井工机械

滚筒采煤机：适用于薄煤层、中厚煤层和厚煤层开采 刨煤机：适用于薄煤层开采 螺旋钻采煤机：适用于薄煤层开采 连续采煤机：适用于短臂开采（或用于巷道掘进） 滚筒采煤机具有采高范围大，对各种煤层适应性强，能截割硬煤，并能适应复杂的顶底板条件，有利于实现综采设备配套和自动控制。 现代滚筒式采煤机特征: 1）装机功率满足采煤生产率要求； 2）截割机构适应煤层厚度变化，并能可靠地工作； 3）牵引机构能随时根据需要改变牵引速度大小，并能实现无级调速，以适应煤层硬度变化； 4）机身所占空间小，对薄煤层尤为重要； 5）便于拆、装和检修； 6）防爆性能好，能在有煤尘、瓦斯的工作面安全工作； 7）具有防滑装置和内外喷雾降尘装置； 8）工作稳定可靠，操作简单方便，维修容易。 刨煤机 （一）刨煤机工作原理及工作过程 1、工作原理 结构组成：刨煤部、输送部、液压推进系统、喷雾降尘系统、电气系统和辅助装置等。 工作原理：以刨头为工作机构，采用刨削方式破煤。 2、工作过程 刨煤机的刨头通过刨链沿输送机往复牵引时，利用刨头上刨刀的切削力把煤刨落，同时利用刨头的梨形斜面把煤装入输送机。输送机和刨煤机组成一个整体，利用液压千斤顶推移，从而实现了落煤、装煤、运煤等工序的机械化。 （二）刨煤机的特点 1、优点：1）截深较浅(30~120mm)：可以充分利用煤层的压张效应，刨削力及单位能耗小； 2）牵引速度大：一般为20~40 m／min，快速刨煤机可达150 m／min；3）刨落下的煤块度大，煤尘少(平均切削断面积为70~80 cm2)；4）结构简单、工作可靠：刨头可以设计得很低(约300mm)，可实现薄煤层、极薄煤层的机械化采煤； 5）工人不必跟机操作，可在顺槽进行控制，对薄煤层、急斜煤层机械化和实现遥控具有重要意义。 2、缺点：1）对地质条件的适应性不如滚筒采煤机；2）不易实现调高；3）开采硬煤层比较 困难；4）刨头与输送机、底板的摩擦阻力大，电动机功率的利用率低。 后部牵引的特点： 优点：(1)刨链的牵引对刨刀产生一个切入煤壁的力，可以提高刨刀的切削性能；(2)刨链检修较方便；(3)缩小了输送机与煤壁的距离，提高了装煤效果；（4)刨头的稳定性较好。 缺点：牵引阻力较大，刨链寿命较短，对提高刨速和刨硬煤都不利。 按刨刀对煤的作用力性质分：静力刨煤机、动力刨煤机。 按刨头的导向方式分为：拖钩式、滑行式、拖钩滑行式 连续采煤机 连续采煤机是集破煤、落煤、装运、行走、电液系统和锚掘的联合机组。 连续采煤机主要用于房柱式采煤方法开采，可作为工作面运输、回风巷道的快速掘进设备。在开采小块段、不规则块段、工作面准备巷道以及回采残留煤、边角煤和“三下”煤，连续采煤机有绝对优势。 连续采煤机组成：截割机构、装运机构、行走机构（履带）、液压系统、电气系统、冷却喷雾除尘装置以及安全保护装置等。 工作原理： 截割机构的升降液压缸先将截割滚筒举至要截割的高度位置，行走履带再向前推进，同时旋转的截煤滚筒切入煤层的一定深度，即截槽深度。然后行走履带停止推进，升降液压缸使截割滚筒向下运动至底板，即可割出宽度等于截割滚筒长度、厚度等于截槽深度的弧形条带煤体，即一个循环作业截割下来的煤体。 连续采煤机掘进巷道时需要配套的设备：锚杆钻机、运煤车、铲车、给料破碎机，可伸缩带式输送机、通风和降尘设备、供配电设备、排水沟挖沟机等。 连续采煤机结构特点①多电动机独立驱动，模块式布置；②采用横轴式较长的截割滚筒；③截割滚筒的截齿布置比较简单，截线距离较大；④增强截割硬煤和夹矸的能力；⑤装运机构的传动布置定型化，输送机链条结构标准化；⑥采用启动扭矩高的直流串激电动机行走履带机构；⑦各主要传动系统多采用电动机驱动；⑧液压系统采用齿轮油泵、多液压缸开式启动；⑨机械的自动控制、自动检测、安全装置较完善。 