论文部分内容阅读
【摘 要】近年来我国薄煤层采煤机技术取得了长足的进步,特别是骑槽式薄煤层采煤机的总功率已经达到940KW,牵引力达到600KN。对于设计大功率薄煤层采煤机既需要机面矮、机身薄,又需要过煤高度大,同时需要同质量的功率密度大,这些互为矛盾的要素使得设计薄煤层大功率采煤机难度加大,为满足高产高效采煤的需要,设计采煤机时,需要对影响采煤机过煤能力的相关要素进行优化设计,下面就采煤机的过煤能力进行初步探讨。
【关键词】薄煤层采煤机;过煤高度;机面高度;过煤能力
1.前言
骑槽式采煤机为机身骑或跨于工作面输送机槽上方或侧面工作的采煤机[1],对于骑槽式薄煤层采煤机在设计过程中需要机面矮、机身薄,又需要过煤高度大,同时需要同质量的功率密度大。我们从采煤机的中部断面图(1)可以看出,H=H1+H2+H3,其中H为采煤机机面高度;H1为过煤高度,采煤机机身下面到刮板运输机中板的高度;H2为机身厚度;H3为刮板运输机中板的高度。
由于机面高度H受采高范围限制,在三机配套时基本已经确定,另外,刮板运输机中板高度H3也由刮板运输机的运输能力而确定。由于薄煤层采煤机已经朝着大功率方向发展,采煤机的割煤能力高效,同样需要其过煤能力与其适应,因此需要优化过煤高度H1与机身厚度H2两个相互矛盾的参数,使其满足薄煤层工作面高产高效的需要。
2.骑槽式薄煤层采煤机几种布置形式过煤能力的比较
骑槽式薄煤层采煤机机身宽度方向一般有两点支撑在刮板运输机两侧,老塘侧由导向滑靴支撑,煤壁侧由平滑靴支撑。煤壁侧平滑靴支撑有两种形式:一种为骑槽帮形式,平滑靴支撑在刮板运输机槽帮上,如图(1)所示;另一种为骑铲板形式,平滑靴支撑在刮板运输机铲板上,如图(2)所示。骑槽帮形式的机身一般分为三段厚度,刮板运输机销排上方为机身厚度为H6;刮板运输机中板上方机身厚度为H2,煤壁侧槽帮上方机身厚度为H4,三者间H4>H6>H2。骑铲板形式的机身一般分为四段厚度,刮板运输机销排上方为机身厚度为H6;刮板运输机中板上方机身厚度为H2,煤壁侧槽帮上方机身厚度为H5,铲板上方机身厚度为H4,四者间H4>H5>H6>H2。
采用这种布置方式主要因为受机面高度限制槽帮上方机身厚度H4不能太大,所以只能采用2级直齿+2级行星传动的形式,行星机构布置在H2段,机身厚度受齿圈影响不能太小,因此这种布置方式的过煤高度小,过煤量小,特别是过大块煤的能力差。
图(2)一般适合选用行星减速机构在H4、H5段布置的方式,如图(4)所示,采用这种布置方式的牵引传动一般可以采用3级直齿传动+1级行星传动或2级直齿+2级行星传动,然后在机身H2段由一长轴把动力传到行走轮,这样机身H2段的厚度可以减小很多,因此这种布置方式的过煤高度大,过煤量大,特别是过大块煤的能力强。
3. 其他影响薄煤层采煤机过煤量的因素
对于中厚煤层采煤机和小功率薄煤层采煤机机身厚度是影响采煤机过煤量的主要因素,但目前随着大截割功率薄煤层采煤机的发展,采煤机摇臂截割电机部位的机壳厚对过煤量也有很大影响,如图(5)所示,K为摇臂电机部位壳体下底面到刮板运输机中板的高度,K的大小应该接近H1或大于H1为合适,这样才保证正常的过煤量。
