采掘机械认知实习报告VIP

1、采掘机械认知实习报告 设计题目: 采煤机械 助 学 院 校: 河南理工大学 自考助学专业: 机电设备管理 姓 名 自考助学学号: 成 绩: 指导教师签名: 河南理工大学成人高等教育2O14年 月 日目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc407305356 1实习单位概述 PAGEREF _Toc407305356 h 10 HYPERLINK l _Toc407305357 1.1单位概况 PAGEREF _Toc407305357 h 10 HYPERLINK l _Toc407305358 1.2管理机构的组织系统 PAGEREF _Toc407305358

2、 h 11 HYPERLINK l _Toc407305359 1.3实习单位机械装备情况 PAGEREF _Toc407305359 h 11 HYPERLINK l _Toc407305360 2 采煤机械设备 PAGEREF _Toc407305360 h 12 HYPERLINK l _Toc407305361 2.1采煤机的型号及主要性能参数 PAGEREF _Toc407305361 h 12 HYPERLINK l _Toc407305362 采煤机的型号 PAGEREF _Toc407305362 h 12 HYPERLINK l _Toc407305363 采煤机主要性能参数

3、 PAGEREF _Toc407305363 h 14 HYPERLINK l _Toc407305364 生产厂家、出厂日期 PAGEREF _Toc407305364 h 14 HYPERLINK l _Toc407305366 2.2 采煤机组成及分类 PAGEREF _Toc407305366 h 15 HYPERLINK l _Toc407305367 采煤机的组成 PAGEREF _Toc407305367 h 15 HYPERLINK l _Toc407305368 采煤机的分类 PAGEREF _Toc407305368 h 15 HYPERLINK l _Toc4073053

4、81 2.3采煤机选型依据 PAGEREF _Toc407305381 h 17 HYPERLINK l _Toc407305382 采煤机选型依据 PAGEREF _Toc407305382 h 18 HYPERLINK l _Toc407305383 采煤机使用安全注意事项 PAGEREF _Toc407305383 h 20 HYPERLINK l _Toc407305384 2.4采煤机结构 PAGEREF _Toc407305384 h 21 HYPERLINK l _Toc407305385 采煤机截割部的组成 PAGEREF _Toc407305385 h 21 HYPERLIN

5、K l _Toc407305390 截齿的类型 PAGEREF _Toc407305390 h 22 HYPERLINK l _Toc407305402 2.5无链牵引机构的结构形式和特点 PAGEREF _Toc407305402 h 23 HYPERLINK l _Toc407305403 2.6采煤机的各种辅助装置 PAGEREF _Toc407305403 h 25 HYPERLINK l _Toc407305418 3 掘进机械设备 PAGEREF _Toc407305418 h 27 HYPERLINK l _Toc407305419 3.1掘进机型号及主要性能参数 PAGEREF

6、 _Toc407305419 h 27 HYPERLINK l _Toc407305420 掘进机型号、厂家及出厂日期 PAGEREF _Toc407305420 h 27 HYPERLINK l _Toc407305421 3.2部分断面掘进机的类型及适用的场合 PAGEREF _Toc407305421 h 30 HYPERLINK l _Toc407305422 部分断面掘进机的类型 PAGEREF _Toc407305422 h 30 HYPERLINK l _Toc407305432 部分断面掘进机的适用的场合 PAGEREF _Toc407305432 h 30 HYPERLINK

7、 l _Toc407305438 横轴式、纵轴式掘进机的组成及结构特点 PAGEREF _Toc407305438 h 30 HYPERLINK l _Toc407305459 横轴式、纵轴式掘进机的动作过程及工作原理 PAGEREF _Toc407305459 h 31 HYPERLINK l _Toc407305465 掘进机的工作方式 PAGEREF _Toc407305465 h 34 HYPERLINK l _Toc407305466 3.4采掘机的组成和分类 PAGEREF _Toc407305466 h 35 HYPERLINK l _Toc407305467 掘进机的维护 PA

8、GEREF _Toc407305467 h 35 HYPERLINK l _Toc407305468 采掘机使用安全注意事项 PAGEREF _Toc407305468 h 37 HYPERLINK l _Toc407305469 4 收获和建议 PAGEREF _Toc407305469 h 40 HYPERLINK l _Toc407305470 参考文献 PAGEREF _Toc407305470 h 411实习单位概述1.1单位概况平顶山天安煤业股份有限公司八矿（简称：平煤股份八矿）位于河南省平顶山市区东部，北依焦赞山，南临平安大道，东与许昌市襄城县毗连，距许平南高速公路7公里，西距市

9、中心11公里，311国道、孟（庙）宝（丰）铁路穿境而过。矿区铁路专用线从储煤仓直达田庄集配站和武汉铁路局平顶山东站，与孟宝铁路相连。位置优越，交通便利，环境略差。八矿始建于1966年10月12日，是我国自行设计和施工的第一座特大型矿井，设计年生产能力300万吨，1981年2月13日一期工程投产，1984年12月30日二期工程投产。矿井附设坑口选煤厂于1977年7月动工兴建，1985年12月28日移交投产，年入洗量180万吨。八矿煤质优良，储量丰富。煤田面积43.8平方公里，东西长12.5公里，南北宽3.65公里。八矿含煤地层主要为二叠系石盒子组、山西组、石炭系太原群，主要可采煤层有丁、戊、己3

10、组4层（丁5.6、戊9.10、己15、己16.17），煤层厚度11.6米，煤层倾角一般在5至32度之间。主要煤种为肥煤、1/3焦煤、焦煤，低硫、低磷，灰分15%-36%，发热量为20.129.1兆焦/千克，是冶金、电力、化学工业的重要原料和优良动力用煤，畅销湖南、湖北、广东、广西、河南、华东等地。1.2管理机构的组织系统机关处室：总调度室、总工程师办公室、证券综合处、生产处、开拓处、机电处、通风处、安全监察处、安全培训处、地质测量处、计财处、审计处、技术中心、质量监督中心其它单位：救护大队、安全技术培训中心、设备租赁公司、物资供应公司、运销公司、商检站。1.3实习单位机械装备情况平煤八矿位于河

