太原理工大学实习报告

实 习 报 告 实习目的及意义： 通过三年的理论学习，修完教学计划规定的全部课程，现进入毕业设计阶段。毕业设计是 完成教学计划达到培养目标的重要环节，也是学习阶段理论与实践相结合的重要环节，为 今后的安全生产技术工作奠定基础。 通过本次生产实习，巩固所学的专业理论知识，加深对所学基础知识及专业理论知识的理 解，进一步巩固和扩大专业知识面，培养在采矿开采技术领域发现问题、分析问题、解决 问题集实际动手能力。为走上新的岗位打下坚实的时间基础。 实习时间：2015 年 7 月 5 日2011 年 7 月 26 日 实习地点：山西煤炭运销集团七一煤业有限公司 实习内容： 了解矿山机电设备的生产加工过程，熟悉矿山设备的基本情况，熟悉掌握自己课题内容所 涉及相关的皮带机，传动方面的知识 一.矿井概况与井田地质特征 1.1.矿井概况 1.1.1 交通位置 山山西煤炭运销集团七一煤业有限公司位于高平市东南约 12km 的米山镇北庄、郭村，河 西镇朵则、西李门村一带，行政区划隶属河西镇管辖。地理坐标为东经 112 58181125952，北纬 354229354424。北距长治市 62km，南距 晋城市 33km。井田南侧紧靠河西镇陵川附城镇公路，矿井有简易公路与之相连；西距 207 国道 2km 左右，距长(治)晋(城)高速公路高平口约 10km，矿井经河西镇陵川附城 镇公路与之相连；正在建设中的高(平)陵(川)高速公路从井田南部穿过；距南陈铺铁路 6km，交通十分便利。 1.1.2 地形地貌 井田地处太行山南段西侧，地表大部被第四系黄土覆盖，属黄土丘陵地貌。井田内土梁及 冲沟发育，但较平缓，切割较浅，属侵蚀剥蚀地貌。井田地势东部略高，西部较低，最高 点位于井田东部，海拔 937.50m，最低点位于井田西部祁寨村南沟谷，海拔 830.27m，最 大相对高差 107.23m。 1.1.3 气象及地震情况 本区属温带大陆性气候，春季干燥多风，夏季湿热多雨，秋季温凉气爽，冬季寒冷。据山 西省气候中心编撰的山西省地面气候资料 （19712000 年） ，高平市年均气温 10.2， 七月最热，平均 23.2，一月最冷，平均-4.6；极端最高气温为 38.5，出现在六月， 极端最低气温为-23.1，出现在一月；无霜期 160 天，年均冻结天数 78 天，最大冻结深 度 45cm，全年平均日照时数 2482.34 小时，年均降水量 15501650mm，年蒸发量为 16001700mm，年均风速 23m/s，主导风向为 NNW 风，最大风力 8 级，最大积雪厚度 约 35cm。 据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，本区属地震动峰值加速度 0.05g 区。据中 国地震烈度区划图 （1996)，本区地震基本烈度为度。 1.2 井田地质特征 1.2.1 井田内主要地质构造 井田位于太行山块隆西缘，晋获褶断带以东。井田内基岩大面积为第四系松散层所覆盖， 除中部零星有出露外基本呈隐伏状。根据生产矿井调查资料，钻孔揭露地层及煤层对比， 结合区域地质资料，井田构造总体为一宽缓的向斜，地层走向为北部及中东部大体呈南北 走向，倾向向西，南部地层走向大体呈南东向，倾向南西。井田南部有一条正断层，风井 附近发育一陷落柱。 总体看，本井田地质构造属简单类。 1.2.2 井田水文地质条件 井田位于沁水煤田东南部，太行山块隆西缘，晋获褶断带以东。井田内地形东高西低，近 东西向黄土冲沟发育，地貌类型为构造剥蚀低山丘陵区。