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【摘 要】随着我国的煤炭开采行业的不断发展,我国的相关设备和技术也在不断完善,我国在上世纪80年代就开始引进国外的先进技术和设备对我国的采煤质量予以改进,最近几年,随着科技日新月异的发展,我国也逐渐研制出了新型大采高采煤机的研究和改进,这种采煤机具有非常明显的优势,它对于资源的利用是非常小的,但是却能够产生非常好的效果。本文主要探讨了新型大采高采煤机设计。
【关键词】采煤机;小滚筒;小功率;大采高
在我国的采煤机研究过程中,实现大高采的途径通常就是将小规模的采煤机功能进一步增强,无论是在体积上还是性能上都要比小型的采煤机要更加突出,具体来说就是要将割煤滚筒的体积增大,同时也要相应提高整个设备的运行功率,同时对摇臂的长度要进行适当的加长,这样也就把整个机械的效能进行有效的提升。
1.主要技术特点
(1)采煤机的主体结构主要是多点击横向布置,各个关键环节之间不是相互联结的,它们具有非常强的独立性,可以有效防止各个部件之间出现连接不牢固从而导致漏液现象的发生。
(2)采煤机能够按照自己的方式进行组合工作面,能够顺利完成7.5米的大高采,同时对7.5米以下的煤层能够实现更好的采煤效果。
(3)采煤机能够对我国7米厚的煤层一次性完成,装机功率占据着非常大的优势,而且在采煤机的直径方面也占据着很多的优势,机械整体的体积非常小,结构的紧密型强,装机功率也不是很高,所以在正常的使用过程中也能够节约一部分的资源和能源,这种采煤机能够适应多种地质条件,同时还能够在不同的环境中顺利完成煤矿的开采工作。
(4)采煤机在设置的过程中采用的都是横向布置方式,所以在井下施工时无论是安装还是检修都有着非常大的优势,安装、维修和维护非常的方便。
(5)采煤机有液压系统,液压系统的性能还非常强在设计上趋于合理,在多数情况下使用非常方便,在运行的过程中能够有效地提高工作效率,采用的技术处于相对领先的水平,安全性强,在正常使用的过程中比其他的采煤机使用时间都长。对于经常使用的元件采用了合理的保护技术,这样对于整个结构中油缸的安装和检修工作都是非常有利的,既体现了安全性,又体现了便捷性。
2.采煤机结构
新型采煤机在设计理念上和传统的采煤机有着很大的不同吧,在新型采煤机当中采用了直径长度为2米的小滚筒加组合式摇臂,最终实现了对7.5米的大高采。
(1)这种采煤机使用的焊接结构比较特殊,采用的是分段抽屉式焊接结构,采空侧的设置不是传统封闭式的设计,以供构建了5个腔室,3个分机架之间采用的焊接方式也比较可靠,这种机架的整体结构非常清晰,加工比较方便快捷,没有很高的难度,而且比以往的结构具有更高的强度,有较高的牵引力,在井下的拆装十分方便,同时也能够为结构的运输提供便利。
(2)由于在开采的过程中工作面的高度比较大,在进行摇臂设计时通常会将其分成两级,一级摇臂当中有电机和机械传动等装置,能够实现机械化的开采,而二级摇臂是金属结构,焊接技术也非常好,所以具有非常大的强度。
(3)牵引部分采用的是在世界范围内都非常先进的技术,相应的系统优越性也非常强这种系统能够产生比较大的牵引力,能够依靠变频无级调速来推动整个采煤机的稳定高效运行。
(4)使用的采煤工艺也在世界上处于一流的水平,在割放综合作用下能够有效的提升采煤机的工作效率和工作质量。
2.1牵引传动部
该采煤机的牵引传动部共有左、右对称的2个,分别布置在采煤机老塘侧的机架两端,并且用高强度螺栓和楔块紧固在采煤机主机架上,和主机架形成一体结构。每个牵引部安装了一个销轨行走轮,销轨行走轮与刮板输送机上的销轨相啮合,销轨行走轮的转动带动采煤机沿着刮板输送机的销轨行走。每个牵引传动箱上都装有一个液动行走制动器,当采煤机停止行走时,行走制动器就靠采煤机液压系统的压力油起作用,防止采煤机在刮板输送机上下滑。左、右牵引传动箱是相同的,都可以安装在采煤机主机架两端头中任何一端,但是当左、右牵引传动箱需要调换安装位置时,必须把牵引传动箱上下翻转过来,并将放油堵与透气塞调换位置。外牵引可以安装在采煤机主机架两端的任何一端,不需要改变任何部件和位置。
