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滚筒采煤机
双滚筒采煤机设计(含全套CAD图纸)
来源:admin 时间:2020-06-30

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  实质提示:摘要 滚筒采煤机是煤炭采掘的主要兴办。 是竣工煤矿坐蓐机器化和新颖化的主要兴办之一。 因而, 它对提升煤的采掘效力有着主要的影响。 目前, 采煤机的打算技巧一经生长的相当完备, 不过正在邦内采煤机技巧和外洋比拟仍旧还对比掉队。 本次打算正在摄取了昔人履历的基本上打算了大功率, 适合于中厚煤层的采煤机。关于采煤机的截割部实行了 改变打算, 采用强力耐磨型滚筒对称摆设, 提升了 割煤成就和滚筒寿命, 下降截齿耗费量和用户本钱。 机器传动体例采用直齿圆柱齿轮和行星轮传动动。 故传动效力 高, 容易安置和保卫, 差别用两台 250KW 的电动机驱动两截割部...

  摘要 滚筒采煤机是煤炭采掘的主要兴办。 是竣工煤矿坐蓐机器化和新颖化的主要兴办之一。 因而, 它对提升煤的采掘效力有着主要的影响。 目前, 采煤机的打算技巧一经生长的相当完备, 不过正在邦内采煤机技巧和外洋比拟仍旧还对比掉队。 本次打算正在摄取了昔人履历的基本上打算了大功率, 适合于中厚煤层的采煤机。关于采煤机的截割部实行了 改变打算, 采用强力耐磨型滚筒对称摆设, 提升了 割煤成就和滚筒寿命, 下降截齿耗费量和用户本钱。 机器传动体例采用直齿圆柱齿轮和行星轮传动动。 故传动效力 高, 容易安置和保卫, 差别用两台 250KW 的电动机驱动两截割部。 截割部电机容量调动边界宽, 其调动边界为 150~300Kw, 通过调动截割电机容量, 可竣工一机众型。 截割部采用四行星单浮动布局, 承载材干大, 减小结束构尺寸。 采用大角度弯摇臂打算, 加大过煤空间, 提升装煤成就, 卧底量大。 本次打算的采煤机采煤效力高, 坐蓐可随差异的煤质的蜕化坐蓐差异的机型, 墟市适合性强。 环节词: 采煤机、 强力耐磨滚筒、 截割部、 弯摇臂、 传动体例 Abstract Sheare is an important equipment for excavation. It is one of the important facilities for the mechanization and modernization of coal-mining production. Hence it has important effects on the improvement of excavation efficiency. Presently the design technologies of sheares have developed relatively perfect. When comparing with abroad, however, the technology of this area is still behindhand. Basing on assimilating the experience of people has worked in this area, this design, schemes out High-power sheare which is suitable for medium thickness seam. It does innovatory design on the cutting unit of shears by resorting to disposal symmetry of Mightiness Worn Roller, which improves the cutting effect and longevity. At the same time it reduces the wastage of truncation straight and customers cost. As to Machine driven system, its transmission resorts to spur gear and planetary wheel. Hence the transmission efficiency is improved and its installation and maintenance are easier. Two of the departments of crop are driven by two separate 250kw- electromotors. The modulation range of electromotors capacity in the departments of crop is large, which is ranging from 150kw to 300kw. Through the modulation of the electromotors capacity, the one machine-multi-type style can be carried out. The departments of crop resort to globe certificate floating structure, whose carrying capacity is large and reducing the structure measure. The applications of ply rockerarm increase the coals transit space and improve the coals load effect. The bottom taking quantity is large. This design of sheare has the features as follows: The excavation efficiency is high; the production of types can be different according to different coal quality. The adaptability in marketing is strong. Key Words: Sheare; Mightiness Worn Roller; cutting unit; ply rockerarm ; transition system 目次 1 媒介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 计划选定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 滚筒采煤机的总体打算及推算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. 