矿山机械_第一章_采煤机械

1、 l机械化采煤工艺包括，落煤、装煤、机械化采煤工艺包括，落煤、装煤、 运输、支护、采空区处理。其中采煤运输、支护、采空区处理。其中采煤 机完成了机完成了落煤和装煤落煤和装煤两道工序。两道工序。 采煤机械采煤机械：把煤由煤层中采落下来：把煤由煤层中采落下来 的机械称为采煤机械。的机械称为采煤机械。 按工作机构型式按工作机构型式可分为滚筒式、钻削式和链式；可分为滚筒式、钻削式和链式； 按牵引方式按牵引方式可分为链牵引和无链牵引；可分为链牵引和无链牵引； 按牵引部位置按牵引部位置可分为内牵引和外牵引；可分为内牵引和外牵引； 按牵引部传动方式按牵引部传动方式可分为机械牵引、液压牵可分为机械牵引、液压牵

2、 引和电牵引；引和电牵引； 按工作机构位置按工作机构位置可分为端头式和侧面式。可分为端头式和侧面式。 我国我国煤矿安全规程煤矿安全规程规定采煤机械必须满足下列要规定采煤机械必须满足下列要 求：求： （1）生产率满足要求。）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；）采煤机工作机构能适应煤层厚度变化而工作； 牵引机构能在工作过程中随时根据需要改变牵引速度，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。的效能。 （3）机身所占空间较小，对薄煤层采煤机尤为重要。）机身所占空

3、间较小，对薄煤层采煤机尤为重要。 （4）采煤机可拆成几个独立的部件，以便下井和运）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。输也便于拆装和检修。 （5）所有电气设备都应具有防爆性能，采煤机能）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内安全工作。在有煤尘瓦斯爆炸危险的工作面内安全工作。 （6）电动机、传动装置和牵扯引部应具有超负荷）电动机、传动装置和牵扯引部应具有超负荷 安全保护装置。安全保护装置。 （7）具有防滑装置，以防机器沿斜坡自动下滑。）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。）具有内外喷雾灭尘装置。 （9）工作

4、稳定可靠，操作简单方便，操作手把或）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。按钮尽量集中，日常维护工作少而容易。 单滚筒采煤机具有一个能够落煤和装煤的滚筒式工单滚筒采煤机具有一个能够落煤和装煤的滚筒式工 作机构，是我国作机构，是我国6060年代以来使用得较多的一种采煤年代以来使用得较多的一种采煤 耗机。它骑在工作面输送机上，以输送机为导向沿耗机。它骑在工作面输送机上，以输送机为导向沿 采煤工作面来回牵引。采煤工作面来回牵引。 （一）单滚筒采煤机的组成与功用（一）单滚筒采煤机的组成与功用 1 1单滚筒采煤机的组成单滚筒采煤机的组成 单滚筒采煤机的组成可分为四大

5、部分截煤部、牵引单滚筒采煤机的组成可分为四大部分截煤部、牵引 部、电动机和辅助装置部、电动机和辅助装置 。 （二）普通机械化采煤工作面设备（二）普通机械化采煤工作面设备 布置及工作方法布置及工作方法 双滚筒采煤机有两个滚筒，一个沿顶板采煤，另一双滚筒采煤机有两个滚筒，一个沿顶板采煤，另一 个沿底板采煤。因此，能一次采全高，适应范围大、个沿底板采煤。因此，能一次采全高，适应范围大、 生产率高。综合机械化采煤工作面主要采用双滚筒生产率高。综合机械化采煤工作面主要采用双滚筒 采煤机。采煤机。 双滚筒采煤机在综合机械化采煤工作面的工双滚筒采煤机在综合机械化采煤工作面的工 作情况在工作面采煤、装煤、运煤

6、及护等机作情况在工作面采煤、装煤、运煤及护等机 械化的基础上，进一步使工作面各个机械组械化的基础上，进一步使工作面各个机械组 成一个整体进行生产，在结构上相互有机地成一个整体进行生产，在结构上相互有机地 结合，动作上相互协调地工作这就是综合机结合，动作上相互协调地工作这就是综合机 械化。械化。 （二）双滚筒采煤机在综采机（二）双滚筒采煤机在综采机 械化采煤工作面的工作情况械化采煤工作面的工作情况 视频视频 （三）采煤机的进刀方式（三）采煤机的进刀方式 双滚筒采煤机可在工作面两端自开缺口。当 采煤机沿工作面割完一刀后，需要重新将滚 筒切入煤壁，推进一个截深，这一过程称为 “进刀”。常用的进刀方式

7、有斜切进刀法和 正切进刀法。 1.端部斜切法端部斜切法 2.中部斜切法（半工作面法）中部斜切法（半工作面法） 3.正切进入法（钻入法）正切进入法（钻入法） 一、采煤机的工作机构一、采煤机的工作机构 采煤机的工作机构承担截煤和装煤任务承担截煤和装煤任务，是采煤 机的主要部件之一。一个完善的工作机构应满足 以下要求： （1）以适应不同的煤层和有关地质条件。 （2）能充分利用煤壁的压张效应，降低能耗，提 高块煤率，减少煤尘。 （3）能装煤和自开缺口。 （4）载荷均匀分布，机械效率高。 （5）结构简单，工作可靠，拆装维修方便。 （1）对截齿的要求）对截齿的要求 la高强度和耐磨性；高强度和耐磨性； l