2.2截割部
(1)截割部组成。截割部由一级摇臂、二级摇臂、调高油缸、举升油缸和割煤滚筒组成。2个截割机构分别对称地布置在采煤机的左、右两端,与主机架铰接在一起。
(2)采煤机一级摇臂由一台250kW异步电动机驱动。电动机的动力通过两级直齿轮传动和两级行星齿轮传动传递到行星头上,行星头带动割煤滚筒旋转割煤。
(3)采煤机二级摇臂是为了采煤机能达到7.5m大采高做的一个焊接结构件,里面没有任何的机械传动,就是一个纯粹的框架梁,中间有布置电缆、油管和水管空间,结构简单、可靠耐用。
2.3液压系统
采煤机液压系统包括:一级摇臂升降回路、二级摇臂升降回路、行走制动回路3部分。液压系统是采煤机的一个重要组成部分,它的作用是将油泵电机的机械能转化为油液的液压能。为采煤机的摇臂调高提供动力支持,同时为采煤机牵引部的制动器提供控制压力油,在采煤机需要制动时,给采煤机提供有效制动保护泵站的结构,由电机装配、油箱、阀组、蓄能器等元件组成。各元件均可从主机架的采空侧抽出,便于安装与维修。电机装配位于泵站系统的左边,它主要由20kW的异步电动机、调高油泵、内外花键、距离套、法兰盘等组成。电机通过内外花键的机械传动,将电动机的动力直接传递给调高油泵使其旋转,完成调高油泵的吸油、排油动作。油箱由透气塞、注油口、温度表、压力表组、油位计、吸油过滤器、回油过滤器和放油堵等组成。本油箱体积大,可以装足够的液压油。油箱的作用有2个:①为液压系统提供动力油源;②可以使从液压系统回来的热油得到充分的冷却。油箱中焊有上、下隔板,避免了液压系统回油飞溅气泡和沉积物进入油箱吸油一侧。
3.结语
新型的大采高采煤机能够更好地体现出采煤机优良的性能,对传统采煤机的一些不足能够有效地进行改进,同时还应用了很多世界先进的技术和设备,能够在采煤工作中充分地体现出其优越性,所以在以后的煤炭开采中能够得到非常广泛的应用,当今这一阶段就是要不断对技术进行推广,使其在更广阔的范围得到应用,从而不断推进我国煤炭开采技术的不断发展和进步。
【参考文献】
[1]王德春.多电机横向布置电牵引采煤机的设计[J].煤矿机械,2011(05).
[2]卢双,廉自生.综采工作面设备尺寸配套分析[J].煤矿机械,2011(05).
【关键词】采煤机;小滚筒;小功率;大采高
在我国的采煤机研究过程中,实现大高采的途径通常就是将小规模的采煤机功能进一步增强,无论是在体积上还是性能上都要比小型的采煤机要更加突出,具体来说就是要将割煤滚筒的体积增大,同时也要相应提高整个设备的运行功率,同时对摇臂的长度要进行适当的加长,这样也就把整个机械的效能进行有效的提升。
1.主要技术特点
(1)采煤机的主体结构主要是多点击横向布置,各个关键环节之间不是相互联结的,它们具有非常强的独立性,可以有效防止各个部件之间出现连接不牢固从而导致漏液现象的发生。
(2)采煤机能够按照自己的方式进行组合工作面,能够顺利完成7.5米的大高采,同时对7.5米以下的煤层能够实现更好的采煤效果。
(3)采煤机能够对我国7米厚的煤层一次性完成,装机功率占据着非常大的优势,而且在采煤机的直径方面也占据着很多的优势,机械整体的体积非常小,结构的紧密型强,装机功率也不是很高,所以在正常的使用过程中也能够节约一部分的资源和能源,这种采煤机能够适应多种地质条件,同时还能够在不同的环境中顺利完成煤矿的开采工作。
(4)采煤机在设置的过程中采用的都是横向布置方式,所以在井下施工时无论是安装还是检修都有着非常大的优势,安装、维修和维护非常的方便。
(5)采煤机有液压系统,液压系统的性能还非常强在设计上趋于合理,在多数情况下使用非常方便,在运行的过程中能够有效地提高工作效率,采用的技术处于相对领先的水平,安全性强,在正常使用的过程中比其他的采煤机使用时间都长。对于经常使用的元件采用了合理的保护技术,这样对于整个结构中油缸的安装和检修工作都是非常有利的,既体现了安全性,又体现了便捷性。
2.采煤机结构