1 采煤机的滚筒 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. 2 采高和截深 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. 3 打算坐蓐功率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. 4 装机功率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. 5 摇臂和电动机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 滚筒采煤机截割部打算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4. 1 螺旋滚筒打算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4. 2 截割部减速器传动体例 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5 滚筒采煤机的紧要技巧参数和配套兴办 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 6 采煤机的紧要特色 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 7 技巧和经济剖释 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 8 总结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 叩谢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 参考文献 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 明细外 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 1 短序 煤是主要的能源物质, 正在我邦有着很大的储量。 采煤不绝往后都被人们看作一项特别垂危的事项。 正在以前邦内有良众小型煤窑, 因为领域小, 技巧掉队, 大部门都是靠人工实行挖煤、 运输煤。 因而时常产生百般事项, 况且大批耗损了 资源。 大型的采煤机器的产生使这一情景获得了 改变。 采煤机行为采煤的紧要东西是竣工煤矿坐蓐机器化和新颖化的主要兴办之一。 机器化采煤可能减轻体力劳动、 提升安宁性, 抵达高产量、 高效力、 低耗费的主意。 它对提升煤的采掘效力有着主要的影响。因而邦外里采煤机的打算、 矫正不绝都正在以较疾的速率向前生长。 最早的滚筒采煤机产生正在英邦, 它是把截煤机的减速箱部门改成愿意安置一根横轴和截割滚筒。 因为其水准轴截割滚筒的打算优于截煤机, 因而其矫正型比刨煤机更适宜英邦开采条目, 但正在 20 世纪 50 年代这种采煤机并非是独一使用的采煤兴办。 此外有一种有竞赛的采煤机是钻削式采煤机。 这种采煤机配有一个按螺钻道理打算的主截割部, 其使用边界紧要局部与薄煤层。 滚筒采煤机过程众次矫正打算而获得一贯的生长。 最早打算的滚筒采煤机仅能单向采煤, 输送机和液压支架正在向前推移之前, 留正在轨道上采出的煤正在回空段被装载。 厥后又研发了 双向采煤的滚筒采煤机。 然而因为这种采煤机受到调向的节制,加之固定滚筒缺乏自正在性, 因而摇臂滚筒采煤机应运而生。 20世纪60年代末, 久益公司坐蓐出10CM、 11CM 系列的联贯采煤机, 它是新颖这种机型的雏形。 到70年代末, 正在11CM型基本上又坐蓐出12CM系列联贯采煤机。 过程对12CM系列联贯采煤机的一贯矫正、 完备和提升, 坐蓐出实用于开采中硬煤层的12CM1210B、 12CM1810D和B型机, 以及实用于异常坚硬煤层的12HM31C型和B型机(神东常用12CM1210B、 12CM1810D) 。 80年代后期至今联贯采煤机正在采煤业中获得了通俗的使用, 而且获得了长足的生长。 我邦对这种联贯型采煤机的使用始于70年代中期。 那时紧要靠引进外邦的产物, 80年代以前紧要是引进单机。 跟着邦内采煤机技巧的生长到了90年代造成以配套引进为主。 目前邦内正在采煤机研发和打算方面和外洋有很大的差异。 煤炭科学商酌总院太原分院早正在1990年就开头实行联贯采煤机的商酌, 曾达成了轻型联贯采煤机的打算、 引进兴办的邦产化大修等就业。 煤炭科学商酌总院上海分院也接受了少少项目。 纵然邦内各大科研院所、 坐蓐厂家、煤矿企业曾展开过领域不等的联贯采煤机等技巧的邦产化商酌, 但均存正在少少题目,仍没有真正正在煤矿上睹到邦产连采机的新产物。 我邦引进联贯采煤机早期行使成就欠好的紧要题目是: 联贯采煤机及其配套设 备体积大、 吨位高, 我邦老矿井条目受到节制, 兴办下井贫困; 缺乏支护、 清道、除尘等配套兴办, 坐蓐材干受到肯定节制; 引进的联贯采煤机兴办电气防爆机能与我邦防爆法式纷歧概; 紧要部件或零件正在邦内买不到, 备件进口渠道不疏通、 价钱高贵; 邦内没有春联贯采煤机开采的成套技巧实行体例商酌; 对回采工艺, 支护形式和工艺及煤岩柱支配等联系题目没有获得闭, 对透风收拾晦气; 对有自然发火垂危的矿井, 煤体揭穿众, 带来了安宁隐患。 