機(jī)械廠，三一重裝.?，F(xiàn)開(kāi)采工作面煤層厚度 2.7-4.4m,煤層傾角 16，工作面長(zhǎng)度 225m,生產(chǎn)能力25

45、0 萬(wàn)噸/年，一年工作按 300 天計(jì)算，實(shí)行三班制工作，二班采煤，一班準(zhǔn)備，每天生產(chǎn)呢時(shí)間為 16 小時(shí)。選型如表 1-1表 2-1 采煤機(jī)選型表型號(hào)MGD-150MGD-200BIMG-200采高/m1.3-2.51.0-1.81.2-2.0截深/m1.00.630.63適應(yīng)傾角/（）252525滾筒直徑/m1.250.91.4裝機(jī)總功率/kw150200200搖臂長(zhǎng)度形式/mm116812861330搖臂擺動(dòng)中心距/mm532257225850牽引力/KN12025025020牽引速度/m/min0-6.00-6.00-6.0牽引方式液壓鏈牽引液壓鏈牽引液壓鏈牽引機(jī)面高度/mm10707

46、501000臥底量/mm175206300噴霧方式內(nèi)外噴霧內(nèi)外噴霧內(nèi)外噴霧電壓/V114011401140總質(zhì)量/t12.5153.13.1 滾筒的確定滾筒的確定3.1.13.1.1 滾筒直徑滾筒直徑maxHD式中：螺旋滾筒裝煤效率；對(duì)小直徑滾筒，=0.590.63；對(duì)大直徑滾筒，=0.560.59。 采高，計(jì)算時(shí)取最大采高，4.4m。maxH則： = mmaxHDq60HBvQ運(yùn)59.24.459.0 由于綜采工作面雙滾筒采煤機(jī)一般都是一次采全高，故滾筒直徑應(yīng)稍大D于最大采高之半，即D86.03.1327.14.432目前采煤機(jī)滾筒直徑已經(jīng)系列化，分別為0.6m、0.65m、0.7m、0.8

47、m、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。計(jì)算結(jié)果要按照滾筒系列化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整后，最后確定滾筒直徑為 2.6m滾筒的截深滾筒的截深工作機(jī)構(gòu)（如滾筒）每次切入煤體的深度稱為截深。截深過(guò)小，采煤機(jī)生產(chǎn)率受到影響，但加大截深，會(huì)使支架的步距加大，頂梁長(zhǎng)度和千斤頂行程也要加大；同時(shí)也使采煤機(jī)電機(jī)功率及運(yùn)輸機(jī)的輸送能力加大。目前采煤機(jī)的截深有：0.5，0.6，0.7，0.75，0.8，0.865、0.9 及 1.0m 等幾種。目前我國(guó)多數(shù)采煤機(jī)的截深在 0.6m 左右。在薄煤層中，由于牽引速度不能太快

48、，為了提高生產(chǎn)率，采煤機(jī)截深可加大到 0.751.0m，現(xiàn)代的點(diǎn)牽引采煤機(jī)，為了使其生產(chǎn)率滿足高產(chǎn)高效的要求，截深普遍達(dá)到 0.8-1.0m，少數(shù)可達(dá)到 1.2m,這需要大的裝機(jī)功目初步確定采煤機(jī)截深為 0.6m。滾筒的轉(zhuǎn)速滾筒的轉(zhuǎn)速滾筒轉(zhuǎn)速的取值：直徑為 0.50.6m 的滾筒轉(zhuǎn)速 n=80120r/min；直徑為1.82.0m 的滾筒轉(zhuǎn)速 n=3040r/min。大直徑滾筒選用低檔轉(zhuǎn)速，小直徑滾筒選用高檔轉(zhuǎn)速。為防止碎煤拋過(guò)筒緣循環(huán)的轉(zhuǎn)速，一般認(rèn)為滾筒轉(zhuǎn)速為3050r/min 較適宜，目前滾筒轉(zhuǎn)速有降低的趨勢(shì)。根據(jù)上述所確定的采煤機(jī)21滾筒直徑為.m，設(shè)計(jì)推薦滾筒轉(zhuǎn)速為 30r/min 較