11、南省平顶山市境内，为平煤集团的大型现代化高产高效矿井之一。井田走向长5.5km，倾向长3.4km,最小3.00km，平均为3.2km,井田面积17.6km2。矿区内各矿历年瓦斯鉴定结果, 瓦斯绝对涌出量为16m3/min,相对涌出量为6.4m3/t.煤层煤尘爆炸指度为23.426%，有煤尘爆炸危险性，煤尘自燃发火期为6个月，有自燃发火的倾向。井田地质条件简单，开采的戊9-10煤层赋存比较稳定，浅部煤层倾角大约为12,深部为近水平煤层，煤层平均厚度3.5m。矿井的生产能力为0.9Mt/a，服务年限为47a。根据平煤八矿井田的实际情况，确定矿井的开拓方式为立井两水平开拓，采区式准备，走向长壁采煤法

12、，综合机械化采煤工艺，矿井工作制度为两班采煤，一班准备。矿井采用大型现代化设备进行矿井的采煤、运输、提升、排水和通风，以科技进步推动矿井的现代化发展。矿区的环境保护对矿井的发展有着重要的影响，因此本矿结合实际情况采取有效措施来保护环境。1.4实习的时间、地点及主要工作实习时间2014年11月2015年5月，地点平煤八矿，主要工作为审计员。2 采煤机械设备2.1采煤机的型号及主要性能参数采煤机的型号采煤机是实现煤矿生产机械化和现代化的重要设备，采煤机的使用有效的降低了劳动强度、显著提高了生产效率和安全性。 采煤机从采煤方式可分为锯削式、刨削式、钻削式、铣削式四种。滚筒式采煤机的分类 按滚筒数：单

13、滚筒、双滚筒 按牵引方式：机械牵引、液压牵引、电牵引 按牵引机构：链牵引、无链牵引采煤机的型号含义 按国家规定采煤机的型号命名方式，采煤机型号主要包含截割功率、装机总功率、牵引方式及牵引机构方式等信息。 如：MG650/1620WD M采煤机 G滚筒式 650截割功率2*650（kW） 1620-装机总功率 W无链牵引 D电牵引采煤机的结构及作用 牵引部分：牵引部分由牵引减速机、行走箱组成。负责采煤机在刮板运输机上沿采煤工作面方向来回动作并具有保护作用（过载减速、下滑制动等）。 截割部分：截割部分由摇臂（截割减速箱）、滚筒、破碎机、调高油缸组成。作用是将截割电机的动力经过摇臂（截割减速箱）传递

14、给滚筒进行割煤，并通过滚筒螺旋叶片将截割下来的煤送到刮板运输机上。 电控及液压部分：电控部分由电机（牵引电机、截割电机、泵电机）、电控箱、液压泵等组成。作用是采煤机的动力输出,和采煤机各种保护及动作控制。以MG80/200-BW为例：采煤机型号MG80/200-BW 采高（m）0761.4 截深（m）0.63;0.7;0.8 适应倾角30 滚筒直径（m）0.76;0.8;0.85; 0.9; 1.0 滚筒转（r/min）90 摇臂长度（mm）1406摇臂摆动中心距（mm）3800 牵引力（KN） 150牵引速（m/min）05 牵引型式液压无链牵引 机面高度（mm）640 最小卧底（mm）60

15、 灭尘方试内外喷雾 装机功率（KW）280+40 电压（V）1140 机重（T）12 输送机SGB150（配专用挡煤板） 支架单体液压支柱 薄煤层液压支架采煤机主要性能参数采煤机主要技术参数：（1）适用煤层：采高0.85-1.6m （2）生产最大理论生产能力：528t/h 经济生产能力249t/h （3）截割部 滚筒转速：75.62rpm 调高方式：液压调高（4）牵引部 牵引方式：液压无级调速、摆线齿轮、销排无链牵引 （5）最大牵引力：20t 牵引速度：0-5.5m/min 调整方式手动、脉动、无极调速工作方式沿煤壁来回、左右作业牵引方式刚丝绳内牵引电机型号YBK2160L4牵引速度0920m

16、m/min电机功率15KW截槽深度800900 mm额定电压380V/660V截链线速度1900mm/s外型尺寸1800390280mm绳筒容量20000mm钢丝绳规格637（10.5mm）牵引力15.33KN整机重量7502kg牵引功率5KW截割功率10KW冷却方式水冷空载下放速度4018mm/min冷却方式螺旋水道内冷工作方式沿煤壁来回，左右工作防尘方式冷却水截煤部防尘润滑方式连续无压润滑生产厂家、出厂日期MG80/200-BW系列采煤机是由鸡西煤矿机械有限公司生产，出厂日期为2000年7月。2.2 采煤机组成及分类采煤机的组成采煤机的类型很多，但基本上以双滚筒采煤机为主，其基本组成部分也

17、大体相同。各种类型的采煤机一般都由图12-1组成。采煤机的分类按滚筒数目：可分为单滚筒、双滚筒采煤机；按煤层厚度：可分为厚煤层、中厚煤层、薄煤层采煤机；按调高方式：可分为固定滚筒式、摇臂调高式、机身摇臂调高式采煤机；按牵引传动方式：可分为机械牵引、液压牵引、电牵引采煤机。锯削式采煤机即截煤机，靠安装在循环运动的截链上的截齿深入煤壁截煤。机械化掏槽的机器，用以增加爆破自由面，提高爆破效率，有圆盘式、截杆式和截链式三种。钢丝绳两端分别固定在锚柱和截煤机的绳筒上。工作时绳筒转动，将截煤机拉向前进，速度为0.251.1m/min。牵引钢丝绳长25m，每前进2025m需移置锚柱。截煤机不能直接落煤，在工