因而我邦须要本身对采煤机实行打算、矫正使其适合我邦的煤矿坐蓐环境。 联贯采煤机的特色是截割滚筒长, 截割功率大, 因而截割材干强, 坐蓐效力高,调动灵敏, 可控性好。 尚需商酌的紧要实质如下。 1 联贯采煤机总体参数的商酌。 机械牵引力及速率切实定, 滚筒长度、 直径、功率、 转速及切割牵引力巨细和蜕化等商酌。 2 整机截割安静性的商酌。 机械的重心身分、 截割臂长度、 截割速率、 功率等切割参数对机械就业安静性的影响。 3 截割机构形式的商酌。 按照电机差异的安置体式, 其截割机构形式切实定须实行专项视察商酌与剖释比照。 4 切割技巧的商酌。 截割滚筒上截齿罗列对机械的截割效力、 振动及截齿的寿命有着主要的影响, 务必行使推算机实行截齿罗列优化打算和测验室模仿试验。 5 行走电机变频调速体例的商酌。 联贯采煤机就业时, 须要频仍调动; 截割时,按照煤的硬度, 行走速率正在0~4m/ rain之间主动调动, 以适合截割电 动机的就业特征; 调动时, 需以20m/ rain的行走速率竣工敏捷调动。 6 机械的主动支配、 工况检测和妨碍诊断体例的商酌。 联贯采煤机常正在处境卑劣、 安宁得不到保险的工况下就业, 因而务必使机用具有主动化支配成效, 装设离机摇控体例。 为了提升机械的牢靠性, 需研制工况检测和妨碍诊断体例, 使联贯采煤机具有监控电流、 电压、 电机功率、 油温油位油压等的主动监测、 存储、 显示、报警及妨碍提示等成效。 7 机载集尘装配的商酌。 需实行水喷雾集尘体例的试验商酌。 8 对专用电动机、 传感器、 扭矩轴等特征元部件的商酌。 我邦正在恒久煤炭坐蓐施行中, 也已接连研制坐蓐了一系各邦产采煤机, 而且正在鉴戒外洋先辈机型的基本上, 火速生长了大功率电牵引采煤机(总装机功率达1 400KW 以上) , 不过和外洋先辈的技巧和兴办比拟较再有很大的差异。 因而咱们务必收拢机会, 加疾采煤机的打算和改前进伐, 加疾缩短与外洋技巧和兴办的差异。 合于采煤机的打算可能从以下方面出手实行矫正打算: 1 横向摆设众个电动机。 即将截割部、 牵引部、 泵站和决裂机构打算成横向摆设形式。 采用这种电动机摆设形式, 可将摇臂反转传动装配作废, 而代之不传动功率的铰接轴, 简化结束构, 删除了亏弱合节和妨碍要素; 可将传动链中锥齿轮作废,解除了加工、 装置、 维修锥齿轮的杂乱工艺, 提升了牢靠性; 各电动机传动体例成效简单, 无过轴、 旁轮等众余饥件和交叉重叠合节, 部件为自紧闭, 部件之间无饥械传动, 唯有管线等柔性联接, 故布局纯粹、 紧凑、 机身长度可缩短; 便于拼装拆卸及正在维修改换部件、 换摇臂及截割电动机时不需拆卸底托架和对口螺栓。 2 将机身打算成使部件可侧面拉装的满堂箱式。 即通盘机身是个箱形布局的焊接件, 按照须要分成若干个间隔室, 安置变压器电控部 电牵引部、 液压站等部门;而正在采空区一侧将其打开, 可能将上述具有自封布局的部件简单地装入固定和拆下拉出, 而机身两头铰接的截割部及其电动机也可能从采空区侧拆装。 采用这种机身打算形式, 可认为井下拼装维修成立更简单赶紧的条目, 同时可竣工通盘机身无对口螺栓, 也无底托架, 强度大, 刚性好, 解任了螺栓紧固的烦琐可将机身做成两段拼装, 并用液压螺栓紧固。 3 决裂机采用独自电动机传动。 即将滚筒做成电动滚筒, 由独自电动机经行星传动机构驱动决裂滚筒。 采用这种决裂机驱动形式, 可能行使按钮支配决裂机, 操作简单, 况且独自电动机还便于支配和包庇。 矫正挡煤板传动装配。 即用中低速摆线马达, 通过内齿轮或柱销传动。 例如,可正在挡煤板反转臂环架圆周安置轴向柱销, 行使固装正在摇臂上的液压马达鼓动长牙齿轮驱动柱销翻转挡煤板。 采用这种挡煤板传动装配, 可使挡煤板布局更牢靠, 且不怕煤粉淤塞, 不易存煤泥, 可大幅删除妨碍。 4 增大截煤深度。 截深正在750mm 以上方能称为大截深, 因为加大了截深, 相应的滚筒轴、 轴承和摇臂强度也应加大, 同时相宜增大螺旋叶片的升角(寻常大于等于20) , 以改良装煤成就。 采用强力截齿。 因为速率加大, 截齿的切削厚度增大, 可采用齿伸较长(120mm -l50mm 支配) 、 大断面齿柄(30*50ram) 、 硬质合金片厚度达l8ram以上的强力截齿, 同时加大齿座尺寸和强度, 云云可删除截齿数、 下降截齿耗费、 增大块煤率和下降煤尘。 5 增大块煤率, 删除煤尘天生。 即采用双行星传动截割头, 相宜下降滚筒转速,使其转速正在2224r/ rain支配, 以增大块煤率, 删除二次决裂; 或删除截齿数, 增大截距(60ram支配) 以使块煤率增众; 滚筒布局上还可采用碟形端盘开窗口, 轮毂采用锥形或指数弧线形, 以使截落的煤敏捷排出, 从而删除二次决裂; 另外还可正在螺旋叶片上采用盘形滚刀以及采用抽风和吸尘滚筒。 加设高压水射流喷雾装配。 即正在 采煤机上加装增压水泵(6070kW ) , 使喷雾水压抵达l8MPa以上, 流量抵达140L/min以上, 云云可有用下降煤尘和防守截割时发作火花。 此外删除喷雾喷嘴的直径(0. 50. 8ram) , 可造成高压射流, 起到辅助切割效用, 以删除截齿受力, 下降能耗。 同时还可加设流量压力主动支配型水泵, 使采煤机滚筒只正在割煤时喷雾洒水, 以节减水能源。 矫正滚筒材质和布局。 即采用邦际最新耐磨合金钢板创设滚筒, 以提升其刚度、强度和耐磨性, 同时加大轮毂板厚度和叶片板厚度。 正在有条目的环境下, 我邦煤机厂可相宜引进外洋成型高强度滚筒。 由上述剖释, 咱们确定了我邦新型采煤机的打算的大目标以及正在打算中该当防备的方面。 下面我就对本次采煤机打算作一个总体的先容。 本次采煤机打算采用电牵引, 众电机横向摆设。 该机具有电机横摆、 布局先辈、运转牢靠、 可竣工电液交流、 大功率材干强等特色。 截割电机、 牵引电机的启动、松手等操作采用盘旋开合支配外, 其余支配如牵引速率调动、 目标设定、 支配摇臂的起落, 急停等操作均由设正在机身两头操作站的按钮实行支配, 操作纯粹、 简单。 