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1、第五章 采煤机第一节 采煤机概述一、采煤机的类型(一)采煤机的类型采煤机械是进行破煤和装煤的机器,是机械化和综合机械化采煤工作面的主要设备之一。 目前,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。滚筒采煤机是以螺旋滚筒作为工作机构的采煤机械,当滚筒旋转并截入煤壁时,利用安装在滚筒上的截齿将煤破碎,并通过滚筒上的螺旋叶片将破碎下来的煤装入刮板输送机。刨煤机是一种采用刨削方式落煤的采煤机械,刨刀刨削煤壁将煤刨落,刨落的煤在刨头犁形斜面的作用下被装入输送机送出采煤工作面。由于滚筒式采煤机的采高范围大,对各种煤层适应性强,能截割硬煤,并能适应较复杂的顶底板条件,因而得到了广泛的应用。刨煤机
2、要求的煤层地质条件较严,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。但是刨煤机结构简单,尤其在薄煤层条件下劳动生产率较高。滚筒式采煤机的种类较多,按工作机构的数量可分为单滚筒和双滚筒,前者多用于薄煤层,后者多用于中、厚煤层;按牵引方式可分为链牵引与无链牵引采煤机;按牵引部位置可分为内牵引和外牵引;按牵引部动力可分为机械牵引、液压牵引与电牵引;按牵引部的调速方式可分为液压调速、机械调速和电机调速等。(二)机械化采煤工作面的配套设备机械化采煤工作面,按照机械化程度来分,可分为普通机械化工作面(简称普采)和综合机械化工作面(简称综采)。普采工作面的主要配套设备有采煤机
3、(或刨煤机)、刮板输送机、桥式转载机(或刮板输送机)、可伸缩带式输送机、金属摩擦支柱或单体液压支柱与金属铰接顶梁、乳化液泵站喷雾泵站、移动变电站、各种开关、控制台(刨煤机工作面用)及通讯信号装置等。综采工作面成套设备主要由采煤机、刮板输送机、液压支架、桥式转载机、可伸缩带式输送机、乳化液泵站与移动变电站、开关以及控制、通讯和照明系统等组成,必要时还需配有液压安全绞车及电站、小水泵等辅助设备。二、滚筒采煤机的组成及工作原理(一)滚筒采煤机的组成滚筒采煤机的种类很多,结构也较复杂,但其基本部件大致相同,均由电动机及其电气设备、牵引部、截割部和附属装置等四部分组成。下面以图5-1所示的双滚筒采煤机说
4、明其组成。图5-1 双滚筒采煤机1电动机;2牵引部;3牵引链;4截割部减速器;5摇臂;6滚筒;7弧形挡煤板;8底托架;9滑靴;10调高油缸;11调斜油缸;12拖缆装置;13电气控制箱1.电动机及其电气设备电动机及其电气设备主要包括电动机1和电气控制箱13。电动机1是采煤机的动力部分,它通过两端出轴驱动滚筒和牵引部。电动机为防爆型鼠笼式。电气控制箱13内装有各种电控元件,以实现各种控制及电气保护。2.牵引部牵引部的作用是带动采煤机在工作面作往复移动,以实现采煤机的连续割煤和装煤。牵引部主要包括牵引部减速器和牵引机构。牵引部2通过其主动链轮与固定在工作面两端的牵引链3相啮合,使采煤机沿工作面移动。
5、牵引机构可分为有链牵引和无链牵引两类。3.截割部截割部的作用是向螺旋滚筒传递截割功率。截割部主要包括截割部减速器4和螺旋滚筒6。左右截割部减速箱4将电动机的动力经齿轮减速传到摇臂5的齿轮,以驱动滚筒6。滚筒6是采煤机直接进行落煤和装煤的机构,称为采煤机的工作机构。滚筒上焊有端盘及螺旋叶片,其上装有截煤用的截齿,由螺旋叶片将落下的煤装到刮板输送机中。为了提高螺旋滚筒的装煤效果,滚筒侧装有弧形挡煤板7,它可以根据不同的采煤方向来回翻转180。4.附属装置附属装置主要包括挡煤板7、底托架8、电缆拖移装置12、供水喷雾冷却装置以及调高、调斜等装置。底托架8用来固定整个采煤机,并经其下部的四个滑靴9使采
6、煤机骑在刮板输送机的槽帮上。采空区侧两个滑靴套在输迭机的导向管上,以保证采煤机的可靠导向。底托架内的调高油缸10用来使摇臂升降,以调整采煤机的采高。调斜油缸11用来调整采煤机的横向倾斜度,以适应煤层沿走向起伏不平时的割煤要求。采煤机的电缆和供水管靠拖缆装置12夹持,并由采煤机拖着在工作面输送机的电缆槽中移动。为降低电动机和牵引部的温度,采煤机还设有专门的供水系统和内、外喷雾系统。(二)滚筒采煤机的工作原理单滚筒采煤机的滚筒一般位于采煤机下端,以使滚筒割落下的煤不经机身下部运走,从而可降低采煤机机面(由底板到电动机上表面)高度。单滚筒采煤机上行工作时,如图5-2(a)所示,滚筒割顶部煤并把落下的