薄煤层采煤机过煤高度较小,当工作面起伏较大时会出现如图(6)所示的情况,采煤机机身中间部分的过煤高度为K1,当K1 由于薄煤层采煤机过煤高度和过煤断面有限,在采煤时要注意煤炭的块度不易过大,这需要从滚筒转速和滚筒的设计入手,使采煤机块煤率适当。另外采煤机工艺也很重要,要根据工作面实际条件正当选择采煤机前滚筒是先割顶还是先割底,这样会避免大块煤的产生。对于选择骑槽帮形式的单滚筒薄煤层采煤机,采用摇臂布置在刮板運输机机头方向(与运煤同向),并双向割煤的采煤机工艺,这样布置方式的采煤机过煤高度H1可以很小,因为采煤机机身下方只有很少量的过煤。
【关键词】薄煤层采煤机;过煤高度;机面高度;过煤能力
1.前言
骑槽式采煤机为机身骑或跨于工作面输送机槽上方或侧面工作的采煤机[1],对于骑槽式薄煤层采煤机在设计过程中需要机面矮、机身薄,又需要过煤高度大,同时需要同质量的功率密度大。我们从采煤机的中部断面图(1)可以看出,H=H1+H2+H3,其中H为采煤机机面高度;H1为过煤高度,采煤机机身下面到刮板运输机中板的高度;H2为机身厚度;H3为刮板运输机中板的高度。
由于机面高度H受采高范围限制,在三机配套时基本已经确定,另外,刮板运输机中板高度H3也由刮板运输机的运输能力而确定。由于薄煤层采煤机已经朝着大功率方向发展,采煤机的割煤能力高效,同样需要其过煤能力与其适应,因此需要优化过煤高度H1与机身厚度H2两个相互矛盾的参数,使其满足薄煤层工作面高产高效的需要。
2.骑槽式薄煤层采煤机几种布置形式过煤能力的比较
骑槽式薄煤层采煤机机身宽度方向一般有两点支撑在刮板运输机两侧,老塘侧由导向滑靴支撑,煤壁侧由平滑靴支撑。煤壁侧平滑靴支撑有两种形式:一种为骑槽帮形式,平滑靴支撑在刮板运输机槽帮上,如图(1)所示;另一种为骑铲板形式,平滑靴支撑在刮板运输机铲板上,如图(2)所示。骑槽帮形式的机身一般分为三段厚度,刮板运输机销排上方为机身厚度为H6;刮板运输机中板上方机身厚度为H2,煤壁侧槽帮上方机身厚度为H4,三者间H4>H6>H2。骑铲板形式的机身一般分为四段厚度,刮板运输机销排上方为机身厚度为H6;刮板运输机中板上方机身厚度为H2,煤壁侧槽帮上方机身厚度为H5,铲板上方机身厚度为H4,四者间H4>H5>H6>H2。
采用这种布置方式主要因为受机面高度限制槽帮上方机身厚度H4不能太大,所以只能采用2级直齿+2级行星传动的形式,行星机构布置在H2段,机身厚度受齿圈影响不能太小,因此这种布置方式的过煤高度小,过煤量小,特别是过大块煤的能力差。
图(2)一般适合选用行星减速机构在H4、H5段布置的方式,如图(4)所示,采用这种布置方式的牵引传动一般可以采用3级直齿传动+1级行星传动或2级直齿+2级行星传动,然后在机身H2段由一长轴把动力传到行走轮,这样机身H2段的厚度可以减小很多,因此这种布置方式的过煤高度大,过煤量大,特别是过大块煤的能力强。
3. 其他影响薄煤层采煤机过煤量的因素
对于中厚煤层采煤机和小功率薄煤层采煤机机身厚度是影响采煤机过煤量的主要因素,但目前随着大截割功率薄煤层采煤机的发展,采煤机摇臂截割电机部位的机壳厚对过煤量也有很大影响,如图(5)所示,K为摇臂电机部位壳体下底面到刮板运输机中板的高度,K的大小应该接近H1或大于H1为合适,这样才保证正常的过煤量。
薄煤层采煤机过煤高度较小,当工作面起伏较大时会出现如图(6)所示的情况,采煤机机身中间部分的过煤高度为K1,当K1