全数电机横向摆设。 机器传动都是直齿传动。 电机、 行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出。 故传动效力 高, 容易安置和保卫。 采用强力耐磨滚筒, 提升割煤成就和滚筒寿命, 下降截齿耗费量和用户本钱。 可通过改换电控部或液压传动部而成为换取变频调速电牵引或液压牵引采煤机以竣工电液交流, 而其它 部件通用。 两动力输入部位可安置液压马达, 也可安置40Kw牵引电机。 两种体式联接尺寸一样。 2 计划选定 1 滚筒的数目和身分: 滚筒采煤机有单滚筒和双滚筒之分。 因为滚筒直径不宜过大, 当煤层较厚 单滚筒采煤机往返截割两个行程才气胀动一个截深; 双滚筒采煤机每截割一个行程就可能胀动一个截深, 对煤层蜕化和顶板、 底板的晃动, 适合性也好。 正在滚筒采煤机的打算中固然也曾产生过三滚筒或四滚筒, 但因出煤碎、 粉尘众、 布局杂乱, 却对提升采煤机机能有害, 故不予研商。 综上述本次打算采用双滚筒。 关于双滚筒可有两种身分摆设, 一是对称摆设于两头, 另一种即是两滚筒都摆设于一端即采用过错称摆设。 过错称摆设固然打算相对纯粹, 不过其就业安静性欠好。 所谓就业安静性即是采煤机正在就业进程中依旧不翻转、 倾斜和不脱节导向物的材干。 就业安静性好将有利于寻常就业。 而对称摆设的滚筒采煤机受到的外力根基是平均的, 于是就业安静性较好。 因而采用双滚筒对称摆设。 2 调高形式: 本机采用摇臂调高, 这种调高形式不只调高边界大, 而且随时可能调高。 3 摇臂: 采用大角度弯摇臂。 云云可能加大过煤空间, 提升装煤成就, 卧底量大。 4 轴承: 轴承紧要有滑动轴承和滚动轴承。 滑动轴承的润滑和密封条目寻常都对比差,轴承的磨损或许惹起摇臂较大的径向窜动。 截割部主减速箱最终一级传动不宜用圆锥齿轮, 免得摇臂的径向窜动紧张影响齿轮的啮合质料。 滚动轴承的密封和润滑题目对比好处分, 轴承的磨损也对比微小。 本机采用滚动轴承。 5 牵引形式: 滚筒采煤机有百般差异的牵引形式。 牵引部和截割部连合成一个满堂, 正在就业面上来回搬动, 称为内牵引。 就业面上唯有截割部, 却把牵引部设正在就业面短头上下顺槽里, 牵引部不跟截割部沿途搬动, 只随就业面向前推移, 则为外牵引。 外牵引只可为有链牵引, 而内牵引可认为有链条牵引和无链牵引。 有链牵引有断链和跳链的垂危, 链条的弹性振动和链传动变成的速率脉动, 使采煤机受到较大的动负荷,链条关于滚筒的装载、 运输机和液压支架的推移也有肯定的阻滞, 于是有链牵引有良众缺乏之处。 而无链牵引和有链牵引比拟具有良众便宜: (1) 采煤机搬动对比稳定, 确保了采煤机的载荷对比安静; (2) 提升了兴办的牢靠性和坐蓐的安宁; (3) 采煤机搬动所耗费的能量较少; (4) 采煤机的运转噪音较低, 有利于改良就业面的劳动条目; (5) 提升了采煤机的爬坡材干; (6) 正在一个就业面上或许采用众台采煤机同时功课, 以提升就业面量。 通过以上对比本机采用无链牵引中的液压传动。 6 驱动形式: 采煤机驱动的形式有萨那种: 1) 单驱动形式用一台电动机驱动采煤机的各个部门, 网罗牵引部、 整个截割部及其他辅助装配等 2) 差别驱动形式各截割部由独自的电动机驱动, 牵引部和其他辅助装配可能由截割部电动机驱动, 或另设电动机驱动; 3) 连结驱动形式把两台电动机团结成满堂, 配合驱动采煤机的各部门。 差别驱动时, 各电动机的功率寻常一样。 双滚筒采煤机每台截割部电动机的功率唯有单机驱动和连结驱动时的一半, 截割部可能打算的较小, 且布局纯粹, 可能作废易惹起发烧等题目的横贯牵引部的过轴。 本次打算采用差别驱动形式, 用两个250KW的电机差别驱动两个截割部, 用两个40KW的电动机驱动牵引部, 也可用液压马达驱动牵引部。 7 采煤机的附庸兴办: 灭尘形式: 采煤机正在就业中会发作良众的粉尘, 须要采用众方面的治理步调。紧要有喷雾灭尘、 泡沫灭尘和吸尘器捕尘。 喷雾灭尘即是用喷嘴把具有肯定压力的水高度扩散, 使其雾化, 造成把粉尘源与外界间隔的水幕。 泡沫灭尘固然具有肯定的便宜不过泡沫灭尘须要较杂乱的兴办, 目前还不行大批坐蓐高效、 无毒和低价的泡沫剂, 因而正在采煤机上未能获得扩展。 吸尘器从粉尘源摄取尘气氛, 排入捕尘器,行使扩散、 碰撞或离心力等, 使粉尘与气氛离别, 浸积正在捕尘器的壳体内壁, 然后用水冲洗排入运输机, 净化气氛直接排出。 通过吸尘器的粉尘约95%-98%, 灭尘效力相当高。 不过, 吸风管口要切近粉尘源, 吸入的含尘气氛要众, 不然含尘气氛正在旁边流走, 就达不到净化气氛的目 的了。 本机采用喷雾灭尘形式。 喷雾灭尘有可分为内喷雾灭尘和外喷雾灭尘, 正在这里咱们拣选外里喷雾团结灭尘。 3 滚筒采煤机的总体打算及推算 3. 1 本采煤机采用双滚筒对称摆设, 采用液压缸调高, 调高边界: 1. 3~3. 0 (米)。由履历和外面基本取滚筒水准核心距为10810mm、 两摇臂铰接核心距为6700mm、 两牵引轮核心距为5591mm, 机身宽为1210mm。 3. 2 采高为: 1. 6~3. 2(米) 。 截深为 0. 62m 0. 66m。 滚筒直径差别为: 1400m 1600m。 牵引速率为0~8(米/分) 3. 3 打算坐蓐功率:[1] Q = 60 J H Vq (3-1) 式中 J滚筒的有用截深(米) J = 0. 63; H采煤机的均匀采高(米) H = 2. 4; Vq采煤机的最大就业牵引速率(米/分) Vq =8; = 1. 35煤的重率(吨/2米) 。 Q = 60×0. 63×2. 4×8×1. 35 = 979. 7(吨/时) = 979. 7/60(吨/分) 3. 4 装机功率:[1] 12600.60.4WBXWBXQNHHKK() (3-2) 312600.60.4WBXQ HKKK(=) (千瓦) 式中 1K 功率行使 系数, 认为 该机的驱动形式为 差别驱动于是1K =0. 8。 2K 功率水准系数, 由外31查得2K =0. 9。 