浅谈截齿排列对采煤机滚筒工作平稳性的影响.pdf

来 崇 来 专 题 } ／ a 囊 ， s ＼ 尸 ， r ＼ 浅谈截齿排列对采煤机滚筒工作平稳性的影响 2 0 0 O 3 0 煤科 总院上海分 院吴国柱 __●-_一 1 前 言 众 所 周知 ， 煤层 中有 节理 与层 理 ， 并 经 常 含 有夹 石 层与 坚硬 夹 杂物 因而 ， 即使滚 筒 以 均 匀 的 转 速 与 牵 引速 度 截 割 的 话 ， 它 的 截 割 阻力依 然 是变 化 的 通 常 ， 以平 均 载 荷的 变 差 系数大小来反映截割阻力变化的大小 良好 的滚 筒 在工作 时 ， 它 的变 差 系数 应 该是 最小 ， 即工 作平 稳性 好 。尤 其 在坚 硬 煤层 与地 质 构 造 复 杂 的条 件 下 进 行 开 采 ， 采 煤 机 滚 筒 的 工 作平稳性特别重要 。滚筒的工作寿命同它有 密 切关 系 缆 秒镧。。 一蹿b 叶 片截 齿有 3种 排 列形 式 ， 即顺 序式、 棋 盘式 、 混 合式 。 这 3种 形 式各 用 于不 同的 工 作 面条 件 和采 煤机 运动 参 数 。这里 着 重研 究 在 坚硬煤层或者是含有夹石的地质条件下， 采 用何种形式截齿排列 比较合理。 根据实践， 顺 序式截 齿排 列 ， 其截 齿 切削 断面 为 长方 形 ， 切 削断面两边之 长不等 ， 于是产生了截齿的 侧 向力 。 而 棋 盘式 的截 齿 排列 ， 其截 齿 切 削断 面 接近于正方形， 切 削断面两边之长相等， 这将 导致截齿的侧向力平衡。 我院在 9 O年代初为 开滦钱家营煤矿研 制的 1 3 0 0优质滚筒截 齿就是棋盘式排列 ， 使用效果很好。 2 选择合理的截齿类塑 、 数量及排刊方式 3 采用四头螺旋滚 筒 在 设 计 时 ， 根 据 工 作 面 条 件 和 采 煤 机 技 术 参数 ， 首先 要 确定 截 齿类 型 ， 之 后确 定最 佳 截齿数量 分别确定端 盘和螺旋 叶片上 的截 齿数量 。 截齿过多 ， 会造成煤炭过于破碎 ， 降 低煤质品位 ， 影响商 品煤的价值 ； 截齿过少 ， 会 使 采 煤 机 振动 加 剧 ， 影 响采 煤 机 零 部 件 的 工作寿命， 并 限制了采煤机牵引速度的提高 。 由 于 靖 盘 截 齿 是 处 于 煤 层 最 里 边 的 位 置， 它的截割载荷最大 因而 ， 其截齿安装密 度 比叶片截齿安装密度大 2 ～3 倍 。 我 们研 制 的 1 3 0 0优质 滚 筒 ， 叶 片是 四 头螺旋叶片 ， 使用结果表明 优质滚筒转动平 稳 ， 振动 小 ， 尤其 在切 割 矸石 时 ， 效果 显 著 ； 截 齿消耗量显著下降 主要是不丢齿 ； 滚筒坚 固耐用， 投入使用 9 O d， 没有发现任何变形、 开 裂 、 掉齿 座现 象 1 9 9 6年 ， 我 院 为西 山矿 务局 研 制 了一对 2 0 0 0滚筒 ， 是专门适应于开采陷落柱煤层 的地质条件 。设计时考虑两种方案进行比较 与选择 见 表 1 。 寰 1 2 0 0 0滚简主要参敲 表 l中两种 方 案 ， 端 盘 上 截 齿 排 列 完 全 相同， 并在圆周上是等分的， 在四头螺旋滚筒 中， 4个 叶 片 为 均 布 ， 叶 片 上 截 线 距 相 等 ， 在 三 头 螺旋 滚 筒 中 ， 叶 片上 截 齿 在 圆周 上 是 均 布 的 ， 且 和端 盘 截 齿 交 叉 布置 ， 这 就是 说 ， 滚 筒 上所 有截 齿在 圆周 上是 均 布的 。 1 采用四头螺旋滚筒 叶片截齿切削断 面 两侧 边相 等 ， 断面形 状 近似 于正 方 形 ； 三头 维普资讯 。2 蹦 ～ 煤 矿机 械 1 9 9 8年 第 8期 螺旋 滚 筒 叶 片截 齿 切 削 断 面 两 侧边 不 等 ， 断 面形状 近 似于长 方 形 2 虽然它们在割煤过程 中， 滚筒参 加截 割 的 总 齿 数始 终 是 相 等 的 ， 就 叶 片 上 截 齿 而 言 ， 总 共 有 1 2个 截齿 参 加 截割 。 但 是 ， 它 们在 滚筒 宽 度方 向参加 截 割顺 序 上存 在 着 一 个重 要差 异 ； 四头 螺旋 滚 筒叶 片上 l 2个 截齿 始 终 在 整 个 宽 度 方 向 上参 加 截 割 ； 而 在三 头 螺 旋 滚 筒 中， 叶 片上 l 2个 截 齿 在 滚 筒 一 周 中 ， 它 们参加截割的顺序位置是在逐步变化 的。