煤矿技术大百科_部分5.pdf

段线路在地表横向水平移动的影响下，平面位置发生的变化具体表现在曲线 正矢的变化上。正矢即是曲线上任一弦线的中点至曲线的垂直距离。曲线段 线路的圆顺性可用 “ 弦的正矢差来检查，并要求曲线头尾无反弯或“鹅 头” 。 圆曲线正矢按下式计算 “ 桥跨及其上部结构的重量和列车荷载作用下的支座反力； 30 5; “熔断器5D8,-, ;’,熔断器- 7’熔断器-, 5第一篇煤矿掘进设备 续表 序号代号名称数量型号或规格 “熔断器,3 2电机综合保护器7终端元件.’76 1- ’,3’,. *’ 2/2叶片泵. **5.5 * 工作压力 /AB6 *26*6 功率 /; ’ 绝缘等级（级） 自动推进速度（89） 最大推进力（1） 外形尺寸（长 宽 高） ..’ .; .; 重量（AB）’3’’3’’ C “’; C “’; C “’; C “’; C “’; C “’ ;第一篇煤矿掘进设备 第二节煤电钻的结构 煤电钻的类型虽多，但都是由电动机、减速器和开关三个主要部分组成 的，如图 “ 所示。以 “ ’’4- 2 ’43- ’4-’4---4*-4* 外形尺寸/00 （长 5 宽 5 高） --- 5 *- 5 ’-- * 5 ’-’- 5 - ’* 5 ’-3- 5 ’ *- * 5 ’-3 5 ’， 3. 5 ’-3 5 ’3 *- 5 ’-3 5 ’3， 3- 5 ’3 5 ’- 质 量/ 行走部动力及功率 0 , 电动机电动机，2’电机， 2电机， 装机功率 0 宽 高） ,,’ 2’ ,’ ,’’ “ ,;2， 77 电 动 机 驱动立爪5 驱动运输部分（链）5， （胶带）. 驱动行走机构 4 5 驱动油泵 总功率,AB .33 外形尺寸,-- （长 4 宽 4 高） 82 4 . 4 7 4 4 873 4 . 4 82 质量,C 55 3.第一篇煤矿掘进设备 一、立爪式装载机 下面以 “ 型装载机为例，说明立爪式装载机的工作原理和基本结 构。 组成与工作原理 “ 型立爪式装载机如图 ’ 所示，它由工作机构、行走机构和 转载机构等组成。 图 ’ “ 型立爪式装载机 、’ 耙取油缸； 立爪；* 小臂；、* 小臂油缸；’、 积渣油缸；, 大臂油缸； - 工作大臂；. 支撑油缸； 行走马达；/ 输送机； 脚踏板； 操纵手柄； * 油箱； 转盘；’ 减速器；, 转盘油缸；- 泵站；. 电控箱； 输送机马达；/ 刮板链； 操纵箱； 积渣板 装岩时，首先启动油泵；然后通过操作手动换向阀，使刮板输送机的升 降油缸动作，以调整卸载高度（即装车高度） ；之后，开动转载输送机和行 走机构，使机器移至装载位置。 操纵手动换向阀，通过油缸使立爪作耙装运动。立爪把煤、岩耙入转载 输送机，经转载输送机尾部装入矿车或其他运输设备。 主要部分的结构 ’*第一篇煤矿掘进设备 （）工作机构 “ 型立爪式装载机的工作机构由工作大臂、左右工作小臂、左、 右立爪、回转油缸和耙取油缸等组成，如图 ’ 所示。 图 ’“ 型立爪式装载机的工作机构 耙爪销轴； 对开式支座；’ 工作大臂；* 小臂油缸； 工作小臂； 耙取油缸； , 立爪；- 橡胶碰头；. 小臂销轴； 橡胶碰头“； 爪齿； 回转中心线 工作大臂 ’ 是用厚钢板制成的整体 / 形框架结构。其 / 形框架的两个 末端焊有对开的支座 ，可固定在输送机机体两侧伸出的轴头上。大臂在升 降油缸（见图 .）的作用下绕回转中心线转动，实现工作大臂的升降。 在工作大臂上，对称地安装有工作小臂 。在回转油缸的作用下，工作 小臂可绕轴 . 向外、向内回转，工作转角为 -0。小臂的起讫点在工作大臂 上均设有硬橡胶碰头 - 和 ，当小臂转动时，起外定位及缓冲作用。 左、右小臂上分别安装有左、右立爪 ,。