薄煤层采煤机结构特点及装煤效果分析.pdf

节架间距，当支架下滑时，使支架复位。 其结构采用 兜角式和平拉式（见图2）。 平拉式即调架千斤顶的 两端安有连接头，连接头与支架的底座相连，通过 调架千斤顶的推拉实现调架； 图2排头支架防滑图 1.导向筒2.兜角千斤顶3.支架底座4.调架千斤顶5.调架座 （2）排头支架防倒，其作用是如果支架歪倒时， 把支架扶正，其结构采用斜拉式，见图3。 图3排头支架防倒图 1.调架千斤顶2.圆环链 2.5工作面防飞矸方案 （1）增加刮板输送机挡煤板的高度，防止飞矸 从工作面飞出，保护了操作人员的安全； （2）在支架前立柱之间安装防护网,用来阻挡小 块煤的飞出,保护操作人员的安全。 2.6其他 （1）采煤机采用本机操作和遥控操作相结合， 在无特殊情况下，采用遥控操作； （2）为了便于操作人员行走，在液压支架上配 有人梯和扶手。 3结语 控制工作面设备稳定性以及合理选择采煤工 艺是大倾角综采工作面高产高效的关键,也是保证 大倾角工作面顺利推进的基础。 随着煤炭生产的发 展,装备以及管理、技术水平的进一步提高,大倾角 综采工作面的开采将取得更好的社会、经济效益。 参考文献 ［1］王星亮.煤矿机械化开采［M］.北京化学工业出版社，2008. ［2］王国法.液压支架技术［M］.北京煤炭工业出版社，1999. 作者简介 柯昌青（1981-），安徽宣城人，工程师, 2009年毕业于 哈尔滨工业大学机械制造及其自动化专业，主要从事煤矿综采工作面 设备的配套与研究工作， 电话024-31808278， 电子信箱kecqsany. . 责任编辑马宝玲收稿日期2011－07－12 煤矿机械 Coal Mine Machinery Vol.33 No.01 Jan. 2012 第33卷第01期 2012年01月 0前言 我国薄煤层资源丰富，分布广泛，且煤质较好。 我国薄煤层的储量占全部可采储量的20左右。 随 着能源市场的需求，各类薄煤层采煤机的研制生产 也快速发展。 1薄煤层采煤机结构特点 国内薄煤层采煤机按机身布置方式主要有骑输 送机和爬底板2类，当采高＞0.8～0.9 m时，多采用骑输 送机式采煤机；当采高＜0.8 m时，可选用爬底板式采煤 机。 国内几种典型骑输送机式采煤机如表1所示。 薄煤层采煤机结构特点及装煤效果分析 高晓旭， 徐衍振， 王雷 （三一重型装备有限公司， 沈阳110027） 摘要 通过比较几种典型薄煤层采煤机参数,介绍了我国薄煤层采煤机的结构特点，分析了 螺旋滚筒的结构参数、工作参数对薄煤层采煤机装煤效果的影响，并讨论了几种常见摇臂结构形 式的特点以及装煤效果。 关键词 薄煤层； 采煤机； 螺旋滚筒； 装煤效果 中图分类号TD421.6文献标志码A 文章编号1003 － 0794（2012）01 － 0224－ 03 Analysis of Structural Features and Loading Coal Effect for Thin-seam Shearers GAO Xiao-xu，XU Yan-zhen，WANG Lei Sany Heavy Equipment Co., Ltd., Shenyang 110027, China Abstract The structural features of China’s thin-seam shearers are reviewed by comparing with the parameters of several classical thin-seam shearers, and it is analyzed that the structure and operating parameters of spiral drum impact on loading coal effect for thin-seam shearers, and then it has been discussed the structural characteristic and loading coal effect for several common ranging arm. Key words thin-seam; shearer; spiral drum; loading coal effect 1 2 345 12 224 表1国内几种典型薄煤层采煤机基本情况 薄煤层工作面煤层较低,这就要求采煤机机身 矮,却要有足够的功率,通常功率不应低于100～ 200 kW,机身尽可能短,以适应煤层的波状起伏,要 有足够的过煤和过机空间高度。 