发展和煤矿电煤.pdf

凝 詈 ； 嚣 羞 工 作环 境 恶 劣 以及 效 率低 等 因素 ， 制约 着煤 炭 工 业的 发 展 和 煤 矿 电煤 效 益 的提 高 。为 解决 炮 采 工 作 面 装 煤 问 题 ， 我 国 在 2 0世 纪 6 07 0年 代 ，曾 研 制 过 装 煤 犁 和 “滚 筒 式 装 煤 机 ” 等 装 置 ，但 都 因 功 率 消 耗大 机 器 笨 重 和不能适 应 炮 采 理论 计 算 ， 为 设计 出 适 台 我 国炮 采 工作 面 实 际 情 况 的 装煤 设 备奠 定 理 论基 础 。 论文编号 1 0 0 1 - 3 9 5 4 2 0 0 0 1 1 一 o o 3 2 3 3 炮采工作面攉煤机主参数的 理论计算 ．7 2 吕宝 占 燕作工学院幂 西 工 作 面的 地 质变 化 替缺 点 而被 淘汰 。 针 对 臼前 我 国 煤矿 炮 采 工 作 面生 产 现 状 ， 我 们 设 计 了 一种 工 作 可靠 、 操 作 灵活 ，重量 轻 及装 煤 效 率高 的 便携 式插 煤 机 HMP 一1 ，对减 轻 工 人劳 动 强度 ， 提 高 煤矿 的 经 济 l效益 、 实现 炮 采 工 作 面装 煤机 械 化具 有 重 要的 意 义 。 本 文 主要 讨 论 该擂 缫 机 的 主 要参数 的 l刮较墒进机湘槽 2涮干 开动后 藩煤堆 祝商 3 7 ；可 千开动前藩攥堆 积面4 J页板5束开 采蝶壁6靡板 田1 炮采工作面落煤示意田 浮红霞 作4 “ 5 4 0 0 0 构从动轮6 导幸 皂 围2 擂燃机在工作面上的布量示意田 女一 女 * 上部 ， 应 力值 选 到 l 9 4 ． 0 4 MP a， 该 高 应 力值的 产 生 主 要是 由于 排料 臂受 风 后产生 的 巨大 力矩需 要塔 架米 平 衡 ， 从 结 构 上 看这 一部位 也 确 实 引 起 了德 方 设计 人 员 的 重视 ， 比 较 整 个 上部 回转 结 构 可 以 看 出塔架 与排 料臂 及 平衡 臂相 连接 的 上 半 部 分结 构 相 对 简单 ， 而 塔 架 下半 部 分 及 与 上 部 环 形 支 架 相 连 的 部 分 则帮 构 复 杂 ，联 系 粱 众 多 ，用 以加 强 塔 架 的 整体 抗 扭转 性 能 ， 增 强其 抵 御狂 风 的 能 力 。因为排 土 机 露 天 作业 ，在设 计 中大 风 条件 是不 得 不 考虑 的 一 _大 因 素 ， 所 以在 此 关 键 部位 的 结 构加 强 非常 必 要 。 4结束语 1 攉煤机 的工作原理 图 1 所 示 为 某 煤 矿 炮 采 工 作 面 落 煤 堆 积 示 意 图 。 放 炮 前 ， 刮板 输 送 机 的 溜 槽 紧 靠 煤 壁 ，放 炮 后 ，爆 落 的 碎 煤 将 沿 新 的 煤 壁 自然 堆 积 ，落煤 安 息 角 自然 堆 积 角 o 约 为 3 5 。 、且 有一 部 分煤 直接 散 落 在 溜 糟上 。当输 送 机 开动 后 ，这 部分 爆 落煤 将随 着 输 送 机 刮板 的 移 动而 被 带 走 ， 输 送机 开 动 后剩 下 的碎 煤 就 是该 便携 式 撤 蝶 机 的工 作 对象 - 图 2为擂 煤 机 在工 作 面上 的 布 置 示意 图 。攉 煤机 的 攫取 机 构 固定 在 机 架上 ， 蝗个 擂 煤 机 可沿工 作 面方 向在 刮板输 送机 的 溜 槽 上穆 动 。 