立爪下端带有爪齿 ，爪齿磨 损严重时可以方便地更换。左、右立爪在耙取油缸 的作用下，能向外摆动 ’0、向内摆动 ’-0，以耙取煤、岩，并把输送机集渣板上积聚的煤、岩装进 刮板输送机。 工作机构装载时的工作过程是大臂升起；立爪张开（小臂回转也可同 ’第一篇煤矿掘进设备 时进行） ；大臂落下；立爪耙取煤、岩（小臂回转也可同时进行） 。四个动作 依次交替进行，也可以两个动作同时进行。 大臂升降油缸、小臂回转油缸和立爪耙取油缸均由多路换向阀控制。 （）行走机构 该机的行走机构由行走马达（“ ’ * 型） 、减速器、输送机、回 转油缸和回转盘等组成（见图 , ’ ） 。 图 , ’ -.’ 型立爪式装载机的行走机构 、/、 ’ 铰接支座； ’ 螺栓； ’ 平键；, ’ 中盘；* ’ 钢球；0 ’ 上盘；1 ’ 下盘； 2 ’ 减速器； ’ 回转油缸； ’ 车轮； ’ 离合器手柄；/ ’ 行走马达 回转盘的上盘体 0 上有三对铰接支座 、/ 和 ，分别由铲板升降油缸、 拐臂和调高丝杠与输送机机体相连接。下盘体 1 与减速器 2 的箱体用平键 和螺栓 固定成一体。上、下盘体间装有钢球 *，它分别与上、下盘体的滚 道相接触而组成平面轴承。在上、下盘之间装有输送机回转油缸 ，在该 油缸的作用下，上、下盘 0 和 1 可相对转动，能使铰接在上盘体 0 上的输送 机机体左、右摆动各 ,3。 行走马达 / 驱动减速器 2，减速器输出轴带动车轮 实现机器的前进 0第一篇煤矿掘进设备 或后退。通过操纵阀控制机器装载和快速推进或快速后退时的行走速度。 行走减速器是一个非标准的两级圆柱齿轮减速器，其传动系统如图 “ 所示。 图 “ ’“ 型立爪式装载机行走机构减速器传动系统 “ 车轮； “ 油马达； “ 牙嵌离合器；、、*、、, “ 滚动轴承 油马达 通过花键套与轴（花键轴）相联，经牙嵌离合器 结合带动 齿轮 ，再经齿轮 、、、 两级减速后，由“轴带动车轮 转动。 当机器需要外部牵引设备拖动时，应扳动离合器手柄 （图 “ ）使 牙嵌离合器脱开，车轮即可自由转动。而要用油马达驱动时，须扳动离合器 手柄，使牙嵌离合器与齿轮 结合。 （）输送机 输送机由集渣板 、机尾 、机体 、刮板套筒链 和机头 , 等部件组 成，如图 “ 所示。 ’“ 型立爪式装载机的机体 是一个坚固的、全部采用钢板焊接的 溜槽。溜槽侧帮的前端装有两块集渣板 ，溜槽底板前端焊有铲板。铲板卧 下轨面 - .. 与左、右集渣板配合使用，可以清理巷道底板。将零散的煤、 岩积聚成堆，并由工作机构装入刮板输送机的溜槽，再通过刮板链把煤、岩 从输送机的前端运到末端，装进转载设备或直接装入矿车。 输送机的形式基本上是一台刮板输送机，它有一根套筒链（节距为 **/0*/* ..，双节距链条） ，上面装有刮板，大节距链节与链轮齿相啮 合，小节距链节在链轮的齿档内，不与链轮齿相啮合。带有主动轴的机头装 在输送机机体卸料端。主动轴由两台 123 “ -/* 型油马达驱动，马达通 过操纵箱上的多路换向阀控制。输送机的受料口端装有带导向链轮的机尾。 ,第一篇煤矿掘进设备 图 “ “ ’ 型立爪式装载机的输送机 ’ “ 集渣板； “ 机尾； “ 机体； “ 刮板链； “ 张紧螺钉；* “ 背帽； “ 固定螺钉；, “ 机头；-、’.、’’ “ 铰接支座 机尾用内六角螺栓固定在输送机机体的机尾架板上。机头能在输送机机体两 侧帮板的 / 型滑道内滑动，以调节刮板套筒链的松紧。 二、蟹立爪式装载机 蟹立爪式装载机是在具有单一工作机构的蟹爪式装载机的基础上发展起 来的一种新型高效连续作业的装载设备。它有蟹爪和立爪两套工作机构，其 中蟹爪起取料和送料作用，而立爪则只起松动岩石堆和向蟹爪喂料的作用。 