发布时间 : 星期六 文章第三章 - 采煤机械 - 图文更新完毕开始阅读
推溜同时将采煤机在1m距离内往复牵引，直到钻入一个截深（图c）。
（3）滚筒切入后，变换前后滚筒高度，割去端面残余煤，再转入正常割煤状态。 正切法的优点是工作面空顶面积小，切入时间短，可提高工效。但此法只适用于有门式挡煤板或无挡煤板的采煤机，且千斤顶推力要大，要求输送机、采煤机摇臂强度高。因此，一般采用较少。
四 刨煤机
刨煤机是一种截深浅而牵引速度快的采煤机械，与工作面输送机配合，可实现工作面落煤，装煤和运煤的机械化。如图8-6所示，刨煤机主要由煤刨1、传动装置6、牵引机构（链轮5和牵引链4）和电气控制装置组成。煤刨的刨头上安装若干刨刀，其掌板两端与牵引链连接，牵引链绕过两端链轮形成无极链，链轮转动后，通过牵引链拖动煤刨沿工作面输送机槽运行，刨刀则将一定厚度的煤（30mm～100mm）破落下来，并由煤刨上的犁板将煤装入输送机槽内，随着煤刨的运行，推移装置将输送机推向新的煤壁。煤刨运行到工作面端头后，由行程控制器使之停图8-6 刨煤机 止牵引。电动机反转时，链轮通过牵引链拖动煤刨反方向运1-煤刨；2-工作面输送机； 行进入下一刀刨煤作业。 3-推移千斤顶；4-牵引链；5-链轮； 上述刨煤机，由于刨头上的所有刨刀几乎同时截割煤6-煤刨传动装置；7-输送机传动装置 壁，每把刨刀基本上都处于封闭截割状态，以及刨煤机在工
作面需往返换向采煤，只能开采松软的煤层，并且限制了工作面单产和劳动生产率的提高。
新型的刨削式采煤机械——连续长壁采煤机（英文缩写CLM），将采、装、运功能集于一体，并且采取了合理的截割力分配原理和定向连续的采煤工作方式，在解决上述问题中取得了突破性的进展。如图8-7所示，连续长壁采煤机由机头和机尾的传动装置2、4，煤刨3、7，输送机8，圆环链6，控制系统和推移系统等组成。
图8-7 连续长壁采煤机的工作原理 1-转载机；2、4-传动装置；3、7-煤刨；5、9-导向体与斜置链轮；6-圆环链；8-输送机 圆环链水平封闭铺设，上面装有刮板和2组煤刨，每组煤刨由若干刨头组成（图中为5个），个数依煤质条件而定。2组煤刨的位置相差180o当一组在煤壁刨煤时，另一组在槽中运行。圆环链离开溜槽转入煤壁侧运行时，刨头和刮板需由水平位置转为垂直位置，通过具有空间曲线形状的导向体和斜置链轮的特殊组合，可以实现这种转向并避免圆环链扭曲。
工作时，转入煤壁侧运行的煤刨实现采煤作业，首先由最前面的刨头掏槽，后面的刨头则在前面刨头开出的截槽两侧截割，最后一个刨头上安装顶刀和底刀，以完成整个煤层厚度的截割，破碎下来的煤由安装在刨头上的铲斗装入输送机。当煤壁侧煤刨的最后一个刨头离开煤壁转入输送机时，位于输送机中的煤刨的第一个刨头刚好转入煤壁侧，从而实现了由下向上运行的定向连续采煤。
连续长壁采煤机适用于在硬而韧的薄煤层中使用，并能提高工作面单产和劳动生产率以及增加工作面长度。
第二节 滚筒式采煤机
一、采煤机的组成
现以双滚筒采煤机为例，说明其组成。如图8-8所示，主要由电动机、截割部、行走部和附属装置等组成。