攫 取结 构的 主 动链 轮 由 一 液 压 马 达 经 减 速 后 驱 动 ，七 个 刮扳 铲 板 均 布在 圆环 链 上 、 随 嘲环 链 一 起 作 低 速运 动 ， 由煤堆 的顶 部 开 始 ， 井 依靠 自身 重 力逐 渐 向下连 续 的耙 取 物料 。 当沿 工作 面走 向的 一 定宽度 擂 蝶 毛 『 L 的 步距 的爆落 煤 垒部 姨 入刮板 输送 机 的溜 槽 后 、将擂 煤 毛 『 L 向前 推 进 个步距 ， 装取 另一段 宽 度的爆 落 燥 ， 谯至装完 蛙 个工 作面 。 田 3 擂煤机的 组成原理框田 囤 3 为 该便 携 式擂 煤 机 的组 成 原 理 框 图 。 2攫取机构的工作方式 该 攉 煤 机 HM P 一 】 的 攫 取 机 构 采 用 上 取 武 ￡作 方式 ，刮 板 铲 扳 顶 端 装有 耙 爪 ， 爪 尖 和 刮扳 铲板 尖 自 l 而 下 插 入 煤 堆 和 分 离 物 料 ，爪 尖 的运 动 轨 迹 如 圈 4 所 示 。 采 用 这种 [ 作 方 式 的 优 点 在 于 1 工 作 机 构 的 自身 重 力与 所 需 插 入 力的方 向相 同 ， 插人 阻 力小 ， 耙 爪 尖 和 刮板 铲 板 史能较 容 易的 插 入 煤堆 ， 插 入 阻 力的 水 平 分 力 }办 助 擂煤 机 向煤 堆 向排进 ； 2 工 作机 构 由煤 堆的 自由 徒 而 斯入 ， 边 蝼煤 边 移 动 ， 始 终 保持 着 较 小 的 乍阻 } | j| P 通 过 有 限元 仿 弹分 折 ， 我们 对 整个L 部 回 转结 构 的 强 度和 刚 度情 况 有 了比较 全 面的 了解 ． 对 德 方 先进 怕 设计 技 术有 了充 分 的认 识 、 对 国 内 同类 产 品 的设 计 开 发提 供 了很 好 的 参 照资 料 。 计 算机 有 限 元 仿 真 分析 技 术的成 功 实践 也证 明其 在矿 f j I 机 械 领域 存在 着 广 阔 的 应 用 前 景 。 参考文献 J J Ij EAS Ma s t e r S e r i e s l x pl o r i n g f D Es D e s i g t vo l ume『美 SDRC ＆ 司 ． I 9 9 6 2 【 D EAS Ma s t e r S e r i e s F ． xp l o r i n g 【 _ I E AS D e s i g n V o l u me I L 羹国S D RC公司．1 9 9 6口 收 稿 日制2 0 0 0 0 3 2 2 仕 稿 日』 唧 2 0 0 0 0 8 I 2 M i n i u g＆ Pr o c e s s i n g Equ i p m e n t 维普资讯 辱 机 械 2 0 0 0 ． 1 1 力 。采用 该 机 构 还 有利 于 减轻 机 器的 自身 重量 。 3 攉煤机装煤能力和装煤率的估 算 3 ． 1装煤能力的理论计算公式 单 个 刮板 铲 极 一次 耙取 碎 蝶 重 量 的 经验 公 式 为 G FB 。 2 I 式 中 F⋯刮板 在 煤 堆 截 面 上 掠过 的 面积 一 刮板 的 宽 度 ⋯ 煤 的 比 重 ． 