它既改善了蟹爪插入岩石堆时受阻较大的不良工况，减少了对铲板插入深度 的要求，又保证了蟹爪的满载作业。立爪机构还可以将岩石堆上的悬石块耙 下，可能攫取巷道两旁的岩渣喂给蟹爪，也可以获得较大的装载宽度。当装 载粘结性较大的煤岩时，立爪机构将完成岩石拨动、松散、集料和送料工 作，从而减少蟹爪机构可能受到的较大阻力。当底板炮眼没有爆下、铲板无 法插入岩石堆时，由于立爪是超前工作，因此该机仍能正常装岩，并为再爆 底板创造了良好的条件。 由于机器采用两套工作机构，使设备的结构复杂。为保证机体的纵向平 衡，需要加长机身和配重，导致设备在井下调度的灵活性降低。 蟹立爪式装载机如图 “ 所示，其基本结构与蟹爪和立爪式装载机大 致相同，其突出的特点有以下几个方面 （’）蟹爪机构 蟹爪的传动机构安装在机头部 的上方，有利于维护检修，能防止泥水 侵入。 （）立爪机构 立爪机构 ’ 在垂直平面内的运动由立爪耙取油缸和立爪升降油缸来完 -’第一篇煤矿掘进设备 图 “ 蟹立爪式装载机 “ 立爪机构； “ 蟹爪机构； “ 蟹爪减速器； “ 机头部； “ 电器箱；’ “ 履带行走装置； “ 刮板输送机减速器； “ 行走减速器；* “ 胶带输送机； “ 电动机 成，两个立爪在水平面内的回转是通过回转油缸推动齿轮齿条实现的。立爪 的升和张、降和收是顺序动作的，由单向顺序阀来控制。 （）转载输送机 转载输送机由两部分组成。前一部分是采用双排套筒滚子链牵引的刮板 输送机，保证在 ,倾角时仍能正常运输；后一部分采用胶带输送机，其卸 载高度通过升降油缸调节，左右摆动是靠一对水平布置的柱塞式油缸推动齿 轮和弧形齿条来实现。 第一篇煤矿掘进设备 “ 第 二 篇 采 煤 机 械 设 备 第一章采煤机械概述 采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备，其功能是落煤和装煤。采煤 机械分为采煤机和刨煤机两大类，目前应用最广泛的采煤机械是滚筒采煤 机。 第一节滚筒采煤机的组成及工作方式 一、主要组成 现以双滚筒采煤机为例，说明其组成。如图 “ 所示，它主要由电动 机、牵引部、截割部和附属装置等部分组成。 图 “ 双滚筒采煤机 “ 电动机； “ 牵引部； “ 牵引链； “ 截割部减速箱 “ 摇臂；’ “ 滚筒 “ 弧形挡煤板； “ 底托架；* “ 滑靴； “ 调高油缸； “ 调斜油缸； “ 拖缆装置； “ 电气控制箱 电动机 是滚筒采煤机的动力部分，它通过两端输出轴分别驱动两个截 割部和牵引部。采煤机的电动机都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以 缩小电动机的尺寸。牵引部 通过其主动链轮与固定在工作面输送机两端的 牵引链 相啮合，使采煤机沿工作面移动，因此，牵引部是采煤机的行走机 构。左、右截割部减速箱 将电动机的动力经齿轮减速后传给摇臂 的齿 轮，驱动滚筒 ’ 旋转。滚筒是采煤机落煤和装煤的工作机构，滚筒上焊有端 盘及螺旋叶片，其上装有截齿。螺旋叶片将截齿割下的煤装到刮板输送机 中。为提高螺旋滚筒的装煤效果，滚筒一侧装有弧形挡煤板 ，它可以根据 第二篇采煤机械设备 不同的采煤方向来回翻转 “。底托架 “ 是固定和承托整台采煤机的底架， 通过其下部四个滑靴 将采煤机骑在刮板输送机的槽帮上，其中采空区侧两 个滑靴套在输送机的导向管上，以保证采煤机的可靠导向。底托架内的调高 油缸 可使摇臂连同滚筒升降，以调节采煤机的采高。调斜油缸 用于调 整采煤机的纵向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的截割要求。电气控 制箱 内部装有各种电控元件，用于采煤机的各种电气控制和保护。 此外，为降低电动机和牵引部的温度并提供内外喷雾降尘用水，采煤机 设有专门的供水系统。