49、合適。目前常用的截割速度，最好在 4m/s 左右。過(guò)高將使煤塵增smVj53jV多，大大降低截齒的壽命。 = 60000式中 選定的滾筒直徑，2.6m； D 選定的滾筒轉(zhuǎn)速。nmin70rmin30r則：smVj08.460306.214.3 根據(jù)上述驗(yàn)算結(jié)果，截割速度為符合要求。sm08.43.23.2 采煤機(jī)生產(chǎn)率采煤機(jī)生產(chǎn)率3.2.13.2.1 理論生產(chǎn)率理論生產(chǎn)率在給定條件下，以最大參數(shù)連續(xù)運(yùn)行時(shí)的生產(chǎn)率稱為理論生產(chǎn)率，理論生產(chǎn)率 的計(jì)算公式為：qHBvQ60式中 理論生產(chǎn)率，；Qht 工作面平均采高，；Hm 滾筒有效截深，；Bm 給定條件下可能的最大牽引速度，qvsm53 煤的密度，

50、一般為34 . 13 . 1mt則： htHBvQq84.69935.146.06.36060采煤機(jī)的理論生產(chǎn)率是確定與其配套設(shè)備生產(chǎn)能力的依據(jù)，是由工作條件、機(jī)器工況和結(jié)構(gòu)參數(shù)確定的。在實(shí)際工作中，只有與其配套的設(shè)備生產(chǎn)能力大于采煤機(jī)的生產(chǎn)能力時(shí)，采煤機(jī)才能達(dá)到給定的理論生產(chǎn)率。技術(shù)生產(chǎn)率技術(shù)生產(chǎn)率考慮根據(jù)循環(huán)圖表而進(jìn)行的輔助工作，如更換截齒、開(kāi)切口、檢查機(jī)器和排除故障所花費(fèi)時(shí)間后的生產(chǎn)率稱為技術(shù)生產(chǎn)率，技術(shù)生產(chǎn)率的計(jì)算ttQQ Q公式為：1QkQt22式中 技術(shù)生產(chǎn)率，；Q/ t h 采煤機(jī)技術(shù)上可能達(dá)到的連續(xù)工作系數(shù)，一般=。1k1k0.5 0.7則：htQ90.1767 . 072.2

51、52t3.2.23.2.2 實(shí)際生產(chǎn)率實(shí)際生產(chǎn)率實(shí)際使用中，考慮了工作中發(fā)生的所有類型的停機(jī)狀況，如處理輸送機(jī)和支架的故障、處理頂?shù)装迨鹿实取Ｊ褂蒙a(chǎn)率可由下列公式計(jì)算：2mQQk式中 實(shí)際生產(chǎn)率，；mQ/ t h 采煤機(jī)在實(shí)際工作中的連續(xù)工作系數(shù)，一般=。2k2k0.6 0.65則： htQ26.16465. 072.252m3.2.33.2.3 采煤機(jī)允許的最大牽引速采煤機(jī)允許的最大牽引速度度隨著裝機(jī)容量的加大，采煤機(jī)牽引速度已達(dá) 813，國(guó)外有的采煤機(jī)minm牽引速度高達(dá)。然而增加裝機(jī)容量，加大牽引速度，并不是增加minm2015工作面生產(chǎn)能力的唯一途徑，綜合機(jī)械化采煤是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)

52、程，除了需要解決和改進(jìn)技術(shù)和裝備上的問(wèn)題外，尚需改進(jìn)管理上存在的問(wèn)題，其中首要的問(wèn)題是提高采煤機(jī)的開(kāi)機(jī)率。采煤機(jī)最大牽引速度用下式計(jì)算：=maxqV1000/ )7 . 0(mnl式中 牽引速度，；maxqVminm 滾筒轉(zhuǎn)速，30r/min；n 每條截線上的齒數(shù)，一般取 13；m 滾筒的齒長(zhǎng)若未知，可近似取刀型截齒 =65100mm；鎬型截ll齒 =6080mm。l則： min26.11000001306070maxmVq233.33.3 采煤機(jī)功率采煤機(jī)功率3.3.13.3.1 預(yù)計(jì)裝機(jī)功率預(yù)計(jì)裝機(jī)功率采煤機(jī)的裝機(jī)功率：6 . 3vBH60Nwmax0maxHq式中 采煤機(jī)截煤的單位能耗，