最高标高 937.50m，最低标高 830.27m，相对高差 107.23m。井田水系均为季节性洪流沟谷，无河流。西李门村北蓄水池 建在村庄范围内的粘土隔水层之上，范围较小，蓄水不大。对井田内地下水基本没有影响。 1.2.3 井田形状大体为一矩形，东西宽约 2.30km，南北长约 3.50km，面积为 7.9642km。保 有储量 5196 万吨。9 号、15 号煤尘均无爆炸性，9 号、15 号煤层自然倾向性为-。 二、 实习报告： 1、设备的总体介绍 我们这次所实习的单位是山西煤销集团七一煤业有限公司、是年产 90 万吨的矿井，使用 带式输送机，悬移支架，刮板机以及采煤机等设备，针对于矿井的情况，我重点熟悉了带 式输送机的结构，传动系统的维修，了解了支架的基本概念与应用熟悉了刮板输送机的结 构与功能和维修方法，对我的毕业设计起了很大的帮助作用。 带式输送机如图所示为固定式胶带输送机的一般结构。 它主要由输送带、驱动轮、张紧轮、支承装置（上、下托辊） 、驱动装置、张紧装置、进料 装置、卸料装置和机架等部分组成。驱动轮、张紧轮及上、下托辊通过轴固定安装于机架， 输送带环绕于驱动轮和张紧轮，形成封闭环形的运转构件，为了防止输送带下垂，每隔一 定距离安装了可转动的上、下托辊，支承输送带，驱动装置安装于驱动轮端（头部） ，通过 驱动轮的磨擦传动实现输送带的驱动，安装于张紧轮端（尾部）的张紧装置可完成输送带 的张紧。 输送带是承载、传递动力和输送物料的重要构件。粮油、饲料加工厂中常用普通 型和轻型橡胶输送带，它由数层带胶的帆布带经硫化胶结后的芯层和上下表面橡胶覆盖层 组成。 支承装置的作用是支承输送带和物料，防止输送带下垂。其结构如图所示，它主要 由支架和托辊两部分组成，托辊可随输送带的前进而转动。常用的支承装置有单节平直型 和多节槽型，前者用于输送包装物料和输送机的无载分支（下托辊） ，后者用于输送散体物 料。驱动轮、张紧轮。主要包括轴、轴承和滚筒等部分。它们的作用是支承、驱动和张紧 输送带。其中驱动装置由电动机、联轴器、减速传动机构和驱动轮等部分构成，它的作用 是进行动力传递，实现输送带的连续运转。张紧装置是用于实现输送带的张紧，保证输送 带有足够的张力的构件。它安装于输送机尾部的张紧轮上，工程实际中常用的有滑块式螺 杆张紧装置和小车式张紧装置，前者一般用于移动式胶带输送机，后者用于张力较大的固 定式胶带输送机。进卸料装置。输送包装物料时，进卸料用倾斜淌板，中间卸料用挡板； 输送散装物料时，进卸料用进料斗和卸料斗，中间卸料用卸料小车。了解了胶带输送的一 般结构后，下面来分析其工作过程。物料通过进料装置进入输送带，由于输送带的连续运 转，将物料输送到卸料点，然后利用卸料装置将物料卸下，卸完料后的空带经下部空载段 回带。概括起来就是：利用环绕并张紧于驱动轮、张紧轮的封闭环形输送带作为承载、牵 引和输送物料的构件，通过输送带的连续运转实现物料的输送。 2、液压支架 ZY4400/11/23D 型支撑掩护式综采液压支架是根据我国薄煤层的地质条件，并针对我矿的 具体使用条件和特殊要求，在吸收同类型支架优点的基础上而设计的。该型支架与运输机、 采煤机、过渡支架及端头支架配套使用，可实现水平工作面或倾角小于 25 度的倾斜工作面 薄煤层的割煤、支护、移架和运煤等综合机械化作业，为减轻工人劳动强度，大幅度提高 工作面单产，增加经济效益，实现安全生产提供了一种较为理想的综采设备。该支架为两 柱支撑掩护式型式。