8、b合理的几何参数；合理的几何参数； lc固定可靠；固定可靠； ld拆装方便。拆装方便。 扁形截齿的刀体是沿滚筒的半径方向安装的，故常称为扁形截齿的刀体是沿滚筒的半径方向安装的，故常称为 径向截齿径向截齿。这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬。这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬 煤耗和粘性煤。煤耗和粘性煤。 镐形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为镐形截齿的刀体安装方向接近于滚筒的切线，又称为 切向截齿切向截齿。这种截齿一般在脆性煤耗和节理发达的煤层中。这种截齿一般在脆性煤耗和节理发达的煤层中 具有较好的截割性能。具有较好的截割性能。 截齿刀体的材料一般为截齿刀体的材料一般为40

9、Cr、35CrMnSi、35SiMnV等合金钢，等合金钢， 经调质处理后获得足够的强度和韧性。扁形截齿的端头镶有经调质处理后获得足够的强度和韧性。扁形截齿的端头镶有 硬质合金核或片。镐形截齿的端头堆焊硬质合金层。硬质合硬质合金核或片。镐形截齿的端头堆焊硬质合金层。硬质合 金是一种碳化钨和钴的合金。碳化钨硬度极高，耐磨性好，金是一种碳化钨和钴的合金。碳化钨硬度极高，耐磨性好， 但性质脆，随冲击截荷的性能差。在碳化钨中加入适量的钴，但性质脆，随冲击截荷的性能差。在碳化钨中加入适量的钴， 可以提高硬质合金的强度和韧性，但硬度稍有降低。截齿上可以提高硬质合金的强度和韧性，但硬度稍有降低。截齿上 的硬质

10、合金常用的硬质合金常用YG-8C或或YG-11C。YG-8C适用于截割软煤或适用于截割软煤或 中硬煤，而中硬煤，而YG-11C适用于截割坚硬煤。适用于截割坚硬煤。 经验证明，改进截齿结构，适当加大截齿经验证明，改进截齿结构，适当加大截齿 长度，增大切屑厚度，可以提高煤的块度并可长度，增大切屑厚度，可以提高煤的块度并可 降低煤尘。降低煤尘。 三、螺旋滚筒三、螺旋滚筒 （一）基本结构 在螺旋叶片的顶端及端盘周边上装有许多 截齿。轮毂与滚筒轴固定在一起。滚筒转动时， 截齿截割和剥落煤体，螺旋叶片将碎煤运至滚 筒的采空侧，装入输送机。在叶片上和端盘上 齿座的旁边还装有内喷雾用的喷嘴。 （二）滚筒的转向

11、（二）滚筒的转向 滚筒旋转方向对截煤过程来说有两种。滚筒旋转方向对截煤过程来说有两种。 （1）顺转：大部分煤被螺旋叶片从滚筒轮毂下面）顺转：大部分煤被螺旋叶片从滚筒轮毂下面 带到滚筒后面，挡煤板把煤挡住，按自然安息角带到滚筒后面，挡煤板把煤挡住，按自然安息角 堆积。堆积。 A A 顺转顺转 B B 逆转逆转 逆转：截落的煤不断被螺旋叶片向工作面输送机推逆转：截落的煤不断被螺旋叶片向工作面输送机推 动，大部分煤按自然安息角动，大部分煤按自然安息角堆积在滚筒前半部。堆积在滚筒前半部。 顺转时，煤在装载过程中二次破碎较严重装煤能耗顺转时，煤在装载过程中二次破碎较严重装煤能耗 较大。采煤机后面滚筒不仅

12、担负截割前滚筒余留的较大。采煤机后面滚筒不仅担负截割前滚筒余留的 煤耗，而且要将这些煤连同前滚筒未装出的煤全部煤耗，而且要将这些煤连同前滚筒未装出的煤全部 装入输送机。装入输送机。 为了有较好的装煤效果，后滚筒一般定为向上为了有较好的装煤效果，后滚筒一般定为向上 截煤的旋转方向，而将前滚筒定为向下截煤的旋转截煤的旋转方向，而将前滚筒定为向下截煤的旋转 方向；方向； 对于单滚筒采煤机，一般在左工作面用右螺旋对于单滚筒采煤机，一般在左工作面用右螺旋 滚筒；而在右工作面用左螺旋滚筒。滚筒；而在右工作面用左螺旋滚筒。 左工作面左工作面 右工作面右工作面 l左滚筒为左螺旋，左滚筒为左螺旋， 右滚筒为右螺

13、旋。右滚筒为右螺旋。 l为了保证螺旋叶片向运输机装煤，而不是向为了保证螺旋叶片向运输机装煤，而不是向 煤壁推煤，滚筒叶片的螺旋方向应与滚筒转煤壁推煤，滚筒叶片的螺旋方向应与滚筒转 向相适应。向相适应。 l 站在采空区一侧看滚筒，右螺旋滚筒应是站在采空区一侧看滚筒，右螺旋滚筒应是 顺时针方向转动，左螺旋滚筒应是逆时针方顺时针方向转动，左螺旋滚筒应是逆时针方 向转动。向转动。不论采煤机的牵引方向如何，都必不论采煤机的牵引方向如何，都必 须保持这个关系。须保持这个关系。 l单滚筒采煤机：右工作面必须使用左螺旋滚单滚筒采煤机：右工作面必须使用左螺旋滚 筒，而左工作面必须使用右螺旋滚筒；筒，而左工作面必