一刮 板插 人煤 堆 的 插 入 力影 响 系数 k ， 一一 耙 爪耙 取 物 料 时漏 损 和 不满 系数 ， 其 值 与 耙琅 距 离有 关 k 刮板 运 行 速 度影 响 系 数 一～ 物 料 块 度影 响 系 数 撤煤 帆 的 工 作 能 力 t 6 O NGn t ／h 2 式 中～ ～接 根 圆环 链 上 同 定 的 刮板 铲 板 数 量 G 单 个 刮板 一 次 耙 取物 料的 重 量 ，t 圆 环 链 的 转 速 ，r ／m i n 3 ，2装煤率的估算 圈5为插 煤 机 I 作 过 程 中 已裴 煤 与 死 角的 煤剖 而 示 意 圈 ， 酬攉 煤 机的 装 煤 串 为 s△ sl l 目 c 一s日 c D _s肿H ／‘ s△舳 s口日 c s△删slJ目 c 阳一sA日 c s△洲 ／ s△ 6 s口B c m 墨 { t a n g 2 b - b c o t q - [ 1 I R- a c o s b】 t a n q} ， t a i l 0 2 b [ 2 6 一 b - c o t 0 2 1 一 R - a c o s a n O - 1 - R a c o s - t a n e l ／ t a n0 2 b 3 武 中0 一 一 碎 煤 的 自然 堆积 角 安 息 角 l 卢 一装 煤 最 低 位 置 州‘ ， 中 心 轴 线 与水 平 位 置 的 夹 角 R 链 轮 的 半径 a 刮 板与 把 齿 的 安装 总 长 度 b一刮 扳输 送 机 的 高 度 4刮板 铲板运行阻力计算 设 刮板 铲板 一 次 刮 取物 料 的 重 量 为 G，刮扳 对物料 的 作 用 力 为 _P，地面 对物 料 的 立 反 力 为 R，物 料 与地 l 耐的摩 擦 角 为 ，刮板 对 物料 或地 面 的摩 擦 角 为 ，耙 尖对 地 听的 压 力 为 P 取物 料 为 分 离 体 ，则受 力情 况 如 圈 6所 示 。 按 ￡ x 0得 ec o s l ． 一 9 0 ” 一 a 】 ； R s i n RP s i n O -I - 也． ／s i n 4 按 ∑ y一 0得 尸 s { n f ． 一 9 0 0 一 a l G R c o s 【 G P c o s ． I ／ c o s , 5 将 4 代 人 5得 P Gs i n ／ s i n ． 6 则 刮板 在 水 平 方 向上 的运 动 阻 力 为 o P c o s a ， n - 9 0 0 6 一 P s l n a j 9 0 l t a n f o P s i n a l 【 尸 G 尸 c o s 4 l t a n ， 7 5结束语 该 便 携 式 炮 采 工 作 面 攉 煤 机 采 用 骑 蠲 武 行 走 机 构 ， 人操 纵 ，必 要 时 可两 人 协 作 操纵 。由于 _壤 机 尚 处 于研 究阶 段 ， 设 计 中 的理 论 计 算 公式 与 实 际 可 能还 存在 一 定的 差 距 。它的 推 广使 用 ， 预 计可 使 炮 采 工作 面装 煤数 率 提 高 35 倍 工作 面吨 煤 效 益 提 高 2 0 ％ 一 3 0 ％ 可以 大 大 的 改善 炮采 工作 面 的 工 作 环境 ，降低 工人 的 劳 动强 度 ，具有 较 高 的 经 济 ．社 会效 益 和较 好 的 应 用 前 持 。 参考文献 I 攫良责． 机幢设计 北京机挑工业出版社 1 9 9 I 2 孙桓， 傅舅 町 鲳 机幢罱 c 理 北京机械工业出版社．I 9 9 3 3 肖卷宽 攥矿机械基础 ． 北京堞嶷工业出憧社 L 9 9 2 口 收稿日期2 0 0 0 0 4 惦拽稿 日期2 0 0 0 0 7 7 1 8 M i n i n g P r o c e s s i n g Eq u i p me n t 维普资讯