电牵引采煤机的牵引部的结构设计
MG300-730-WD采煤机说明书(1140V)

MG300-730-WD采煤机说明书(1140V)鸡西煤矿机械有限公司2010年5⽉说明书MG200/530–WDMG250/630–WD 交流电牵引采煤机 MG300/730–WD MG300/730–WD1MG300/730-WD 系列交流电牵引采煤机M G 300/730-W D 系列电牵引采煤机三维数字样机⽬录前⾔ (1)机械部分 (3)第⼀章概述 (3)第⼆章牵引部 (10)第三章截割机构 (17)第四章⾏⾛部 (25)第五章液压系统 (27)第六章喷雾冷却系统 (34)第七章辅助装置 (36)第⼋章采煤机的使⽤要求 (40)电⽓部分 (45)⼀、概述 (45)⼆、环境条件 (45)三、防爆型式及标志 (45)四、主要参数 (46)五、技术特点 (46)六、电控箱体结构 (47)七、电控系统组成和⼯作原理 (48)⼋、安装调试 (55)九、操作 (55)⼗、常见故障排除 (56)⼗⼀、使⽤注意事项 (57)附录1: (58)附录2: (60)前⾔尊敬的客户,为了⽅便⽤户使⽤好采煤机,确保采煤机的正确操作、安全使⽤和维修保养,延长采煤机使⽤寿命,提⾼采煤机⽣产效率,从⽽使⽤户取得最⼤经济效益,我们编制了采煤机说明书。
该说明书重点对采煤机的适⽤范围、结构特点、⼯作原理和维护保养做了较为详尽的介绍和说明。
希望⽤户在使⽤该采煤机前要认真阅读说明书,掌握⼯作原理和使⽤⽅法,并根据实际情况,制定相应的采煤机使⽤、维护、保养岗位责任制。
属关联检验的设备不得随意更改,如需要更换必须经相关机构进⾏配接检验后⽅可使⽤。
采煤机上电⽓隔爆腔的盖板上设有“严禁带电开盖”或“放电⼗五分钟⽅可打开”的安全警告牌,使⽤中安全警告牌有可能脱落。
所以,特别需要注意:检修采煤机时禁⽌带电开启所有防爆电器设备的盖板。
同时,在采煤机使⽤过程中,请严格遵守《煤矿安全规程》的如下规定:(⼀)采煤机上必须装有能停⽌⼯作⾯刮板输送机运⾏的闭锁装置。
采煤机结构

采煤机的主要组成部分
MG500/1130-WD 型电牵引采煤机,属多部电机横 向布置形式。整机由左、右牵引部,左、右截割部, 左、右行走部及电控箱组成,电气控制系统、液压传 企业 动系统及喷雾冷却系统组成机器的控制保护系统。 左、右牵引部、电控箱通过一组连接丝杠,形成 刚性联接,左、右牵引部分别与电控部的左、右面 干式对接。两行走部分别固定在左、右牵引部的箱体 上。牵引部与电控部对接面用圆柱销定位,高强度T 形螺栓和螺母联接。
采煤机的主要组成部分
截割部为整体弯摇臂结构,即截割电机、减速器均 设在截割机构减速箱上,与牵引部铰接和调高油缸铰 接,油缸的另一端铰接在牵引部上,当油缸伸缩时, 实现摇 臂升降。支承组件固定在左、右牵引部上,与行走箱 企业 上的导向滑靴一起承担整机重量。
企业
二、采煤机的主要组成部分
采煤机的类型很多,但基本上以双滚筒采煤机为 主,其基本组成部分也大体相同。各种类型的采煤机 一般都由下列部分组成。 1.截割部 截割部的主要功能是完成采煤工作面的截煤和装煤, 企业 由左、右截割电机,左、右摇臂减速箱,左、右滚筒, 冷却系统,内喷雾系统和弧形挡板等组成。截割部耗 能占采煤机装机总功率的80%-90%,因此,研制生产 效率高和比能耗低的采煤机主要体现在截割部。 传动装置: 截割部传动装置的作用是将采煤机电动机的动力传
采煤机的主要组成部分
率和质量,并对整机的生产能力和工作性能产生很大 的影响。 牵引部由牵引传动装置和牵引机构两大部分组成。 传动装置的重要功能是进行能量转换,即将电动机的 电能转换为传动主链轮或者驱动轮的机械能。牵引机 企业 构是协助采煤机沿采煤工作面行走的装置。传动装置 装于采煤机本身为内牵引,装在采煤机工作面两端的 为外牵引。绝大部分的采煤机采用内牵引,仅在薄煤 层中为了缩短机身长度才采用外牵引。随着高产高效 工作面的出现以及采煤机功率和牵引力的增大,为了 工作面更加安全可靠,无链牵引机构逐渐取代了有链 牵引。