3K 后滚筒的就业条目系数,3K =0. 8。 WBH采煤机的比能耗, 由外32查得WBH=0. 44(KW. h/T) 。 WBXH=XWBAHA XA A =300N/mm。 0.44. /WBXWBHHKW h T()。 3WBXWBXHKH 60 979.70.60.4 0.860 0.8 0.9N()  550(KW) 取 N = 591KW。 外31功率水准系数2K 电动机max/HMM 主动调速 人工调速 2. 0~2. 2 0. 90 0. 80 2. 2~2. 4 0. 95 0. 85 2. 4~2. 6 1. 00 0. 90 外32螺旋滚筒采煤机比能耗WBH 牵 引 速 度(米/分) 2. 0 3. 0 4. 0 5. 0 6. 0 WBH(KW. h/T) 0. 50 0. 44 0. 42 0. 40 3. 5 弯摇臂 2055. 02mm, 摇臂上摆角36. 3 , 下摆角17. 3 。 装机功率P=591KW,机重36T。 本机采用无链牵引, 众电动机横向摆设同时驱动, 可能电液交流。 截割电机功率为: 2× 250 = 500KW。 电牵引速率为0~8(m/min) , 液压牵引速率为0~6. 9(m/min) 。 滚筒转速40~50(r/min) 。 灭尘形式: 外里喷雾。 4 滚筒采煤机截割部打算 4. 1 螺旋滚筒打算:[1] [17] [12] 螺旋滚筒是一个带有螺旋叶片的圆柱体, 刀具装正在焊于螺旋叶片上的齿座中,就业时滚筒转动并作径向搬动, 截割决裂煤炭, 再由螺旋叶片把煤沿滚筒的轴线目标推运出来, 装进就业面运输机。 一般所说的滚筒直径是指刀尖所正在的圆的直径cD 。 齿座焊到叶片上后, 螺旋叶片的最大反转直径, 称为叶片直径yD 。 螺旋叶片的内缘和筒彀相团结处的直径gD 称为筒彀直径。 4. 1. 1 螺旋叶片的外貌是螺旋面, 其上随意点的螺旋升角为: iiiSaarctgD (4-1) 式中 i D 、iS 该点所正在螺旋线的直径和螺距(采用众头螺旋滚筒时则应为导程) 。 4. 1. 2 切削厚度: [1] max100(.qvhn m厘米) (4-2) 式中 maxh最大切削厚度; m刀具统一条轨迹(截线) 上安置的刀具数; n滚筒的转速(转/分) ; qv 牵引速率(米/分) 。 刀具的均匀切削厚度可用初月形面积和截割长度相除而得: maxh263.8qccvDDn mph(厘米) 式中 ph 均匀切削厚度。 4. 1. 3 螺旋滚筒的转向: 为了确保螺旋叶片向运输机装煤, 而不是向煤壁推煤, 滚筒叶片的螺旋目标应与滚筒转向相适合。 站正在采空区一侧看滚筒, 右螺旋滚筒应是顺时针目标转动, 左螺旋滚筒应是逆时针目标转动。 正在采煤机往返采煤的进程中, 滚筒转向固然褂讪,却有两种差异的环境: 顺转时, 刀具截割目标与碎煤下跌目标一样; 逆转时, 刀具截割目标与碎煤下跌的目标相反。 为了 巩固采煤机的就业安静性, 避免两个滚筒受到的截割阻力目标一样, 双滚筒采煤机的两个滚筒的转向该当相反。 两滚筒的转向有前顺后逆和前逆和气两种计划。 滚筒直径较大时, 滚筒坐蓐率大于运输机坐蓐率,确定滚筒转向应侧重于减削能耗和提升就业安静性及操作安宁的哀求。 前滚筒截煤量大于后滚筒, 后滚筒装煤量大于前滚筒, 是采煤机骑座运输机就业的寻常环境,因而正在该采煤机中滚筒采用前顺后逆。 4. 1. 4 滚筒的三个直径 双滚筒采煤机寻常要正在每个行程中开采整个采高, 滚筒直径不宜小于采高的一半。 按照依旧两滚筒装煤量一样的哀求确定滚筒的直径, 设滚筒直径cD 与采高H的比值为a, 滚筒的装载效力是 , 则: A H = (1-a) H + (1- ) ah (4-3) aH和(1-a) H差别是两个滚筒的截割高度, (1- ) ah是前滚筒丢剩的浮煤量, 应由后滚筒装走。 摒挡即得 11a 大直径滚筒的装载效力约为70~80%, 于是a = 0. 6。 cD = 0. 6×H = 0. 6×1. 6~0. 6×3. 2 = 0. 96~1. 98(米) 由履历类比取两滚筒的cD 差别为1. 4米和1. 6米。 滚筒的最大切削厚度受到最大截距的节制: maxmaxh2tbtg (4-4) 式中 maxt滚筒刀具的最大截距(厘米) ; b刀 具的截刃 宽度( 厘米) 截刃 宽寻常取12~20mm, 本机取b = 15mm=1. 5cm;  截槽侧面的崩角, 由外41取值。  =38 。 外41截槽倒塌角与煤质和切削厚度的干系 煤 0. 5 1. 0 1. 5 2. 0 2. 53. 04. 05. 06. 08. 010 15 20 25 脆性煤 82 77 73 71 68 65 61 58 55 52 49 43 38 34 韧性煤 69 63 58 55 52 49 45 42 41 38 36 32 29 25 maxmaxh2tantb 摒挡得 maxmax2tanthb =2×0 7813×7 75+1. 5=13. 6cm 为了 避免螺旋叶片与截槽间残留的煤棱相抵触, 滚筒的最大切削厚度不得高出刀具伸出刀座长度的70%, 即 max()t0.7()cytbc gDD (4-5) 摒挡得 max1.43()ycDDctgtb 切 削 厚 度 崩 裂 质  ≦cD -22. 15=1600-221. 5 =1278. 5mm 取yD =1. 2m, 叶片直径与筒彀直径应依旧相宜的比例, 大直径滚筒应依旧比值 ygDD大于或者等于2。 因而取: 0.62ygDD m 4. 1. 5 关于直径为1. 5米支配的滚筒, 螺旋升角20y a  。 4. 1. 6 螺旋头数。 测验商酌证实: 叶片螺旋头数对滚筒装煤进程的影响很小。 不过为了 治疗滚筒叶片的螺旋升角常采用众头螺旋。 双头螺旋滚筒每条皆线把刀。 正在打算时, 应使叶片高度 2ygDD()和叶片间距tSn()依旧相宜的比例, 应使 ygKDDt2Sn () (4-6) 式中 S螺旋线导程; tn 螺旋头数。 大直径滚筒K=0. 8, 因而 ..2t(ygnDDSK) =21.2 0.6(0.82)=0. 48m=48mm 取S=50mm。 4. 1. 