18、作面上需增加爆破落煤的工序，已被滚筒采煤机代替。刨削式采煤机即刨煤机，靠刨刀的往复运动刨削破煤。刨煤机有两种：动力刨煤机，靠刨刀对煤体冲击破煤，存在问题较多，至今仍在研究中；静力刨煤机，靠刨刀对煤体静压力破煤，分拖钩式、刮斗式和滑行式三种。中国目前多用拖钩式刨煤机，习称煤刨，由安装刀架的刨体和左右撑板组成，刨刀对称地分布在刨体上。为保证刨煤时煤刨稳定，应将煤刨底盘压在输送机溜槽下面。煤刨用锚链牵引，沿工作面往复运动落煤，一次刨深50125mm。刨速大于输送机链速的刨煤机，叫快速刨煤机。刨煤机宜用于顶底板稳定、煤质较软、地质构造简单的薄煤层和中厚煤层。钻削式采煤机靠钻头边缘的刀齿钻入煤体，由钻头

19、中部的破煤刀齿将中部的煤体破碎。冲击式采煤机根据煤壁的受力特点和力学特征，充分利用煤岩抗拉强度最弱这一力学特性，采用平行工作面煤壁的刀具对煤体进行冲劈，使刀具接触并冲入煤体后在煤体中产生冲劈拉应力，使煤体开裂下落的一种采煤装置。滚筒机一种铣削式浅截深采煤机，由截割部分、牵引部分和动力部分组成。截割部分包括工作机构和减速器，牵引部分包括行走机构（链轮、牵引链及其拉紧装置，当前主流为无链电牵引（变频调速）和液压传动装置，动力部分包括电动机和电气控制箱。另外，还有辅助装置，包括底托架、电缆架、喷雾装置和信号照明等设备。滚筒采煤机适于在煤层厚度变化小、无夹石、地质构造简单、煤层倾角 15以下、顶板易于

20、管理的条件下使用。倾角较大时，需装防滑装置。滚筒采煤机骑在可弯曲刮板输送机上工作，沿工作面往返运行。螺旋式滚筒上装有按一定规律排列的截齿。滚筒转动时，截齿按一定顺序在煤体上先后截出很多沟槽，使沟槽之间的煤体破落，通过滚筒旋叶和弧形挡煤板装入输送机。滚筒直径为测量到截齿齿尖的截割直径，各制造厂有各种不同的系列，根据采高选定。滚筒宽度相当于截深，有0.6、0.8、1.0、1.2m等几种规格。滚筒采煤机分单滚筒和双滚筒两种：单滚筒采煤机进刀方式有三种：先进刀后移机头，一般采用斜切进刀，这种方式简单易行，但进刀时间长；先移机头后进刀，能充分利用工时，但开缺口工作量大；进刀同时移机头，进刀简单，时间短，

21、但需强力推移输送机的设备。割煤方式有两种：单向采煤，采煤机上行进一刀割煤，下行装煤。优点是能充分利用机器装煤，效率高，但工作面割一刀时间长，顶板悬露时间长，一般适用于顶板稳定、采高较大、装余煤量大的煤层。双向采煤，往返各进一刀。优点是能提高工时利用率，工作面生产能力大，支护顶板及时，工序紧凑，但采高大时清浮煤工作量大。双滚筒采煤机一次采全高，采煤机两端各有一个滚筒。前滚筒在上割顶煤，后滚筒在下割底煤。两滚筒一般相背旋转，司机左侧滚筒用左螺旋，司机右侧滚筒用右螺旋。也可相向旋转，司机左侧滚筒用右螺旋，司机右侧滚筒用左螺旋。一般采用双向采煤，先进刀后移机头的斜切进刀方式；也可采用进刀同时移机头的正

22、切进刀方式。采煤机工作方式一种铣削式浅截深采煤机，由截割部分、牵引部分和动力部分组成。截割部分包括工作机构和减速器，牵引部分包括行走机构（链轮、牵引链及其拉紧装置）和液压传动装置，动力部分包括电动机和电气控制箱。另外，还有辅助装置，包括底托架、电缆架、喷雾装置和信号照明等设备。滚筒采煤机适于在煤层厚度变化小、无夹石、地质构造简单、煤层倾角 15以下、顶板易于管理的条件下使用。倾角较大时，需装防滑装置。滚筒采煤机骑在可弯曲刮板输送机上工作，沿工作面往返运行。螺旋式滚筒上装有按一定规律排列的截齿。滚筒转动时，截齿按一定顺序在煤体上先后截出很多沟槽，使沟槽之间的煤体破落，通过滚筒旋叶和弧形挡煤板装入

23、输送机。滚筒直径为测量到截齿齿尖的截割直径，各制造厂有各种不同的系列，根据采高选定。滚筒宽度相当于截深，有0.6、0.8、1.0、1.2m等几种规格。滚筒采煤机分单滚筒和双滚筒两种：单滚筒采煤机进刀方式有三种：先进刀后移机头，一般采用斜切进刀，这种方式简单易行，但进刀时间长；先移机头后进刀，能充分利用工时，但开缺口工作量大；进刀同时移机头，进刀简单，时间短，但需强力推移输送机的设备。 割煤方式有两种：单向采煤，采煤机上行进一刀割煤，下行装煤。优点是能充分利用机器装煤，效率高，但工作面割一刀时间长，顶板悬露时间长，一般适用于顶板稳定、采高较大、装余煤量大的煤层。双向采煤，往返各进一刀。优点是能提