MG300-700-WD电牵引采煤机说明书模板

WORD 格式整理版第一章 总体部分一、概述MG300/700-WD 无链电牵引采煤机(以下简称MG300/700-WD 采煤机),装机总功率700kW ,截割功率2×300kW ,牵引功率2×40KW ,调高电机功率20KW ,采用开关磁阻电机调速系统来控制采煤机牵引速度。
MG300/700-WD 采煤机,采用多电机驱动横向布置形式,截割摇臂用销轴与牵引部联接,左、右牵引部及中间箱,采用高强度液压螺栓联接。
在牵引减速箱内横向装有开关磁阻电机,通过牵引机构为采煤机提供520KN 的牵引力,中间控制箱中装有调高泵站,电控、变压器、水阀,每个主要部件可以从老塘侧抽出,易维修,易更换。
瓦斯断电仪(型号:DJB4)接线根据其自身的使用说明书进行,电源由牵引变压器提供,把其一组常闭接点串接在采煤机控制回路中,根据煤矿要求调整瓦斯超标动作值。
瓦斯超标时,常闭接点打开,即控制真空磁力起动器断电,使整机停止运转。
MG300/700-WD 采煤机两端设有电控端头操作箱,控制采煤机左、右摇臂的升降及采煤机停机,中间设有电控操作按钮和液压调高手把,采煤机可与730、764、830型等多种槽宽的刮板输送机配套。
采煤机外形图见图1-1a,配套图见图1-1b 。
二、主要用途及适用范围该产品适用于采高1.80-4.05m ,倾角≤35°,煤质中硬或中硬以上,含有少量夹矸的长壁式工作面。
三、型号的组成及其代表意义MG 300/ 700-WD无链电牵引分隔符号:右边无代号时不标出装机总功率(kW )分隔符号:代表多电机横向布置方式采煤机代号:M -采煤机 G -滚筒式截割电机功率(kW )四、使用环境条件1、可在周围空气中的甲烷、煤尘、硫化氢、二氧化碳等不超过《煤矿安全规程》中所规定的安全含量的矿井中使用。
2、海拔高度小于2000m 。
3、周围介质温度不超过+40℃、不低于-10℃。
4、环境温度为+25℃时,周围空气相对湿度不大于97%。
采煤机基本结构及机械原理(

左右行走机构由壳体、驱动轮、花键轴、齿轨轮组、导向滑 靴等组成。 液压制动器 工作原理 液压制动器是采煤机的安全防滑装置,是一种弹簧加载液压 释放式制动器,由液压系统控制油路供油松闸,切断控制油 时,在弹簧力的作用下进入抱闸状态,此时弹簧借助活塞将 装在外壳上的摩擦片与装在电机齿轮轴上可轴向滑动的内摩 擦片压紧,产生摩擦力矩,机器被制动。外壳、缸体和盖用 螺钉固定在一起。液压制动器由螺钉固定在牵引部机壳上。 液压油经孔进入缸体内。当采煤机牵引速度回到零或电气控 制发出制动信号时,制动先导电磁阀断电复位,制动器内的 压力油经液控换向阀回油池,制动器处于制动状态,采煤机 也就刹车了。
维护: 液压制动器能够自动调整。如果油压较高或操作频繁,活塞 密封处可能发生少量漏油现象。 液压制动器每周检查一次。卸下底部的螺钉,如有漏损,则 说明活塞密封损坏,必须更换。 事故处理:2.消除漏油,换掉脏摩擦片 3.改用低粘度油 1.调整释放压力 2.保证必要的释放行程 3.换低粘度油
制动力矩小 2.在干式工作有渗漏
3.湿式工作时油台粘 1.释放压力低
制动器过热 2.释放行程不足
3.油液太粘
磨损检测: 新液压制动器的间隙为2.65mm,使用一段时间后,其极限 间隙达到6mm,应及时更换新片。 检测磨损时,必须卸下螺钉,把一个螺纹销拧紧活塞中,以 便进行测量。用深度尺分别测量液压制动器表面至螺纹销端 部的释放和制动状态下的距离,两者之差,即为摩擦片的间 隙。测完后取出螺纹销,装上螺钉。