53、；一般取maxH3mMJ=1.14.4，硬煤及韌性煤取上限，軟煤及脆性煤取下限。本次設(shè)計(jì)取maxH2.5。則： kw55.956 . 35 . 294. 26 . 03 . 160N03.3.23.3.2 采煤機(jī)牽引力采煤機(jī)牽引力采煤機(jī)的牽引力與裝機(jī)容量關(guān)系密切，裝機(jī)功率 150kW 時(shí)，牽引力為160180kN；裝機(jī)容量 300kW 時(shí)，牽引力達(dá) 250300kN。牽引力與牽引機(jī)構(gòu)的剛度系數(shù)、采煤機(jī)的質(zhì)量、摩擦系數(shù)、牽引速度、截割阻力及載荷的不均衡性、機(jī)道形狀等因素有關(guān)，很難精確計(jì)算，一般用經(jīng)驗(yàn)公式確定。NP3 . 11 . 1式中 牽引力，KN；P 采煤機(jī)裝機(jī)容量，KW。N則： KNp34

54、.11031.1001 . 13.43.4 牽引和輔助功率牽引和輔助功率3.4.13.4.1 采煤機(jī)的牽引功率采煤機(jī)的牽引功率牽引和輔助裝置消耗裝機(jī)功率的 15%20%，其中，牽引系統(tǒng)消耗的功率占到 90%以上，故采煤機(jī)牽引功率：kwNNq19.1755.952 . 09 . 02 . 015. 09 . 003.4.23.4.2 輔助裝置功率輔助裝置功率kwNNf91. 155.952 . 01 . 02 . 015. 01 . 00243.4.33.4.3 裝機(jī)功率裝機(jī)功率上述計(jì)算結(jié)果，要按采煤機(jī)配備電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功率進(jìn)行圓整。則采煤機(jī)實(shí)際裝機(jī)功率：kwNNNNfqj31.10091. 11

55、9.1721.81采煤機(jī)的裝機(jī)容量是由生產(chǎn)能力決定的，生產(chǎn)能力為 500700 t/h 時(shí)，裝機(jī)容量約 600750 kW。國(guó)外一些采煤機(jī)的生產(chǎn)能力已達(dá)到 15002000 t/h，其裝機(jī)容量也高達(dá) 11001500 kW。采煤機(jī)的生產(chǎn)能力正比于采高，因此也可以根據(jù)采高估計(jì)裝機(jī)容量的大小。對(duì)于硬煤，裝機(jī)功率應(yīng)加大一倍。所以本次采煤機(jī)采用的是 MGD-200B 型號(hào)的采煤機(jī)。4.4.采煤機(jī)的安裝與維護(hù)采煤機(jī)的安裝與維護(hù) 4.14.1 采煤機(jī)的井上驗(yàn)收及試運(yùn)轉(zhuǎn)采煤機(jī)的井上驗(yàn)收及試運(yùn)轉(zhuǎn)4.1.14.1.1 井上驗(yàn)收井上驗(yàn)收新采煤機(jī)與大修后的采煤機(jī)應(yīng)組織驗(yàn)收，要根據(jù)有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范來(lái)檢驗(yàn)采煤機(jī)的配套

56、情況、技術(shù)性能、質(zhì)量、數(shù)量及技術(shù)文件是否齊全合格。參加驗(yàn)收的人員必須熟悉采煤機(jī)的性能，了解采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。采煤機(jī)司機(jī)和維修人員一定要參加驗(yàn)收工作。采煤機(jī)的驗(yàn)收包括以下內(nèi)容：1.列出采煤機(jī)各部件名稱及數(shù)量，檢查各部件是否完整。2.根據(jù)采煤機(jī)的技術(shù)特征，檢查是否符合要求。 3.檢查配套的刮板輸送機(jī)、液壓支架及橋式轉(zhuǎn)載機(jī)等的配套性能和配套尺寸是否符合要求。 4.進(jìn)行采煤機(jī)的機(jī)械部分動(dòng)作實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)各手把及部件的動(dòng)作是否靈活、可靠，對(duì)底托架、滑靴及滾筒進(jìn)行外觀檢查。 5.進(jìn)行采煤機(jī)電氣部分的動(dòng)作實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)各按鈕的動(dòng)作是否符合要求，各防爆部件及電纜進(jìn)口是否符合要求。 6.進(jìn)行牽引部性能試驗(yàn)，包括空