14、须使用右螺旋滚筒； l双滚筒采煤机：左滚筒为左螺旋，右滚筒为双滚筒采煤机：左滚筒为左螺旋，右滚筒为 右螺旋。右螺旋。 轮毂直径轮毂直径Dg 愈大，则滚筒内容纳碎煤的空间愈小，碎愈大，则滚筒内容纳碎煤的空间愈小，碎 煤在滚筒内循环和重复破碎的可能性愈大。在满足轮煤在滚筒内循环和重复破碎的可能性愈大。在满足轮 毂安装轴承和传动齿轮的条件下，应保持叶片直径与毂安装轴承和传动齿轮的条件下，应保持叶片直径与 轮毂适当的比例。对于轮毂适当的比例。对于D1m的大直径滚筒，的大直径滚筒，Dy 与与Dg 之比大于或等于之比大于或等于2；对于；对于D1m的小直径滚筒，的小直径滚筒，Dy与与Dg 之比应大于或等于之

15、比应大于或等于2.5； 2滚筒宽度滚筒宽度 滚筒宽度应等于或大于采煤机的截深。滚筒的宽滚筒宽度应等于或大于采煤机的截深。滚筒的宽 度一般为度一般为0.60.8m。对于较薄的煤层，为了提高采。对于较薄的煤层，为了提高采 煤机的生产率，滚筒宽度可为煤机的生产率，滚筒宽度可为0.81.0m；对于较厚；对于较厚 的煤层，为了改善顶板的支护性能，滚筒宽度可取的煤层，为了改善顶板的支护性能，滚筒宽度可取 0.5m。 3螺旋升角螺旋升角 单头螺旋叶片及其展开后的开关如图单头螺旋叶片及其展开后的开关如图1-14所示。所示。D和和Do分别分别 表示螺旋叶片的外径和内径，表示螺旋叶片的外径和内径，L为螺旋叶片的导

16、程。不同直为螺旋叶片的导程。不同直 径上的螺旋升角不同，螺旋叶片的外缘升角和内缘升角分别径上的螺旋升角不同，螺旋叶片的外缘升角和内缘升角分别 为为 0 1 0 D L tga D L tga 1 显然，螺旋叶片在外缘的升角小于内缘的升角。显然，螺旋叶片在外缘的升角小于内缘的升角。 螺旋升角的大小直接影响滚筒的装煤效果。升角螺旋升角的大小直接影响滚筒的装煤效果。升角 较大时，排煤能力强，装煤速度快。但升角过大会把较大时，排煤能力强，装煤速度快。但升角过大会把 煤抛到溜槽的采空侧；升角过小，煤在螺旋叶片内循煤抛到溜槽的采空侧；升角过小，煤在螺旋叶片内循 环过多，煤的重复破碎严重。国内外对螺旋升角曾

17、是环过多，煤的重复破碎严重。国内外对螺旋升角曾是 行过大量试验，我国一般认为行过大量试验，我国一般认为a=2035时装煤效时装煤效 果较好。果较好。 螺距的大小应保证煤从滚筒中顺利排出，一般为螺距的大小应保证煤从滚筒中顺利排出，一般为 0.250.4m。 螺旋叶片头数主要是按截割参数的要求确定的。直径螺旋叶片头数主要是按截割参数的要求确定的。直径 D1250mm的滚筒一般用双头，的滚筒一般用双头，D1400mm的滚筒可的滚筒可 用双头或三头，用双头或三头，D1600mm的滚筒可用三头或四头。的滚筒可用三头或四头。 截齿在螺旋滚筒上的配置直接影响滚筒截割性能 的好坏。合理配置截齿可使块煤率提高，

18、粉尘减少， 比能耗降低，滚筒受力平稳，机器运行稳定。截齿 在螺旋滚筒上的配置情况常用截齿配置图来表示。 图8-11为某型采煤机截齿配置图，它是截齿齿尖所 在圆柱面的展开图。 水平直线表示齿尖的运动轨迹（截线），相邻截线 之间的距离就是截距。竖线表示截齿的位置坐标。 圆圈表示0截齿的位置，黑点表示安装角不等于 0的截齿。截齿向煤壁倾斜为正方向，向采空区倾 斜为负方向。叶片上截齿按螺旋线排列，属顺序式 截槽。端盘截齿一般为滚筒总截齿数的一半左右， 端盘消耗功率一般约占滚筒总功率的13。 （一）端盘上的截齿配置 （二）叶片上的截齿配置 （三）端面截齿配置 采煤机截齿配置图置图 采煤机的绝大部分功率是

19、通过截割部减速器传 递的。截割部工作载荷大，条件恶劣，外形尺寸受 到严格限制，可靠性要求很高。 截割部减速器通常由固定减速器和摇臂加速器两部 分组成，其传动系统有下列特点： （1）截割部总传动比为3050，通常采用35级齿 轮减速。 （2）采煤机电动机输出轴与滚筒轮垂直时，传动装 置中必须装有圆锥齿轮。 （3）截割部传动系统中必须设置离合器，使采煤机 在调动或检修时将滚筒和电动机脱开。离合器一般 放在高速级，以减小尺寸及便于操纵。 （4）采用摇臂调高是最常用的方法。为使摇臂长度 符合要求，摇臂内含有多个惰轮，通常可以一级减 速。 截割部的润滑 采煤机截割部因传递的功率大而发热严重，其 壳体温度

20、可高达100，因此截割部传动装置的润滑 十分重要。 采煤机截割部通常采用以下几种润滑方式： （1）飞溅润滑 （2）强迫润滑 （3）油脂润滑 一、对采煤机牵引的基本要求一、对采煤机牵引的基本要求 （一）有足够大的牵引力（一）有足够大的牵引力 为在困难条件下截割煤，采煤机应具有足够为在困难条件下截割煤，采煤机应具有足够 大的牵引力。大的牵引力。 由于无链牵引采煤机可用在大倾角（由于无链牵引采煤机可用在大倾角（40 50）条件）条件,因而一般采用双牵引传动因而一般采用双牵引传动.这种这种 双牵引可使牵引力增加一倍双牵引可使牵引力增加一倍,但牵引速度降但牵引速度降 低一倍低一倍.目前采煤机的最大牵引力