度小≤40°,有甲烷或煤尘爆炸危险的采煤工作面,卧式安 装在摇臂减速箱上,中间空心轴,由内花键与细长扭矩轴相 联,外壳水套冷却。 安装时,注意电机冷却水口与摇臂壳体相对,接线盒为左右 对称结构,使左右截割电机通用,接线喇叭口可以改变方向, 方便电缆接入。拆卸时,可利用电机联接法兰上的顶丝孔顶 出,从老唐侧抽出,拆装方便。 使用时注意:开机前应先检查冷却水的水压水量,先通水后 启动电机,严禁断水使用,当电机长时间运行停机后,不要 马上关闭冷却水。发现有异常声响时,应立即停机检查。 4.2.2.2摇臂减速箱 摇臂减速箱主要由壳体、一轴、减速惰轮组、直齿轮、中心 齿轮组、行星减速器、中心水路、离合器等组成。截割电机 出轴(扭矩轴)外花键与摇臂减速箱一轴轴齿轮内花键联接。 在截割电机尾部设有齿轮离合器,可使摇臂的传动接通或断 开。离合器为推拉式,由人工操作。由于摇臂工作时一般都 不呈水平状态,而采用的是飞溅润滑方式,为了使行星头中
MG300-710电牵引采煤机使用说明书1

MG300/710-WD电牵引采煤机使用说明书1概述1.1产品用途、适用范围及特点MG300/710-WD型电牵引采煤机是我公司新开发的产品。
该机在广泛吸收国内外现有电牵引采煤机先进技术的基础上,针对我国目前煤机市场最新变化和需求,为适应煤层厚度为1.8~3.8m煤质硬度f w煤层倾角w 35的综采工作面而研制的一种新型采煤机。
该机采用多电机横向布置,机身较短,采煤适应性强。
机身由左、右牵引部和中间箱体三部分组成,取消了底托架,部件间通过高强度螺栓及液压螺母联接,简单可靠,拆装方便。
摇臂采用弯摇臂结构,过煤空间大,装煤效果好。
调高泵箱采用集成阀块结构,管路少,维护简单方便。
一托一交流变频调速系统,并采用摆线轮- 销轨牵引系统,调速范围广,体积小,故障少。
计算机控制系统简单可靠,对运行状态随时检测显示,可配备无线遥控装置,实现离机操作。
采煤机上的每个主要部件都可以从机身的采空侧抽出,容易更换,维修方便,设备利用率高。
主要电器元件如变频器、控制器及液压、传动系统的关键部件均采用进口件。
由于采用了先进的控制技术,故可靠性高,性能先进,是目前综合机械化采煤的理想机型。
引用标准:MT/T81滚筒采煤机型式检验规范;MT/T82滚筒采煤机出厂检验规范执行标准:Q/SY31 20102.1-2004交流电牵引采煤机MG300/710-WD1.2型号的组成及其含义M G 300 / 710 —WD________ ________________________________ ■ ・■ ■无链电牵引总装机功率kW截割功率kW滚筒式采煤机2采煤机结构组成及工作原理2.1总体组成及工作原理、主要技术特点主要组成:该机主要由左右牵引部,左右行走部,左右截割部,电控部七大部分及液压系统,喷雾冷却系统,电气系统三大系统组成。
见图01(总图。
39-V ■■曇』累♦机斗輻a饉厦「僅■■L SOUkL 4HI. VBA^**1111, L h II 1. & H W LU i圆柱销定位,并用液压螺母和两根M42X 3液压拉杆配以高强度螺栓和高强度螺母连接紧固,从而提高了三大部件之间联接的可靠性和刚性。
MG200 456 系列电牵引采煤机 说明书

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第 2-3 节 辅助传动机构........................................................................... 37
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第 三 章 调高系统......................................................................................... 38
第 1-2节 主要技术参数
见表 1-1 所示。
第 1-3节 工作面设备配套与参数
采煤机工作面主要配套设备如图 1-4a(1-4b 为高型)(供参考)所示。 可配套输送机:SGZ730、SGZ764、SGZ800 等
(一) SGZ730/320 型刮板输送机