一些薄煤层采煤机 通过采用反装销排的方式增加过煤空间，如表1中 所列举4种采煤机均为反装销排结构，而薄煤层采 煤机机面高度很大程度上受限制于电机直径较大、 传动齿轮及轴承尺寸较大，要实现这2方面的技术 突破比较困难，采用摇臂双电机并联控制，一定程 度上可以减小摇臂外形尺寸， 增大摇臂过煤空间， 但也需考虑摇臂壳体强度的问题， 如表1中MG2 40/182-WD采煤机。 2采煤机装煤效果 影响薄煤层采煤机滚筒装煤效果的因素很 多，包括滚筒结构参数滚筒直径、截深、螺旋升 角、螺旋叶片的旋向和头数；工作参数转速、转 向、牵引速度、摇臂过煤空间、俯仰采角度以及煤 质特性等。 （1）滚筒参数对装煤效果的影响 采煤机滚筒直径参照所采煤层厚度选择，通常 至少大于煤层厚度的一半， 滚筒筒毂直径越小，螺 旋叶片的运煤空间越大，有利于装煤，通常筒毂直 径与滚筒直径的比值为0.4～0.6。 薄煤层采煤机需要 较小的滚筒直径，而薄煤层采煤机过断层、割夹矸 煤、割顶底板的情况较多，要求采煤机截割头具有 较高的强度， 因此限定了滚筒轮毂直径不能太小， 螺旋叶片的高度降低，使其对煤的旋转推移面积减 小，造成装煤效果不好。 薄煤层采煤机的滚筒转向是向内旋的,即左滚 筒用右螺旋叶片,并顺时针旋转;右滚筒则相反。 行 进方向的前滚筒回转方向与碎煤下落的方向相反， 碎煤下落运动受到螺旋叶片的阻滞，故下落时间较 长，碎煤被螺旋叶片刮板输送机运走，因而煤在装 载过程中被重复破碎的可能性较小，装载比能耗较 低，且可能不用挡煤板而获得较好的装煤效果。 另 外从采煤机整机受力角度分析，这样可以提高采煤 机机身的稳定性。 目前，国内同类型的薄煤层采煤机多采用摇臂 上安装挡煤板来辅助提高装煤效果。 如图1所示为 弧形挡煤板，其与煤接触的边缘多做成刃状，以利 于挡煤板刮煤，且其重量要适中，过重会增加摇臂 负载，降低传动件的寿命；过轻又会出现跳动，使得 采煤过程中的后滚筒的浮煤较多。 另外国内各个厂 家所做的弧形挡煤板的结构也有差异，其中图1中 弧形两端固定、中间走煤的装煤效果较好。 图2所 示为门式挡煤板，挡煤板通过一条铁链拉动，以调 整挡煤板的角度。 图1弧形挡煤板图2门式挡煤板 对于薄煤层采煤机的小直径滚筒装煤问题多 从螺旋叶片头数和叶片的螺旋升角调整来解决装 煤问题,但往往效果也不理想,小直径螺旋滚筒抛 煤位置低、排煤受到机身的阻碍,而且滚筒转速往 往都较高,形成大量循环煤以及大量的煤被抛到螺 旋滚筒回转方向的后面,因此叶片的螺旋升角与滚 筒叶片的推煤作用与滚筒和刮板输送机的间距、刮 板输送机的中部槽高度有关系。 如图3所示，螺旋 滚筒与刮板输送机围成的空间可描述为 tan α H-（Rc-Rg） AB tan β H AB “ 式中H中部槽高度，mm; A中部槽上铲煤板宽度，mm; B螺旋滚筒卸载端的端面与铲煤板间距 离，mm； Rc螺旋滚筒直径，mm； Rg螺旋滚筒筒毂直径，mm。 图3推煤空间 螺旋滚筒与刮板输送机的间距（AB）在配套关 系许可的条件下,铲间距B越小越利于抛推装煤,实 际中可不改变截齿的轴向相对位置,在保证不与刮 板输送机铲板以及液压支架顶梁干涉的情况下，适 当延长滚筒叶片出煤端长度。 （2）摇臂形式对装煤效果的影响 目前摇臂常见的结构形式为直摇臂和弯摇臂2 种（见图4）。 表1中所列举的几种机型，除MG100/ 238-BWD为直摇臂外，其余均为弯摇臂。 型号 MG100/245-BW MG240/182-WD MG100/238-BWD MG80/188-BWD 装机总功率/kW 245 182 238 188 机面高度/mm 670 550 580 560 采高范围/m 0.8～1.5 0.8～1.4 0.8～1.4 0.8～1.5 牵引形式 无链液压牵引 非机载变频电牵引 非机载无链电牵引 非机载无链电牵引 第33卷第01期Vol.33No.01薄煤层采煤机结构特点及装煤效果分析高晓旭，等 BA β α 2Rc 2Rg 225 （a）直摇臂（b）弯摇臂 图4摇臂形式 弯摇臂的优点在于获得较好的装煤效果，缺点 在于可能出现摇臂弯曲段与支架下沿干涉的现象， 对于滚筒向内旋的薄煤层采煤机，弯摇臂下的过煤 空间几乎不过煤， 但对滚筒外旋的薄煤层采煤机， 弯摇臂的装煤效果还是明显的。 