采煤机的电缆和水管夹持在拖缆装置 ’ 内，并由采 煤机拉动在工作面输送机的电缆槽中卷起或展开。 二、工作方式 按机械化程度的不同，机械化采煤工作面可分为普通机械化采煤工作面 和综合机械化采煤工作面，简称普采工作面和综采工作面。工作面布置如图 ’ 所示。 图 ’机械化采煤工作面 滚筒采煤机；’ 刮板输送机； 单体液压支柱或金属支柱； 液压支架；* 刮板转载机 第二篇采煤机械设备 普通机械化采煤工作面设备布置如图 “ （）所示，通常由单滚筒采 煤机 、可弯曲刮板输送机 、金属支柱或单体液压支柱 和铰接顶梁配套， 在长壁采煤工作面进行落煤、装煤、运煤和支护等几个主要采煤工序。以单 体液压支柱代替金属支柱，则称为高档普采工作面。 采煤机骑在工作面刮板输送机上工作。单滚筒采煤机只有一个滚筒，由 于输送机机头和机尾的限制，采煤机不可能采到工作面端头，因此，在工作 面两端需要预先用人工采出一定长度的“缺口” 。一般上缺口长度为 ’ 左 右，下缺口长度为 * ’。 普采工作面的采煤工艺过程如下 采煤机的滚筒进入下缺口，然后由下向上采煤； “随采煤机之后，清理顶煤、挂顶梁； 在采煤机后面清出新机道，并在距采煤机 ’ 处开始推移刮板 输送机； 当输送机移到新机道上以后，在悬挂的顶梁下面支撑金属支柱或单体 液压支柱。 当采煤机一直运行到工作面上缺口时，就实现了一个完整的采煤循环。 然后，采煤机由上向下采煤，开始下一个循环。如果煤层厚度大于滚筒直 径，不能一次采全高，而且顶煤不易垮落时，采煤机由下向上牵引沿顶板采 上部煤；然后，由上向下牵引沿底板采下部煤。采煤机沿工作面上下往返牵 引一次，才能实现一个完整的采煤循环。 综采工作面的配套设备如图 “ （,）所示。通常由双滚筒采煤机 、 可弯曲刮板输送机 及液压支架 - 等主要设备组成。用液压支架支护顶板， 实现了支护、移架及推移输送机过程的机械化。采出的煤经转载机 及可伸 缩胶带输送机运到采区煤仓。 综采工作面的采煤工艺过程如下 采煤机自工作面一端开始向另一端采煤； “随着采煤机向前牵引，紧接着移动液压支架，以便及时支护顶板； 在采煤机后面一定距离处，推移工作面刮板输送机。 当采煤机移动到工作面另一端，各个工序都相应完成之后，就实现了一 个完整的采煤循环。 -第二篇采煤机械设备 第二节截割部 截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分，其消耗的功率约占整个采煤机 功率的 “ “。落煤部分包括工作机构及其传动装置，工作机构是指 滚筒和安装在滚筒上的截齿，而传动装置是指固定减速箱、摇臂齿轮箱，有 时还包括滚筒内的传动装置。 一、截齿和螺旋滚筒 ’ 截齿 图 刀形截齿 截齿是采煤机直接落煤的刀具，截齿的几何形状和质量直接影响采煤机 的工况、能耗、生产率和吨煤成本。对截齿的要求是强度高、耐磨、几何形 状合理、固定牢靠。截齿齿身常用 “ *,-./0，“ */0-.1 或 2“3 钢 制作，并经调质处理，齿头部镶嵌碳化钨硬质合金。滚筒采煤机用的截齿， 有扁截齿和镐形截齿两种。 扁截齿即刀形截齿，它是沿滚筒径向安装在螺旋叶片和端盘的齿座中的 （图 ） ，故又称为径向截齿。为提高耐磨性能，截齿头部镶嵌有硬质合 金。扁截齿可截割不同硬度和韧性的煤，适应性较好。 镐形截齿分为圆锥形截齿（图 2）和带刃扁截齿。镐形截齿基本上 是沿滚筒切向安装的，故又称切向截齿。镐形截齿落煤时主要靠齿尖的尖劈 作用楔入煤体而将煤碎落，故适用脆性及裂隙多的煤层。圆锥形截齿的齿尖 是由硬质合金做成的，齿身头部也堆焊一层硬质合金，增加了耐磨性。这种 截齿形状简单、制造容易，从原理上讲，截煤时截齿可绕轴线自转而自动磨 42第二篇采煤机械设备