运输能力 功率 电压 刮板链速 中部槽规格 中部槽水平弯曲角度 中部槽垂直弯曲角度
有利于缩短采煤机机身长度,提高薄煤层采煤机的适应性。可通过改变牵引电机
的供电频率与电压,实现牵引速度无级调速。此外,采煤机的牵引速度可根据截
割电机的载荷情况,实行截割电机恒功率自动调速。
3.2 变频调速装置根据工作面倾角需要,可使用两象限或者四象限变频器。
3.3 电气控制由电控箱完成。
4 本机控制功能齐全,手动、无线电遥控均可,用户可根据需要选用;
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第 2-1 节 截割部传动系统....................................................................... 12
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艾柯夫SL-500电牵引采煤机

艾柯夫SL-500电牵引采煤机第一节概述电牵引采煤机是目前世界上最先进的采煤机,它直接采用电动机完成采煤机的牵引,具有很高的传动效率,同时又省去了复杂的液压传动系统,并具有良好的调速性能,是国内外都致力发展的新一代采煤机。
电牵引采煤机的出现标志着采煤机技术发展的一个新阶段。
目前生产电牵引采煤机的主要有美国、德国、英国、日本、中国和波兰等国家。
电牵引采煤机以其优良的性能和广泛的适用性,现在已成为采煤机的主潮流。
SL系列电牵引采煤机是德国艾柯夫公司研制生产的系列采煤机(SL-300和SL-500),该系列采煤机在德国鲁尔矿区、萨尔矿区已使用成功,性能超过以往的系列采煤机,深受用户欢迎。
采煤机的技术性能见表1。
机型SL-500 SL-300截割电机牵引电机泵电机总装机功率2×750kw, 3300V, 50Hz2×90kw(Ac)35kw, 1kv1715kw2×300kw,1-3.3-4.16kv, 50Hz2×40kw(Ac)2×35-45kw(Dc)25kw(534) 695kw采高机身高度机身长度(两滚筒水平中心距)2700mm-5200mm2200mm13100mm1400mm-3300mm1200mm, 1640mm10600mm摇臂长滚筒转速滚筒直径滚筒截深卧底量牵引速度最大牵引力最大牵引力时速度机重(不含滚筒)2800mm23r/min2700mm930mm625mm0-13.25-32m/min734kN0-13.25m/min约88t1970mm23r/min1200mm-2200mm650-1000mm0-11.9-21.6m/min508-208kN约38t表1 SL系列电牵引采煤机技术参数SL系列采煤机为多电机横向布置,牵引电机交直流可任选的采煤机,它具有足够的装机功率,能与不同类型的输送机配套和适应不同无链牵引方式,其结构坚固可靠,易于维修,采用微机控制及故障诊断等特点。
采煤机基本结构设计

采煤机前进方向滚筒被抬高,截割沿顶板煤层,而后 面滚筒紧贴工作的底板截割下部煤层,采煤机沿工作面全 长运行完成截割 “一刀” 的任务。
当采煤机正常工作时,整个滚筒宽度应全部切入煤壁 中,此宽度又被称为 “截割深度”,截深范围一般在 500 ~ 1000mm。采煤机沿工作面工作时,即每截割一刀的开始应 首先让滚筒切进煤壁中,并达到一个截深,这时进入切煤 的状态。然后牵引,自前向后沿端面截割,同时调整滚筒 高度,把沿底板截割的滚筒升高到沿顶板截割。把原来沿 顶板截割滚筒降低到沿底板截割,采煤机一直截割到工作 面端部。当 采 煤 机 截 割 到 工 作 面 端 部 后, 再 行 调 整 高 度, 再一次向右移动并截割,直到工作面的另一端。采煤机在 截割过程中,依据煤层状态是否包容矸石等硬杂岩体以及 煤层本身的物理机械性质,由可调式机器本身调整牵引速 度,即在通常 0 ~ 8m / min,当采煤机在空行程作调动运动 时,为节省时间采用调动速度 9 ~ 18m / min。