7、煤装入刮板输送机,同时跟机悬挂铰接顶梁,割完工作面全长后,将弧形挡煤板翻转180;接着,机器下行工作,如图5-2(b)所示,滚筒割底部煤及装煤,并随之推移工作面输送机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的采煤法叫单向采煤法。双滚筒采煤机工作时,如图5-2(c)所示,前滚筒割顶部煤,后滚筒割底部煤。因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次,可以进一刀;返回时又可以进一刀,即采煤机往返一次进二刀,这种采煤法称为双向采煤法。(c)(b)(a)图5-2 滚筒采煤机的工作原理(三)滚筒的旋转方向采煤机滚筒的旋转方向的确定原则是有利于装煤和机器的稳定性。为了输送机推运煤,滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋线方向一致。对
8、逆时针(站在采空区侧看滚筒)旋转的滚筒,叶片应为左旋;顺时针旋转的滚筒,叶片应为右旋。即符合“左转左旋,右转右旋”的规律。对于单滚筒采煤机,使用在左工作面的滚筒,应顺时针旋转,使用右旋滚筒,如图5-3(a)所示(图中B表示煤流方向)。使用在右工作面的滚筒,应逆时针旋转,使用左旋滚筒,如图5-3(b)所示。图5-3 单滚筒采煤机滚筒叶片的旋向与转向a左工作面;b一右工作面对于双滚筒采煤机,为了保证采煤机的工作稳定性,双滚筒采煤机两个滚筒的旋转方向应相反,以使两个滚筒受的截割阻力相互抵消,因此,两个滚筒必须具有不同的螺旋方向。两个转向相反的滚筒有两种布置方式:一是前顺后逆,如图5-4(a)所示。采
9、用这种方式,采煤机的工作稳定性较好,但滚筒易将煤甩出打伤司机,且煤尘较大,影响司机正常操作。二是前逆后顺,如图5-4(b)所示。采用这种方式,采煤机的工作稳定性较差,易振动,但装煤效果好,煤尘少。对机身较重的采煤机,机器振动影响不大。因此,大部分采煤机都采用“前逆后顺”的方式,即左滚筒为左旋叶片,逆时针旋转;右滚筒为右旋叶片,顺时针旋转。(a)(b)图5-4 双滚筒采煤机的转向a前顺后逆;b前逆后顺第二节 DY150(100)型采煤机一、概述(一)结构与适用范围图5-5为DY-150型单滚筒采煤机的总体机构示意图。它主要由牵引部6,电动机与电控装置5,内、外喷雾装置4,截割部减速器3、摇臂12
10、、滚筒2、弧形挡煤板1、调高油缸9、紧链装置11、电缆架7和底托架8等组成。图5-5 DY-150采煤机总体结构示意图1-弧形挡煤板;2-滚筒;3-截割部减速器;4-内、外喷雾装置;5-电动机与电控装置;6-牵引部;7-电缆架;8-底托架;9-调高油缸;10-圆环链;11-紧链装置;12-摇臂DY-150(100)型采煤机适用于开采厚度1.32.5m、煤质中硬或中硬以上(f23)的缓倾斜煤层。它的型号含义是:D表示单滚筒采煤机;Y表示牵引部为全液压传动;150(100)表示电动机功率为150(100)kw。(二)主要技术特征生产能力:(滚筒直径1.25m、截深1m、牵引速度4m/min时)(t
11、/h) 390牵引速度(m/min) 08.2最大牵引力(KN) 120KN牵引链规格(mm) 2286截深(m) 0.6;1滚筒直径(m) 1.25;1.4电动机型号 JDM2B-150s(100s)长时功率(Kw) 150工作电压(V) 660 转速(r/min)1465主油泵型号 MXB-63型轴向柱塞式变量泵理论流量(L/min) 104工作压力(Mpa) 13液压马达型式 NJM-10W低速大转矩内曲线油马达排量(L/r) 10扭矩(Nm) 18100转速(r/min) 10r/min最大外形尺寸(mm) 40469721070机器重量(t) 12.5二、DYl50(100)型采煤机
12、的传动系统DYl50型采煤机的机械传动系统如图5-6所示。图5-6 DY-150型采煤机传动系统截割部采用四级齿轮减速,除第一级为锥齿轮传动外,其它均为圆柱齿轮传动;通过齿轮z4与z5的啮合或脱开可控制截煤滚筒的转动或停止。惰轮z5的作用是加大轴距,惰轮z10、z11用于加长摇臂。锥齿轮z13、z14是操纵离合器用的。截煤滚筒的传动路线如下:电动机齿轮联轴器z1、z15锥齿轮z2、z3圆柱齿轮z4、z5、z6圆柱齿轮z7、z8圆柱齿轮z9、z10、z11、z12截煤滚筒。电动机右端输出轴借齿轮传动带动主油泵、辅助泵和调高泵工作,通过全液压传动带动主链轮,而使采煤机获得牵引。主链轮的传动路线:电
13、动机齿轮联轴器z17、z16、z18圆柱齿轮z19、z21液压传动主油泵油马达主链轮。辅助泵和调高泵的传动路线:电动机齿轮联轴器z17、z16、z18 齿轮z19、z20辅助泵;齿轮z19、z21z22、z23z24、z25调高泵。三、DYl50(100)型采煤机牵引部液压系统DYl50(100)型采煤机液压系统由主油路系统、调速系统、保护系统和管路系统组成,如图5-7所示。(一)主油路系统 1.主油路主油路由主油泵17和油马达12组成。改变主油泵(斜盘式轴向柱塞泵)斜盘的倾斜方向和倾斜角度时,即改变了压力油的方向和流量的大小,从而改变油马达的旋转方向和旋转速度。图5-7 DYl50(100)
