滚筒式采煤机螺旋叶片上截齿排列形式的探讨.pdf

1900年第2期西安矿业学院荦报JOURNALOFXIeANMININGNSTITUTE滚筒式采煤机螺旋叶片上截齿排列形式的探讨每文从切割程序图着手研完最佳采煤机螺旋叶B上的截齿排列形式和参数，撂讨如何利用最小的此能耗，取得较太煤块的计算方法，厦其寸采柴机远行参数的影响。关奠调螺旋叶片，截齿，切割程序图，崩落角前言采煤机工作机构(滚茼)的功能是，1)将煤从煤壁上剥离下来2)将剥离下来的煤装载到工作面运输机上。评价采煤机滚筒运行性能的优劣是根掂1)能否以最小的比能耗，采出较大块度的煤I2)能否最大限度地将剩离下来的煤装载到工作面运输机上，同时尽可能减少煤的二次破碎。滚筒由轮毂、螺旋叶片及端盘组成。螺旋叶片的升角是根据能得到较好的装载效果和能满足台理的截齿排列形式以及叶片的头数来决定的。井下实际使用中的采煤机的滚筒转速可以是不变的。在此情况下，螺旋叶片的头数、截齿的排列形式截线距的大小、单位切割面积的截齿数量(密度)以及牵引速度等就决定了滚筒的割煤性能。叶片的头数不同就会有不同的排刊形式，如二头叶片只有每条截线一把截齿和每条截线二把截齿的两种形式，而三头叶片就有每条截线三把截齿和每条截线一把截齿两种形式I在每条截线一把截齿上又可分为顺序排列和棋盘式排列两种方式，其切割性能各不相同。截线距小了，前一截齿的切槽与后一截齿的切槽之间的距离就小，不可能得到较大的切割面积，但截线距太大，截线间的煤截不下来，这也是不台理的。台适的牵引速度能保证截齿的切入深度，使之在允许的范围内得到较大的切割面积，而能耗较少并获得较大的煤块。1切割程序图滚筒上的截齿分二组：一组是端盈截齿，另一组是叶片截齿。采煤机所采的煤大部分是奉定l99年1月15日收到_院心总中锋戳批量学院柳抖分擒炭海煤上-维普资讯6o毒安矿业串院荦谊1OOO-ff-由叶片截齿采剥下来的，因此研究叶片上裁齿排列的形式对于滚筒工作的效果是非常重要的。设有一壤筒按螺旋叶片上截齿的疆端展开，如图1。图l黑旋叶片晨开图叶片截齿嘎脚半径C截线臣S黑旋叶片导程日黑旋叶片齿I霞脚升角螺旋叶片头数m一一同一叶片相邻=齿中同相隔的截巍距敛叶片上的某一齿与相邻叶片上最相近的一齿之同相隔的截线距敛2，3，截齿所在位置现在分析滚筒叶片上四把截齿所形成的切割程序。当滚筒按箭头所指方向旋转并以某一牵引速度切入煤壁时，首先切入煤壁的是截齿3(见图2)，截齿3在第四条截线上切入煤壁。滚筒转过一个角度后截齿1在第一条截线上切入煤壁，此时滚筒随采煤机的运动已切入煤壁一段距离s，再其次是截齿4在第六条截线上切入煤壁-最后是截齿2在第三条截线上切入煤壁。截齿2相对于截齿1切入煤壁的距离用St表不。田2截齿切割程序圈II一截齿切入煤奠的深度一一煤的切静崩落角维普资讯茅2期柳锋滚筒式采耒枫螺旋叶片上截啬排列彩式的探讨61从图1，图2可得出如下关系式。设滚筒每转一转切入煤壁的进尺量为则s=mC(1)sl：一(2)1Vo从图2可看到截齿2是在截齿1，3及4之间切割的，所切割的是一个二边都巳被切除的面。从图2还可看到截线距c值的安排使得截齿2的崩落角的延伸线与截齿1的切口基面恰好重合，这样截齿2的切削力大大减小。如截线距c值大了，截齿将相互独立地切割，不能充分利用已有的开切面，如c值太小，将使角减小，降低刀具的切前效率。因此在计算中有两个假定：1)给定截齿的最佳切入煤壁深度l值，(1值应小于截齿伸出齿麈的长度值，一般可取l=(O6-,07)工。2)截齿只有最高的切削效率，即假定在t佳切搠深度时，一个截齿的崩落角的延伸线与其相邻截齿切口基面恰好重合。2切削程序图中各参数之间的关系当给定一个刀尖的切削深度t值及已知煤壁的切栩崩落角时各参数之间有如下关系。1)当切削深度值的起始点落在截齿3所开切的切面上时t=s+sz+；n“C“将式(2)代入式(4)，得T一一ncNSt等式二边同乘，得嚣m丽1一将式(1)，(4)代入式(3)并整理，得=+将武(5)代入式(6)(3)(4)(5)(6)维普资讯62西安矿业学院学报l99O牛f=(7)T：f(8)将式(8)代入式(6)中，得一一一f_。+L(9)St夸截齿切削煤壁的截面积为，从图2可得=cT(1O)式(8)，(9)，(10)培出了f值及值及在滚筒参数，m，及s给定的情况下，切剖深度f的起始点落在截齿3所开切的切面上时，计算最佳c值的公式并同时给出此时T值以及值的计算式。图3截切割程序图I2)当f筐的起始点落在截齿1所开切的切面上时