21、可达目前采煤机的最大牵引力可达 2310kN。 （二）总传动比大（二）总传动比大 为了实现较低的牵引速度，牵引部的总传动比要为了实现较低的牵引速度，牵引部的总传动比要 求很大，其值超过求很大，其值超过150200，有的甚至超过，有的甚至超过300。 （三）能在工作过程中实现无级调速（三）能在工作过程中实现无级调速 由于煤质变化和煤层含有夹矸、硫化铁等坚硬夹由于煤质变化和煤层含有夹矸、硫化铁等坚硬夹 杂物，采煤机电动机的负荷变化剧烈。为了避免电杂物，采煤机电动机的负荷变化剧烈。为了避免电 动机过度超载或欠载，充分发挥采煤机的效能，需动机过度超载或欠载，充分发挥采煤机的效能，需 要随时调节牵引速度

22、，使采煤机电动机的负载在其要随时调节牵引速度，使采煤机电动机的负载在其 额定值附近的小范围内波动。额定值附近的小范围内波动。 （四）不受滚筒转向的影响（四）不受滚筒转向的影响 通常滚筒的转向是一定的，因而电动机的转向也是 一定的。然而采煤机的牵引方向是要变化的，所以它 不能受滚筒转向的制约，不应限制牵引部和截煤部的 分别起动与停止。 （五）应有可靠完善的自动调速系统和完善的保护装（五）应有可靠完善的自动调速系统和完善的保护装 置置 应根据电动机负荷、牵引力大小来实现自动调速及过 载保护。另外还应设油温、油质保护和防止机器下滑 的保护措施。新一代的采煤机，还应设有自动监测和 故障诊断系统，从而保

23、证采煤机的安全运行。 （六）具有足够的强度和可靠性（六）具有足够的强度和可靠性 由于牵引部出轴转速低、受力大，故必须具有足够的 强度和可靠性。 （七）操作方便（七）操作方便 牵引部应有手动操作、远程操作等装置，尽量做到集 中控制。 二、采煤机的牵引机构二、采煤机的牵引机构 采煤机的牵引机构有钢丝绳牵引，锚链牵引和无链牵引 三种形式。随着采煤机的不断发展，由于钢丝绳牵引机 构的牵引力小，容易发生断绳事故，并且断裂后不易重 新连接，故这种牵引机构已逐渐被淘汰。目前广泛使用 的是锚链牵引，进入90年代以来，无链牵引有了很快的 发展，正在全面推广应用。 （一）锚链牵引 锚链牵引的工作原理如下图所示。锚

24、链3绕过主链轮1和链轮 2，两端分别固定在输送机上、下机头的拉紧装置4上。当牵 引部的主链轮转动时，通过锚链与主链轮啮合驱动采煤机沿 工作面移动。 锚链牵引有如下特点： （1）强度高,承载能力大,能满足采煤机增大牵引力和 提高牵引速度的要求; （2）锚链牵引是依靠链轮齿与链环相啮合，工作较可 靠； （3）锚链使用寿命长，一般可用6个月以上。断链时 弹性小，不易伤人，断链后用连接环连接，十分方便； （4）锚链的节距较大，当链轮作等速运动时，锚链相 对链轮的移动是周期性变化的，这是产生动载荷的原 因之一。 目前，采煤机牵引部锚链的固定装置主要有下列二 种。 1弹簧拉紧装置 2液压拉紧装置液压拉紧装

25、置 液压拉紧装置的优点是非工作边能保持恒定的张力， 其初张力（预紧力）的大小由定压减压阀的调定值所 决定。在工作过程中非工作边的张力大小由安全阀的 整定值来决定。 锚链的最大补偿长度可以用虎克定律来求 EF PPL EF LP L )( 102 式中 P0采煤机设计时的牵引阻力； P1非工作边的张力。 弹性伸长量的存在，使采煤机移动时产生振动，其最大振幅可 达5080mm，引起切屑断面的急剧变化，从而导致采煤机载荷 发生大的变化，使零部件随较大的动载荷，这是锚链牵引的最 大缺点。因此，近年来广泛推广使用了无链牵引的采煤机。 （二）无链牵引（二）无链牵引 随着采煤机向强力化，重型化及大倾角 发展

26、，其电动机功率已增大到7501000kV， 牵引力已达到400600kN。对于这样大的牵 引力，目前使用的圆环链强度已不能满足需 要，而且牵引链一旦断裂，其储存的弹性能 被释放，将严重危及人身安全为此，取消了 固定在工作面两端的牵引链，而采用了无链 牵引机构。 无链牵引的主要优点是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。特点适用于超长的高产 高效工作面的需要； （3）对底板起伏、工作面弯曲、煤层不规则等的适应性增强； （4）使采煤机的牵引速度更加均匀，

27、减弱了采煤机移动时的脉 动现象和机器的振动，提高了采煤机的使用寿命； （5）几乎可在所有煤层厚度和倾角的工作面使用； （6）对原有的锚链牵引采煤机改成元链牵引也较为方便。 但是，对无链牵引，还应重视解决应重视解决以下几个问题以下几个问题： （1）必须加强输送机本身的结构，并在使用和管理中保持其 有一定的平直度。 （2）齿轮、齿条或销轴，不仅在啮合传动中传递很大的力， 而且还起支点的作用，磨损加快。因此，在材质和热处理方机 要求都较高。在结构上要能快速更换。 （3）为了适应输送机在推移中水平和垂直两个方向的偏斜， 仍能保证正确的啮合，在销轴座或齿条之间的连接方式上要注 意可调性，同时还要注意溜槽