直摇臂避免了在某一采高时弯曲段与支架下 沿干涉的现象，但装煤效果不如弯摇臂好，另外直 摇臂结构的摇臂主体可以实现左右互换，降低了设 计成本，增加了整机的通用化率。 哈尔滨煤矿机械研究所研究设计了一种薄煤 层采煤机摇臂结构，如图5所示。 摇臂单电机安装 于煤壁侧，三级直齿传动，末级为行星机构，截割头 与摇臂电机间设计为内空结构，并且直齿传动腔向 采空侧移动一定距离，这样摇臂有了足够的过煤空 间，使得其可以更好地应用于采煤机滚筒外旋的情 况。 图5摇臂结构 参考文献 ［1］李宁宁，李建平,宋静，等.滚筒式采煤机装煤效果分析及参数优 化［ J］.煤矿机械，2009，30（1）241-243. ［2］刘春生,赵红梅.叶片轴向倾斜的螺旋滚筒装煤机理和能力［J］.黑 龙江科技学院学报，2007115-18. ［3］冯泾若.我国薄煤层电牵引采煤机的技术现状和发展趋势［J］.煤 矿机电，2005111-14. ［4］陶驰东.采掘机械［M］.北京煤炭工业出版社,1985. ［5］李昌熙.采煤机［M］.北京煤炭工业出版社,1985. 作者简介 高晓旭（1984-），内蒙古赤峰人，硕士，2010年毕业 于太原理工大学机械制造及其自动化专业，现从事采煤机研发设计 工作，电话024-89318023，电子信箱wdzygaoxiaoxu. 责任编辑马宝玲收稿日期2011－07－12 煤矿机械 Coal Mine Machinery Vol.33 No.01 Jan. 2012 第33卷第01期 2012年01月 0前言 为了获得较高的炉温，锻造加热炉在燃烧过程 中，炉内一般都保持正压，因此常出现炉门四周向 外喷火的现象。 这种状态使长期处于高温中的铸铁 炉门发生变形、断裂，炉门前温度高，工作环境恶 劣。 同时，增加车间内的烟尘污染，还经常因喷出的 高温烟气烧坏炉门，影响使用寿命。 针对这种情况， 设计了一种水冷炉门，取代耐热铸铁炉门，取得了 令人满意的效果， 它不但适用于中小型锻造加热 炉，也适用于其他门洞的火焰密封。 1铸铁炉门损坏的原因分析 长期以来， 使用的耐热铸铁炉门如图1所示， 锻造加热炉水冷炉门自然循环系统的实现 邓明义 （鸡西永益煤矿机械制造有限公司， 黑龙江 鸡西158100） 摘要 提出了水冷炉门自然循环系统动力来自于热水及汽水混合物的重度差， 着重解决了 水在汽化状态下，在水套上部能形成一个蒸汽空间，靠蒸汽空间形成压力差的变化来实现汽水循 环，从而解决了炉门变形问题和工人洗浴问题， 同时也为其他门洞的密封积累了经验。 关键词 水冷炉门；自然循环； 蒸汽； 水套； 热交换； 换热水箱 中图分类号TG315文献标志码A 文章编号1003 － 0794（2012）01 － 0226－ 03 Forging Furnace Cooled Natural Circulation System Implementation Door DENG Ming-yi （Jixi Yongyi Coal Mine Machinery Manufacturing Co., Ltd., Jixi 158100，China） Abstract The program raised the water-cooled door driving force of natural circulation of hot water and soft drinks from the mixture of severe poor and focus on solving the water vaporized state, the department will put on in the water to a steam room, steam room ed by the pressure difference changes to achieve soft cycle, so as to solve the deation problem and the workers shower door issues, but also for other openings in the seal and accumulated experience. Key words water-cooled door; natural circulation; steam; water jacket; heat exchange; exchanger tank 226