7 截齿[11] [1] 采煤机滚筒打算的一个主要题目是截齿摆设, 根基哀求是: 采出的块煤要众,发作的煤尘要小, 截割阻力和牵引力要对比平衡地效用正在滚筒上。 这些哀求若能竣工, 则采煤机行使寿命延迟, 同时也将提升煤的售价, 包庇了井下就业职员的身体强壮。 块煤率的巨细与截齿的尺寸、 安置数目以及罗列形式都有较大的干系, 加大截齿的伸出长度或删除截齿的数目都可能提升块煤率, 但这将会加剧通盘采煤机的振动, 影响采煤机的行使寿命。 图4-1、 采煤机滚筒端面布局图 1. 端盘端面截齿 2. 端盘截齿3. 叶片截齿 端盘截齿的效用是平均轴向力与自开缺口。 (1) 端盘截齿的就业条目亲近为半紧闭, 截齿负荷大, 耗费的功率占就业机构的1/ 3支配, 端盘截齿耗费占滚筒截齿耗费的一半支配, 故其截距要缩小, 每条截线上安置的截齿数要增加。 。 端盘端面安置有6个端面截齿, 以利于采煤机开缺口及防守端盘接触煤壁, 增众摩擦和磨损。 端盘截齿截距从煤壁向外逐步加大, 即18mm一28mm一34mm 40 mm。 (2) 滚筒截齿正在截煤进程中所发作的振动对采煤机截割部内的各部件及通盘采煤机的行使寿命和就业牢靠性的影响都是极为紧张的。 发作振动的来历除了煤是脆性非匀称质料外, 另一个较主要的要素是滚筒自身的布局。 切槽断面式样过错称是发作截齿侧向力的基本来历 J, 全数截齿的侧向力之和就造成了沿滚筒轴向效用的滚筒侧向力, 这个力对采煤机的安静性起着裁夺性的效用, 侧向不屈均力巨细的一贯蜕化导致了滚筒、 摇臂以及通盘采煤机沿着这个目标振动。 因而正在每组截齿中创立一个向采空区负倾斜截齿, 用以平均轴向力, 以减轻采煤机的振动, 提升采煤机 的安静性。 (3) 开道截齿采用零度齿, 云云对截割是最有利的, 由于开道截齿是正在半紧闭一紧闭截槽里就业, 条目最差, 当它开出一个自正在面后, 即为此后截齿开创了精良的就业条目。 端盘的截割宽度为120 mm, 与滚筒的有用截深630 mm比拟只是很小的一个宽度, 但对通盘滚筒的影响却是不行忽略的。 对截齿的根基哀求是: 1) 耐磨性要好; 2) 截齿的几何式样要能适合差异的煤质和截割条目, 截割比能耗要低; 3) 拆装截齿要轻松火速, 安置固定要牢靠, 免得截齿遗失; 4) 截齿及其固定装配的布局应尽量纯粹, 以利创设和保卫。 滚筒采煤机采用的截齿根基可分为两大类: 扁截齿和镐型截齿。 该滚筒选用扁截齿。 按照打算履历, 类比去截角 =25 、 前角 =90 - =5 、 后角 =18 、侧角 =6 、 尖角 =3 。 截刃b取15mm。 4. 1. 8 截齿的质料以及截齿的固定 为了确保截齿的强度和耐磨性, 截齿齿身常用30~35CrMnSi, 30~35SiMnV或者40Cr钢创制, 并经调质治理。 为了 删除截齿的遗失和改换截齿所耗费的韶华, 哀求截齿装拆简单而固定牢靠。 因为截煤进程中截齿受到的载荷较重, 且有振动于是新颖采煤机众采用弹性元件固定截齿。 该机的滚筒采用弹簧钢丝盖住柱销来固定截齿。 4. 2 截割部减速器传动体例特色; 截割部减速器要转达采煤机的绝大部门装机功率, 载荷重而担心静, 就业条目卑劣, 牢靠性哀求高, 外形和尺寸却受到就业处境的正经节制。 截割部减速器的强度、 刚度、 润滑、 密封、 效力和散热等题目, 都应予以着重研商。 由以往的履历, 以及向来采煤机的传动体例可能了 解到滚筒采煤机截割部减速器传动体例都具有以下特色: 1) 因为滚筒轴和电机轴相互笔直, 传动体例中务必有一队圆锥齿轮; 2) 截割部体例中还该当有一个聚散器或者一个聚散齿轮, 当聚散器或聚散齿轮脱开时, 调高泵应仍能获取动力。 3) 为了操作轻松, 聚散器或聚散齿轮不设正在低速轴上; 为了避免圆锥齿轮的模数过大, 圆锥齿轮也不宜设正在低速轴上。 4. 2. 1 截割部摇臂传动体例 图 4-2、 截割部传动体例图 4. 2. 2 截割部摇臂传动体例齿轮 齿 轮代号 齿数 19 33 34 Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Z7Z8Z9 Z10 Z11 Z12 25 (23、 26)8 34 (33、 36)8 17 28 2839 25 14 66 模数 7 7 7 10 10 1010 8 8 8 4. 2. 3 各齿轮的根基尺寸及联系推算:[7] 因为采煤机齿轮采用较大的变位系数, 齿轮的最小齿数寻常为 13 或者 14。 但第一级齿轮转速很高, 齿数不宜太小。 本传动体例中齿轮的最小齿数取 14, 第一级齿轮的齿数取 19。 齿轮受到偏载常使齿轮端部折断。 为了避免偏载, 异常是为懂得除机壳刚度缺乏变成的偏载的影响, 齿轮可沿齿宽目标实行胀形修缘, 修缘量为0. 1~0. 15mm。 1) Z1: Z = 19, m = 7; 齿距: P = m = 21. 98; 齿顶高: ah = m = 7; 齿根高: f h = 1. 25m = 8. 75; 齿高: h = 2. 25m = 15. 75; 分度圆直径: d = mZ = 133; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 147; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =115. 5; 2) Z2: Z = 33, m = 7; 齿距: P = m = 21. 98; 齿顶高: ah = m = 7; 齿根高: fh = 1. 25m = 8. 75; 齿高: h = 2. 25m = 15. 75; 分度圆直径: d = mZ = 231; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 245; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =213. 5; 3) Z3: Z = 34, m = 7; 齿距: P = m = 21. 98; 齿顶高: ah = m = 7; 齿根高: fh = 1. 25m = 8. 