28、的连接强度。 （4）无链牵引机构使机道宽度增加了约100mm。所以提高了 支架控顶能力的要求。 目前常用的无链牵引机构主要有以下几种类型：目前常用的无链牵引机构主要有以下几种类型： 1齿轮销排式齿轮销排式 2销轮齿条式销轮齿条式 销轮齿条式无链牵引机构由装在底托架内的两个牵引销轮齿条式无链牵引机构由装在底托架内的两个牵引 传动箱分别驱动滚轮，与固定在输送机上的齿条相啮传动箱分别驱动滚轮，与固定在输送机上的齿条相啮 合而移动采煤机。销轮由五根直径为合而移动采煤机。销轮由五根直径为100mm的圆柱销的圆柱销 组成。这种机构的强度大，工作可靠。我国组成。这种机构的强度大，工作可靠。我国AM-500，

29、 ZGC-300采煤机都采用这种机构采煤机都采用这种机构 。 3复合齿轮齿条式 如图所示，复合齿轮齿条式无链牵引机构在采煤机牵引部 1的出轴上装一套双四齿交错齿轮2，以驱动装在底托架上 的双六齿交错齿轮3，后者与固定在输送机煤壁侧的交错 齿条4啮合而移动采煤机。 这种机构齿部粗壮、强 度高、寿命长、交错齿 轮啮合运行平衡齿轮端 面互相靠紧，能起横向 定位和导向作用齿条间 用螺栓连接。其下部由 扣钩联结，以适应输送 机垂直和水平偏传。英 国BJD系列采煤机采用这 种机构 4链轮链轨式 如图下所示。链轮链轨式无链牵引机构由采煤机牵引部传动 装置1出轴上的长齿驱动链轮2，使链轮2与铺设在输送机采空

30、区侧挡板5内链轨架4上的不等节距圆环链3相啮合而驱动采煤 机。与链轮同轴的导向滚轮6支承在链轨架4上导向。底托架7 两侧有卡板卡在输送机相应槽内定位。 这种机构利用圆环链挠曲性好的特点，使输 送机和中部槽垂直面偏转角可达6水平偏 转1.5，因此，适合在底板起伏大并有断层 的条件下工作。这是一种有发展前途的机构， 已用在EDW-300-L、DTS-300、SIRUS-HC以及 LS等型的采煤机上，效果较好。 三、牵引部传动装置分类 采煤机牵引部传动装置的功用是将电动机的能量传到主动链 轮，并满足对牵引部提出的各项要求。现有的牵引部传动装 置分类如图 。 1机械牵引的传动系统机械牵引的传动系统 具

31、有纯机械传动装置的牵引部简称机械牵引。具有纯机械传动装置的牵引部简称机械牵引。 其特点是工作可靠，但只能有级调速，且传其特点是工作可靠，但只能有级调速，且传 动结构复杂，目前已很少采用。动结构复杂，目前已很少采用。 2液压牵引的传动系统液压牵引的传动系统 大部分采煤机牵引部都采用液压传动加机械传动大部分采煤机牵引部都采用液压传动加机械传动 的型式，液压传动由泵、马达和阀等液压元件组的型式，液压传动由泵、马达和阀等液压元件组 成，将压力油供给液压马达。从马达到链轮采用成，将压力油供给液压马达。从马达到链轮采用 机械传动。其马达及其到链轮的传动方式通常有机械传动。其马达及其到链轮的传动方式通常有

32、三种三种 。 （1）高速马达（图）高速马达（图a）高速马达的转速一般为）高速马达的转速一般为15002000r/min， 其结构型式往往与主泵相同，但马达是定量的。这种系统马达要其结构型式往往与主泵相同，但马达是定量的。这种系统马达要 经较大的传动比的齿轮减速带动链轮，但传动易于布置，故使用经较大的传动比的齿轮减速带动链轮，但传动易于布置，故使用 较多。较多。MXA-300、MG170等采煤机使用。等采煤机使用。 （2）中速马达（图）中速马达（图b）中速马达常采用行星转子式摆线马达）中速马达常采用行星转子式摆线马达 （如（如AM-500采煤机），其额定转速为采煤机），其额定转速为160320r

33、/min。这种系统。这种系统 马达需经一定减速带动驱动滚轮。这种系统齿轮传动比不大，马马达需经一定减速带动驱动滚轮。这种系统齿轮传动比不大，马 达及减速装置尺寸较小，便于用在无链双牵引传动中，可以根据达及减速装置尺寸较小，便于用在无链双牵引传动中，可以根据 需要把传动装置装在底托架上。图中需要把传动装置装在底托架上。图中B为制动器，停机时靠弹簧为制动器，停机时靠弹簧 力制动，防止机器下滑。力制动，防止机器下滑。 （3）低速马达（图）低速马达（图c）低速马达常采用径向多作用柱塞式马达，）低速马达常采用径向多作用柱塞式马达， 马达的出轴转速一般为马达的出轴转速一般为040r/min。这种马达可经一

34、级减速或直。这种马达可经一级减速或直 接带动主动链轮。这种系统机械传动装置较简单但马达径向尺寸接带动主动链轮。这种系统机械传动装置较简单但马达径向尺寸 大，且存在回链敲缸问题。我国生产的大，且存在回链敲缸问题。我国生产的DY-150，MD-150型采煤型采煤 机使用这种系统。机使用这种系统。 一、灭尘设备一、灭尘设备 （一）喷雾灭尘（一）喷雾灭尘 喷雾降尘是用喷嘴把压力水高度扩散，使其 雾化，形成将粉尘源与外界隔离的水幕。雾化水 能拦截飞扬的粉尘而使其沉降，并有冲淡瓦斯、 冷却截齿、湿润煤层和防止产生截割火花等作用 。 l喷嘴装在滚筒上，将水从滚筒里向截齿喷射，称为内 喷雾；喷嘴装在采煤机机身