电动机l是滚筒采煤机的动力部分，它通过两端输出轴分别驱动两个截割部和行走部。采煤机的电动机都是防爆的，而且通常采用定子水冷，以缩小电动机的尺寸。行走部2通过其主动链轮与固定在工作面刮板输送机两端的牵引链相啮合，使采煤机沿工作面移动。因此，行走部即是采煤机的行走机构。左、右截割部固定减速箱4将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂5内的齿轮，驱动滚筒6旋转。滚筒是采煤机落煤和装煤的工作机构，滚筒上焊有端盘和螺旋叶片，其上装有截齿。螺旋叶片将截齿割下的煤装到刮板输送机中。为提高采煤机的装煤效果，滚筒一侧装有弧形挡煤板7，它可以根据不同的采煤方向来回翻180°。底托架8是固定和承托整个采煤机的底架，通过其下部的四个滑靴9将采煤机骑在刮板输送机的槽帮上，其中采空区侧两个滑靴套在输送机的导向管上，以保证采煤机的可靠导向。
图8-8 双滚筒采煤机 1-电动机；2-行走部；3-牵引链；4-截割部固定减速箱；5-摇臂；6-滚筒；7-弧形挡煤板； 8-底托架；9-滑靴；10-调高液压缸；11-调斜液压缸；12-拖缆装置；13-电气控制箱 底托架内的调高液压缸10可使摇臂及其滚筒升降，以调节采煤机的采高。调斜液压缸11用于调整采煤机的纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的截割要求。电气控制箱13内装有各种电控元件，用于采煤机的调速控制、各种保护和故障诊断的控制、状态显示、报警装置等。
此外，为降低电动机和减速器以及摇臂的温度，并提供内外喷雾降尘用水，采煤机设有专门的供水系统。采煤机的电缆和水管夹持在拖缆装置12内，并由采煤机拉动在工作面刮板输送机的电缆槽中卷起或展开。
采煤机可以装设滚筒自动调高系统，利用煤岩界面传感器或记忆顶底板变化的计算机程
序来自动调高，以适应项底板变化和滚筒高度变化的一致性。
采煤机装设的位置显示器可以用于采煤机及液压支架联控系统。此系统根据采煤机的位置，自动控制液压支架的各种动作，使采煤机与液压支架保持合理的步距，做到紧跟快移，以节省工时，提高生产率。
二、采煤机截割部
采煤机的截割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。截割部消耗的功率占采煤机装机总功率的80％～90％。工作机构截割性能的好坏、减速器传动质量的好坏，都将直接影响采煤机的生产率、传动效率、比能耗和使用寿命。生产率高和比能耗低主要体现在截割部。
（一)螺旋滚筒
螺旋滚筒（简称滚筒）是采煤机落煤和装煤的机构，对采煤机的工作起决定性作用。螺旋滚筒的主要功能，首先是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。螺旋滚筒具有落煤、装煤、自开工作面切口的功能。
螺旋滚筒最佳截割性能指标是比能耗小，生产率高，块煤品级好，煤尘小，不引燃瓦斯。在这些指标中，比能耗最小决定着其他指标，因为能耗小伴随着煤的块度大、煤尘小、生产率高。螺旋滚筒在性能最佳条件下，工作可靠性也是非常重要的，直接影响着生产率的提高。
螺旋滚筒最主要的优点是简单可靠。主要缺点是煤过于破碎（大于50 mm的块煤占10％左右），产生的煤尘较大，比能耗较高。
1．螺旋滚筒结构
螺旋滚筒由螺旋叶片1、端盘2、齿座3、喷嘴4、筒毂5及截齿6等部分组成，如图8-9所示。叶片与端盘焊在筒毂上，筒毂与滚筒轴连接。齿座焊在叶片和端盘上，齿座中固定有用来落煤的截齿。螺旋叶片用来将落下的煤推向输送机。为防止端盘与煤壁相碰，端盘边缘的截齿向煤壁侧倾斜。由于端盘上的截齿深入煤体，工作条件恶劣，故截距较小，越往煤体外截距越大。端盘上截齿截出的宽度Bｔ≈80～100mm。叶片上装有进行内喷雾用的喷嘴，以降低粉尘含量。喷雾水由喷雾泵站通过回转接头及滚筒空心轴引入。