75; 齿高: h = 2. 25m = 15. 75; 分度圆直径: d = mZ = 238; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 252; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =220. 5; 4) Z4: Z = 25, m = 8; 齿距: P = m = 25. 12; 齿顶高: ah = m = 8; 齿根高: fh = 1. 25m = 10; 齿高: h = 2. 25m = 18; 分度圆直径: d = mZ = 200; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 216; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =180; 5) Z5: Z = 34, m = 8; 齿距: P = m = 25. 12; 齿顶高: ah = m = 8; 齿根高: fh = 1. 25m = 10; 齿高: h = 2. 25m = 18; 分度圆直径: d = mZ = 272; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 288; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =252; 6) Z7: Z = 28, m = 10; 齿距: P = m = 31. 4; 齿顶高: ah = m = 10; 齿根高: fh = 1. 25m = 12. 5; 齿高: h = 2. 25m = 22. 5; 分度圆直径: d = mZ = 280; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 300; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =255; 7) Z9: Z = 39, m = 10; 齿距: P = m = 31. 4; 齿顶高: ah = m = 10; 齿根高: fh = 1. 25m = 12. 5; 齿高: h = 2. 25m = 22. 5; 分度圆直径: d = mZ = 390; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 410; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =365; 8) Z11: Z = 14, m = 8; 齿距: P = m = 25. 12; 齿顶高: ah = m = 8; 齿根高: fh = 1. 25m = 10; 齿高: h = 2. 25m = 18; 分度圆直径: d = mZ = 112; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 128; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =92; 9) Z12: Z = 66, m = 8; 齿距: P = m = 25. 12; 齿顶高: ah = m = 8; 齿根高: fh = 1. 25m = 10; 齿高: h = 2. 25m = 18; 分度圆直径: d = mZ = 528; 齿顶圆直径: a d = m(Z+2) = 544; 齿根圆直径: fd = m(Z-2. 5) =508; 图 4-3、 齿轮布局 图 4-4、 齿轮布局图 4. 2. 4 传动比以及输出转速: 4. 2. 4. 1 传动比 高速传动比 i = 34/19×33/26×39/17×(1+66/14) =29. 774; 中速传动比 i = 34/19×34/25×39/17×(1+66/14) =31. 904; 低速传动比 i = 34/19×36/23×39/17×(1+66/14) =36. 718; 4. 2. 4. 2 输出转速 采煤机电动机的额定转速寻常为 1460~1475 转/分。 本机采用 YBCS4250C 型电机, 功率为 250KW, 电压 1140V, 转速 1476r/min。 输出转速: 高速 n = 1476/i = 1476/29. 774 = 49. 6(r/min); 中速 n = 1476/i = 1476/31. 904 = 46. 3(r/min); 低速 n = 1476/i = 1476/36. 718 = 40. 2(r/min); 4. 2. 5 各轴承选用的规格和代号 采煤机中普及采用滚动轴承。 适合采煤机载荷重而尺寸受到正经节制的特色, 本采煤机采用调心滚子轴承和圆柱滚子轴承。 序号 轴承代号 4. 2. 6 滚筒采煤机的摇臂1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 NJ220E 22218C NJ19 22219C 22224C 22222C 22222C 42136 22314C 22224C [14] 采煤机摇臂是采煤机的环节部件, 布局杂乱, 不原则。 它的一端联接截割滚筒, 一端接电机。 电机过程众级齿轮传动, 将动力传给滚筒, 齿轮轴通过轴承安置正在摇臂上。 本机采用弯摇臂, 摇臂长度为2055. 02mm。 摇臂上摆角36. 3 , 下摆角17. 3 。 4-5 采煤机摇臂壳简图 1、 2、 3、 4、 5、 6 工艺基准块 4. 2. 7 截割部减速器的润滑 采用飞溅润滑时, 油面身分应相宜, 使润滑油能被转动的齿轮溅到啮合面上,同时也甩到箱壁上, 以利散热, 轴承也应获取须要的润滑。 减速器的轴摆设正在统一水准或亲近统一水准, 润滑成就寻常较好。 飞溅润滑的便宜是: 润滑强度高, 散热疾, 对润滑油的粘度蜕化和杂质不敏锐, 也不要增加润滑兴办。 但当采煤机正在倾斜煤层中就业时, 润滑油聚集正在低处, 位于高处的传动件润滑条目较差。 