两根立柱支撑顶梁，主要承受顶板的垂直压力；同时通过掩护梁及前、 后连杆与底座各自铰接构成四连杆机构，来承受支架所受的水平力和侧向力；顶梁带有护 帮板，使得该支架支撑能力大，切顶与防护性能好，支架纵横向稳定性强。ZY4400/11/23D 型液压支架主要参数合理，结构比较完善，功能较为全面，纵横向稳定性强；材料及制造 立足国内，拆装、检修较方便；液控元件均择优采用国产定型质量可靠的产品，配件供应 有充分的保证。本支架的性能参数较为广泛的适应于国内薄煤层的地质条件，各局、矿可 根据具体条件选择使用。 2.3、支架的组成、用途及特点 ZY4400/11/23D 型液压支架（外观见附图）主要由金属结构件、液压系统和防倒、调架装 置三大部分组成。 主要金属结构件有：护帮板、顶梁、掩护梁、底座、前、后连杆、推杆及侧护板等。 液压 控制系统除了立柱、各种千斤顶外，还包括各种液压控制元件（操纵阀组、安全阀、液控 单向阀等）和液压辅助元件（管接头件、胶管等） 。防倒、调架装置包括顶梁、掩护梁的左 右侧护板及各自的侧推千斤顶、弹簧套筒等。支架各结构件之间及结构件与液压元件间均 通过销轴、螺栓等连接，管路连接采用快速接头、U 型卡，拆装维护方便。 该支架的用途是：支护工作面顶板，掩护采煤机、输送机的工作空间，使采煤机一次采完 工作面高度，并由输送机将采下的煤运出，分别通过割煤、移架、推溜等工序组成作业循 环，实现综采机械化连续生产。 ZY4400/11/23D 型液压支架的主要特点是： 2.3.1、工作面三机配套设备能力较大，而且推移千斤顶行程达 900mm，配置 800mm 截深 采煤机滚筒，可实现高产高效； 2.3.2、支撑能力大，切顶性能好，且初撑力也较大，占工作阻力的 82%，同时前连杆采用 双连杆，支架抗扭能力大； 2.3.3、设置护帮板可适应及时和超前支护，起到防止片帮、冒顶作用； 2.3.4、支架结构件板材均采用 60kg/c高强度钢板，强度比普通 16Mn 提高一倍；主要销 轴材质均采用 30CrMnTi，比普通 40Cr 提高强度近一倍，既可以减轻重量增加了强度，又 能提高支架的安全系数； 2.3.5、支架的液压系统采用大流量系统，立柱、千斤顶均采用 350l/min（DHC）大流量操 纵阀，可显著提高升、降架、移架及支架其它动作速度。 2.3.6、顶梁与掩护梁铰接处采用顶梁顶板延长、顶梁侧护板设置立封板结构，挡矸效果好。 2.4、主要技术特征 待续 2.4.1、型式： 四柱四连杆支撑掩护式 2.4.2、支撑高度：不加柱帽/加柱帽 1.52.9/1.53.1m 2.4.3、工作高度：不加柱帽/加柱帽 1.72.7/1.72.85m 2.4.4、支护宽度： 1.431.60 m 2.4.5、中心距： 1.5 m 2.4.6、初撑力： P=31.5 MPa 5236KN 2.4.7、工作阻力： P=38.5 MPa 6400KN 2.4.8、支护强度： 平均 0.95MPa 2.4.9、对底板比压： 平均 2.48Mpa 2.4.10、通风断面：架高 1.5m/1.7m/2.9m 3.24/4.12/9.3m2 2.4.11、适应煤层倾角: 25 2.4.12、运输外形尺寸：（长宽高） 约 6.11 1.431.5m 2.4.13、质量： 17.9t 2.4.14、泵站压力： 31.5MPa 2.4.15、操作方式： 本架操作 2.4.16、立柱：单伸缩机械加长 4 根 缸径/柱径： F230/F220 mm 杆径： F179 mm 行程: 液压/机械 685/712mm 初撑力: P=31.5MPa 1309KN 