14、型采煤机液压系统1调速回零机构;2三位三通电磁阀;3粗过滤器;4真空表;5辅助泵;6精过滤器;7低压表;8手压泵;9水压阀;10高压表;11高压安全阀;12油马达;13溢流阀;14冷却器;15梭形阀;16卸载阀;17主油泵;18、18、19、20、21、22、22、23、23单向阀;24变量油缸;25随动阀;26杠杆;27调速套;28螺旋副;29调速换向手轮2.补油路和热交换油路在主油泵17和油马达12组成的闭式回路中,会产生泄漏和发热。为了补偿油液的漏损,防止油泵吸空和改善系统的散热条件,系统中设置了补油和热交换油路。补油路的作用是:把冷油补充到系统的低压油路中去,补偿主回路系统的泄漏损失;
15、使主液压泵的吸油口有一定的供油压力;保证液压马达回路具有一定的压力(称背压),使液压马达工作平稳。热交换油路的作用是:对系统进行冷热油交换,以免油温超过允许值(75C),使整个系统的工作条件恶化,导致液压件和密封件的损坏。补油路由辅助泵5、精过滤器6、单向阀18(18)等组成。辅助泵5至油池经粗过滤器3和单向阀22(22)吸油,经单向阀23(23)和精滤油器6排油。由4个单向阀组成的整流回路,使辅助泵转动方向改变时,其对油路的吸排油方向不变。辅助泵排出的压力油经单向阀18(18)向主油路低压侧补充冷油,以供补偿泄漏和热交换之用。辅助泵排出的油除了补油外,多余的油液经单向阀19、滥流阀13和冷却
16、器14回到油池。热交换油路由梭形阀15与溢流阀13组成。当采煤机工作时,主回路的高、低压油同时进入梭形阀15的上、下腔,因压力差使阀芯移向低压侧,可使马达排出的部分热油经梭形阀15、溢流阀13、冷却器14流回油箱。溢流阀的调定压力为0.81.0Mpa,以保证油马达所需的背压。(二)调速系统DYl50(100)型采煤机调速系统采用了由手轮29、调速套27、杠杆26、随动阀25和变量油缸24组成的手动随动变量系统。通过调速手把来改变主油泵的流量大小和排量方向来实现采煤机的调速和换向。当在一个方向上操纵手轮,使随动阀25右移而处于左方框位置时,变量油缸24两端都与高压油路连通,活塞在两端液压作用力差
17、的推动下右移,从而使主油泵流量减小,牵引速度随之降低。反之,操纵手轮使随动阀左移处于右方框位置时,变量油缸左腔回油,右腔进高压油,活塞左移,使主油泵流量增加,牵引速度增大。从中立位置起,在另一个方向上操纵手轮时,随动阀左方框是增速位置,右方框是减速位置。手轮停止于某一位置时,随动阀处于中间方框位置,变量油缸左端油路被封闭,活塞则停留于某一确定位置上,而使采煤机在相应的牵引方向上按相应的牵引速度运行。调速换向手轮在零位时,主油泵流量为零,采煤机停止牵引。(三)保护系统保护系统的作用是为了保证采煤机工作的可靠性。DY-150采煤机牵引部的保护系统能够实现以下保护。1.压力过载保护 当采煤机在割煤过
18、程中牵引阻力过大时,自动限制液压系统压力的继续升高,使采煤机降低速度或停止牵引,达到压力过载保护的目的。当牵引力超过117.6kN,即高压油路的压力超过13MPa时,高压安全阀l1动作,使高压油路经单向阀20、安全阀11、溢流阀13和冷却器14与油池连通,实现回油。此时,油马达得不到油液供给而停转,采煤机也随之停止牵引,达到了对系统的保护。2.水压保护喷雾水压力低于0.3MPa时,水压阀9即处于接通位置,高压安全阀11以远控方式动作,使高压油路的油液经安全阀、溢流阀和冷却器回到油池,从而停止采煤机的牵引。3.背压失压保护 背压失压保护油路是为了防止主油泵吸空和油马达敲缸。为了保证油马达的背压不
19、低于0.6MFa,当辅助泵排油压力降至0.5MPa左右时,卸载阀16在弹簧的作用下左移至右方框位置,而将高、低压油路连通,使油马达停转,起到保护作用。4.功率超载保护如果牵引速度选择过大或遇到断层、夹矸等复杂地质条件时,截割功率会超过电动机的额定功率超载运行。电动机过载时,二位三通电磁阀2断电,使调速回零油缸的下腔与油池连通,活塞杆在弹簧的作用下伸出,迫使调速套回到零位,进而通过随动变量机构使主油泵回零,采煤机随之停止牵引。5.主油泵零排量起动保护零排量起动保护回路的作用是保证采煤机在停机后主油泵的斜盘倾角能自动回零,以改善主油泵的起动工况,满足采煤机频繁停机和起动的需要。电动机断电后,二位三