为了确保寻常的润滑条目, 应避免加快器过长, 如不成避免, 应将减速器内腔分开成几个独立油池。 摇臂减速器的润滑是个出格的题目。 当摇臂下倾, 滚筒截割底煤时, 摇臂内的润滑油积正在端头; 反之, 上倾截割顶煤时, 摇臂端头的齿轮得不到精良的润滑。 为懂得决这个题目, 需创立回油装配。 此外为了 确保喷油润滑体例能寻常就业, 须要创立过滤器、 流量监测元件和油位指示器等。 采煤机摇臂和机头减速箱相联处, 支承摇臂套的轴承载荷重而运动速率 很低, 滚筒轴切近煤壁处的轴承, 载荷也很大, 这些轴承最好与截割部减速器隔离,采用压力注油器按期注入润滑脂。 过程施行证实大功率采煤机截割部应采用极压工业齿轮油。 这种油是正在齿轮油中插手极压增加剂, 以改良油液的品德, 提升抗磨性和抗烧结性。 本机正在齿轮腔中加注 N320 硫磷工业齿轮油。 5 滚筒采煤机的紧要技巧参数和配套兴办 采高(m): 1. 6~3. 2 截深(m): 0. 63; 0. 66 适合倾角: 液压牵引40 电牵引15 (35 ) 滚筒直径(m): 1. 4; 1. 6 滚筒转数(r/min): 49. 6; 46. 3; 40. 2 摇臂长度(mm): 2055. 02 摇臂摆动核心距(mm): 6400 牵引力(KN): 液压牵引 500; 417 电牵引 524; 437 牵引速率(m/min): 液压牵引 0~5. 7; 0~6. 9 电牵引 0~8 牵引型式: 电液交流, 无链, 销轨 机面高度(mm): 1100; 1200 最小卧底量(mm): 337(机面高 1100mm) ; 237(机面高 1200mm) 灭尘形式: 外里喷雾 装机功率(KW): 2×250+2×40+11 电压(V): 1140 机重(T): 36 输送机: SGZ-830/630 SGZ-764/500 SGZ-730/320 支架: ZZS5600/14/25 等 电机 型号; YBCS4-250C 功率: 250KW 电压: 1140V 转速: 1476r/min 6 本机的紧要特色 1) 机身矮, 装机功率大。 截割电机容量调动边界宽。 2) 整机为无底托架积木式组合布局。 各部件之间为干式对接, 对接面之间无任何机器或液压传动干系。 机身 三大部件之间行使高强度 T 形螺栓和四个楔形哑铃销以及两个150 定位销相联和紧固, 提升了大部件之间 联接的牢靠性。 3) 截割电机、 牵引电机的启动、 松手等操作采用盘旋开合支配外, 其余支配如牵引速率调动、 目标设定、 左 右摇臂的起落, 急停等操作均由设正在机身两头操作站的按钮实行支配, 操作纯粹、 简单。 4) 全数电机横向摆设。 机器传动都是直齿传动。 电机、 行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出。 故传动效力 高, 容易安置和保卫。 5) 液压体例打算合理, 采用集成阀块布局, 管途少, 相联牢靠; 时常调动的阀设正在液压箱体外, 便于检修和 改换; 液压元件整个选用专业厂家的各牌产物, 如调高泵选用 A2F12R4P1,机能安静, 技巧牢靠。 6) 截割机器传动链设有扭矩轴过载包庇装配, 并设有强制润滑冷却体例,提升了传动件, 支承件的行使寿 命。 9) 截割部采用四行星单浮动布局, 承载材干大, 减小结束构尺寸。 采用大角度弯摇臂打算, 加大过煤空间, 提升装煤成就, 卧底量大。 10) 确保牢靠性及行使寿命, 传动体例中的轴承和高速端的油封采用进口件, 齿轮质料选用邦内最好的钢种 18Cr2Ni4WA(军工质料)。 11) 采用强力耐磨滚筒, 提升割煤成就和滚筒寿命, 下降截齿耗费量和用户本钱。 12) 可通过改换电控部或液压传动部而成为换取变频调速电牵引或液压牵引采煤机以竣工电液交流, 而其它 部件通用。 两动力输入部位可安置液压马达, 也可安置 40Kw 牵引电机。 两种体式联接尺寸一样。 13) 调高油缸与调高液压锁采用离别摆设, 液压锁置于壳体空腔内, 翻开 盖板即可取出液压锁, 简单井下查 找妨碍和改换调高油缸、 液压锁等维修就业。 14) 行走箱与牵引部为干式对接, 拆行走箱后, 牵引部不漏油。 行走箱内为干油润滑, 行走轮轴承寿命高。 7 技巧和经济剖释 不绝往后, 采煤机的生长目标都是向大功率、 高效力、 采掘厚煤层方面生长。这适合邦内目前的煤炭采掘业的本质环境。 正在以前良众采煤机也一经开头采用众电机驱动采煤机, 以提升采煤机的功率。 本机摄取了 昔人的施行履历, 采用众电机横向摆设电牵引。 两台截割部差别由两个 250KW 的电动机驱动, 牵引部以及其他的辅助装配由独自的 2 个 40KW 的电动机或者液压马达驱动。 此外, 该机还可通过改换电控部及液压传动部面成为换取变频调速电牵引或液压牵引采煤机, 而且可通过改换行走部和支承组件, 造成 1. 1m 和 1. 2m 两种机面高度, 而其它部件通用。 本机机身矮, 装机功率大。 截割电机容量调动边界宽。 为了 加宽截割电机的功率调动边界, 采煤机截割部打算强度为 300Kw, 电机容量调动边界为 150~300Kw,通过调动截割电机容量, 可竣工一机众型。 从而可以更好地适合差异就业面煤质蜕化哀求。 三种容量截割电机的联接尺寸齐备一样。 可采中厚偏薄煤层中的硬煤, 是采高边界 1. 5~3. 2m 硬煤层拣选的理思机型。 该采煤机可能按照各个煤矿企业煤层的差异, 坐蓐差异的机型以适合墟市的哀求, 提升产物坐蓐的灵敏性。 此外也节减了研发打算的韶华和资金。 该机机器传动都是直齿传动。 电机、 行走箱驱动轮组件等均可从老塘侧抽出。故传动效力高, 容易安置和保卫。 截割机器传动链设有扭矩轴过载包庇装配, 并设有强制润滑冷却体例, 提升了传动件, 支承件的行使寿命。 确保牢靠性及行使寿命,传动体例中的轴承和高速端的油封采用进口 件, 齿轮质料选用邦内 最好的钢种 18Cr2Ni4WA(军工质料)。 固然这些质料价钱未便宜, 但质料优异, 可以确保采煤机的寻常就业韶华, 提升采煤机的坐蓐效力。 这就应了那句买的贵, 用的低贱的俗话。 机械采用了 强力耐磨滚筒, 提升割...