工作阻力: P=38.5MPa 1600 KN 2.4.17、推移千斤顶 1 根 缸径 F180mm 杆径 F120mm 行程 900 mm 推力/拉力: P=31.5MPa（差动配置）356/445KN 2.4.18、护帮千斤顶 2 根 缸径： F100mm 杆径： F70mm 行程： 423 mm 推力/拉力： P=31.5MPa 247/126KN 工作阻力: P=34.0MPa 267KN 2.4.19、侧推千斤顶 3 根 缸径 F80mm 杆径 F60mm 行程 170 mm 推力/拉力: P=31.5MPa 158/69KN 3、配套设备待续 （1） 采煤机： MG2*100/460D； （2） 输送机： SGZ764/2*200； （3） 转载机：SZZ764/132； 3.1、主要结构部件及作用 各结构部件板材均采用 60kg/c高强度钢。 3.1.1、顶梁、护帮板 顶梁直接与顶板接触，支撑顶板，承受顶板压力并切断采空区顶板，使顶板冒落，同时为 回采工作面提供足够安全的工作空间，是液压支架的主要承载部件之一。 顶梁由四条主筋板、若干条横筋及上、下盖板等组焊成变截面箱形结构。四条主筋夹空内 焊有前后共四个柱窝，与立柱球头呈球面接触；顶梁前部铰接护帮板；顶梁箱体中部设有 四处套筒，套筒内通过弹簧套筒、侧推千斤顶及导杆和活动侧护板相连接；顶梁后部与掩 护梁铰接。 护帮板是与顶梁铰接的部件，由顶板、腹板、立筋组焊而成，通过两个 100mm 的护帮 千斤顶的控制，用以超前（采煤机割煤前）及时支护因片帮暴露的顶板或采煤机割过后新 暴露出的顶板并护帮。 3.1.2. 掩护梁 掩护梁主要用来阻挡采空区冒落的矸石窜入架内，维护架内工作空间；同时通过与前、后 连杆铰接及前、后连杆与底座依次铰接来构成支架四连杆机构，既要承受顶板的水平推力、 侧向力及扭转力矩，还要保证支架的梁端距变化尽可能小，所以掩护梁是支架的主要连接 和掩护部件，必须要有足够的强度和刚度。 该掩护梁由四条主筋板、若干条横筋及上、下盖板等组焊成箱形结构。掩护梁上端与顶梁 后端铰接，下端与前、后连杆上端铰接；在两侧以与顶梁相同方式设置侧推装置，分别装 有活动侧护板。 3.1.3. 前、后连杆 该支架的前连杆为两侧双向布置，后连杆为整体箱形结构，分别与底座和掩护梁铰接组成 支架四连杆机构，使支架上下构成一个完整的运动整体，并按一定的双纽线轨迹运动，从 而保证了支架具有合理的梁端距；同时还承受较大的侧向力和扭转力矩，使支架具有抗扭 能力。 3.1.4. 底座 底座是整个支架的重要承载部件，它的主要作用是将支架承受的顶板压力传递到底板，所 以底座既要有足够的刚度和强度，又要满足对底板比压的要求。底座亦为箱形结构，在四 条主筋间设有前、后四个柱窝，与前、后立柱缸底呈球面接触；中部空间设置推溜及拉架 装置；底座中部和后部与前、后连杆铰接。 3.1.5. 活动侧护板 支架的顶梁和掩护梁均设有活动侧护板，主要用来保证支架之间具有良好的接触，以调节 架间距，防止架间漏矸，并起到一定的防倒作用。各活动侧护板的伸缩均由两套弹簧套筒 和各自侧推千斤顶控制，最大伸缩量为 170mm。本支架的侧推千斤顶缸径为 80mm。 3.1.6. 推杆 推杆前端通过连接头与输送机相连，后部耳座与推移千斤顶连接构成推溜拉架装置，靠推 移千斤顶的伸缩实现移架、推溜。推杆为箱形结构。 4液压系统 将立柱、各千斤顶和各种阀类，通过各管接头附件和高压胶管同泵站、主进回液管路连接 起来，使液压支架能够完成其预定的动作与要求，就构成了支架的液压系统。 