24、高工时利用率，工作面生产能力大，支护顶板及时，工序紧凑，但采高大时清浮煤工作量大。双滚筒采煤机一次采全厚，采煤机两端各有一个滚筒。前滚筒在上割顶煤，后滚筒在下割底煤。两滚筒一般相背旋转，司机左侧滚筒用左螺旋，司机右侧滚筒用右螺旋。也可相向旋转，司机左侧滚筒用右螺旋，司机右侧滚筒用左螺旋。一般采用双向采煤，先进刀后移机头的斜切进刀方式；也可采用进刀同时移机头的正切进刀方式。2.3采煤机选型依据正确选择采煤机是提高采煤工作面生产能力的一项主要任务，对采煤工作面的生产效率、能耗、安全等都具有重要影响，但采煤机选型涉及问题较多，它不仅与煤层的厚度，倾角及煤的物理机械性质、地质条件等有关，还要考虑与支护

25、设备，运输设备之间的配套关系，因此，在选型过程中要考虑诸多方面的因素，经综合分析后再确定。采煤机选型依据（1）滚筒的直径D= Hmax式中： 螺旋滚筒装煤效率；对小直径滚筒，=0.590.63；对大直径滚筒，=0.560.59。 Hmax采高，计算时取最大采高，3号煤层取3.3m。 则：D =0.563.3=1.84m 由于综采工作面双滚筒采煤机一般都是一次采全高，故滚筒直径D应稍大于最大采高之半，即D1/2Hmax。 目前采煤机滚筒直径已经系列化，分别为0.6m、0.65m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.25m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.3m、2.6

26、m。计算结果要按照滚筒系列化标准进行圆整后，最后确定滚筒直径。根据上述计算参数，并结合采煤机系列化标准，初步确定采煤机滚筒直径为1.80m。 （2）滚筒的截深 截深是指采煤机一次循环的推进量，选择滚筒的截深要与现有的滚筒系列和选定支架等设备配套。为有效地利用煤层的压张效应，现代采煤机的截深都小于1m。截深过小，采煤机生产率受到影响，但加大截深，会使支架的步距加大，顶梁长度和千斤顶行程也要加大；同时也使采煤机电机功率及运输机的输送能力加大。为了顶板管理和劳动组织的方便，截深应略小于液压支架推移千斤顶的行程，这样便于调整支架。因此，要综合权衡利弊，选用合理截深。目前采煤机的截深有：0.5，0.6，

27、0.7，0.75，0.8，0.9及1.0m等几种。根据土城矿24采区煤矿生产能力为900kt/a和矿井工作制度（每天四班作业，其中三班出煤，一班准备及检修），初步确定采煤机截深为0.8m。 （3）滚筒的转速类似滚筒直径一样，现代滚筒采煤机的每种型号都有几种滚筒转速供选择。采煤机滚筒转速的选择要兼顾截煤及装煤两种工艺，以适应不同的煤质情况，目前大部分厂家的采煤机基本都已匹配好的。 滚筒转速的取值：直径为0.50.6m的滚筒转速n=80120r/min；直径为1.82.0m的滚筒转速n=3040r/min。大直径滚筒选用低档转速，小直径滚筒选用高档转速。为防止碎煤抛过筒缘循环的转速，一般认为滚筒转

28、速为3050r/min较适宜，目前滚筒转速有降低的趋势。根据上述所确定的采煤机滚筒直径为2.0m，设计推荐滚筒转速为30r/min较合适。 目前常用的截割速度j V=35m/s，最好在4m/s左右。j V过高将 使煤尘增多，大大降低截齿的寿命。（4）采煤机生产率 采煤机和其他工作面设备的基本功能就是按照所要求的生产率完成其生产过程。采煤机的生产率取决于矿山地质和矿山技术条件、机器工况和结构参数以及时间利用率等因素。因此采煤机的生产率分别以理论、技术和使用生产率表示。在给定条件下，以最大参数连续运行时的生产率称为理论生产率，采煤机的理论生产率是确定与其配套设备生产能力的依据，是由工作条件、机器工

29、况和结构参数确定的。在实际工作中，只有与其配套的设备生产能力大于采煤机的生产能力时，采煤机才能达到给定的理论生产率。（5）采煤机允许的最大牵引速度 牵引速度是采煤机的一个重要参数，牵引速度直接决定了机器的生产能力。装机容量、移架速度、输送机生产能力等因素又限制了牵引速度的增长；从另一方面讲，牵引速度加大后，切屑厚度过大将导致齿座挤压煤体，造成截割阻力的急剧上升。 （6）采煤机的装机容量采煤机的装机容量是由生产能力决定的，生产能力为500700 t/h时，装机容量约600750 kW。国外一些采煤机的生产能力已达到15002000 t/h，其装机容量也高达11001500 kW。采煤机的生产能力

30、正比于采高，因此也可以根据采高估计装机容量的大小。对于硬煤，装机功率应加大一倍。（7）采煤机牵引力 采煤机的牵引力与装机容量关系密切，装机功率150kW时，牵引力为160180kN；装机容量300kW时，牵引力达250300kN。牵引力与牵引机构的刚度系数、采煤机的质量、摩擦系数、牵引速度、截 割阻力及载荷的不均衡性、机道形状等因素有关，很难精确计算，一般用经验公式确定。随着装机容量的加大，采煤机牵引速度已达813m/min，国外有的采煤机牵引速度高达1520m/min。然而增加装机容量，加大牵引速度，并不是增加工作面生产能力的唯一途径，综合机械化采煤是一个复杂的生产过程，除了需要解决和改进技

31、术和装备上的问题外，尚需改进管理上存在的问题，其中首要的问题是提高采煤机的开机率。统计资料表明，即使年产百万吨的综采工作面，其生产班的平均开机率也不足50%，而全国的平均水平仅为其一半，足见改进管理的潜力是很大的。 根据本井田煤层特点，在工作面主要设备选型时考虑以下原则：技术装备先进、性能稳定、操作简单、维修方便、运行可靠、生产能力大；各设备间需相互适应、能力匹配、运输畅通，不出现“卡脖子”现象；设备选择要和矿井的煤层赋存条件相适应，与矿井规模和工作面生产能力相适应，达到经济效益的最大化；对辅助运输系统，要求系统简单、环节少，工作人员能快速方便地到达工作地点。采煤机使用安全注意事项（1）无司机