1 采煤机方法与采煤机械化
根据煤层赋存条件,对煤层开采分为露天开采和地下 开采( 俗称井工开采) 。文中介绍的开采方法为井工开采, 井工采煤工艺方法不同所用采煤机械也不同。我国所采用 的方法,基本上以走向长壁式方法为主,在长壁式采煤方 法中又可以分前进式、后退式、局部垮落式和充填式。目 前国内外采用这些采煤方法所用采煤机械,绝大多数是滚 筒采煤机和刨煤机。
3. 3 采煤机基本结构方案
3. 3. 1 实现破碎煤壁 在鼓形滚筒表面或在螺旋旋滚面叶片上安装刀齿,滚
筒随采煤机前移并后转,截齿使用铣削方法把煤从煤壁上 截割下来。
优点: 实现截落煤层还能实现装煤,水平旋转调整滚 筒比较方 便,对 不 同 煤 层 适 应 性 好, 具 有 自 开 缺 口 功 能, 垂直结构,滚筒结构简单、制造方便,破碎煤层时截齿沿 层里运动,截齿所受截割阻力小,采煤机能耗比较低,这 种滚筒只能在煤层变化不大的巷煤层中工作
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摘要电牵引采煤机机电一体化程度高 ,装机功率愈来愈大 ,牵引速度成倍提高 ,而且牵引部调速系统具有节能、传动效率高。
因此 ,国内外采煤机制造厂家已重点或全部转向电牵引采煤机的研制和开发。
本次设计的采煤机正为适合中厚煤层使用的无链电牵引采煤机,我的主要设计内容为电牵引采煤机的牵引部的结构设计,牵引力为450kN,牵引速度为09m/s电动机为40kW采用横向布置,通过二级直齿二级行星减速器完成变速,最终输出达到要求的速度。
关键词采煤机电牵引牵引部Abstract 09m/s目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 采煤机简介 (1)1.2 国内外采煤机发展及使用状况 (1)1.2.1 采煤机在我国的使用情况 (1)1.2.2 采煤机在国外的发展和使用 (3)1.3 采煤机牵引部概述 (3)1.4 设计意义 (4)第2章总体方案的确定 (5)第3章机械系统传动总设计 (6)3.1 牵引部电动机的选用 (6)3.2 牵引部传动比分配 (6)第4章牵引部零件的初步设计及强度校核 (7)4.1 牵引部传动齿轮初步设计及强度校核 (7)4.1.1 牵引部齿轮Z1,Z2初步设计及强度校核 (7)4.1.2 牵引部齿轮Z3,Z4的初步设计及强度校核 (14)4.1.3 牵引部二级星行齿轮的初步设计及强度校核 (21)4.2 牵引部轴的校核及轴承寿命计算 (34)4.2.1 牵引部I轴的初步设计及校核及轴承寿命计算 ............. 错误!未定义书签。
4.2.2 牵引部II轴的初步设计及校核及轴承寿命计算 ............ 错误!未定义书签。
4.2.4 一级行星轮轴初步设计及强度校核及轴承寿命计算 ......... 错误!未定义书签。
4.2.5 二级行星轮轴初步设计及强度校核及轴承寿命计算 (39)结论 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录1 (43)附录2 (45)第1章绪论1.1 采煤机简介所谓采煤机就是把煤由煤层中采落下来的机械。
采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,其功能是落煤和装煤,在工作中能同时把煤装入输送机运出工作面。
20世纪40年代初,英国和前苏联相继研制出了链式采煤机。
这种采煤机是用截链截落煤,在截链上安装有被称为截齿的专用截煤刀具,其工作效率低。
同时德国研制出了用刨削方式落煤的刨煤机。
50年代初,英国和德国相继研制出了滚筒采煤机,在这种采煤机上安装有截煤滚筒,这是一种圆筒形部件,其上装有截齿,用截煤滚筒实现装煤和落煤。
这种采煤机与可弯曲输送机配套,奠定了煤炭开采机械化的基础。