本支架液压系统的特点： 4. 1.主进、回液分别为 31.5D 及 51K；相应至操纵阀管径为 19;操纵阀至立柱下腔及 推移缸为 16 管径。 4. 2.立柱、各千斤顶操纵阀均按 350l/min 配置。 4. 3.本架操作、管路简单、布置合理、维修方便。 4. 4.工作液为 5乳化油和平 95中硬以下水的乳化液。 5、主要结构部件及作用 各结构部件板材均采用 60kg/c高强度钢板。 5.1、顶梁、护帮板 顶梁直接与顶板接触，支撑顶板，承受顶板压力并切断采空区顶板，使顶板冒落，同时为 回采工作面提供足够安全的工作空间，是液压支架的主要承载部件之一。 顶梁由四条主筋板、若干条横筋及上、下盖板等组焊成变截面箱形结构。四条主筋夹空内 焊有前后共四个柱窝，与立柱球头呈球面接触；顶梁前部铰接护帮板；顶梁箱体中部设有 四处套筒，套筒内通过弹簧套筒、侧推千斤顶及导杆和活动侧护板相连接；顶梁后部与掩 护梁铰接。 护帮板是与顶梁铰接的部件，由顶板、腹板、立筋组焊而成，通过两个 100mm 的护帮 千斤顶的控制，用以超前（采煤机割煤前）及时支护因片帮暴露的顶板或采煤机割过后新 暴露出的顶板并护帮。 5.2.掩护梁 掩护梁主要用来阻挡采空区冒落的矸石窜入架内，维护架内工作空间；同时通过与前、后 连杆铰接及前、后连杆与底座依次铰接来构成支架四连杆机构，既要承受顶板的水平推力、 侧向力及扭转力矩，还要保证支架的梁端距变化尽可能小，所以掩护梁是支架的主要连接 和掩护部件，必须要有足够的强度和刚度。 该掩护梁由四条主筋板、若干条横筋及上、下盖板等组焊成箱形结构。掩护梁上端与顶梁 后端铰接，下端与前、后连杆上端铰接；在两侧以与顶梁相同方式设置侧推装置，分别装 有活动侧护板。 5.3. 前、后连杆 该支架的前连杆为两侧双向布置，后连杆为整体箱形结构，分别与底座和掩护梁铰接组成 支架四连杆机构，使支架上下构成一个完整的运动整体，并按一定的双纽线轨迹运动，从 而保证了支架具有合理的梁端距；同时还承受较大的侧向力和扭转力矩，使支架具有抗扭 能力。 5.4. 底座 底座是整个支架的重要承载部件，它的主要作用是将支架承受的顶板压力传递到底板，所 以底座既要有足够的刚度和强度，又要满足对底板比压的要求。底座亦为箱形结构，在四 条主筋间设有前、后四个柱窝，与前、后立柱缸底呈球面接触；中部空间设置推溜及拉架 装置；底座中部和后部与前、后连杆铰接。 5.5. 活动侧护板 支架的顶梁和掩护梁均设有活动侧护板，主要用来保证支架之间具有良好的接触，以调节 架间距，防止架间漏矸，并起到一定的防倒作用。各活动侧护板的伸缩均由两套弹簧套筒 和各自侧推千斤顶控制，最大伸缩量为 170mm。本支架的侧推千斤顶缸径为 80mm。 5.6. 推杆 推杆前端通过连接头与输送机相连，后部耳座与推移千斤顶连接构成推溜拉架装置，靠推 移千斤顶的伸缩实现移架、推溜。推杆为箱形结构。 6、 主要液压元件 6.1. 立柱及各种用途千斤顶 立柱、各千斤顶都是单伸缩双作用液压缸，所用元件均为标准件、通用件，结构简单，检 修方便。 6.2. 操纵阀 操纵阀均采用 DHC 型 350l/min 大流量型，操作自如，检修方便，可同时操作两片以上以实 现复合运动的要求。 6.3. 液控单向阀、液控双向锁及安全阀 均采用国产定型产品，均具有结构简单、动作灵活、性能可靠、检修方便特点，液控单向 阀为 FDY280/42 型；液控双向锁为 SYD-PK125/400IY 型；安全阀有 ZHYF1A 和 DAF.00 型两 种。 