20、通电磁阀2随之断电,通过调速回零机构1使主油泵自动回到零位。当再次起动电动机时,主油泵便在零位下起动,从而提高了机器的使用寿命。手压泵8用于在机器运转前向系统充油,以保证液压系统在启动后能正常工作。6.卸载保护 采煤机割煤时,牵引链的张紧边在牵引力的作用下产生弹性变形,并储存着很大的弹性变形能。一旦调速手把处在工作位置时突然停机,牵引链的弹性能就成为一种动力源,迫使油马达反转呈油泵工况,油马达柱塞反转脱离轨道敲击缸体,造成油马达的滚轮和定子导轨表面的损坏,卸载保护回路的作用就是为了防止这种“回链敲缸”的现象出现。系统中设置了一个二位二通卸载阀16,当辅助泵因电动机断电而停转后,卸载阀液压控制端
21、的压力很快降低,在弹簧的作用下卸载阀迅速动作而将高、低压油路串通,于是油马达低压侧得到油液补充,保证了柱塞与定子曲面始终贴紧。第三节 采煤机的安装与维护 一、采煤机的井上验收及试运转(一)井上验收新采煤机与大修后的采煤机应组织验收,要根据有关技术标准、规范来检验采煤机的配套情况、技术性能、质量、数量及技术文件是否齐全合格。参加验收的人员必须熟悉采煤机的性能,了解采煤机的结构和工作过程。采煤机司机和维修人员一定要参加验收工作。采煤机的验收包括以下内容:(1)列出采煤机各部件名称及数量,检查各部件是否完整。(2)根据采煤机的技术特征,检查是否符合要求。(3)检查配套的刮板输送机、液压支架及桥式转载
22、机等的配套性能和配套尺寸是否符合要求。(4)进行采煤机的机械部分动作实验,检验各手把及部件的动作是否灵活、可靠,对底托架、滑靴及滚筒进行外观检查。(5)进行采煤机电气部分的动作实验,检验各按钮的动作是否符合要求,各防爆部件及电缆进口是否符合要求。(6)进行牵引部性能试验,包括空载跑合试验、分级加载实验、正转和反转压力过载实验以及牵引速度零位和正反向最大速度测定。 空载跑合试验时,其高压管路压力不大于4MPa,油温升至40后,接通冷却水正、反向各运转1h,分级加载实验按额定牵引力的50及75加载,每级正、反向各运转30min,加载结束时油温不大于80。(7)进行截割部性能试验时,包括空载跑合试验
23、和分级加载实验。空载跑合试验须在滚筒额定转速下正、反向各转3h。分级加载实验按电动机额定功率的50及75加载,每级正、反向转30min,加载结束时,油温不大于100。(8)将采煤机摇臂位于水平位置,16h后,其下沉量小于2mm。(9)在不通冷却水的条件下,电机带动机械部分空运转1h,电机表面温度小于70,无异常振动声响及局部温升。(二)地面检查及试运转1.地面运转前检查的主要内容(1)采煤机零部件是否齐全、完好。(2)运动部件的动作是否灵活可靠。(3)手把位置是否正确,操作是否灵活可靠。(4)外部管路连接是否正确,各接头处是否有漏水、漏油现象,各油池、油位润滑点是否按要求注入油脂。(5)各箱体
24、腔内有无杂物和积水。(6)电气系统的绝缘、防爆性能是否符合要求。2.试运行(1)地面试运行一般不少于30min的整机运行。(2)操作各部手把,检查按钮动作是否灵活可靠。(3)注意各部机体运行的声音和平稳性。(4)测量各处温升是否符合要求。(5)摇臂升降要灵活,同时测量升到最高、最低位置的时间。(6)操作牵引换向手柄调速旋钮,使采煤机正、反向牵引,测量其空载转速是否符合要求,手把在中间零位时牵引速度是否为零。(7)在试验运行期间,要检查各部连接处是否漏油。(9)测量电机三相电流是否正常、平衡。二、采煤机的装车下井采煤机经井上检查及试运转正常后,即可向井下运送,运输时,可根据矿井具体条件将采煤机拆
25、成几部分,如拆成滚筒、摇臂、截割部减速箱、牵引部、电动机及底托架等几部分分别运输。但在各方面条件允许的情况下尽量少拆,条件允许可以不解体,这样可以减少安装工作量,同时对保证安装质量也大有好处。(一)井下运输注意事项(1)采煤机下井时,应尽可能分解成较完整、较大的部件,以减少运输安装的工作量,防止设备损坏,并根据井下安装场地和工作面的情况,确定各部件下井的顺序,以便于井下安装。(2)下井前所有齿轮腔和液压腔的油应全部放净,所有的外露的孔口必须密封,外露的结合面、偶合器、拆开的管接头及凸起易碰坏的操作手柄都必须采取保护措施。采煤机分解后的自由活动的部分,如主机架上的调高液压缸以及一些管路等都必须加
26、以临时固定和保护,以防止在起吊、井下运输时损坏,并防止污水浸入设备内部。(3)采煤机井下运输时,较大、较重的部件,如主机架、摇臂等用平板车运送,能装入矿车的可用矿车运送。平板车尺寸要适合井下巷道运输条件。 (4)用平板车运输时要找正重心、达到平稳,可以用长螺杆紧固在平板车上,不推荐使用钢丝绳或锚链固定,因为这种固定方式在运输途中容易松动使物品滑落,更不允许直接用铅丝捆绑。 (5)搬装、运输过程中,应避免剧烈震动、撞击,以免损坏设备。 (6)起吊工具,如绳爪、吊钩、钢丝绳、连接环要紧固可靠,经外观检查合格后才可使用。 (7)对起吊装置,其能力应考虑具有不低于5倍的安全系数;对推曳装置,其能力应考
