第一章 采煤机械.ppt

重庆工程职业技术学院机电工程系,第一章采煤机械,1-1概述,重庆工程职业技术学院机电工程系,一、机械化采煤的主要设备,机械化采煤工艺包括，落煤、装煤、运输、支护、处理采空区。其中采煤机完成落煤和装煤工序。,重庆工程职业技术学院机电工程系,（一）采煤机械,采煤机械，现在主要有滚筒式采煤机、刨煤机和采煤钻机三大类。目前我国使用最多的是滚筒式采煤机，也有少量的刨煤机。,重庆工程职业技术学院机电工程系,1、滚筒式采煤机滚筒式采煤机可分为单滚筒采煤机和双滚筒采煤机。,（1）组成截割部、牵引部、电动机和辅助装置。,（2）各部分功用,重庆工程职业技术学院机电工程系,2、刨煤机,（1）结构原理,（2）连续长壁采煤机,重庆工程职业技术学院机电工程系,,（二）机械化采煤工作面,普采工作面（普采、高档普采）、综采工作面,重庆工程职业技术学院机电工程系,二、滚筒式采煤机的总体结构,（一）工作机构（二）牵引机构（三）传动机构,,重庆工程职业技术学院机电工程系,（一）工作机构,滚筒式采采煤机械的工作机构，就是采煤机械破落和装运煤炭的机构。采煤机采用螺旋滚筒。螺旋滚筒的刀具（截齿）装在滚筒的螺旋叶片上。滚筒转动并沿着煤壁移动时，就截割破落煤炭，并由螺旋叶片把煤炭装进工作面运输机。滚筒的结构并不复杂，破碎能力强，而且可以利用摇臂随时调整位置，对煤层厚度的变化、顶板底板的起伏和断层有较好的适应能力。滚筒的截深可与液压支架的推移步距相匹配，在采煤机采过的地方可以随机推移支架，即时支护顶板。因此，除了在薄煤层中使用螺旋滚筒困难较多外，在缓倾斜和倾斜的各种煤层中，使用螺旋滚筒的滚筒式采煤机都能达到较高的生产率和较好的使用效果。,螺旋滚筒由轮毂、螺旋叶片和端盘组成。,重庆工程职业技术学院机电工程系,1、截齿,（1）对截齿的要求a．高强度和耐磨性；b．合理的几何参数；c．固定可靠；d．拆装方便。,（2）种类扁形截齿镐形截齿,重庆工程职业技术学院机电工程系,（3）截齿配置①截齿排列图图1-7图1-8所示,②截齿排列特点螺旋叶片的截齿排列特点截距较大；在圆周方向上相邻截齿的夹角相等；都是零度齿。端盘的截齿排列特点截距小、截齿密度大；多数是正角度齿，煤质愈硬，角度愈大；有少数零度齿和负角度齿，以减小滚筒的侧向力。,重庆工程职业技术学院机电工程系,2．螺旋滚筒的参数,（1）滚筒的转向单滚筒采煤机滚筒的转向向内回转双滚筒采煤机滚筒的转向两个滚筒相背转动（2）螺旋叶片a.螺旋头数不能太多，也不能太少，一般2～4个。b.螺旋方向为了保证螺旋叶片向运输机装煤，而不是向煤壁推煤，滚筒叶片的螺旋方向应与滚筒转向相适应。站在采空区一侧看滚筒，右螺旋滚筒应是顺时针方向转动，左螺旋滚筒应是逆时针方向转动。不论采煤机的牵引方向如何，都必须保持这个关系。单滚筒采煤机右工作面必须使用左螺旋滚筒，而左工作面必须使用右螺旋滚筒；双滚筒采煤机左滚筒为左螺旋，右滚筒为右螺旋。,重庆工程职业技术学院机电工程系,二牵引机构,对牵引部的基本要求1、总传动比大2、总传动比应能在工作过程中随时调节3、要在电动机转向一定的条件下反向牵引和停止牵引4、要有可靠的过载保护性能5、要有足够的强度,重庆工程职业技术学院机电工程系,目前采用的有链牵引机构和无链牵引机构两类。,1、链牵引机构链牵引机构的工作方式分为内牵引（常用）和外牵引。内牵引图1-14所示。,重庆工程职业技术学院机电工程系,（1）圆环链结构如图1-15所示规格用棒料直径d和环节距t表示。（2）链轮圆环链链轮的几何形状比较复杂，其形状和制造质量对于链环和链轮的啮合影响很大。链轮形状设计得不好，就会啃伤链环，加剧链轮和链环的磨损，或者因为链环不能与轮齿正确啮合而掉链。,重庆工程职业技术学院机电工程系,（3）链接头为了制造和运输方便，圆环链做成适当长度的链段，使用时再用链接头接成所需要的长度。短链段在没有达到应该报废的程度以前，可以用链接头接起来使用。所以，链接头是有链牵引的重要部件链接头的外形尺寸一般不完全与链环的尺寸相同，应根据链接头的外形尺寸适当修改链轮平环窝槽或立环沟槽的形状和尺寸，以免发生干涉。为了保证链轮的强度，希望链接头只作为平环或立环进入链轮。圆环链链段应由奇数个链环组成。对链接头的基本要求是外形尺寸与链环相差不多，但强度不得低于链环，装拆要方便，运行过程中不会自动脱开。