FDY280/42 型液控单向阀直接与立柱连接，不必配阀接板，便于拆装、检修。 6.4. 主进、回液及喷雾截止阀 主进液选用 KQGJP19/31.5D 型双交替可清洗过滤三通截止阀；主回液采用 HSHT19/51K 型 回液三通断路阀；喷雾主管路选用 QJ13/25 型截止阀。三种阀用于切断支架架内的进、回 液及喷雾进水，便于在架内检修时不影响其它支架正常供液。 KQGJP19/31.5D 型双交替可清洗过滤三通截止阀为我公司新研制产品，阀体内增设了不必 拆卸即可反向高压清洗的双侧过滤器，既能保证供液质量，又省时方便。 6.5、液控喷雾阀 采用我公司研制的目前国内最为先进的 YPF-42/160 型液控喷雾阀，该阀具有流量大、动作 迅速、开闭自如的特点，其顶杆与滑套的材质为不锈钢，且密封结构合理，经久耐用。 6.6、喷雾过滤器、定向交替单向阀 喷雾过滤器采用 GLQ13A 型，安装在 QJ13/25 型截止阀出液端，用来过滤来自喷雾主管路 的喷雾用水。定向交替单向阀型号为 JDF4C.00，用于推移千斤顶起差动作用。 6.7、喷雾杆与喷嘴 采用我公司研制的喷雾杆上安设喷雾嘴的新型喷雾装置，该装置具有所需喷水压力小，雾 化效果好，喷雾面积大，体积小，安设方便的特点。 7. 传动系统 与我毕业设计的传动系统结构类似，有幸了解了 MST 传动系统。 MST 系列机械软启动无级调速系统是一种新型的机、电、液一体化传动系统，在结构上明 显有别于国内外现有的软启动传动装置。在克服了现有软启动技术种种缺点的基础上，该 系统能够实现重载机械设备软启动、软停车、全程无级调速、过载自动保护以及多驱动功 率平衡等多种功能。 MST 系列机械软启动系统主要由主电动机、差动行星传动机构、电力液压制动器、粘性制 动系统和控制系统组成。在软启动、软停车、多驱动功率平衡、无级调速的过程中，主电 动机和粘性制动系统共同参与工作，对行星差动机构进行差动传动。其中的主电动机为大 功率电动机，主要起传递动力的作用，制动系统起控制输出轴速度（速度合成）的作用。 下面分别对各部份的工作原理进行分述： 本减速器的特点之一是，在内齿圈 8 上还设有蜗轮 3。蜗轮 3 与蜗杆 9 相啮合。蜗杆 9 与 粘性制动器相连。主电动机 1 主要通过驱动行星差动减速机构，并驱动负载。而制动系统 则主要用于控制内齿圈 8 的转速，并通过对内齿圈 8 的转速控制，最终实现对输出轴 6 的 转速控制。 当上述软启动传动系统开始工作时，首先制动系统不施加任何载荷，此时 MST 减速器在理 论上是一个单输入（太阳轮）双输出（齿圈和行星架）的两自由度行星传动机构。由于减 速器输出轴上的负载通常远远大于与蜗杆轴相连的惯性负载，利用差动行星传动系统的功 率分流功能，传动系统实际上成为了一个行星架固定的定轴轮系。因此，启动主电动机的 时候，来自主电动机的动力将驱动蜗轮蜗杆机构转动，而负载保持静止状态。主电动机启 动的时候驱动的只是蜗轮蜗杆机构等惯性负载，故接通电源时，主电动机的启动电流非常 小，也就是说，主电动机是在真正的空载工况下启动的。 这时，主电动机基本处于空载工 作状态，传动系统成为一个行星架（输出轴）转速为零的差动行星轮系。 电机启动后，根据预先确定的输出轴的启动加速度，通过制动系统对蜗杆轴逐步施加载荷， 降低蜗轮蜗杆轴转速，即逐步降低内齿圈的转速，与此同时，由于差动行星机构的功率分 流特性，输出轴的转速将会缓慢增加，使来自主电动机的动力逐渐施加到与输出轴相连的 机械负载上，从而实现大功率机械设备的软启动。 通过行星机构太阳轮和