57、載跑合試驗(yàn)、分級(jí)加載實(shí)驗(yàn)、正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)壓力過(guò)載實(shí)驗(yàn)以及牽引速度零位和正反向最大速度測(cè)定。 空載跑合試驗(yàn)時(shí)，其高壓管路壓力不大于 4MPa，油溫升至 40后，接通冷卻水正、反向各運(yùn)轉(zhuǎn) 1h，分級(jí)加載實(shí)驗(yàn)按額定牽引力的 50及 75加載，每級(jí)正、反向各運(yùn)轉(zhuǎn) 30min，加載結(jié)束時(shí)油溫不大于 80。 7.進(jìn)行截割部性能試驗(yàn)時(shí)，包括空載跑合試驗(yàn)和分級(jí)加載實(shí)驗(yàn)?？蛰d跑合試驗(yàn)須在滾筒額定轉(zhuǎn)速下正、反向各轉(zhuǎn) 3h。分級(jí)加載實(shí)驗(yàn)按電動(dòng)機(jī)額定功率的 50及 75加載，每級(jí)正、反向轉(zhuǎn) 30min，加載結(jié)束時(shí)，油溫不大于100。 8.將采煤機(jī)搖臂位于水平位置，16h 后，其下沉量小于 2mm。 9.在不通冷卻水的條件

58、下，電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械部分空運(yùn)轉(zhuǎn) 1h，電機(jī)表面溫度小于 70，無(wú)異常振動(dòng)聲響及局部溫升。254.1.24.1.2 地面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)地面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)1.地面運(yùn)轉(zhuǎn)前檢查的主要內(nèi)容：（1）采煤機(jī)零部件是否齊全、完好。（2）運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)作是否靈活可靠。（3）手把位置是否正確，操作是否靈活可靠。（4）外部管路連接是否正確，各接頭處是否有漏水、漏油現(xiàn)象，各油池、油位潤(rùn)滑點(diǎn)是否按要求注入油脂。（5）各箱體腔內(nèi)有無(wú)雜物和積水。（6）電氣系統(tǒng)的絕緣、防爆性能是否符合要求。2.試運(yùn)行（1）地面試運(yùn)行一般不少于 30min 的整機(jī)運(yùn)行。（2）操作各部手把，檢查按鈕動(dòng)作是否靈活可靠。（3）注意各部機(jī)體運(yùn)行的聲音和平穩(wěn)性。

59、（4）測(cè)量各處溫升是否符合要求。（5）搖臂升降要靈活，同時(shí)測(cè)量升到最高、最低位置的時(shí)間。（6）操作牽引換向手柄調(diào)速旋鈕，使采煤機(jī)正、反向牽引，測(cè)量其空載轉(zhuǎn)速是否符合要求，手把在中間零位時(shí)牽引速度是否為零。（7）在試驗(yàn)運(yùn)行期間，要檢查各部連接處是否漏油。（8）測(cè)量電機(jī)三相電流是否正常、平衡。4.24.2 采煤機(jī)的裝車下井采煤機(jī)的裝車下井采煤機(jī)經(jīng)井上檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，即可向井下運(yùn)送，運(yùn)輸時(shí)，可根據(jù)礦井具體條件將采煤機(jī)拆成幾部分，如拆成滾筒、搖臂、截割部減速箱、牽引部、電動(dòng)機(jī)及底托架等幾部分分別運(yùn)輸。但在各方面條件允許的情況下盡量少拆，條件允許可以不解體，這樣可以減少安裝工作量，同時(shí)對(duì)保證安裝質(zhì)量

60、也大有好處。(一)井下運(yùn)輸注意事項(xiàng)1.采煤機(jī)下井時(shí)，應(yīng)盡可能分解成較完整、較大的部件，以減少運(yùn)輸安裝的工作量，防止設(shè)備損壞，并根據(jù)井下安裝場(chǎng)地和工作面的情況，確定各部件下井的順序，以便于井下安裝。2.下井前所有齒輪腔和液壓腔的油應(yīng)全部放凈，所有的外露的孔口必須密封，外露的結(jié)合面、偶合器、拆開(kāi)的管接頭及凸起易碰壞的操作手柄都必須采取保護(hù)措施。采煤機(jī)分解后的自由活動(dòng)的部分，如主機(jī)架上的調(diào)高液壓缸以及一些管路等都必須加以臨時(shí)固定和保護(hù)，以防止在起吊、井下運(yùn)輸時(shí)損壞，并防止污水浸入設(shè)備內(nèi)部。3.采煤機(jī)井下運(yùn)輸時(shí)，較大、較重的部件，如主機(jī)架、搖臂等用平板車運(yùn)送，能裝入礦車的可用礦車運(yùn)送。平板車尺寸要適合