这种采煤机的主要缺点有二,其一是截煤滚筒的安装高度不能在使用中调整,对煤层厚度及其变化适应性差;其二是截煤滚筒的装煤效率不佳,限制了采煤机生产率的提高。
进入60年代,英国、德国、法国和前苏联先后对采煤机的截割滚筒做出两项革命性改进。
其一是截煤滚筒可以在使用中调整其高度,完全解决对煤层赋存条件的适应性;其P 即螺旋滚筒,极大地提高了装煤效果。
这两二是把圆筒形截煤滚筒改进成螺旋叶片式截煤滚筒,R项关键的改进是滚筒式采煤机成为现代化采煤机械的基础。
可调高螺旋滚筒采煤机或刨煤机与液压支架和可弯曲输送机配套,构成综合机械化采煤设备,使煤炭生产进入高产、高效、安全和可靠的现代化发展阶段。
从此,综合机械化采煤设备成为各国地下开采煤矿的发展方向。
自70年代以来,综合机械化采煤设备朝着大功率、遥控、遥测方向发展,其性能逐渐完善,生产率和可靠性进一步提高。
工况自动监测、故障诊断以及计算机数据处理和数显等先进的监控技术已经在采煤机上得到应用。
采煤机按牵引方式可分为链牵引和无链牵引。
无链牵引的主要优点是:(1)取消了工作面的牵引链,消除了断链事故和链子跳动伤人的事故;(2)在同一工作面内可以同时使用两台或多台采煤机。
从而可以降低生产成本,提高工作面的产量。
特别适用于超长的高产高效的工作面的需要;(3)对底板起伏、工作面弯曲、煤层不规则等的适应性增强等优点。
目前煤矿井下广泛使用的采煤机有两类:滚筒式采煤机和刨煤机。
由于滚筒式采煤机的采高范围大,对各种煤层适应性强,能截割硬煤,并能适应较复杂的顶底板条件,因而得到了广泛应用。
现代采煤机必须满足以下要求:(1)生产率满足要求。
(2)采煤机工作机构能适应煤层厚度变化而工作。
(3)机身所占空间较小,对薄煤层采煤机尤为重要。
(4)采煤机可拆成几个重要部件,以便下井和运输,也便于拆装和检修。
(5)所有电气设备都应具有防暴性能,采煤机能在有煤尘瓦斯爆炸危险的工作面内安全工作。
(6)电动机、传动装置和牵引部应具有超负荷安全保护装置。
(7)具有防滑装置,以防机器沿斜坡自动下滑。
(8)具有内外喷雾灭尘装置。
(9)工作稳定可靠,操作简单方便,操作手把或按钮尽量集中,日常维护工作少而容易。
1.2 国内外采煤机发展及使用状况1.2.1 采煤机在我国的使用情况我国的滚筒式采煤机从20世纪60年代开始自行研制,60年代初研制成功第1台用于普采工作面的DY150型液压牵引采煤机,到60年代我们已经有了MG400/920-WD型大功率交流电牵引采煤机,整个技术水平得到了较大发展。
总的看来,滚筒式采煤机总体技术的发展过程经历了:牵引方式从液压牵引到电牵引、驱动方式从单电机到多电机、总体结构从纵向布置到横向布置。
采煤机的电控技术也随之逐步发展,从引进仿制到自行设计,从分立元件组成到集成化、PLC和微机控制,逐步走向成熟,赶超国际同行先进水平。
以前,薄煤层采煤机可选机型少,可靠性差,功率低,单产低,使我国薄煤层产量逐年减少,弃采严重,资源浪费大,从80年代开始,薄煤层采煤机从无到有得到稳定发展。
随着薄煤层采煤机的推广应用,适用工作范围扩大,也暴露了许多缺陷和不足,限制了使用效果。
根据薄煤层开采的迫切需要,开发适合国情的新一代大功率薄煤层采煤机是非常必要的。
目前,哈尔滨煤矿机械研究所已经研制了五种机型的薄煤层采煤机,都已投入工作中。
以几种有代表性的机型BM1—100型薄煤层采煤机,MG150B型薄煤层采煤机和最新型的MG300—BW1型薄煤层采煤机[6]。
我国近年来的攻关研究主要集中在交流电牵引采煤机的系列设计,控制系统及控制功能的开发上。
开发的系列交流电牵引采煤机,已在国内煤矿逐步推广使用,取得了比较明显的经济效益。
波兰与中国合作,成功研制了总装机功率344KW的KSE-344型薄煤层交流电牵引采煤机的基础上,陆续开发了用于薄煤层的KSE-360型、用于中厚煤层的KSE-700型、KSE-800RW/2BP型和KSE-535S/2BP型等交流电牵引采煤机。
美国JOY公司研制了2LS-6LS型多种多电机横向布置直流电牵引采煤机。