32、证人员不得开机；（2）禁止带负荷启动或频繁启动采煤机；（3）未遇特殊情况不准使用紧急停机；（4）无冷却水或其压力、流量达不到要求不准开机,无喷雾不准割煤；（5）时刻谨防滚筒割支架顶梁或铲煤板等；（6）时刻注意电缆拖移情况,防止损坏电缆；（7）煤层倾角大于15度应保证液压制动闸动作灵敏、可靠防滑；（8）在割煤过程中要割直、割平,并严格控制采高,防止出现台阶式顶板和底板；（9）检查滚筒、更换截齿或在滚筒附近工作时,必须打开截割部离合器；（10）注意防止运输机上大块矸石在采煤机下方卡住；（11）认真填写运转记录和检修档案。由于采煤机是以旋转工作机构破煤，运行环境较为恶劣，受力较大，常会出现传动部位零

33、部件的机械磨损，如采煤机伸缩筒轴承位磨损、采煤机减速机箱体内孔轴承室磨损、采煤机铰接销孔冲击磨损、采煤机滚筒煤截齿齿座内孔磨损等。出现上述问题后，企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复，但两者均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的有美嘉华技术体系，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，可免拆卸免机加工。既无补焊热应力影响，修复厚度也不

34、受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间。在国内针对采煤机故障的维修中，也逐步取代了传统的维修方法。2.4采煤机结构采煤机截割部的组成截割部的组成及作用，采煤机的截削部是由采煤机的工作机构和驱动工作机构的减速器所组成的部件。截割部还包括工作机构的调高机构和挡煤板及其翻转机构。调高机构和翻转机构都是采用液压驱动及控制的。采煤机的截削部是由采煤机的工作机构和驱动工作机构的减速器所组成的部件。截割部还包括工作机构的调高机构和挡煤板及其翻转机构。调高机构和翻转机构都是采用液压驱动及控制的。截割部的作

35、用是破煤和装煤，挡煤板、螺旋滚筒、摇臂减速器和截割部减速器等部件组成。截齿的类型螺旋滚筒所用的刀具通常称为截齿，采煤机的绝大部分功率就是由它来消耗的。截齿是需要经常更换的易损件，对吨煤成本有一定影响。所以，挺高截齿的质量和工作性能，正确选用和安装截齿，对于提高采煤机的生产效率和降低乍产成本有着重要的意义。对截齿的基本要求是：(1)耐磨性要好。截割含坚硬夹杂物的煤层所用的截齿应用较高的强度。(2)截齿的几何形状要能适应不同的煤质和截割条件，截割比能耗要低。(3)装拆截齿要简便迅速，安装固定可靠，以免截齿丢失。(4)截齿及其固定装置的结构应尽量简单，以利制造和维护。 滚筒采煤机采用的截齿，基本可分

36、为两大类：扁形截齿和镐形截齿两种形式。扁形截齿是沿滚筒半径方向安装的。因而又称径向截齿；镐形截齿的刀柄的安装方向接近滚筒的切线，故又称为切向截齿。 扁形截齿适用于截割各种硬度的煤，包括截割坚硬煤和黏性煤，而镐形截齿一般在脆性煤和节理发达的煤中具有较好的截割性能。截齿的排列是滚筒设计的一个重要问题。基本要求是：采出的块煤要多，产生的煤尘要少，消耗的能量要少，截割阻力和牵引阻力要比较均衡地作用在滚筒上。这些要求若能实现，采煤机的生产率就可能提高，而机器的载荷则较小。滚筒的截齿配置截齿在螺旋滚筒叶片上的配置直接影响工作机构截割性能的好坏。最佳的截割性能应该是能耗最小、块煤率最多、煤尘最少、生产书最高

37、。同时，滚筒受力均匀，使机器运行平稳。2.5无链牵引机构的结构形式和特点（1）牵引机构牵引机构包括牵引减速箱和行走箱两大部分组成。牵引减速箱内有三级直齿传动和一级行星传动。行走箱内有驱动轮、行走轮和导向滑靴。牵引电机输出的动力经减速后，传动行走箱的行走轮，与刮板输送机销轨相啮合，使采煤机行走。导向滑靴通过销轨对采煤机进行导向，保证行走轮与销轨正常啮合。（2）牵引机构传动系统牵引电机出轴花键与牵一轴齿轮相连，将电机输出转矩通过齿轮Z2、Z3、Z4、Z5、Z6传给行星机构，经行星减速，最后由行星架输出，传给行走箱内的驱动轮Z11，驱动轮Z11与行走轮Z12相啮合，再由行走轮Z12与工作面刮板输送机

38、上的销轨啮合，使采煤机来回行走。齿轮Z2还与Z13啮合，Z13出轴通过花键与液压制动器相连，实现牵引机机构的制动。（3）液压制动系统由螺塞、外壳、蝶形弹簧、活塞、油缸、内外摩擦片、花键套等组成，内外摩擦片通过花键套与牵引机构的制动轴相连，外摩擦片装在牵引传动部壳件上的外壳相连，当进入制动器的控制油压力大于1.4Mpa时，活塞移动压缩蝶形弹簧，使内外摩擦片松开而松闸，采煤机正常牵引。挡制动电磁阀断电复位，压紧内外摩擦片，产生制动力矩。这种制动器的特点是：摩擦片采用湿式工况（浸在油中），扭矩稳定，工作平稳，制动器的主要技术参数如下：制动扭矩：280Nm松闸油压：1.4-1.7Mpa（1.4Mpa时