一、采煤机的基本组成 采煤机主要由截割部、牵引部、电气控制箱、附属装置等组成。 截割部：摇臂、行星减速箱、螺旋滚筒、滚筒调高装置、挡煤板。 牵引部：牵引部减速箱、行走机构。 电气箱：动力电器、牵引调速控制系统电器、各种保护和故障诊断、状态显示、位置显示和报警装置等。 附属装置：挡煤板翻转机构、采煤机调斜油缸、滚筒调高油缸、采煤机导向装置、油箱、破碎机构、冷却和喷雾系统等。 滚筒采煤机的工作原理： 采煤机割煤：通过装有截齿的滚筒的旋转和采煤机沿输送机牵引运行而进行的。 截割电机通过摇臂内齿轮，将动力传递到滚筒，使之旋转实现落煤和装煤。 对于无链电牵引采煤机，牵引电动机通过齿轮减速使齿（链）轮转动，与齿（链）轨的相对运动，实现采煤机行走和滚筒连续切割，截齿切割下的煤屑通过滚筒上的螺旋叶片，将煤抛至输送机溜槽内。 滚筒采煤机的工作特点主要优点：能同时实现落煤及装煤；可适应各种不同硬度和不同厚度的煤层，对地质条件的适应性好；调高方便；双滚筒采煤机可自开缺口；机械效率高。 缺点：采下的煤块度小，截割比能耗较大。 采煤机牵引部传动装置 ⑴机械牵引：指全部采用机械传动装置的牵引。 特点：工作可靠，但只能有级调速，结构复杂。目前已很少采用。 ⑵液压牵引：利用液压传动来驱动的牵引。 特点：牵引部可以实现无级调速，变速、换向和停机等操作比较方便，保护系统比较完善，并且能随负载变化自动地调节牵引速度。但系统复杂。 ⑶电牵引：利用电动机直接驱动的牵引。 特点：具有牵引特性好；机械传动结构简单；效率高；牵引力大；牵引速度高；工作可靠性高；易于实现微机自动控制；生产率高等。 现代采煤机多采用电牵引方式。 交流电动机与直流电动机牵引采煤机相比的特点: 1）鼠笼型电动机结构简单、体积小、重量轻、坚固耐用、运行可靠、维护方便、价格低廉。 2）无电刷和换向器，无火花和炭粉，耐振动，维修量小。 3）过载能力大。鼠笼电动机的过载能力系数为1.8～2.5，而中小型直流电动机为1.6。 防滑装置：有插棍式、抱轨式、安全绞车式和制动器式等形式。 MG300/690－W液压牵引型采煤机主要特点 （1）多电动机横向布置：传动分别独立，简单直接。 （2）长摇臂、短机身：摇臂有效长度为2160mm，最大下切深度可达464mm。机身总长为5940mm，两行走轮跨距为4860mm （3）左右牵引部可实现电液互换 动力输入部位可安装液压马达，也可安装40kW牵引电动机，两种形式连接尺寸相同，使牵引部机械传动系统本身电液完全互换。 （4）截割电动机容量调整范围宽 电动机容量调节范围为200-300kW。 （5）液压传动部和电控部采用合二为一设计 （6）取消底托架 四象限特性 采煤机在生产过程中需要两个方向运行。设一个方向的速度 为正，相反方向则为负。一般情况下采煤机是在牵引力作用 下才能前进。但当采煤机沿倾斜工作面向下坡方向调动时下 滑力的作用方向与运行方向相同，Fh变为负值。如果输送机 倾斜角度大于一定值（如17°）下滑力的绝对值有可能大于 摩擦阻力。这时滚筒不与煤壁和底板接触，Fj=0，采煤机向 下运行的牵引力F变为负值，采煤机就可能自行下滑，如果 没有有效的制动力，就会出重大事故。这种情况下要求牵引 系统提供与采煤机运行方向相反的制动力以要求的速度安全 下放。因此，采煤机的牵引系统除要求能两个方向牵引外,还 要能做到既能提供与采煤机运行方向一致的牵引力,又能提供 与采煤机运行方向相反的制动力。