滚 筒开始转动时， 是第一个叶片上 8个 截齿和 第二个叶片上 4个截齿参加截割 当滚筒继 续 向前转动时， 则第一个叶片靠端盘 侧截齿 逐渐脱离煤壁， 第二个叶片参加截割 截齿的 数量逐渐增加， 一直延伸到 第 8个截 齿为止 即靠 近卸 煤 侵 1 众所 周 知 ， 靠 煤 壁 侧 截齿 的 截割负荷要 比卸煤 侧截齿大 ， 其差值 就是 煤 壁 侧 截齿 的截 割 负荷 与卸 煤 侧截 齿 的 截割 负 荷之 差 所 以 ， 滚 筒每 工作 l ／ 6转 ， 其 合 力 大 小要发生一次变化， 从最大值至最小值， 苒从 最小值至最大值， 周而复始的循环 ， 其合力大 小 ， 滚 筒 每 转要 发生 6次 变化 。 3 三 头螺旋 滚筒 台力 作用 点 的位 置 在 滚筒 宽 度方 向上 ， 滚筒 每 六分之 一 转 工 作 中 亦发生变化 。 当合力变大时 ， 其合 力作用点位 置是 靠 近端 盘 侧 ； 当台 力变 小 时 ， 其 合 力 作用 点位 置是移 向卸煤侵 l ， 即滚筒每转工作， 其合 力作用点位置要发生 6次变化。 4 滚 筒在装 煤 运转 中也有 差 异 。 四 头螺 旋滚筒每半转工作中， 总有两次装煤 动作 ， 它 所受 到 的反 作用 力是 稳定 的。三 头 螺旋 滚 筒 在前 半 周 运 转 中有 一 次 装煤 动 作 ， 在 后半 周 运转 中有 两 次装煤 动 作 。 因而 ， 后 半周 装 煤 反 作用力几乎是前半周的 2倍 5 两 种 滚 筒 的切 向 力 和 侧向 力 变 差 系 数 有差 异 。切 向力 和 侧 向力 的变差 系数 见 表 2 表 2 2 0 0 0 滚 筒切 向力 和侧 向力的变 差系数 目类 I 主 嚣。 ． 。 16 8 5 2 9 。 。 。 。 e s 喜 。m ，／，ra⋯ in 主 主 誓n ． nz s 1 4 0 一 8 Z s 羞 从 表 2看 出 ， 四 头螺 旋 滚 筒 切 向力 的变 差 系 数 仅 为 三 头 螺 旋 滚 筒 的 5 8 ． 5 6 ， 四头 螺旋滚筒侧 向力的变差系数仅为三头螺旋滚 筒的 5 9 ． 2 5 从 它们的曲线变化 图来看 ， 是 四头 螺旋 滚 筒 变化 的幅 度 比三头 螺旋 滚 筒也 要 小 除 了 上 述二 力 之 外 ， 虽 然 尚有 铅 垂 面 上 切削分力和沿牵引方向纵断面分力 但是 ， 切 向力 的力 系平 衡 效果 最 好 。 综 上所 述 ， 四头 螺 旋 滚 筒 比三 头 螺 旋 滚 筒的工作平稳性要好。 所以， 我们最终选择 了 四头 螺旋 滚筒 截齿 排 列 的方案 。 2 0 0 0滚筒 在西馅矿综采一队 4 8 5 0 5工作面使用 2 1 0 d ， 产量 3 l 2 4 t ／ d 共采 陷落柱 2个 ， 一个为长 轴 3 5m 短 轴 2 0m， 另 一 个 为长 轴 4 0m 短 轴 3 0 m， 岩 石 硬 度 ，一 6 ， 滚 筒 的 情 况 是 滚筒各部无任何损坏， 齿套更换 1 0 0个 ， 镐齿 共消 耗 2 0 5 2个 ， 平均 消耗 为 3 1个／ 万 t 该滚筒具有在截 割陷落柱与断层时， 稳 定性 能好 ， 侧 向力 平 衡 ， 装 煤效 果 好 } 滚 筒 结 构强度大 、 耐用 ； 镐齿适用于过陷落柱与断层 破岩 等特 点 。 收稿 日期 l 9 9 8 一 o 3 1 0 n ＼， 国 内 最 大 的 自 同步 等 厚 筛 研 制 成 功 I L ， 暑 嫠 蒹 簖 曩 嚣 莹 瑟 自到 弱曩 雩 皇 通吐了技术鉴定 。 Z DS Z 4 6 0自同步等厚筛是根据等厚 筛分工作原理设计而成 的。 其 筛面分两段布置。第 一段 筛面籁角为 3 0 。 由于大籁角 使秭科激动很快， 形成了一十较薄的抖层． 有利于细颗粒物料适筛。同时， 由于倾角大， 也使太粒度物辩滚动硫跃较高． 有科 于细 颗粒沉降 - 造戚物料按喊料分层 。经过 分层 的物料进第二段 筛面， 在具有 较小倾角 1 8 。 的这段筛面上 - 物 辩进 行检查 筛分- 使细颗粒物料得到完全透缔。其筛分量效率造 9 o 以上 垒教率过8 o 以上， 李盎 I 锋 供稿 维普资讯