39、活塞开始移动，1.7Mpa时活塞行程1.65mm）（4）调高油缸二只调高油缸设置在左右牵引传动部的煤避侧，油缸缸体端与摇臂的回转腿铰接，活塞杆端与牵引减速箱上的支撑座铰接。操作采煤机左右两端头操作站的升降按钮或中部调高泵站上的调高手把，即能控制调高油缸的伸缩，从而将左右摇臂都调节到所需的高度。调高油缸由液力锁、缸体、活塞杆和活塞等组成，其主要技术参数为：行程：705mm推力压力20.0Mpa时 509KN压力31.5Mpa时 802KN拉力拉力20.0Mpa时 336KN拉力31.5Mpa时 529KN其工作原理：当A口进油时，压力油径液力锁进入活塞腔，推动活塞杆移动，摇臂升高，活塞杆腔的回油

40、经B口回油池；当从B口进油时，压力油液力锁进入活塞杆腔，活塞腔的油经A口回油池，活塞杆缩回，摇臂下降。该油缸采用缸体固定，活塞杆移动的运动方式，活塞左、右两腔的密封采用密封性能较好的蕾形密封圈。2.6采煤机的各种辅助装置（1）截割部减速器 截割部减速器的作用是向工作机构传递动力并使工作机构保持在适当的位置。不同型号的采煤机，其截割部减速器的结构也小尽相同，但基本上都是采用齿轮传动。（2）螺旋滚筒螺旋滚筒是采煤机的工作机构，它应能适应煤层的地质条件和先进的采煤方法及回采工艺的要求。还应具有落煤、装煤、自开工作面切口的功能。螺旋滚筒的优点足简单可靠，缺点是煤被过于破碎，产生的煤尘较大，截割比能耗较

41、病。（3）滚筒的“三个直径”滚筒直径通常是指刀尖所在圆的直径。齿座焊到叶片上后，螺旋叶片的最大回转直径，称为叶片直径。螺旋叶片的内缘和筒毂相结合处的直径称为简毂直径。滚简直径主要取决于煤层的厚度和滚筒数目。（4）滚筒的截深 滚筒属于浅截式工作机构，切入煤壁的深度小于1m，可以充分利用煤层的压酥区，降低采煤比能耗。（5）滚筒的螺旋方向和转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向相适应。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向转动。不论采煤机的牵引方向如何，都必须保持这个关系。（6）螺旋头数在螺旋叶片长度一定的条件下，螺旋

42、头数少，螺旋升角大，装煤效果好。但叶片螺旋升角过大，增加循环煤量和粉尘的飞扬，因此，螺旋头数也不能太少。对采中厚煤层的采煤机多用两头螺旋。当工作条件较稳定、采煤机装机功率富余时，可采用三头螺旋滚筒。（7）滚筒转速 滚筒转速是一个比较重要的参数，它对于滚筒的截割和装载过程影响较大。滚筒转速过高则切屑太薄，将产生较多的粉媒，粉尘飞扬，比能耗较高。同时，也会引起循环煤增多，带来不利的影响。但转速高可以提高滚筒的装载能力。由于上述原因，滚筒转速已呈现低速化的趋势，最低转速已达2225r/min。滚筒转速若再降低，其装煤效果将明显变差，甚至发生装煤时滚筒被堵塞的现象。要使截割比能耗低和生产率高，必须是牵

43、引速度要高，滚筒转速要低，齿数要少，即使煤的块度较大。采用棋盘式配置和大截齿就能达到比能耗低和生产率高的要求。3 掘进机械设备3.1掘进机型号及主要性能参数掘进机型号及主要性能参数掘进机是用于开凿平直地下巷道的机器。掘进机分为开敞式掘进机和护盾式掘进机。价格一般在上亿元人民币。主要由行走机构、工作机构、装运机构和转载机构组成。随着行走机构向前推进，工作机构中的切割头不断破碎岩石，并将碎岩运走。有安全、高效和成巷质量好等优点，但造价大，构造复杂，损耗也较大。3.1.2掘进机型号、厂家及出厂日期厂家型号EBZ-260H三一重工EBZ-220上海创立主要参数1.整机参数长度宽度高度 (m)11.67

44、2.71.9610.43.21.72机重（t）8063.5地隙（mm）255190卧底深度（mm）275180龙门高度（mm）350420适应坡度18o18截割硬度（Mpa）11085总功率（kw）/牵引力(kw)403/400310定位截割高度（m）5.051 定位截割宽度（m）6.235.6定位截割断面（m2）3125.02.截割部截割头形状纵轴式圆锥台形11001000圆锥台形截割头转数(r/min)54/27（54.5/45）46/23电动机功率（KW）260/200220截齿62把 5.0/6.2镐形（45把）喷雾内外喷雾方式内外喷雾方式截割电机型式按MP局外三相双速异步电动机隔爆水

45、冷异步电动机截割电机规格型号YBUD-260/200-4/8YBUS-220-(4/8)截割电机额定电压(V)1140AC1140 Y/Y截割电机额定电流(A)131.7/103截割急停按钮、总急停按钮型 式矿用隔爆型矿用隔爆双速水冷型规格型号BZJA2-5/127BZA24-0.1/24-01额定电压(V)DC24额定电流(A)10A 内部按钮为常开用途紧急停机、 截割机停3.铲板部装载形式五齿星轮式星轮式装载能力（m3/min）44装载宽度（m）3.63.2星轮转数（r/min）30-3533液压马达型式/数量径向柱塞马达/2台IAM1400.H4/2台液压马达的功率(KW)/压力(MPa

46、)252/25液压马达的转数/流量32/1400/1400铲板卧底（mm）275260铲板抬起（mm）5204004.中间运输机形式双边链刮板1864双边链刮板运输能力（m3/min）44.5溜槽断面尺寸(mm)650宽350高620宽360高链速(m/min)/刮板间距（mm）55/51255张紧形式油缸卡板弹簧、丝杠张紧液压马达型式/数量径向柱塞马达/2台IAM500.H2/2台液压马达的功率/压力21.92/25液压马达的转数/流量72/5502/5005.行走部形式履带式履带式行走速度(m/min)6.70.506履带宽度(mm)/节距销650/185-136600制动方式弹簧闭锁停车

47、用片制动一体式多片制动对地压强(Mpa)0.1680.16张紧形式油缸张紧、卡板锁定油缸张紧、卡板锁定轴向柱塞马达功率/压力径向柱塞马达/25轴向柱塞马达转数/流量673/11002A2F1E160/61W-VZL6.液压系统系统压力(Mpa)2518柱塞变量双泵(ml/r)三连泵V30D-140/140(1台)三连泵(ml/r)-Mpa190/145/100液压马达内喷雾马达(ml/r)CMFDA-E310-ALPS(1台)油箱容量(L)600600油泵电动机(KW)13290油泵电动机型 式YBU-132抚顺隔爆水冷异步电动机油泵电动机规格型号DYB-90A油泵电动机额定电压(V)AC11

48、40油泵电动机额定电流(A)56换向阀液控冷却方式油冷却式翅片式油缸数量(个)7.水系统灭尘方式内、外喷雾内、外喷雾流量(L/min)80100外喷雾压力(Mpa)2.51.5内喷雾压力(Mpa)33.0冷却部件截割电动机油箱8.电气部分8.1主回路额定电压(V)AC1140AC1140额定电流(A)196.2额定频率(Hz)5050输出分路数(路)54额定功率(KW)3218.2操作箱规格型号CX4-4/12防爆形式矿用本质安全型矿用本质安全型额定电压(V)DC12额定功率(W)48.3开关箱规格型号KXJ4-321/1140E防爆形式矿用隔爆兼本质安全型矿用隔爆兼本质安全型额定电压(V)主

49、回路：1140额定电流(A)196.28.4电铃型 式矿用隔爆型规格型号BAL1-127额定电压(V)AC127额定电流(A)0.35用途开机信号，启动报警8.5照明灯型 式隔爆机车照明灯-沈阳广角矿用隔爆型规格型号DGY-70/24(12)B(B)DGY35/24B额定电压(V)AC24数量(盏)38.6甲烷传感器规格型号GJC43.2部分断面掘进机的类型及适用的场合部分断面掘进机的类型掘进机的类型很多,可按其使用范围和结构特征进行分类。根据掘进机所能截割岩石的硬度系数f值进行分类。（1）煤巷掘进机适用于f4的煤巷。（2）半煤岩巷掘进机使用于f6的煤或软岩石巷道。（3）岩巷掘进机使用于f6或

50、研磨性较高的岩石巷道。掘进机的基本参数：执行（138一1955）规定悬臂式掘进机形式与参数。 掘进机型号的编制： 根据138一1955标准规定：悬臂式用字母B表示,掘进机用字母E表示,纵轴式用字母A表示,横轴式用字母H表示,切割机构功率用电动机的额定功率表示。部分断面掘进机的适用的场合（1）大断面掘进机可掘进巷道断面8。（2）小断面掘进机可掘进巷道端面8。（3）部分断面掘进机,主要用于煤与半煤岩巷道掘进,又称循环作用式巷道掘进机。（4）全断面掘进机,这种掘进机又称连续作用掘进机,它可同时切割,破碎煤岩并连续推进,主要用于开凿涵洞和铁路隧道。3.3横轴式、纵轴式掘进机的组成及结构特点横轴式、纵轴

51、式掘进机的组成及结构特点横轴式、纵轴式掘进机的组成：（1）切割机构，又称工作机构,它直接在工作面破碎煤岩,目前应用普遍是悬臂式工作机构。（2）装运机构，由耙爪,刮板输送机组成。（3）液压系统，由油泵,油马达,油缸,控制阀组成。（4）电气系统，是掘进机的动力源,并驱动,控制各电动机的运行,同时提供各种电气保护。（5）行走机构,目前掘进机采用的是履带行走。（6）喷雾除尘系统,采用内外喷雾降尘和冷却。横轴式、纵轴式掘进机的结构特点（1）横轴式掘进机的切割头旋转轴线垂直于悬臂轴线.该类型的掘进机,可以切割抗压强度较高的岩石。（2）纵轴式掘进机的切割头旋转轴线与悬臂轴线同线布置.在截割过程中,截割头的一

52、侧剥落煤岩,在煤巷、半煤巷掘进机中得到应用。横轴式掘进机的特点：（1）工作时切割头截齿按空间螺旋式运动。（2）一次进尺不能超过120。（3）耐冲击,对半煤岩和岩巷的掘进比较适宜。（4）横向切割较硬矸石的振动较小,较稳定。（5）采用由上而下的切割,一个循环时间长。（6）切割后在巷道两帮出现弧形台阶。纵轴式掘进机的特点：（1）工作时切割头齿尖按摆线轨迹运动。（2）向工作面推进时,一次可达截深,钻进效率高。（3）由于切割头横向阻力大,切割较硬岩石时振动较大,稳定性差。（4）纵向切割掘进机在煤巷中使用较为经济。（5）由于切割头呈圆锥形,能切割比较平整的巷道。横轴式、纵轴式掘进机的动作过程及工作原理纵、

53、横轴式掘进机截割头的截割过程可分为纵向钻进、水平（左右）摆动截割和垂直（上下）摆动截割三种工作方式。纵、横轴式掘进机在掘进巷道时，截割头首先要钻进工作面一定深度，然后横向摆动截割，达到巷道边界（掏槽结束）后，沿垂直方向截割一定高度，在水平摆动截割，如此循环往复，直到完成全断面的截割。纵轴式掘进机的切割头旋转轴与悬臂轴线平行，它断面切割破岩的方式主要是横向摆动水平条带切割，因此，截齿的切割平面与悬臂轴线垂直、与牵引(进给)方向在同一平面内，所以截齿的切割轨迹是与J悬臂轴线相垂直的平面内的摆线。截线间距是在切割头轴线的平行方向布置。其切割厚度可以等于切割头的直径。 横轴式掘进机的切割头旋转轴与悬臂