即四象限牵引特性。 6LS系列采煤机特点 1）多电动机驱动、横向布置 2）电牵引调速 3）采用截割电动机—摇臂—行星齿轮传动—滚筒的布置方式 4）无底托架联接 5）配套性能好 6）高电压供电系统 7）微机控制与故障诊断 8）手控和遥控 采煤机的行走机构 6LS系列采煤机可采用不同形式的无链牵引方式进行牵引，如链轨式、销排式等，行走机构和导向滑靴的结构也因无链牵引方式的不同而不同。（1）销排式行走机构（2）链轨式行走机构 采煤机选择 一、根据煤的坚硬度选型 1)按坚固性系数f选型:(1)f=1.8～2.5的中硬煤层，可采用中等功率的采煤机；(2)粘性煤以及f=2.5～4的中硬以上的煤层，应采用大功率采煤机。2）按截割阻抗A选型:根据煤层厚度和截割阻抗，可按表选取装机功率。若采煤机牵引速度或生产率更大时，装机功率可按比例增大。对硬煤或极硬煤，装机功率可按表中值增大一倍左右选取。二、根据煤层厚度选型 采煤机的最小截割高度、最大截割高度、过煤高度、过机高度等都取决于煤层的厚度。⑴极薄煤层:煤层厚度小于0.8m。最小截割高度在0.65-0.8m时，只能采用爬低板采煤机。⑵薄煤层：煤层厚度为0.8-1.3m。最小截割高度在0.75-0.90m时，可选用骑槽式采煤机。⑶中厚煤层：煤层厚度为1.3-3.5m，根据煤的坚硬度等因素可选择中等功率或大功率的采煤机。⑷厚煤层：煤层厚度在3.5m以上。当采用一次采全高时：选用具有调斜、大块煤破碎功能的大采高采煤机。当采用分层开采时：采高应控制在2.5～3.5范围内，按中厚煤层条件并根据分层开采的特点选型。当选用厚煤层放顶煤综采工艺时：在长度大于60m的长壁放顶煤工作面，采煤机选型与一般长壁工作面相同。 三、根据煤层倾角选型煤层按倾角分为：近水平煤层（＜8°）、缓倾斜煤层（8-25°）、中斜煤层（25-40°）、急斜煤层（＞45°） 1）骑溜槽、以溜槽支撑导向的爬底板采煤机：在倾角较大时应考虑防滑问题。2）在煤层倾角大于10°时，采煤机须设置防滑装置。普遍采用的防滑装置：固定在工作面回风巷内的液压安全绞车。当采煤机由下向上截割时，液压绞车的液压马达产生阻止采煤机下滑的阻力矩，一旦采煤机下滑超速时，限速装置切断电源，绞车自动抱闸。一般液压绞车的牵引力应大于80～100KN。四、根据顶底板性质选型 顶底板性质主要影响顶板控制方法和支护设备的选择。但选择采煤机时应同时考虑选择何种支护设备。1）不稳定顶板：控顶距应当尽量小，应选用窄机身采煤机和能超前支护的液压支架； 2）底板松软：不宜选用拖钩刨煤机、底板支撑式爬底板采煤机和混合支撑式爬底板采煤机，而应选用靠输送机支撑和导向的滑行刨煤机、悬臂支撑式爬底板采煤机、骑溜槽工作的滚筒采煤机和对底板接触比压小的液压支架。 1．交流电牵引采煤机比直流牵引采煤机有何特点? 2．电牵引采煤是怎样简化了机械传动装置的? 答：1）多电动机驱动、横向布置，使采煤机的机械传动系统大为简化，牵引部由电动机直接驱动，消除了液压传动所引起的故障和污染，提高了牵引速度和牵引力。2）由于截煤部采用截割电动机—摇臂—行星齿轮传动—滚筒传动轴平行的布置方式，取消了承载大、易损坏、啮合间隙需调整的锥齿轮传动，使截煤部传动系统大为简化，实现了截煤部整体调高。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。 3．滚筒采煤机由哪些基本部件组成的? 答：主要由截割部、牵引部、电气控制箱、附属装置等组成。 4．采煤机滚筒有哪些功能? 答：割煤，降尘，破碎煤块。