27、虑具有不低于2倍的安全系数。 (8)在平板车运输时,装物的平板车上不许站人,运送人员应坐在列车后的乘人车内,并应有信号与列车司机联系。 (9)平板车上坡运输时,在运输物体后不得站人。 (二)装车顺序 装车顺序就是指零件装车的先后排列程序。这种先后排列程序是由现场安装地点和井下运输条件来确定的。零部件进入安装地点的先后程序一般是右滚筒、右摇臂、右截割部减速箱、底托架、牵引部、电动机、左截割部减速箱、左摇臂、左滚筒及护板等。采煤机装车时应注意:(1)根据机件的形态、重量选择平板车、材料车或矿车。小型采煤机装23车就可装完,大型采煤机使用车数就较多。如170型采煤机使用3t车时,一般需要装6车,第1
28、车(平板车)装底托架(2件),第2车(平板车)装2个摇臂,第3车(平板车)装左截煤部连同牵引部,第4车(平板车)装截煤部连同电动机,第5车(材料车)装2个滚筒,第6车(矿车)装电缆、水管等零部件。(2)所有装上平板车、材料车的部件必须捆绑牢固,并保持部件重心在平板车或材料车的中心附近。(3)必须了解工作面的方向、安装地点与行车路线,根据安装次序进行配车,保证先安装的部件先到工作面。三、采煤机的井下安装与验收(一)采煤机的井下安装1.井下安装顺序(1)在采煤机安装前,液压支架和输送机必须先安装好,但输送机的机尾待采煤机部件吊入输送机的机道后才能安装。(2)采煤机的井下安装是在工作面输送机上进行的
29、。安装地点的支架要用横梁加固,以保证起重时能承受机器的重量,同时有足够的长度和大约2.5m的宽度。(3)各部件的运输顺序是:底托架、左右截割部、电动机、牵引部、滚筒、挡煤板、护板和管路等。(4)先把底托架安装到工作面输送机上。(5)把牵引部和电动机放到底托架的正确位置上,然后用螺钉与底托架固定。(6)左、右截割部减速器对接到牵引部和电动机上,并用螺栓固定好。2.采煤机井下安装注意事项(1)在工作面安装地点应开有足够长宽的缺口,便于存放采煤机部件。(2)安装地点的顶板支护牢靠,底板清扫干净,通风良好。(3)牵引采煤机的绞车应支撑牢靠,支柱应向前方倾斜,后方垂直,前后各2根。绞车的方向应与牵引绳垂
30、直,不得歪斜。(4)使用钢丝绳符合绞车的规定,旧绳一个捻距内断丝数不得超过10%。(5)悬挂牵引滑轮的支柱应呈倾斜。滑轮挂在上部时,支柱向后倾斜;滑轮挂在下部时,支柱向前倾斜,使支柱有越拉越紧的趋势。(6)绞车应设置清晰的声光信号。(7)牵引时钢丝绳两侧不得站立人员,指挥人员应就地选择安全地点。(8)绞车司机应随时注意绞车的声音,如遇机件被卡过载时,应立即停车检查,不得硬拉。(9)使用链式起重机提升时,棚梁必须牢固。(10)底托架的部件运上溜槽后要注意防滑,底托架组装完成后要用圆环链固定在机尾上。(11)各大件(电动机、牵引部、截煤部等)对接安装时必须擦拭干净,检查好密封件。(二)井下安装验收
31、1.外观检查(1)要检查零部件是否完整无损,螺栓是否齐全并拧紧,手把及按钮动作是否灵活、正确,电动机与牵引部及截割部连接螺栓是否紧固,滚筒及弧形挡煤板的螺钉是否齐全和紧固。(2)油质和油量是否符合要求,有无漏油、漏水。(3)电动机接线是否正确,滚筒的旋转方向是否适合工作面要求。(4)用手盘动滚筒,不应有卡阻现象,滚筒齿座、截齿是否齐全。(5)牵引锚链是否固定正确,有无拧劲,连接环是否垂直安装,有无涨簧销。(6)电缆尼龙卡是否齐全,电缆长度是否符合要求。2.井下试运转空运转102Omin,无问题后沿工作面长度采一个循环。试运时应注意:(1)机器无异常声音,各部位油温正常,符合规定。(2)牵引正常
32、,控制灵活,符合规定。(3)电流、电压符合要求。(4)滚筒升降灵活,升降到最高点和最低点的时间要符合规定。(5)内外喷雾良好,无漏油、漏水现象。3.办理交接手续采煤机经过试运行,证明机器性能符合要求,并达到完好标准,即可履行交接手续。在交接单上双方签字盖章。交接单内容包括:采煤机型号、使用地点、安装单位、存在问题、使用日期、使用单位。最后由设备管理员、技术科、安装单位和使用单位的领导签字,盖章生效。四、采煤机的维护(一)采煤机的润滑由于采煤机负荷大、工作条件恶劣,并且是在移动中工作。因此采煤机使用寿命的长短和其工作效能能否发挥,在很大程度上取决于对它维护的好坏。采煤机维护的好坏,很大程度决定于
33、润滑情况的好坏。尤其是液压牵引采煤机,其三分之二的故障是由于润滑方面造成的,因此必须高度重视采煤的润滑问题。给采煤机注油时,应注意以下事项:(1)按设备润滑图表要求的油脂品种、牌号加注润滑油脂,严防加错油。(2)油桶、油抽子要专用,油枪及其它油具要清洁,严防把杂物带进油池。(3)液压油、齿轮油经过过滤后再注入采煤机,确保注入的油符合要求。(4)注油量要适当,要符合说明书的要求。(5)换油时油池中的旧油要放净,并将油池清洗干净。(6)注油时严防水进入油池。(7)注油后,盖板要密封可靠,螺丝紧固,严防松动,以防水和杂质混进油中。(二)日常维护采煤机日常维护的重点是注油和油质检查,以及连接螺栓、截齿