新型采煤机在设计理念上和传统的采煤机有着很大的不同吧,在新型采煤机当中采用了直径长度为2米的小滚筒加组合式摇臂,最终实现了对7.5米的大高采。
(1)这种采煤机使用的焊接结构比较特殊,采用的是分段抽屉式焊接结构,采空侧的设置不是传统封闭式的设计,以供构建了5个腔室,3个分机架之间采用的焊接方式也比较可靠,这种机架的整体结构非常清晰,加工比较方便快捷,没有很高的难度,而且比以往的结构具有更高的强度,有较高的牵引力,在井下的拆装十分方便,同时也能够为结构的运输提供便利。
(2)由于在开采的过程中工作面的高度比较大,在进行摇臂设计时通常会将其分成两级,一级摇臂当中有电机和机械传动等装置,能够实现机械化的开采,而二级摇臂是金属结构,焊接技术也非常好,所以具有非常大的强度。
(3)牵引部分采用的是在世界范围内都非常先进的技术,相应的系统优越性也非常强这种系统能够产生比较大的牵引力,能够依靠变频无级调速来推动整个采煤机的稳定高效运行。
(4)使用的采煤工艺也在世界上处于一流的水平,在割放综合作用下能够有效的提升采煤机的工作效率和工作质量。
2.1牵引传动部
该采煤机的牵引传动部共有左、右对称的2个,分别布置在采煤机老塘侧的机架两端,并且用高强度螺栓和楔块紧固在采煤机主机架上,和主机架形成一体结构。每个牵引部安装了一个销轨行走轮,销轨行走轮与刮板输送机上的销轨相啮合,销轨行走轮的转动带动采煤机沿着刮板输送机的销轨行走。每个牵引传动箱上都装有一个液动行走制动器,当采煤机停止行走时,行走制动器就靠采煤机液压系统的压力油起作用,防止采煤机在刮板输送机上下滑。左、右牵引传动箱是相同的,都可以安装在采煤机主机架两端头中任何一端,但是当左、右牵引传动箱需要调换安装位置时,必须把牵引传动箱上下翻转过来,并将放油堵与透气塞调换位置。外牵引可以安装在采煤机主机架两端的任何一端,不需要改变任何部件和位置。
2.2截割部
(1)截割部组成。截割部由一级摇臂、二级摇臂、调高油缸、举升油缸和割煤滚筒组成。2个截割机构分别对称地布置在采煤机的左、右两端,与主机架铰接在一起。
(2)采煤机一级摇臂由一台250kW异步电动机驱动。电动机的动力通过两级直齿轮传动和两级行星齿轮传动传递到行星头上,行星头带动割煤滚筒旋转割煤。
(3)采煤机二级摇臂是为了采煤机能达到7.5m大采高做的一个焊接结构件,里面没有任何的机械传动,就是一个纯粹的框架梁,中间有布置电缆、油管和水管空间,结构简单、可靠耐用。
2.3液压系统
采煤机液压系统包括:一级摇臂升降回路、二级摇臂升降回路、行走制动回路3部分。液压系统是采煤机的一个重要组成部分,它的作用是将油泵电机的机械能转化为油液的液压能。为采煤机的摇臂调高提供动力支持,同时为采煤机牵引部的制动器提供控制压力油,在采煤机需要制动时,给采煤机提供有效制动保护泵站的结构,由电机装配、油箱、阀组、蓄能器等元件组成。各元件均可从主机架的采空侧抽出,便于安装与维修。电机装配位于泵站系统的左边,它主要由20kW的异步电动机、调高油泵、内外花键、距离套、法兰盘等组成。电机通过内外花键的机械传动,将电动机的动力直接传递给调高油泵使其旋转,完成调高油泵的吸油、排油动作。油箱由透气塞、注油口、温度表、压力表组、油位计、吸油过滤器、回油过滤器和放油堵等组成。本油箱体积大,可以装足够的液压油。油箱的作用有2个:①为液压系统提供动力油源;②可以使从液压系统回来的热油得到充分的冷却。油箱中焊有上、下隔板,避免了液压系统回油飞溅气泡和沉积物进入油箱吸油一侧。
3.结语
新型的大采高采煤机能够更好地体现出采煤机优良的性能,对传统采煤机的一些不足能够有效地进行改进,同时还应用了很多世界先进的技术和设备,能够在采煤工作中充分地体现出其优越性,所以在以后的煤炭开采中能够得到非常广泛的应用,当今这一阶段就是要不断对技术进行推广,使其在更广阔的范围得到应用,从而不断推进我国煤炭开采技术的不断发展和进步。
【参考文献】
[1]王德春.多电机横向布置电牵引采煤机的设计[J].煤矿机械,2011(05).
[2]卢双,廉自生.综采工作面设备尺寸配套分析[J].煤矿机械,2011(05).