35、上，将水从滚筒外向滚筒 及煤层喷射，称为外喷雾。 l内喷雾的喷嘴离截齿近，把粉尘消除在刚刚生成还没 有扩散的阶段，降尘效果好，耗水量小；但供水管要 通过滚筒轴和滚筒，需要可靠的回转密封，喷嘴也容 易堵塞和损坏。外喷雾的喷嘴离粉尘源较远，粉尘容 易扩散，并且耗水量较大，但供水系统的密封和维护 比较容易。 l图1-30所示为一采煤机典型的喷雾冷却 系统，其供水由喷雾泵站沿顺槽管路、 工作面拖移软管接入，经截止阀、过滤 器及水分配器分配成四路：1、4路供左 、右截割部内、外喷雾；2路供牵引部冷 却及外喷雾；3路供电动机冷却及外喷雾 。 图1-30 喷雾冷却系统 l平射型喷嘴 l漩涡型喷嘴 l冲击型喷

36、嘴 l引射型喷嘴 （二）泡沫灭尘（二）泡沫灭尘 （三）吸尘器灭尘（三）吸尘器灭尘 二、调高和调斜装置二、调高和调斜装置 l为了适应煤层厚度的变化，在煤层高度范围 内上下调整滚筒位置称为调高调高。为了使下滚 筒能适应底板沿煤层走向的起伏，使采煤机 机身绕纵轴摆动称为调斜调斜。 l 调斜通常用底托架下靠采空侧的两个支承 滑靴上的液压缸来实现。 l 采煤机调高有摇臂调高和机身调高两种类 型，它们都是靠调高油缸（千斤顶）来实现 的。 l用摇臂调高时，大多数调高千斤顶装在采煤 机底托架内图上1-36（a），通过小摇臂轴 使摇臂升降，也有将调高千斤顶放在端部 图1-36（b）或截割部固定减速箱内图1- 3

37、6（c）的。 图1-36 摇臂调高方式 1-调高千斤顶 2-小摇臂 3-摇臂轴4-摇臂 用机身调高时，摇臂千斤顶有安装在机身上部 的（图1-37），也有装在机身下面的（如 MXP240型采煤机的调高装置）。 图1-37 机身调高方式 l典型的调高液压系统 如图1-38所示。调高 泵2经滤油器1吸油， 靠操纵换向阀3，通过 双向液压锁4使调高千 斤顶5升降。双向液压 锁用来锁紧千斤顶活 塞的两腔，使滚筒保 持在所需的位置上。 安全阀6的作用是保护 整个系统。 图8-24 调高液压系统 1-滤油器；2-调高泵；3-换向阀； 4-双向液压锁；5-千斤顶；6-安全阀 三、挡煤板三、挡煤板 l 在采煤机

38、螺旋滚筒后设置挡煤板，可提高 装煤效果，减少浮煤量和抑制煤尘飞扬。 （1）可通过液压系统使挡煤板翻转 （2）弧形挡煤板还可以利用重力和摩擦力来翻 转 四、防滑装置四、防滑装置 l 煤矿安全规程规定当煤层倾角大于15时， 采煤机应设防滑装置。常用的防滑杆、制动器、液 压安全绞车等。 l 最简单的防滑办法是在采煤机底托架下面顺着煤层 倾斜向下的方向设置防滑杆（如图1-40）。可利用 手把操纵，在采煤机上行采煤时将防滑杆放下。这 样，万一断链下滑，防滑杆即插在刮板链上，只要 及时停止输送机，即可防止采煤机下滑。而下行采 煤时将防滑杆抬起。这种装置只用于中、小型采煤 机。 l在无链牵引中，可用设在牵引

39、部液压马达输出轴上 的圆盘摩擦片式液压制动器，代替设于上顺槽的液 压安全绞车，防止停机时采煤机下滑。这种制动器 已用于MXA一300等型采煤机中，效果良好。 图1-40 防滑杆 五、底托架五、底托架 l 底托架是用来支承整个采煤机，并使其在输送机上 沿导向装置平稳地移动。 l 底托架的高度要根据采高、滚筒直径、机面高度及 卧底量来确定。 l底托架的结构有两种：焊接底托架和铸造底托架。 六、电缆拖移装置六、电缆拖移装置 l采煤机上山、下山采煤时，需要收、放电缆和水管 。通常把电缆和水管装在电缆夹（图1-44所示）里 ，由采煤机拖着一起移动。 l 电缆夹由框形链环1用铆钉连接而成，各段之间用 销轴

40、2连接。链环朝采空区侧是开口的，电缆和水管 从开口放入并用挡销3挡住。电缆夹的一端用一个可 回转的弯头5固定在采煤机的电气接线箱上。为了改 善靠近采煤机机身这一段电缆夹的受力情况，电缆 夹的开口一边装有一条节距相同的板式链4，使链环 不致发生侧向弯曲或扭绞。 图1-44 电缆夹 1-框形链环；2-销轴；3-挡销；4-板式链；5-弯头 MG200系列滚筒式采煤机是我国研制的长壁回采系列滚筒式采煤机是我国研制的长壁回采 工作面浅工作面截式采煤机。工作面浅工作面截式采煤机。MG200W型采煤机是型采煤机是 该系列的基本型，由基本型的部件，可积木式组合成该系列的基本型，由基本型的部件，可积木式组合成