链接头的种类侧卸式链接头（目前国内用得较多）、马蹄凸缘式链接头、锯齿式链接头、插销式链接头、卡块式链接头,重庆工程职业技术学院机电工程系,（4）牵引链的固定a、刚性固定b、弹簧张紧c、液压张紧（常用）采用液压张紧的原因牵引链两端刚性固定时（如下图），采煤机从工作面一端（X0）开始工作之前，要先开动牵引部，把牵引链的松边拉紧到具有一定的初拉力P0。如果牵引链的总长度是L，采煤机的牵引阻力是P（包括滚筒的推进阻力、采煤机与运输机或底板的摩擦阻力和在倾斜工作面时机器重量的分力等），那么开始牵引时牵引链的弹性伸长量为,,,,,,,重庆工程职业技术学院机电工程系,,这里，E和F分别表示牵引链的当量弹性模量和当量断面积。根据虎克定律，链段的弹性伸长量正比于所受的拉力和链段长度，而反比于当量弹性模量和当量断面积。,重庆工程职业技术学院机电工程系,,当采煤机在工作面上移动距离x时，牵引链紧边和松边的拉力分别为P1和P2。这时牵引链的弹性伸长量为,,,经整理即得,,因为牵引链两端刚性固定，牵引链的弹性伸长量应保持不变，且,重庆工程职业技术学院机电工程系,由此可见，随着采煤机的向前牵引，牵引链的松边和紧边拉力都存在不断递增的现象。紧边拉力P1从P0P增大到P02P，几乎增大了一倍。采煤机到达工作面一端后，在反向牵引的过程中，也存在同样的情况。采煤机的有效牵引力只有P，却要按P02P选用圆环链和设计牵引部，显然是一个问题。为了找到解决问题的办法，先要弄清楚拉力递增现象的物理意义。对于同一根牵引链来说，紧边和松边的当量弹性模量和当量断面积是相同的。所以，链段单位长度的弹性变形量（即弹性应变）正比于所受的拉力，因而牵引链紧边的应变一定大于松边的应变。随着采煤机的向前牵引，应变较大的紧边逐渐向应变较小的松边转移。这些转移入松边的链段因受到的拉力减小而要缩短，以致引起整条松边的应变和拉力P2逐渐增大。为了保持要求的有效牵引力P，紧边拉力P1也就跟着增大。这就是牵引链拉力递增的原因。,重庆工程职业技术学院机电工程系,因此，只要在采煤机的工作过程中，让牵引链松边的固定点移动，就可以减缓甚至消除拉力递增的现象。采用弹簧张紧时，设其松边的初拉力为P0，弹簧刚度为C，则开始采煤时，牵引链和两个弹簧张紧器的总弹性变形量为,,,,因为,当它离开工作面一端的位移为x时，牵引链和两个弹簧张紧器的总弹性变形量为,重庆工程职业技术学院机电工程系,所以,,因为12EF/CL是大于1的数，所以可以减缓拉力递增。C∞就是刚性固定的情况。弹簧刚度C越小，拉力递增量就越小。在弹簧材料的剪切弹性模数和簧丝直径一定的条件下，必须把弹簧做得又粗又大，才能达到较小的弹簧刚度。但是，由于受到空间条件的限制，弹簧刚度不可能很小，所以用弹簧器不可能完全消除拉力递增现象。而采用液压张紧器张紧牵引链，可完全消除拉力递增的现象。液压张紧器如图1-18所示。,重庆工程职业技术学院机电工程系,,因此，可得牵引链拉力与采煤机位移的关系,重庆工程职业技术学院机电工程系,2、无链牵引机构（1）齿轮销轨型（图1-20所示）（2）销轮齿条型（图1-21所示）（3）强力链轮链轨型（图1-22所示）（4）复合齿轮齿条型（图1-23所示,重庆工程职业技术学院机电工程系,（三）传动机构,1．截割部传动机构采用机械传动2.牵引部传动装置（1）机械牵引（2）液压牵引（3）电牵引,重庆工程职业技术学院机电工程系,（四）基本参数,1.生产率,2.采高H3.截深B（0.5～1米）4．牵引速度υq5．截割速度υj6．牵引力7．装机功率,重庆工程职业技术学院机电工程系,1-2单滚筒采煤机,一、1MGD200型单滚筒采煤机（一）概述1．用途与适用条件与SGB-630/220型刮板输送机、DZ型单体液压支柱和金属铰接顶梁配套组成高档普采机组，用于开采采高1.3m～2.5m、煤质中硬以上的缓倾斜煤层。2.主要组成电动机、牵引部、固定减速器、摇臂、螺旋滚筒和底托架等。3.主要技术特征4.总传动系统,重庆工程职业技术学院机电工程系,（1）截割部传动系统电动机→齿轮联轴器→Z14/Z15→调高泵固定减速器（两级减速）花键离合器（Z13）→锥齿（Z1/Z2）→圆柱齿轮Z3/Z4）→摇臂减速器（两级减速（带有惰轮的Z5/Z6/Z7/Z7/Z8/Z9）→行星齿轮（Z10、Z11、Z12））；其中Z13为离合花键齿轮，它可控制滚筒转动或停止，Z3、Z4为换速齿轮，备有两对，可使滚筒获得两种转速。（2）牵引部传动系统→齿轮联轴器→Zˊ5/Zