采掘技术员培训班

晋煤集团赵庄煤业有限责任公司采掘技术员培训班机电部分 第一部分 矿山机械 第二部分 矿井供电技术 第一部分 矿山机械 第一章 采掘机械 第二章 运输机械 第三章 矿井提升设备 第四章 流体机械n 第一章 采掘机械n 采掘机械包括：采煤机械、回采工作面支护设备、掘进机械。n 第一节 采煤机械n 一、采煤机械的种类n 煤矿井下广泛使用的采煤机械有两类：滚筒式采煤机和刨煤机。n 由于滚筒式采煤机的采高范围大，对各煤层适应性强 ，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。刨煤机要求的煤层地质条件教严，一般适用于煤质较软不粘顶板、顶底板较稳定的薄煤层或中厚煤层，故应用范围较窄。但是刨煤机机构简单，尤其在薄煤层条件下劳动生产率较高。n 采煤机的分类方法：主要有按牵引方式分链牵引和无链牵引；按牵引部位分內牵引和外牵引；按牵引传动方式分机械牵引、液压牵引和电牵引。n 采煤机电牵引的实现方式，目前主要有三种:1、变频器调速；2、开关磁阻调速；3、（电磁）滑差调速。n 变频器调速：简单说就是改变电动机定子供电频率，而达到调速的目的。优点：变频调速技术成熟可靠；调速范围宽；适合多电机拖动系统；控制精度高、系统保护全；交流异步电动机结构简单、运行可靠；效率高节能。n 开关磁阻调速：通过控制器的逻辑电路及功率开关器件，改变施加在磁阻电动机定子绕组上的电压和电流，实现调速和稳速的目的。 n 改变绕组的通电相序，既可改变电动机的转向，控制激磁电流的大小和通断时间，可以改变转距和转速。优点：控制精度高；控制技术新；调速范围宽、较稳定；开关磁阻电动机专用；效率高、节能。n （电磁）滑差调速：滑差离合器调速系统，国外称VS电机或HC电机，它是由异步电动机、电磁转差离合器、控制装置，并且有松动反馈系统。异步电动机为原动机以恒速带动电磁离合器电枢转动，通过对电磁离合器励磁电流的控制，来实现对磁极的速度调节的目的。优点：控制系统简单；调速器件、滑差离合器结构简单；调速范围略窄；效率低。n 我们目前采用的都是变频器调速方式。 n 二、对采煤机械的一般要求n 对采煤机械的要求，是根据工作面的条件和采煤工艺的需求而提出的。现代采煤机必须满足下列要求：n （1）生产率满足要求。n （2）采煤机工作机构能适应煤层厚度变化；牵引机构能在工作过程中随时根据需要改变牵引速度，应能实现无级调速，以适应煤质硬度的变化，发挥机器的效能。n （3）机身所占空间较小，对薄煤层采煤机尤为重要。n （4）采煤机可拆成几个独立的部件，以便下井和运输，也便于拆装和检修。n （5）所有电气设备都应具有防爆性能，采煤机能在有煤尘瓦斯爆炸危险的工作面安全工作。n （6）电动机、传动装置和牵引部应具有超负荷安全保护装置。n （7）具有防滑装置，以防机器沿斜坡自动下滑。n （8）具有内外喷雾灭尘装置。n （9）工作稳定可靠，操作简单方便，操作手把或按钮尽量集中，维护方便。n 三、采煤机选型原则n （1）适合特定的煤层地质条件，并且采煤机采高、截深、功率、牵引方式等主要参数合理，有较大的适用范围。n （2）满足工作面开采生产能力要求，采煤机实际生产能力大于工作面设计生产能力。n （3）采煤机技术性能良好，工作可靠性高，各功能完善。n （4）采煤机使用、检修、维护方便。 n 四、采煤机的参数n 1、采煤机的生产率n （1）理论生产率 它是采煤机的最大生产率，是在所给工作面条件下，以最大参数运行时的生产率，其计算公式为n Qt=60BH Vq （t/h）n Qt-采煤机理论生产能力 t/hn B-滚筒的有效截深 mn Vq-给定条件下滚筒采煤机最大牵引速度 m/minn H-工作面的平均采高 mn -煤的实体密度，一般为1.31.4 t/m3n 采煤机的理论生产率是选择采煤机配套的工作面输送机、转载机、皮带输送机生产能力的依据。一般，工作面输送机的生产率应略大于采煤机的理论生产率。n （2）技术生产率 它是指除去采煤机必要的辅助工作（如调动机器、检查机器、更换截齿、自开缺口等）和排除故障所占用的时间外的生产率。n Q= Qtk1 （t/h）n K1-与采煤机技术上的可靠性和完备性有关的系数，一 般为0.50.7.n （3）实际生产率 它是采煤机工作面每小时的实际产量，其计算公 式为 n Qm= QK2 （t/h）n Qm-采煤机实际生产能力 t/hn K2-工作面其他配套设备影响、处理顶底板、劳动组织等被迫停机所占用的时间系数，一般为0.60.65n 采煤机的实际生产率应当满足工作面的日产能力的要求。n 也可用工作时间利用系数直接计算采煤机的实际生产能力： Qt=60BHVqK （t/h）n K-工作时间利用系数 （要实测）统计资料 K=0.30.45n 2、滚筒直径和截深n 滚筒直径是指截齿齿尖的直径。滚筒直径大小应按煤层厚度来选择。n 薄煤层双滚筒采煤机或一次采全高的单滚筒采煤机，滚筒直径按下式选取：n D=Hmin-(0.10.3) (m)n Hmin-煤层最小厚度，m；n (0.10.3) -考虑到割煤后的顶板下沉量，防止滚筒割支架顶梁。 n 中厚煤层单滚筒采煤机，如果上行割顶部煤，下行割底煤并清理余煤，即往返进一刀，完成一个循环，其滚筒直径为：n D（0.550.6）Hmax (m)n Hmax-煤层最大厚度。n 双滚筒采煤机一般都是一次采全高，滚筒直径应稍大于最大采高的一半。n 滚筒直径已系列化：0.6，0.65，0.7，0.8，0.9，1.0，1.1，1.25，1.4，1.6，1.8，2.0，2.3，2.6 m。n 滚筒宽度即截深，是指滚筒外缘到端盘外侧截齿齿尖的距离。中厚和厚煤层采煤机常用0.6（或0.63）m；薄煤层采煤机为了提高生产率，截深较大，一般为0.751.0 m。n 采煤机的截深应当与液压支架的推移步距相同，与金属铰接顶梁的长度成整倍数。 n 3、牵引速度、牵引力n 4、滚筒转速和转向n 滚筒转速高，则切削厚度小，截割能耗大，粉煤量大，煤尘飞扬严重；转速过低则切削厚度增大，受到截齿伸出长度的限制。一般认为滚筒转速以3050 r/min为宜。薄煤层采煤机，由于滚筒支架小，装煤效果差，为加快每的排运，滚筒转速较高，一般为60100 r/min。n 薄煤层双滚筒采煤机应采用两滚筒正向对滚的旋转方向；中厚和厚煤层双滚筒采煤机两滚筒转向都采用反向对滚的旋转方向 。n 5、装机功率n 采煤机装机功率的大约85用于截煤和装煤，用在牵引的功率只有一小部分。为了防止电动机经常处于过载状态，一般电动机都有一定的富余量。 n 6、采煤机的质量n 采煤机的质量太小，会影响机器的稳定性；太大又要增大牵引力。常用采煤机的质量M（t）与电动机功率N(kw)之间有如下关系:n M=(0.070.1) N (t) n MG250/600-WD1型电牵引采煤机n 第一章 整 机n 1.概述n MG250/600-WD1型电牵引采煤机如图1-1、 图1-2所示，是一种多电机驱动，电机横向布置， 交流变频调速无链双驱动电牵引采煤机。总装机功率587.5，机面高度1422.5mm， 适用于采高1.303.20m，煤层倾角40的中厚煤层综采工作面，要求煤层顶板中等稳定，底板起伏不大，不过于松软，煤质硬或中硬，也能截割一定的矸石夹层。工作面长度以150200m为宜。n 该采煤机的电气设备符合矿用防爆规程的要求， 可在有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中使用， 并可在海拔不超过2000m、周围介质温度不超过40，空气湿度不大于95%(在+25时)的情况下可靠地工作。n 该采煤机适用于与相应的液压支架， 各种型号工作面运输机配套，实现综合机械化采煤或放顶煤综采。n 采煤机机械传动、液压、冷却喷雾、润滑各系统图见图1-3至图1-6。 n 2.主要技术特征n (1)适用煤层n 采高范围 1.303.20mn 煤层倾角 40n 煤质硬度 硬或中硬n (2)整机主要参数n 机面高度 1422.5mmn 滚筒直径 1800mm 2000mmn 最大采高 3200mm 3400mmn 卧 底 量 300mm 400mmn 过煤高度 688mmn 装机功率 22502407.5 kWn 摇臂摆动中心距 6046mmn 截 深 630mm 800mmn (3)电动机: 截割电机 牵引电机 调高电机n 型 号 YBC250D2 YBQYS-40(B) YBC-7.5n 功 率 200kW 40kW 7.5kWn 电 压 1140V 380V 1140Vn 转 速 1470r/min 0-2470r/min 1470r/minn 冷却水量 25L/min 18L/min 7L/m n 冷却水压 1.5Mpa 1.5Mpa 1.5Mpan (4)牵引:n 型 式 交流变频调速、电机驱动齿轮销轨式无链牵引n 牵引力 500300kNn 牵引速度 08.313.9m/minn 牵引部总减速比 198.94n (5)截割:n 摇臂长度 1950mmn 摇臂摆角 -20.731.4n 总减速比 40.92n 滚筒直径 1800 2000n 滚筒线速度 3.38m/s 3.76m/sn 滚筒转速 35.92r/minn (6)调高泵箱n 调高泵型号： 26005-RZA(美国伊顿公司)n 工作压力： 20MPa(最高压力23Mpa)n 控制油压力： 2MPan 理论排量： 13.8ml/rn 工作转速： 1470r/minn 滚筒全行程升起时间： 56sn 滚筒全行程下降时间 34sn (7)操纵方式:n 中部手控(开停机、停运输机、调速换向)n 两端电控(停机、调速换向、调高)n 无线摇控(停机、调速换向、调高)n (8)主电缆:n 拖缆方式 自动拖缆n 主电缆规格 二根 UCPQ395125410n (9)冷却和喷雾:n 冷 却 各电机、变压器箱、变频器箱、摇臂分别冷却。n 喷 雾 内外喷雾n 供水压力 3.0MPan 供水流量 250l/minn 供水管直径 32mmn (10)机器重量: 45tn 3.主要组成部分及工作原理：n MG250/600-WD1型交流电牵引采煤机主要由以下部件组成：(1) 左牵引部(2)右牵引部 (3) 左摇臂(4)右摇臂(5)调高泵箱(6)联接框架(7)高压开关箱(8)变频器箱(9)变压器箱(10)行走箱(两件)(11)机身联接件(12)冷却喷雾系统 (13)电气外部连接件(14)拖缆装置(15)左、右滚筒(16)各部件电动机n 工作原理及主要结构：n 采煤机由老塘侧的两个导向滑靴和煤壁侧的两个平滑靴分别支承在工作面刮板运输机销轨和铲煤板上。当行走机构的驱动轮转动时，驱动齿轨轮转动，齿轨轮与销轨啮合，采煤机便沿运输机正向或反向牵引移动，滚筒旋转进行落煤和装煤，沿工作面长截割一刀即进尺一个截深，见图1-1,1-2所示。 n 采煤机由左、右牵引部, 电控箱三段组成主机身，该三段主要采用液压拉杠联结，无底托架，机身两端铰接左右摇臂，左、右摇臂的小支臂与调高油缸铰接。两个行走箱左右对称布置在牵引部的老塘侧，由两台40KW电机分别经左右牵引部减速箱驱动实现双向牵引。采用销轨式牵引系统，导向滑靴和齿轨轮中心重合骑在运输机销轨上，可保证采煤机不掉道，同时保证齿轨轮和销轨柱销有良好的啮合性能。n 机身中段为一整体联接框架，高压开关箱、变频器箱两个独立的电气部件分别从老塘侧装入联接框架。 n 调高泵箱、变压器箱两个独立的部件分别自老塘侧装入左右牵引部的一段n 框架内。n 摇臂采用弯摇臂结构形式， 左右摇臂输出端采用410x410mm的方形出轴与滚筒联结。滚筒直径规格可根据煤层厚度选取，建议选用1800mm直径的滚筒。滚筒叶片和端盘上装有截齿，滚筒旋转时靠截齿落煤，再通过螺旋叶片将煤输送到工作面刮板运输机上。n 机器的操作可以在采煤机中部电控箱上或两端左右牵引部上的按钮箱进行，也可以用无线遥控器控制。采煤机中部可进行开停机、停运输机、牵引调速换向和调高操作，采煤机两端和无线遥控均可进行停机、牵引调速换向和滚筒的调高操作。 n 4.结构特点：n MG250/600-WD1型交流电牵引采煤机采用多电机传动，电机横向布置的总体设计，其结构简单可靠，各大部件之间只有联接关系，没有传动环节，其主要特点如下:n (1)所有电机横向装入每个独立的机箱内，为抽屉式型式，各部件均有独立的动力源，省略了复杂的螺旋伞齿轮传动及过轴系统，各大部件之间无力的传递，故障点、漏油点减少，维护、维修方便。n (2) 三个独立的电气箱部件和一个独立的调高泵箱部件分别从老塘侧装入中间联接框架内和左右牵引部的一段框架内，均为抽屉式结构型式，该四个独立部件不受力，拆装运、维修方便。n (3)机身由三段组成，采用液压拉杠和高强度螺栓联结为一个刚性整体，无底托架，增加了过煤空间高度。摇臂支承座受到的截割阻力、调高油缸支承座受到的支反力、行走机构的牵引反力均由牵引部箱体承受，省略了传统底托架结构复杂的对接螺栓和地脚螺栓，联结简单可靠、拆装方便。机身短，对工作面适应性好，通过工作面三机配套，可以方便地调整采煤机总宽度，能适应与各种工作面运输机配套和不同综采工作面的需要。 n (4) 采用弯摇臂，加大了装煤空间，摇臂行星头采用四组行星轮结构，齿轮强度和轴承寿命高，行星头外径尺寸小，可配套的滚筒直径范围大。摇臂设有齿式离合器及扭矩轴机械保护装置，以实现离合滚筒及电机、机械传动系统过载保护。摇臂行星头油池和摇臂身油池隔离，为两个独立的润滑油池，可以保证滚筒位于任何位置时，行星机构部分都能得到良好的润滑。同时，在摇臂身中部设置了强迫润滑装置，保证摇臂身中部的齿轮也都能得到良好的润滑。n (5) 调高系统控制液压元部件均集成安装于调高泵箱上平面，液压元件均采用成熟定型的产品，系统简单、管路少、可靠性高。 n (6) 采用销轨式无链牵引系统，牵引部与行走箱为两个独立的箱体，煤壁侧的平滑靴采用一支撑板与牵引部机壳联结，与工作面运输机配套性能好，适用范围广。n (7)牵引电气拖动采用一拖一，即由二台变频器分别拖动二台牵引电机，技术领先。n (8)电气拖动系统具有四象限运行的能力，采煤机可用于大倾角工作面，并采用电阻能耗制动，简单而可靠。n (9)采用的水冷式变频器，技术领先、可靠性高、占用空间小。n (10) 采用PLC控制,全中文液晶显示系统，易于熟悉掌握；具有简易智能监测系统，保护齐全、查找故障方便。n (11)控制系统完备，具有手控、电控、无线遥控多种操作方式，可以在采煤机中部或两端操作，可单人操作或双人同时操作。n 第二章 牵引机构n 1.概述n MG250/600-WD1型交流电牵引采煤机牵引机构由左、右牵引部和左、右行走箱组成，位于机身的左右两端，是采煤机行走的动力传动机构。左、右两个牵引部内各有一台用于采煤机牵引的40kW交流电机，其动力通过二级直齿轮传动和二级行星齿轮传动减速传至驱动轮，驱动轮驱动齿轨轮，使采煤机沿工作面移动。n 左右两个牵引部内部传动元、组件完全相同。两个行走箱内部传动元、组n 件完全相同，可互换。 n 2.牵引机构的机械传动n 2.1 牵引机构的传动系统（见图1-3）n 牵引电机出轴外花键与电机齿轮轴内花键相联，将电机输出转矩通过齿轮n Z1、Z2、Z3、Z4、Z5两级齿轮减速传给双级行星机构，经双级行星减速后由行星架输出，传给驱动轮至齿轨轮与销轨啮合，使采煤机来回行走。一轴同时与液压制动器联接，以实现采煤机的制动。n (1)牵引机构的总传动比n i=(Z3Z1)(Z5Z4) (1+Z8Z6) (1+Z11Z9)n =(4736)(8018) (1+6614) (1+7014)n =198.94n 牵引机构的传动齿轮及支撑轴承参数及规格见图1-3n (2)采煤机的最大牵引速度n 驱动轮转速：n驱=2470198.94=12.41r/minn 最大牵引速度：v=Z驱n驱t=912.410.125=13.96m/minn (3)采煤机的最大牵引力n 驱动轮输出扭矩：M驱=Moi机=259.86198.940.9=46526.9Nmn 最大牵引力：F=2(M驱R驱)= 2(46526.90.179055)519kNn 2.2主要结构n 牵引部由机壳、牵引电机、液压制动器、电机齿轮轴、惰轮组、牵引轴、中心齿轮组、行星减速器及油位标尺等主要零部件组成(见图形2-1a、2-1b)。左右行走机构由底壳、面板、驱动轮、联结花键轴、齿轨轮组、导向滑靴等组成(见图2-2)。 n 牵引部有如下特点：n (1) 牵引力大，是机器重量的1.2倍。n (2) 制动采用液压制动器,制动力大，使采煤机在较大倾角条件下采煤，有可靠的防滑能力。n (3) 采用双级行星减速机构， 减速比大，结构简单。行星减速器采用四行星轮结构使轴承寿命和齿轮强度裕度大、可靠性高。行星减速机构为双浮动n 结构，即第一级太阳轮、行星架浮动，第二级太阳轮、内齿圈浮动，以补偿制n 造和安装误差，使各行星轮均匀承担载荷。 n (4) 平滑靴通过一更换方便的支撑板与牵引部机壳联接，易于与工作面运n 输机配套。n (5)导向滑靴回转中心与齿轨轮中心同轴，保证齿轨轮与销轨的正常啮合。n (6) 机壳采用铸、焊结构，强度高。左牵引部机壳的右端和右牵引部机壳n 的左端为一箱体框架，独立的调高泵箱部件和变压器箱部件分别装入左右牵引部的箱体框架内。n （7）左、右两个牵引部采用对称设计。n 2.2.1电机齿轮轴(见图2-3)n 电机齿轮轴为轴齿轮， 一端为内花键，与牵引电机出轴外花键联接，将牵引电机的动力传至轴齿轮，另一端通过平键、轴齿轮与液压制动器相联，以实现采煤机制动。轴两端用两个42217E轴承支承，两端分别用油封座、油封将电机和液压制动器与牵引部油池隔离。 n 2.2.2惰轮组(见图2-4)n 惰轮组由轴、齿轮(m4、z39) 及两个42509E轴承组成，是根据结构需要传递动力而设置的。n 2.2.3牵引轴(见图2-5)n 牵引轴由轴齿轮(m5、z18) 、齿轮(m4、z47)、轴承(42219E、53520)、距离套、端盖等组成。齿轮轴与齿轮通过渐开线花键联接，安装时可成组或分步从机壳后端装入。n 2.2.4中心齿轮组(见图2-6)n 中心齿轮组由大齿轮(m5、z80)、太阳轮和两个42128轴承等组成，大齿轮两端由两个42128轴承支撑， 太阳轮通过花键与大齿轮相连，将动力传递给行星减速器，在安装时应先成组安装好后再装入机壳。 n 2.2.5行星减速器(见图2-1a)n 牵引行星减速器采用双级行星减速机构， 两级均为四个行星轮，这样使整个减速机构齿轮和轴承的寿命大为提高，两级行星减速机构各有一段内齿圈，第一级行星架和太阳轮采用浮动结构，行星架两端无轴承支承，第二级太阳轮和内齿圈采用浮动结构，这种双浮动结构具有良好的均载特性，运动受力时可自动补偿偏载，使各齿轮受力均恒，有利于提高零部件寿命。n 结构上由行星齿轮组(图2-7)、行星齿轮组(图2-8)、联接套、轴承座、挡环等组成。n 第一级行星机构速比为1+（6614)=5.71。第二级行星机构速比为n 1+（7014)=6.0n 行星齿轮组(图2-7)主要由行星架、行星齿轮、行星轮轴和轴承、内齿圈、联接第二级行星机构的太阳轮等组成。行星齿轮组(图2-8) 主要由行星架、行星齿轮、行星轮轴和轴承、支承行星架的两个轴承、内齿圈、行星架出轴端轴承座、油封等组成。行星架出轴端是内花键，通过行走机构的花键轴将动力传递给驱动轮。n 安装时，行星齿轮组、成组依次装入机箱内。n 2.2.6 行走机构(图2-2)：n 如图2-2所示，主要由行走箱壳、驱动轮、齿轨轮组、齿轨轮轴、导向滑靴、与牵引部行星机构出轴联接的花键轴、支承驱动轮和齿轨轮的轴承及密封件等组成。驱动轮为轴齿轮，通过轴承支承在箱壳上，驱动轮通过内花键与花键轴一端相联，花键轴另一端与牵引行星减速器行星架内花键相联，将行星架输出动力传给驱动轮。 花键轴上设有扭矩槽，当实际载荷大于额定载荷的2.8倍时，花键轴从扭矩槽处断裂，对采煤机机械传动件起到保护作用。齿轨轮内装轴承，并通过轴套装在齿轨轮轴上，可相对齿轨轮轴转动。 n 齿轨轮轴装在机壳上，且挂有导向滑靴。导向滑靴套在销轨上，它是支承采煤机重量的一个支承点，并对采煤机行走起导向作用，它同时承受采煤机的部分重量及采煤机的侧向力，行走箱内的支承轴承用ZL-3H锂基润滑脂润滑，需要定期加油。n 行走机构左、右各一组，行走箱箱体牢固地固定在左、右牵引部箱体上，通过止口与牵引部箱体定位联接，承受剪力，同时用10条高强度螺栓和液压螺母，将行走机构箱体与牵引部箱体紧固成一刚性整体。n 3.牵引电机 (图2-10)n 牵引电机为YBQYS-40(B)型矿用隔爆型三相交流异步电动机，电压等级380V，功率40kW，可用于环境温度40，有瓦斯或煤尘爆炸危险的采煤工作面。n 牵引电机的供电拖动由交流变频调速电控装置提供， 通过变频器改变供电频率，从而改变牵引电机的转速，即改变采煤机的牵引速度。变频器调控供电频率的范围084Hz， 对应电机转速为02470r/min，电机转速在01470r/min范围内为恒扭矩输出， 14702470r/min为恒功率输出。电控装置及其工作原理详见第五章（采煤机电气）。n 该电机卧式安装在左、右牵引部上，电机外花键出轴与电机齿轮轴（图2-3）内花键联接。电机外壳水套冷却。n 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，断水或有其它异常响声时必须立即停机检查。n 4.液压制动器 (图2-9)n 4.1 工作原理：n 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，主要由缸体、活塞、内齿圈、前盖、后盖、摩擦片组件、片齿轮、加载弹簧及密封件等组成。n 由调高液压系统控制油路自进油口13供油松闸，切断控制油时，在加载弹簧9弹簧力作用下进入抱闸状态，此时加载弹簧力通过活塞10压向片齿轮5, 使两组摩擦片组件1与片齿轮4、 5紧密压靠，产生磨擦力矩，采煤机被制动。松闸时，两组小弹簧8的弹簧力使两组摩擦片组与片齿轮脱离接触。n 缸体6、后盖7和前盖2分别与内齿圈3用两组螺栓联接为一体。液压制动器通过前盖2的止口与牵引部机壳联接， 通过前盖2的法兰盘用4个螺栓与牵引部机壳紧固在一起。 电机齿轮轴的轴齿轮一端与制动器两组摩擦片组1的内齿轮联接。 n 液压控制油受一个制动电磁阀控制，当采煤机牵引速度为零或电气控制发出制动信号时，制动电磁阀断电复位，制动器内的压力油经电磁阀回油池，制动器处于制动状态，采煤机刹车。n 技术特征：n 最小松闸压力 1.21.6MPan 动制动力矩 450Nmn 静制动力矩 850Nmn 4.2 机械释放(松闸)n 若液压系统发生故障或检修拆卸时，液压制动器可用机械方式释放：即把两个螺钉15卸下，把两个对称的螺塞16拆下，用螺钉15旋进活塞16的螺孔中，完全旋紧后，活塞10被提起，制动器即被释放。 n 使用时注意：当工作面倾角15时，厂家建议在使用时最好用螺钉将制动器用机械方式释放(松闸)，使制动器处于松闸状态，以消除采煤机换向时经常制动发热及磨擦片磨损消耗。n 4.3 拆卸：n 拆卸时应均匀松开联接后盖9的16个螺栓， 缓慢均匀地释放弹簧的预压力，注意防止弹力伤人事故。 更换摩擦片或密封圈11、12时才需拆卸，摩擦片组件1一般成组更换，也可以只更换摩擦片与钢质园盘的铆焊件。n 4.4 维护：n 经过常期或频繁操作后活塞及缸体的密封12、11处可能发生少量漏油现象，使用过程中每周检查一次漏油情况，拆下螺塞14检查，若漏损严重，需更换O形密封圈11、12。 n 每月检查一次磨擦片的磨损情况，新制动器活塞释放行程为2mm，对应图中h尺寸为15mm，测量无油压状态下h尺寸即可知磨擦片磨损程度。检查方法：拆去后盖7上与活塞10上M8螺孔不对应的一个M101螺塞，用深浅尺测量h尺寸值，若磨损程度达到4mm以上(即h19mm)，即应换磨擦片。n n 4.6 磨损检测n 摩擦片的磨损检测为四周一次。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时，应及时更换摩擦片。n 检测磨损时，必须卸下螺钉11,把一个M816的螺纹销1拧进活塞中，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，即为磨损片的间隙。测完后取出螺纹销，装上螺钉11。n 5.润滑 (图1-6)n 牵引部齿轮减速箱传动齿轮、轴承采用飞溅式润滑，齿轮箱内注入N320齿轮油，机身处于水平状态时，油面高度距机壳上平面340370mm，在左右牵引部靠摇臂端的侧面设有油位窗口，可观察和测量油位高度。在机壳上平面设置一个透气塞，在机壳煤壁侧的底部有一个放油孔和螺塞，机壳上平面设有加油孔。 n 第三章 截割机构n 1.概述 n MG250/600-WD1型交流电牵引采煤机截割机构由左右摇臂、 左右滚筒组成，其主要功能是完成采煤工作面的落煤，向工作面运输机装煤和喷雾降尘。左、右摇臂内各装有一台250kW截割电机，其动力通过三级直齿轮减速和一级行星齿轮减速传给出轴方法兰驱动滚筒旋转。n 摇臂减速箱设有离合装置、冷却润滑装置、喷雾降尘装置等(图3-1a、图3-1b)。n 摇臂减速箱为整体弯摇臂型式，除壳体外，其余零件左、右通用。左右摇臂减速箱壳体与左右牵引部机壳铰接，左右摇臂的小支臂与左右调高油缸铰接，通过调高油缸实现摇臂的升降。摇臂和滚筒之间采用方榫联接。n 由于截割电机横向布置， 省略了伞齿轮传动，结构简单，制造工艺性好，有利于提高制造质量，安装维护方便，使可靠性和生产能力相应大大提高。 n 2.截割机构的机械传动n 2.1 传动系统(图1-3)n 截割电机空心轴通过扭矩轴花键(m=3，Z=21) 与一轴轴齿轮联接，将动力传入摇臂减速箱，再通过Z14、Z15、Z16、Z17、Z18、Z19Z21传递到行星减速器，行星减速器行星架出轴渐开线花键(m=5，Z=48) 与方法兰(410410)联接驱动滚筒。n 截割机构的总传动比:n i=(Z16Z14)(Z18Z17) (Z21Z19) (1+Z24Z22)n =(3618)(4023) (4017) (1+6416)n =40.92n 当电机转速为1470r/min时，滚筒转速为:n n=1470/i=1470/40.92=35.92(r/min)n 2.2 主要结构n 截割机构主要由截割电机、 摇臂减速箱、滚筒等组成，机构内设有冷却系统，内喷雾等装置。n 截割电机直接安装在摇臂箱体内，机械减速部分全部集中在摇臂箱体及行星机构内，与传统的采煤机相比，没有固定减速箱及伞齿轮传动系统，因而机械传动系统简单、可靠。摇臂通过销轴与牵引部机壳铰接，其小支臂与安装在牵引部上的调高油缸之活塞杆铰接，通过油缸的伸缩，实现截割滚筒的升降 n 截割机构具有以下特点:n (1) 摇臂的回转采用铰轴结构，没有机械传动，回转部分的磨损与机械传动的齿轮啮合无关。n (2) 摇臂减速箱机械传动都是简单的直齿轮传动，结构、制造简单，传动效率高。n (3) 截割电机和摇臂主动轴齿轮之间，采用细长扭矩轴联接，可补偿电机和摇臂主动轴齿轮安装位置的小量误差，不影响动力传递，便于安装，在扭矩轴上设有V型剪切槽， 受到较大的冲击载荷时，剪切槽切断，对截割传动系统的齿轮和轴承及电机起到保护作用，提高可靠性。n (4) 摇臂机壳内外设有冷却元件和水道，在外喷雾降尘的同时，对摇臂减速箱起到冷却作用。n (5) 摇臂行星传动 与臂身直齿轮传动分油池润滑，保证了行星头部分 的润滑，整个传动系统润滑效果好。n (6) 摇臂减速箱内的传动件及结构件的机械强度设计有较大的安全系数。 n 2.2.1 截割电机(图3-2)：n 截割电机为YBC250D2型矿用隔爆型三相交流异步电动机。 可用于环境温度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内，中间空心轴，由内花键与细长扭矩轴相联，外壳水套冷却。n 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，方便电缆引入。拆卸时，可以利用电机联接法兰上的顶丝螺孔顶出，从老塘侧抽出，拆装方便。n 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，当电机长时间运行后停机时，不要马上关闭冷却水。发现电机运行中有异常声响时，应立即停机检查。 n 2.2.2 摇臂减速箱(图3-1a、图3-1b)n 摇臂减速箱主要由壳体、一轴、第一级减速惰轮组、二轴、三轴、第二级减速惰轮组、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， 按电机转速n=1470r/min， 摇臂减速箱输出轴转速（滚筒转速）为n=35.92r/min。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，而为了使摇臂减速箱 中的齿轮组得到充分的润滑，在摇臂减速箱 中部设置了强迫润滑装置，同时为了使行星头中有足够的润滑油，所以将摇臂分为两个润滑油池。分界处是在中心齿轮组轴承座上装置两对骨架油封，当滚筒升高时，行星头油池中的油不会流入摇臂体油池，保证行星头行星减速器齿轮、轴承有良好的润滑。 n 当滚筒落下时，摇臂体油池中的油也不能进入行星头油池，保证行星头行星减速器齿轮有良好的润滑，避免行星头中的油过满而发热。n 由于本采煤机摇臂是独立的机构，截割电机又是横向布置，没有了伞齿轮，全部采用圆柱齿轮传动，其传动轴为一平行轴系，所以给制造、安装以及检修、拆卸带来很大方便。n 现分述如下：n (1)壳体：n 壳体为弯摇臂形式，用ZG25Mn材料铸成整体，有利于提高整体强度，在机壳内腔壳体表面设置有冷却水管，壳体外表面设置有冷却水槽，以实现水的流动冷却，同时又提供内、外喷雾的通道。左右壳体结构对称，摇臂内的所有零部件左右通用。 n (2)一轴(图3-3)n 一轴主要由轴齿轮、轴承、端盖(轴承座)、密封座、铜套、密封件等组成，与截割电机空心轴以花键联接的扭矩轴通过INT/EXT21Z3m30p6H/6h花键与一轴轴齿轮相联。所有零件成组或分步自煤壁 侧装入壳体。n (3)第一级减速隋轮组(图3-4)n 由齿轮、轴承、距离垫、挡圈组成，先成组装好，再与惰轮轴一起装入壳体。n (4)二轴(图3-5)n 主要由轴齿轮、齿轮、轴承、端盖、距离套、密封圈等组成，成组或分步自煤壁侧装入壳体。 n (5)三轴(图3-6)n 三轴主要由轴齿轮（三轴）、齿轮、轴承、端盖、密封件等组成。安装时先将老塘侧轴承、端盖装入机壳，再将大齿轮送入摇臂体内，最后将轴齿轮等件分别自煤壁侧装入壳体。n (6)第二级减速惰轮组(图3-7)n 由齿轮、 轴承、挡圈、垫组成，先成组装好，再与惰轮轴一起装入机壳。 n (7)中心齿轮组(图3-8)n 主要由轴齿轮 (M=10、 Z=40) 、太阳轮 (m=8、z=16) 、两个轴承座、两个42134轴承和四个骨架油封等组成。轴齿轮两端由两个42134轴承支承，太阳轮通过花键与轴齿轮相联并将动力传递给行星减速器。 n 安装时应按内轴承座(含油封、轴承)、轴齿轮组(含太阳轮)、外轴承座(含轴承、油封) 的顺序依次自老塘侧装入机壳内。在轴齿轮两端设有两组共四个骨架油封，其作用是隔离行星头油池和臂身油池，保证摇臂在任一位置，行星头都有润滑油，臂身油液不会流入行星头，避免搅油损失大，行星头发热。n (8)行星减速器(图3-9)n 该行星减速器为截割传动的最后一级减速， 主要由行星架、内齿圈、行星轮、行星轮轴及轴承、支承行星架的两个轴承、轴承杯、联接法兰、滑动密封圈、及一些辅助件和密封件等构成，该行星减速器为四组行星轮结构，太阳轮浮动，行星架一端通过轴承30244A支承于摇臂壳上 (参见图3-1a) , 另一端通过轴承32056X支承于轴承杯上，轴承杯、内齿圈通过螺栓、销子与摇臂壳紧固为一体。 n 行星架输出端部通过花键与联结方法兰联结， 该联结方法兰的外端有与滚筒联接的方块凸缘(410410mm) ,在联结方法兰和密封盖之间装有滑动密封圈，以防止行星头油液外漏。安装时，除内齿圈外，可以成组装配好后自煤壁侧装入，也可以行星架与行星轮安装成套后分步装入。n 由于行星减速器为四行星轮结构， 在制造、安装方面比三行星轮结构要求要高，否则会引起均载性能差。n 在组装行星轮和行星架时，需注意以下几点：n a.选用四组行星轮的内孔偏差接近一致的；n b.齿轮的节圆与内孔具有较好的同心度；n c.行星轮内的弹性挡圈不能过硬，以防使用时，挡圈断裂，碎片卡坏轴承，在安装时，要用钳子送到位，不要在还未到位时，用锤子敲入，以防挡圈预先有裂纹等缺陷； n d.行星架与行星轮装好后，在与内齿圈装配前要测量四组行星轮的径向跳动，并在齿轮的径向跳动量最大处作一标记，然后使其都朝外装入内齿圈，以提高四组行星轮的均载效果。n (9)中心水路(内喷雾供水机构)(图3-10)n 行星减速器装完后， 开始装内喷雾中心水管，不锈钢送水管右端在插入通水座时，管上的突缘要对准通水座的槽口，使送水管和行星架、滚筒一起转动。送水管左端通过轴承1305支承在轴承座内，为了防止水进入摇臂壳内，在水封后面又加了泄漏环和油封，泄漏的水经泄漏环、水封座流出槽外。内喷雾水从水封座进入送水管。送水管出口端通过软管与滚筒内喷雾进水口联结。 n (10)离合器(图3-11)n 截割机构的离合器安装在截割电机的尾部，主要由离合手把、压盖、转盘、推杆轴、扭矩轴等组成。其中细长扭矩轴为一主要零件，其一端通过渐开线花键同电机空心轴相联，另一端通过渐开线花键与一轴相联，并通过轴承、螺母等与推杆轴相联。n 离合器操作时，拉动离合手把使扭矩轴在拉力作用下，行程65mm，使扭矩轴与一轴花键联接脱离，此时转动手把，通过转盘两个凸爪和压盖上的园形槽定位。相反复位时转动手把，脱离定位，推动手把，使扭矩轴在推力作用下行程65mm与一轴内花键完全相联。当需要更换扭矩轴时，只须拆掉压盖和小端盖，就可从老塘侧抽出扭矩轴。 n 2.2.3 滚筒：n MG250/600-WD1型交流电牵引采煤机适宜滚筒直径为1800mm，2000mm , 截深630mm、800mm，可以根据需要配置不同技术参数的滚筒。n (1)滚筒结构组成n 滚筒主要由滚筒体、 截齿、截齿固定装置和喷嘴等组成。滚筒体为焊接结构主要由端盘板、螺旋叶片、筒毂、联接方法兰、齿座和喷嘴座等零部件组焊而成。根据不同工作面煤层煤质条件，可以配置4头或3头螺旋叶片，也可以配置镐形截齿或刀型截齿等不同技术特征的滚筒。n 叶片出煤口处焊接有耐磨板或堆焊有耐磨材料， 以提高滚筒的使用寿命。连接方榫为410X410mm。 n (2) 内喷雾装置n 滚筒的内喷雾装置包括内喷雾供水水路、 喷嘴座、喷嘴等。内喷雾供水水路由连接方法兰盘中的通水孔槽、端盘板和叶片内缘的环形水槽、U形管和端盘板、叶片中的径向孔等组成。n 由于滚筒以及截齿、 喷嘴均属易损件，正确维护和使用滚筒，对延长其工作寿命，提高截割效率是十分重要的，所以开机前必须做到如下几点:n a. 检查滚筒上截齿和喷嘴是否处于良好状态，若发现截齿刀头严重磨钝，应及时更换，若喷嘴被堵，亦应及时更换。换下的喷嘴经清洗后可复用;n b.检查滚筒上的截齿和喷嘴是否齐全，若发现丢失，则应及时补上;n c.截齿和喷嘴的固定必须牢靠; n d.检查喷嘴及系统管路是否漏水，水量、水压是否合乎要求;n e.固定滚筒用的螺栓是否松动，以防滚筒脱落;n f. 采煤机司机操作时，做到先开水，后开机;停机时先停机，后停水;并注意不让滚筒割支架顶梁和输送机铲煤板等金属件。n 3.截割机构的润滑 (图1-6)n 摇臂机身和行星减速器这两部份为互相分隔， 各自独立的油池，摇臂机身采用强迫润滑而行星减速器采用飞溅润滑。均加注N320齿轮油。强迫润滑系统是一个可调整润滑油喷射方向的机构，由一个齿轮泵和油管组成。可根据工作面坡度的方向来调整以适应不同的工况，在大坡度情况下，机壳内的润滑油将汇集在摇臂身的低位。强迫润滑就是齿轮泵从低位吸油向高位进行喷射。从而可以保证左右摇臂的一轴和中心齿轮组及中间的传动齿轮得到充足的润滑 n 第四章 调高液压系统n 1.概述n MG250/600-WD1型交流电牵引采煤机调高液压系统及其元部件是为实现采煤机滚筒的调高需要而设置的。调高液压系统原理见图1-4所示。液压系统元、部件由电动机、齿轮泵、调高油缸及其液压控制阀、吸油滤油器、高压溢流阀(安全阀)、节流阀、定值减压阀、调高换向阀