54、轴线相垂直，有两个切割头在输出轴的两端、相对于悬臂中心面对称布置。它断面切割破岩的主要方式也是横向摆动水平条带切割。截齿的切割平面与悬臂轴线相平行、与牵引方向相垂直，所以截齿的切割轨迹是一条中心线与悬臂轴线相垂直的螺旋线。截线间距是在切割头的径向布置。其切割头直径方向的切厚只能达到其直径的1/ 3左右纵、横轴式掘进机切割煤岩的方式分析。 表示纵轴式和横轴式工作过程不同，两类截割头的切削力、进给力和摆动力的方向各异。切削煤岩的阻力引起截割头的切削力，受切割机构功率限制，切入煤岩的阻力和保持截齿切削状态所需的力产生推进力，其大小与切削力相关。推进力的方向并不都与摆动方向一致，在水平摆动过程中，纵轴

55、式截割头的摆动力的方向与截齿切削力和进给力构成的切割平面相平行，类似横轴式切割头掏槽工况。同样横轴式截割头在摆动切割时，摆动力凡的方向与截割平面垂直，类似纵轴式截割头掏槽工况。 如果摆动力方向平行于截割平面，进给力与切割头的摆动力则呈线性关系，摆动力过大，截齿磨擦增大。当切削力不能满足切削需要时，截割头就会被卡住。如果摆动力过小，截齿则无法切入煤岩足够深度，无法保持截齿正常切削状态，只能在煤岩表面切削，产生粉尘，磨损加剧。如果摆动力方向垂直于截割平面，这时，摆动力不是作用在进给力方向上，会造成不必要的能量消耗。因而，进给力和切削力更为密切，它与摆动力的关系是线性关系。在机器设计时，要充分虑进给

56、力对机器稳定性的影响。纵轴式切割头的进给力使掘进机产生扭转力矩，横轴式切割头的进给力使掘进机产生后推力。（1）掏槽切割 使用纵向截割头时，推进方向与切线方向近似成直角，所以能以较小的力进行掏槽，此时推进力来自机体前进推力。掏槽适应于巷道断面任意位置。当岩石较硬时，悬臂位置与巷道水平时受力状态最好，在一个工作循环中，最大掏槽深度为截割头长度。使用横向切割头时，推进方向与切线方向几乎一致，由于是两个截割头同时工作，因而需用较大的力进行掏槽切割，掏槽进给力来自行走机构。切割硬岩时，掏槽尽可能在工作面上部进行，切割成水平槽，最大掏槽深度为其截割头直径的三分之二，这个过程的完成是在与切割臂少量摆动配合的

57、情况下完成。一般说，横轴式截割头下挖深度较小。（2）工作面切割 实验室和现场研究表明，如果沿阻力最小方向切割，截割头比能耗最小，切割层状岩石时，沿层理方向切割比垂直于分层面切割能耗明显减少。如果层面是水平的，横向切割最有利。如果层面是倾斜的采用纵轴式切割，可以进行选择性切割，先选择软岩切割，有了自由面后再切割硬岩，无论纵轴式还是横轴式，其切割方式是自上而下，或自下而上，都是采用顺割的方式最为省力，对于横轴式掘进机，自上而下的顺割方式是较为理想的切割方式，切割煤岩省力，而且能够提高整机稳定性。（3）巷道轮廓切割 巷道轮廓光滑与否，与支护充填量有关，充填量大，导致成本增大，最终要求巷道轮廓表面光滑

58、、尺寸准确。由于纵轴式截割头为锥体外形，如果截割头和悬臂的转动点与巷道轮廓相适应，可以切出光滑巷道，这主要是对小断面巷道而言，对于大断面巷道误差较大。采用横轴式截割头，断面成形与切割头无关，完全取决于操作人员的技术状况，可借助行走机构实现光滑轮廓，但比较费时。 两种掘进机截割运动分析 （1）纵轴式掘进机截割运动分析 纵向钻机时运动分析纵向钻进时，截割头在绕自身轴旋转的同时，在伸缩机构的作用下，延其轴线向前推进，截割头的运动如图所示，这时，截割头每个截齿随截割头作纵向推进，并绕其轴线回转，其运动轨迹为空间螺旋线 摆动截割时的运动分析 截割头水平摆动截割时，截割头除绕自身轴旋转外，还随悬臂一起水平

59、摆动 , 截割头上截齿的运动为刚体绕定轴转动，其轨迹为轴心沿垂直平面、且与截割头轴心垂直的圆柱面上的摆线，而当截割头作垂直摆动截割时，截割头一边绕自身轴旋转，一边随悬臂作上下摆动, 其齿尖的运动轨迹是轴心平行于巷道顶、底板的圆柱面上的摆线。（2）横轴式掘进机截割运动分析 横轴式掘进机在掘进巷道时，首先是在工作面的某一位置沿巷道掘进方向切进一定深度，然后截割头上下和左右摆动扩大截割范围，实现对全工作面的截割，钻进当截割头向工作面内部切进时，左右两个截割头同时工作，在中截割头以推进速度。向工作面内切进，其自转角速度。每个截齿的运动轨迹为平面摆线摆动截割时的运动分析横轴式截割头左右摆动截割时，每个截

60、齿的运动轨迹也为空间螺旋线，类螺旋线的轴线为圆心在摆动中心，通过摆动平面的圆弧。切割（截割）机构的工作原理切割机构由截割头、行星齿轮减速器、电动机、联轴器及工作臂等部分组成.在纵轴式工作机构悬臂上装有螺旋圆锥型截割头,在横轴式工作机构悬臂上装有两个半球形螺旋钻削式截割头.在截割头上按截线沿螺旋形叶片排列截齿.在升降液压缸和回转油缸的作用下,上下左右动作,完成切割工作,掘出所要求的巷道断面.行走机构的结构及工作原理S100型掘进机的行走机构,主要由液压马达、减速器、履带架、主动链轮、从动链轮、支重轮、履带和张紧装置组成.左右两个行走装置对称,驱动装置位于行走装置的尾部.行走机构用若干条高强度螺栓