41、不同型号。系列中各机型间的零部件通用程度较高。不同型号。系列中各机型间的零部件通用程度较高。 一、一、MG-200W型采煤机的总体结构型采煤机的总体结构 （一）主要组成部分（一）主要组成部分 MG200W型采煤机适用于采高范围型采煤机适用于采高范围1.53.0m, 傾傾 角小角小35，煤质中硬以下的综采工作面。，煤质中硬以下的综采工作面。 （二）（二）MG200-W采煤机的传动系统采煤机的传动系统 1.截割部传动系统截割部传动系统 电动机电动机齿轮联轴器齿轮联轴器离合器离合器锥齿（锥齿（Z1/Z2）圆圆 柱齿轮柱齿轮(Z3/Z4) ( Z4/Z5) ）摇臂减速器（两级摇臂减速器（两级 减速（带

42、有惰轮的减速（带有惰轮的Z7/Z8/Z9 / Z10）行星齿轮行星齿轮 （Z12 、Z13、Z14）；）；Z6、Z7为换速齿轮，备为换速齿轮，备 有三对，可使滚筒获得三种转速。有三对，可使滚筒获得三种转速。 Z7+Z6/2=常数常数 2.截割部传动系统截割部传动系统 二、二、MG-200W型采煤机的总体结构截割部型采煤机的总体结构截割部 （一）采煤机工作机构（一）采煤机工作机构 1.MG200-W型采煤机滚筒的结构特点型采煤机滚筒的结构特点 2.滚筒系列结构参数滚筒系列结构参数 3.截齿截齿 （二）截割部减速箱（二）截割部减速箱 1.牵截牵截 部固定减速箱部固定减速箱 2.摇臂减速箱摇臂减速箱

43、 三、牵引部液压系统三、牵引部液压系统 （一）主回路（一）主回路 （二）补油和热交换回路（二）补油和热交换回路 （三）操作系统（三）操作系统 1.手动操作手动操作 2.电动操作电动操作 （四）保护系统（四）保护系统 1.高压保护高压保护 2.低压保护低压保护 3.电动机功率超载保护电动机功率超载保护 4.恒压控制恒压控制 5.自动回零保护及过零保护自动回零保护及过零保护 一、概况一、概况 （一）（一）AM-500/3.5型采煤机的总体结构及其主型采煤机的总体结构及其主 要技术特征要技术特征 1.它由两台功率为它由两台功率为375KW的左、右电机驱动的左、右电机驱动 2.在底托架左右两端各安装一

44、行走装置，构成销在底托架左右两端各安装一行走装置，构成销 轮齿轨式无链牵引轮齿轨式无链牵引 3.可适用于可适用于2.23.5m采高采高, 傾角小于傾角小于45，煤质中，煤质中 硬以下的综采工作面。硬以下的综采工作面。 （二）采煤机总传动系统（二）采煤机总传动系统 通过操纵离合器手柄使双联齿轮沿花键移通过操纵离合器手柄使双联齿轮沿花键移 动，便可实现双联齿轮分别于齿轮动，便可实现双联齿轮分别于齿轮Z4或或Z5啮合，啮合， 而而Z6和和Z7可由可由5种不同齿数的齿轮组成。种不同齿数的齿轮组成。 相应的滚筒转速分别为：相应的滚筒转速分别为：25=10种种 （三）（三） AM-500/3.5型采煤机主

45、要结构特点型采煤机主要结构特点 （1）功率大、适应性较强）功率大、适应性较强 （2）实现恒扭矩无极变速和过载保护）实现恒扭矩无极变速和过载保护 （3）牵引系统有恒功率调速装置）牵引系统有恒功率调速装置 （4）有闭锁装置，以防止误操作）有闭锁装置，以防止误操作 （5）采用内外喷雾灭尘驱散瓦斯）采用内外喷雾灭尘驱散瓦斯 （6）采用液压制动装置，可用于）采用液压制动装置，可用于45斜面斜面 （7）机身调斜液压缸，以适应不平整底板）机身调斜液压缸，以适应不平整底板 国内外在中厚煤层发展综合机械化采煤的国内外在中厚煤层发展综合机械化采煤的 同时，已重视同时，已重视 0.71.3m薄煤层的机械化采煤工薄煤

46、层的机械化采煤工 作，我国薄煤层煤炭储量约占作，我国薄煤层煤炭储量约占20%。 一、对薄煤层采煤机的要求一、对薄煤层采煤机的要求 （1）机身矮）机身矮 （2）机身短）机身短 （3）有可靠的支承导向装置）有可靠的支承导向装置 （4）有足够的过煤空间高度）有足够的过煤空间高度 （5）力求避免工作面两端人工开缺口）力求避免工作面两端人工开缺口 （6）结构简单、可靠）结构简单、可靠 （7）液压支架人行道高度不低于）液压支架人行道高度不低于400mm 二、薄煤层采煤机的分类与特点二、薄煤层采煤机的分类与特点 薄煤层采煤机分为骑溜式和爬底式两大类。薄煤层采煤机分为骑溜式和爬底式两大类。 爬底板式采煤机又可

47、分为机身在输送机煤壁侧爬底板式采煤机又可分为机身在输送机煤壁侧 和机身在输送机采空侧两种。和机身在输送机采空侧两种。 （一）骑溜式薄煤层采煤机（一）骑溜式薄煤层采煤机 只能适用于只能适用于0.750.9m的煤层。的煤层。 （二）爬底式薄煤层采煤机（二）爬底式薄煤层采煤机 爬底式薄煤层采煤机的机身位于机道内，爬底式薄煤层采煤机的机身位于机道内， 只能适用于只能适用于0.60.8m的煤层。的煤层。 爬底式采煤机有三种支承方式：爬底式采煤机有三种支承方式： （1）底板支承式）底板支承式 （2）悬臂支承式）悬臂支承式 （3）混合支承式）混合支承式 三、三、MG100型采煤机型采煤机 （一）适用条件（一