截齿是采煤机直接落煤的刀具，截齿的几何形状和质量直接影响采煤机的工况、能耗、生产率和吨煤成本。对截齿的基本要求是强度高、耐磨损、几何形状合理、固定可靠。
采煤机使用的截齿主要有扁截齿和镐形截齿两种，如图8-10所示。
扁截齿［见图8-10（a）］是沿滚筒径向安装在螺旋叶片和端盘的齿座中的，故又称径向截齿。这种截齿适用于截割各种硬度的煤，包括坚硬煤
图8-9 螺旋滚筒 和粘性煤。 1-螺旋叶片；2-端盘；3-齿座； 镐形截齿［见图8-10（b）］的刀体安装方向接近于滚筒4-喷嘴；5-筒毂；6-截齿 的切线，又称为切向截齿。这种截齿一般在脆性煤和节理发
达的煤层中具有较好的截割性能。镐形截齿结构简单，制造容易。从原理上讲，截煤时截齿
可以绕轴线自转而自动磨锐。
截齿刀体的材料一般为40Cr、35CrMnSi、35SiMnV等合金钢，经调质处理获得足够的强度和韧性。刀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，承受冲击载荷的能力差。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。截齿上的硬质合金常用YG－8C或YG—11C。YG－8C适用于截割软煤或中硬煤，而YG－11C适用于截割坚硬煤。
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，降低煤尘。近年来出现的新型螺旋滚筒的基本特点如下：
（1）滚筒强力化，以适应截割坚硬的煤和夹矸。
（2）滚筒配备完善的除尘装置，提高降尘效率。
（3）广泛采用棋盘式截齿配置，截割比能耗低，块煤率高，煤尘小，滚筒轴向力较小。 图8-10 截齿及其固定方法 （4）滚筒筒毂呈锥状扩散型，
装煤时煤流更畅通，减少装煤时的二次破碎，与筒毂为圆柱面的滚筒相比，其粉煤率降低15％左右。
2．螺旋滚筒的结构参数
螺旋滚筒的结构参数包括：滚筒直径、宽度（截深）和螺旋叶片参数等。它们对落煤、装煤能力都有重要影响，选择时必须重视。
(1)滚筒的三个直径
滚筒的三个直径是指滚筒直径D、螺旋叶片外线直径Dy及筒毂直径D（见图8－2－2）。 g
滚筒直径D是指截齿齿尖处的直径。目前采煤机的滚筒直径都在0.65～2.6 m范围内。我国规定的滚筒直径系列为0.50，0.55，0.60，0.70，0.75，0.80，0.85，0.90，0.95，1.00，1.10，1.25，1.40，1.60，1.80，2.00，2.30和2.60（单位：m）。滚筒直径应根据煤层厚度（或采高）来选择。
(2)滚筒宽度
滚筒宽度B是滚筒边缘到端盘最外侧截齿齿尖的距离。一般滚筒的实际截深小于滚筒的结构宽度。为有效利用煤的压张效应，减小截深是有利的。但截深太小，则对采煤机生产率有影响。目前，采煤机常用截深为0.8m。随着综采技术的发展，也有加大截深到1.0～1.2m的趋势。
(3)螺旋叶片参数
螺旋叶片参数包括螺旋升角、螺距、叶片头数以及叶片在筒毂上的包角，它们对落煤、特别是装煤能力有很大影响。
螺旋叶片头数主要是按截割参数的要求确定的，对装煤效果影响不大。直径D<1.25m的滚筒一般用双头，1.25
3．螺旋滚筒的截齿配置
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，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