34、、外露油管和水管、电缆等的检查。1.注油和油质检查 (主要是泵箱用液压油)(1)泵箱应注N100抗磨液压油,不可任意使用不符合规定的液压油,不同牌号、同一牌号不同生产厂的液压油不可任意掺合。(2)注油容器和注油工具应专油专用,必要时使用前应清洗,注意保管,防止与灰尘、脏物接触。注油容器应经常清洗。(3)注油时必须经过滤(用100目以上的滤网),尤其是在补油、换油及更换过滤器时,严防脏物进入油池。(4)过滤器能否及时清洗和更换,以及清洗质量的好坏,对油箱工作的可靠性具有很大关系,务必认真对待。正常情况下粗过滤器每星期检查一次。但油箱经开盖检修后,空转lOmmn,应随即检查粗、精过滤器。粗过滤器在
35、油箱检修后的一星期内应每天检查,直到滤油表面无明显脏物(纤维织物、金属屑末等)后,检查周期可延长至一星期或更长。精过滤器的工况可根据两低压压力表间的压差值判断,一旦压差超过0.5MPa时必须更换滤芯。更换滤芯后,应用手压泵对系统进行充油排气。 (5)液压油每月取样化验,凡超出表5-3中数值之一时即应换油。另外,也可根据外观和气味来判断油质好坏,决定是否需要换油,见表5-4。表5-3 液压油更换极限指标化验项目换油指标测定方法粘度(40C)杂质含量水分(%)防锈性能试验铜片腐蚀超过原粘度15%0.05%0.1没通过不合格GB265-75GB511-77GB260-77SY2674-66SY262
36、0-77表5-4 液压油处理标准外观气味处理透明、澄清透明、有黑点乳白色黑褐色良良良恶臭照常使用过滤后使用需更换需更换2.连接螺栓松紧程度的检查(1)各大部件之间的紧固螺母、螺栓;(2)截煤部、牵引部与底托架之间的紧固螺栓和螺母;(3)左、右底托架间的对接紧固螺栓和螺母;(4)左、右两端楔块的压板螺栓和螺母;(5)无链牵引采煤机销轮与左、右行走部输出轴的压紧螺栓,或摆线齿轮与左、右行走部输出轴的压紧螺栓及销轨轮轴的压板螺栓。3.截齿、齿座和喷嘴的检查(1)齿座有无磨损;(2)截齿是否丢失或损坏,如有丢失应及时补上,合金刀头有崩落的应及时更换;(3)喷嘴是否丢失或堵塞,丢失时必须补上、堵塞时应及
37、时疏通。4.机外油管、水管和电缆的检查(1)油管、水管是否破损漏油或漏水;(2)电缆有无破损,对地绝缘状况是否符合要求。5.制动器的检查采煤机制动器每两周应检查一次摩擦片磨损情况。3MG2O0型采煤机制动器测量方法是在牵引部煤壁侧,打开盖板5(图5-8),拆开丝堵2,用深度游标卡尺进行测量。当摩擦片总磨损量超2mm时,就应成组更换摩擦片。图5-8 3MG2O0型采煤机制动器的测量1一制动器轴;2丝堵(MlOl);3一盖板螺钉;4牵引部壳;5盖板五、采煤机的检修(一)检修内容1.采煤机的小修当采煤机投入使用后,除了每天检修班的正常检修外,每三个月就应该进行一次停机小修,提前处理可能导致严重损坏的
38、隐患问题。(1)将破损的软管全部更新,各种阀、液压接头和仪表若不可靠应进行更换。(2)各油室应清洗干净,更换经过滤后的新油液。(3)全部紧固所有的连接螺栓。(4)对每个润滑点加注足够的润滑油或油脂。(5)齿座若有开焊或裂纹应重新焊好。2.采煤机的中修采煤机的中修一般在使用期达6个月以上或者采煤35万t以上时进行,中修厂地应设在有起重设备的厂房内,中修项目包括:(1)拆下所有的盖板、液压系统管路和冷却系统管路;(2)清洗机器周围所有的脏物和被拆下的零部件;(3)更换已损坏的易损件,如密封、轴承、接头、阀、仪表、液压元件等;(4)检查截割部、牵引部的传动齿轮是否有异常;(5)所有的齿轮箱、液压箱内
39、部要清洗干净,按规定更换新的油液;(6)打开电动机控制箱盖,检查各电器元件的损坏情况,以及电动机绕组对地绝缘电阻;(7)组装好采煤机后应按规定程序进行牵引部、截割部的试验;(8)按规定试验程序进行整机试验。3.采煤机的大修 在采煤机运转2a3a、产煤量80万t100万t后,如果其主要部件磨损超限,整机性能普遍降低,并且具备修复价值和条件的,可进行以恢复性能为目标的整机大修。采煤机的大修应在集团公司有能力的机修厂进行。(1)将整机全部解体,按部件清洗检查。编制可用件与补制件明细表及大修方案,制订制造和采购计划。(2)主油泵、补油泵、辅助泵、马达、各种阀、软管、仪表接头、摩擦片、轴承、密封等都应更
40、换新件。(3)对所有的护板、箱体、滚筒、摇臂,凡碰坏之处都要进行修复,达到完好标准。(4)各油室应清洗干净,加注合格的油液。(5)紧固所有的连接螺栓。(6)各主要部件装配完成后,按试验程序单独实验后,方可进行组装。(7)对电动机的全部电控元件逐一检查,关键器件必须更换。(8)组装后按整机试验要求及程序进行试验,其主要技术性能指标不得低于出厂标准。(二)井下处理故障的应采取的措施未经批准严禁在井下打开牵引部机盖。必须在井下打开牵引部机盖时,需由矿机电部门提出申请,经矿机电领导批准后实施。并采取以下措施:(1)选在顶板条件较好、无片帮的地点停机,并要停止其它作业。(2)在许可条件下适当减小风量,并
41、在主机周围洒水,上方架起防止顶板落渣的蓬帐。(3)彻底清理上盖板及螺钉窝内的煤尘。(4)拆装人员的服装、用具等必须清洁,并在拆卸前和安装后点清所用工具数目,防止遗落在机器内而造成事故。(5)液压传动腔内不准使用棉纱、布等抹擦油池和液压元件,以防造成液压传动故障。应用泡沫塑料擦拭。六、采煤机的完好标准煤矿机电设备完好标准中对采煤机有严格规定。(一)机体的完好标准(1)机壳、盖板裂纹要固定牢靠,接合面严密、不漏油。(2)操作手把、按钮、旋钮完整,动作灵活可靠,位置正确。(3)仪表齐全、灵敏准确。(4)水管接头牢固,截止阀灵活,过滤器不堵塞,水路畅通、不漏水。(二)牵引部的完好标准(1)牵引部运转无
42、异响,调速均匀准确。(2)牵引链伸长量不大于设计长度的3。(3)牵引链轮与牵引链传动灵活,无咬链现象。(4)无链牵引链轮与齿条、销轨或链轨的啮合可靠。(5)牵引链张紧装置齐全可靠,弹簧完整。紧链液压缸完整,不漏油。(6)转链、导链装置齐全,后者磨损不大于10mm。(7)液压油质量符合(80)煤机综52号综采、普采设备油脂管理办法补充规定(草案)。(三)截割部的完好标准(1)齿轮传动无异响,油位适当,在倾斜工作位置,齿轮能带油,轴头不漏油。(2)离合器动作灵活可靠。(3)摇臂升降灵活,不自动下降。(4)摇臂千斤顶无损伤,不漏油。(四)截割滚筒的完好标准(1)滚筒无裂纹或开焊。(2)喷雾装置齐全,
43、水路畅通,喷嘴不堵塞,水成雾状喷出。(3)螺旋叶片磨损量不超过内喷雾的螺纹。无内喷雾的螺旋叶片,磨损量不超过原厚度的1/3。(4)截齿缺少或截齿无合金的数量不超过10,齿座损坏或短缺的数量不超过2个。(5)挡煤板无严重变形,翻转装置动作灵活。(五)电气部分的完好标准(1)电动机冷却水路畅通,不漏水。电动机外壳温度不超过80。(2)电缆夹齐全牢固,不出槽,电缆不受拉力。(六)安全保护装置的完好标准(1)采煤机原有安全保护装置(如与刮板输送机的闭锁装置、制动装置、机械摩擦过载保护装置、电动机恒功率装置及各种电气保护装置)齐全可靠,整定合格。(2)有链牵引采煤机在倾斜15以上工作面使用时,应配用液压
44、安全绞车。(七) 底托架、破碎机的完好标准(1)底托架无严重变形,螺栓齐全紧固,与牵引部及截割部接触平稳,挡铁严密。(2)滑靴磨损均匀,磨损量小于10mm。(3)支撑架固定牢靠,滚轮转动灵活。(4)破碎机动作灵活可靠,无严重变形、磨损,破碎齿齐全。第四节 采煤机常见故障及处理一、故障判断程序和方法采煤机的故障类型大致有三类:一是液压部分故障;二是机械部分故障;三是电气部分故障。其中液压部分故障较多,故障率达80以上,也较复杂,而且难以查找。这是由于液压部分故障多发生在液压传动系统,不直观,不容易发现和查找故障点。但只要掌握分析故障的程序和方法,就能及时准确地找出故障,进行排除。(一)判断故障的
45、程序判断故障的一般程序是听、摸、看、量和综合分析。1.听听取当班司机介绍故障发生前后的运转情况,征询司机对故障的看法和处理意见。必要时开动机器听司机介绍可能故障的运转声响,但要特别注意,只有在确认机械和电气部分都没有明显故障时,才可开动机器听其声音,判断故障点。决不可盲目开机,否则会扩大故障。2.摸用手触摸可能发生故障点外壳,判断温度变化情况,紧固件松紧情况和振动情况。3.看看各油标是否缺油,高、低压表指示情况、密封情况。4.量量电动机绝缘电阻、冷却水的压力和温度、液压系统高低压变化情况,液压油、齿轮油污染情况。根据上述全过程的检查进行综合分析,确定故障可能原因,提出可行的处理办法。(二)判断
46、故障的方法为准确迅速地判断故障,查找到故障点,必须了解故障的现象和发生过程。其判断的方法是先部件、后元件,先外部、后内部,层层解剖。1.先划清部位首先判断是电气故障、机械故障还是液压故障,相应于采煤机的部位便是电动机部、截割部、牵引部的故障。2.从部件到元件确定部件后,再根据故障的现象和前面所述的判断故障的程序查找到具体元件,即故障点。二、采煤机液压系统常见故障分析及处理(一)采煤机时牵引时不牵引1.原因这种情况主要是由液压油污染严重、油中机械杂质超限所引起的。由于油脏,补油单向阀或整流阀(梭形阀)的阀座与阀芯之间可能有杂质。当卡住的机械杂质较小时,采煤机牵引无力;当卡住的杂质较大时,采煤机不
47、牵引;当卡住的杂质被油液冲掉时,采煤机牵引正常;当杂质再度卡在该阀芯与阀座之间时,又出现牵引无力或不牵引现象。2处理方法最好更换牵引部。如不具备此条件,应清洗或更换补油单向阀或更换主液压泵,然后清洗牵引部油箱。清洗方法是加入低黏度汽轮机油(透平油)空运转30min左右后把油放掉。再加入少量规定牌号的抗磨液压油空运转约10min左右后再放掉。最后按规定牌号和油量注油。(二)采煤机只能单向牵引1.伺服变量机构的液控单向阀油路或伺服阀回油路被堵塞或卡死,回油路不通,造成采煤机无法换向。处理:检修好液控单向阀或伺服阀,清除堵塞的异物,必要时换油。2.伺服变量机构由随动阀到液控单向阀或油缸之间的油管有泄
48、漏,造成采煤机不能换向。处理:紧固所有松动的接头,更换损坏的密封件,更换或修复漏液的油管。3.伺服变量机构调整不当,主液压泵角度摆不过来(不能超过零位),造成采煤机不能换向。处理:重新调整伺服变量机构,直至主液压泵能灵活地通过零位。4.电位器或电磁阀损坏,如断线或接触不良等,造成采煤机无法换向。处理:修复或更换损坏的电气元件。(三)引起液压牵引部产生异常声响1主油路系统缺油处理:查清原因,进行处理。2液压系统中混有空气处理:查清进入空气的原因并消除,再重新排净系统中的空气。3.主油路系统有外泄漏处理:查清泄漏的原因及部位。紧固松动的接头,更换损坏的密封件或其他液压元件,消除泄漏。4.液压泵或马
49、达损坏处理:更换泵或马达。(四)补油热交换系统压力低或无压1.油箱油位太低或油液黏度过高,油质污染,产生吸空。处理:按规定加注油液,怀疑油液污染时,应及时更换新油。2.过滤器堵塞。处理:按规定时间更换或清洗过滤芯。3.背压阀整定值低或因系统油液不清洁,堵住了背压阀的主阀芯或先导孔。处理:清洗、调整背压阀或更换损坏的背压阀。4.补油系统或主管回路漏损严重。处理:更换漏油的油管和密封件,如果是补油系统的油管漏油时,液压箱上的补油压力表的压力和背压压力就会明显下降,此时,打开液压箱上盖,就会明显看出泄漏处,特别是电机停止或快要停转时更为明显。5.补油泵安全阀整定值低或损坏。处理:对补油泵的安全阀按要
50、求整定,损坏时要更换。6.电机反转。处理:纠正电机的转向。7.吸油管密封损坏,管路接头松动,管路漏气或油质黏度高。处理:拧紧松动的接头,更换密封和吸油管。8.补油泵油花键推光或泵损坏。处理:更换补油泵空心轴,泵损坏时更换新件。(五)液压牵引部过热1.冷却水流量不足或无冷却水。处理:清除冷却水系统堵塞物,或打开关闭的阀门,确保水路畅通,保证供水质量与冷却效果。2.冷却水短路,牵引部得不到冷却。处理:查清部位,进行修复。3.齿轮磨损超限,接触精度太低。处理:更换磨损超限的齿轮并换油,必要时换牵引部。4.轴与孔、轴承与外套和座孔配合间隙不当。处理:更换轴、轴承,修理孔座。5.油量过多或过少。处理:调
51、整到规定油量。6.用油不当,油的黏度过高或过低或油中含水、杂质过多。处理:更换成规定品种、牌号的新油液。7.液压系统有外泄漏。处理:查清原因进行修复。(六)牵引速度慢1.调速机构螺丝松,拉杆调整不正确或者轴向间隙过大,达不到规定值,调速时使主泵摆角小。处理:调整拉杆到正确位置,达到动作准确灵敏。2.制动器未松开,牵引阻力大。处理:接通制动器压力油源,工作面倾角小于12时,可以不装制动器。3.行走机构轴承损坏严重,落道或者滑靴轮丢失。处理:确定行走部位损坏程度,若需更换应及时更换,如果是落道应及时上道,滑靴丢失也应及时安装。4.控制压力偏低。处理:见第(四)补油热交换系统故障处理。(七)斜轴式轴
52、向柱塞变量泵使用不久配油盘便损坏1.液压油严重污染,油中机械杂质超限,配油副产生磨粒磨损,引起配油盘磨损超限或烧坏配油盘。处理:修复或更换配油盘,定期检查油质情况,发现油不合格时应及时更换。2.牵引部液压油中水分超限,引起油液乳化或油液氧化变质、油膜强度下降,在配油副间出现边界摩擦,导致配油盘很快磨损超限而损坏。处理:查清引起油中有水的原因并排除,然后修复或更换配油盘。3.油量严重不足。因油液污染和机械杂质超限,使补油元件或管路堵塞或因补油回路本身的故障,导致主油路流量不足,在液压泵配油副间出现边界摩擦,导致液压泵配油盘损坏。处理:查清油量不足的原因,并处理好,更换污染杂质超限的油液。4.用油品种不当,油的黏度过低,配油副间呈现半干摩擦,导致配油盘很快损坏。处理:更换成规定品种、牌号的新油液。(八)附属液压系统无流量或流量不足1.油箱油位太低,调高泵吸不上油。处理:将油加到规定要求。2.吸油过滤器堵塞,导致泵的流量太小。处理:清洗或更换过滤器。3.液压泵损坏或泄漏量过大。处理:修复或更换液压泵。4.系统有外泄漏,引起流量不足。处理:修复泄漏处。(九)滚筒不
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