德国开发了多种形式的电牵引采煤机,有截割电机纵向布置的EWD-450/1100-L型采煤机,ESA-300-L型短机身直流电牵引采煤机等。
日本三井三池制作所研制成功多种截割电机纵向布置的交流电牵引采煤机,主要有:MCLE400-DR6868型;MCLE500-DR101101型等我国从20世纪70年代中期开始引进采煤机,大体分为以下两个阶段:80年代为第一阶段,以单机引进为主,共引进三十二台。
这些采煤机在山西、陕西、山东、黑龙江等一些煤矿试验,探索性地使用采煤机进行房柱式采煤法,有些矿井取得了成功的经验,有些矿井的使用效果不好。
由于这些设备不配套,备件供应困难,设备维护和技术管理跟不上等原因,现基本上已停止使用。
九十年代以来为第二阶段,以配套引进为主,神东公司和黄陵矿区先后引进了27台连续采煤机及其配套设备。
1995年大柳塔矿最高月进尺就已经到达1051米。
2000年以后,运用 12CM18-10D 连续采煤机和运煤车在18m2断面掘进中,平均月进尺在2000米以上,榆家梁煤矿月进尺 2705米,创造了2002年世界记录。
上湾煤矿采用旺格维利采煤法,2002年4月20日,两套采煤机日产原煤10220吨。
同年,该矿用采煤机与连续运输系统等设备配套,在短壁综采工作面年生产原煤219万吨;用采煤机与运煤车等设备配套,在短壁综采工作面年生原煤101万吨,均创造了同类机型2002年的世界最好成绩,同时工作面回采率达 70%以上,节约了宝贵的煤炭资源。
2003年1月,上湾矿使用连续运输系统作为采煤机的配套设备实现煤巷掘进 4656 米的好成绩[9~12]。
在国内,虽然短壁机械化开采技术逐渐成熟,采煤机的使用日益增多,但目前我国各研究机构和煤机制造企业还没有开发、研制成功采煤机,没有成套国产化的采煤机供煤矿使用。
煤炭科学研究院太原分院初步完成连续采煤机的设计方案,开发出与采煤机相配套使用的 XZ7000/24/45 型履带行走支架、LY1500/865-10型连续运输系统和 GP460/150 型履带行走式给料破碎机。
这些采煤机的配套设备在神东矿区、兖州矿区使用时,有些性能达到了国际水平[11]。
我国煤炭资源分布广泛,地质条件复杂多样。
经过30多年的综合机械化开采,适合长壁开采的规则煤田越来越少,而“三下”压煤、残留煤柱和不规则煤的煤炭储藏量多达上百亿吨,长壁开采难以进行,不开采又必将对我国煤炭资源造成极大的浪费[16,17]。
短壁开采技术能很好的解决这一问题,但短壁开采所使用的采煤机及其配套设备全部需要从国外进口,截齿、滚筒等易磨易损件更需要大量进口,这必然要影响生产效率、增加吨煤成本。
虽然我国的普通滚筒采煤机研制技术比较成熟,但对于采煤机的研制却处于起步阶段,缺乏必要的基础研究工作。
采煤机通常由截割机构、装载机构、履带行走机构、液压系统、电控系统、冷却喷雾除尘系统及安全保护装置等部分组成。
其中,截割机构是采煤机的重要部件之一,一般包括两个外滚筒、一个截割链(或中间滚筒)。
采煤机工作在煤或半煤岩条件下,工作面煤岩分布不均、性质多变,具有很大的随机性。
截割机构直接作用在煤岩上,截割时呈悬臂状态,滚筒受力复杂,截割载荷变化大,容易引起机器较大的振动,从而降低了机器传动件和连接件的使用寿命,影响了机器工作的可靠性,并且增加了维修工作量和吨煤成本。
因此说,对采煤机工作机构的研究是整机设计的基础。
通过对工作机构上载荷状况的研究,找出其结构参数及运行参数对煤炭品质、生产效率和载荷波动等的影响关系,搞清连续采煤机截割的关键技术,为建立其工作机构的设计理论和方法,为研发适合我国煤层地质条件的国产连续采煤机,以及建设高产高效的现代化矿井和发展国民经济具有重要意义[13]。
1.2.2 采煤机在国外的发展和使用20世纪40年代末,美国利诺斯(LEE-NORSE)公司首先在装煤机机身上安装了一个可摆动的落煤截割头,实现了割煤、落煤和装煤工序的机械化连续作业,这就形成了采煤机的雏形[14]。