48、）适用条件 开采开采11.3m倾斜小于倾斜小于12的薄煤层。的薄煤层。 （二）机器的组成与特点（二）机器的组成与特点 BM1（BMD）-100型采煤机型采煤机 型号说明：型号说明：B薄；薄；M采煤机；采煤机；D单滚筒。单滚筒。 （三）截割部传动系统（三）截割部传动系统 （四）牵引部（四）牵引部 液压牵引的采煤机制造精度高，在井下易液压牵引的采煤机制造精度高，在井下易 被污染，因而维修困难，适用费用高，效率和被污染，因而维修困难，适用费用高，效率和 可靠性则较低。可靠性则较低。 一、电牵引采煤机的优点一、电牵引采煤机的优点 （1）具有良好的牵引特性）具有良好的牵引特性 （2）可用于大倾角煤层）可

49、用于大倾角煤层 （3）运行可靠，适用寿命长）运行可靠，适用寿命长 （4）反应灵敏，动态特性好）反应灵敏，动态特性好 （5）效率高）效率高 （6）结构简单）结构简单 （7）有完善的检测和显示系统）有完善的检测和显示系统 二、电牵引原理二、电牵引原理 （一）并激直流电动机电牵引原理（一）并激直流电动机电牵引原理 电动机转速和转矩公式为：电动机转速和转矩公式为： IsCM C IsRsU n 2 1 从上式可知，通过晶闸管控制触发电路，改变电枢电压从上式可知，通过晶闸管控制触发电路，改变电枢电压 或激磁电压（磁通或激磁电压（磁通）的大小和方向，就可以调节电动机）的大小和方向，就可以调节电动机 的转向

50、和转速，从而改变采煤机的牵引速度和牵引方向。的转向和转速，从而改变采煤机的牵引速度和牵引方向。 （二）交流电牵引原理（二）交流电牵引原理 三、三、EDW-150-2LEDW-150-2L型采煤机型采煤机 它适用于采高为它适用于采高为1.31.4m的煤层。它分为有链和的煤层。它分为有链和 无链牵引两种机型，无链牵引时，可用于倾角为无链牵引两种机型，无链牵引时，可用于倾角为50 的煤层中工作。的煤层中工作。 连续采煤机可用于开采煤柱或掘进煤巷，连续采煤机可用于开采煤柱或掘进煤巷， 实现工作面落煤和装煤机械化。实现工作面落煤和装煤机械化。 一、连续采煤机的基本结构一、连续采煤机的基本结构 连续采煤机

51、通常由截割机构、装运机构、行走机连续采煤机通常由截割机构、装运机构、行走机 构、液压系统、电气系统、冷却喷雾除尘装置以及安构、液压系统、电气系统、冷却喷雾除尘装置以及安 全保护装置等组成，如图所示全保护装置等组成，如图所示。 连续采煤机适用于埋藏深度小于连续采煤机适用于埋藏深度小于500m，煤层厚度，煤层厚度 1.34m，倾角小于，倾角小于12，煤层顶板中等稳定以上，顶，煤层顶板中等稳定以上，顶 板允许暴露面积板允许暴露面积 50m2，可锚性好，底板抗压强度不能，可锚性好，底板抗压强度不能 太低的矿体。太低的矿体。 二、连续采煤机的工作方式二、连续采煤机的工作方式 1.截割下来的煤落在铲板上截

52、割下来的煤落在铲板上 2.装煤耙爪将铲板上的煤装进刮板转载机装煤耙爪将铲板上的煤装进刮板转载机 3.用两台直流电动机分别驱动两条履带用两台直流电动机分别驱动两条履带 4.正确调整履带链是很重要的正确调整履带链是很重要的 连续采煤机具有以下特点：连续采煤机具有以下特点： 1.多电机传动多电机传动 2.滚筒截割机构滚筒截割机构 3.耙爪及刮板链装运机构耙爪及刮板链装运机构 4.履带行走机构履带行走机构 5.采用液压泵及多液压缸传动的开式液压系统采用液压泵及多液压缸传动的开式液压系统 6.安全保护装置安全保护装置 刨煤机是以刨头为工作机构，采用刨削方刨煤机是以刨头为工作机构，采用刨削方 式破煤的采煤

53、机械。与滚筒式采煤机相比，刨式破煤的采煤机械。与滚筒式采煤机相比，刨 煤机的截深较浅（煤机的截深较浅（30120mm），牵引速度大），牵引速度大 （一般为（一般为4060 mmin，快速刨煤机可达，快速刨煤机可达3m s）；可实现薄煤层、极薄煤层的机械化采煤；）；可实现薄煤层、极薄煤层的机械化采煤； 工人不必跟机操作，可在顺槽内进行控制，对工人不必跟机操作，可在顺槽内进行控制，对 薄煤层、急倾斜煤层机械化和实现遥控具有重薄煤层、急倾斜煤层机械化和实现遥控具有重 要意义。要意义。 刨煤机工作面布置 1-煤刨；2-工作面输送机；3-推移千斤顶；4-牵引链； 5-链轮；6-煤刨传动装置；7-输送机传动装置 刨煤机有下列优点：刨煤机有下列优点： 1.块煤率较高，能耗最低块煤率较高，能耗最低 2.结构简单，不需要人跟随结构简单，不需要人跟随 3.刨煤高度设计低，适应薄煤层刨煤高度设计低，适应薄煤层 4.不带动力的煤刨不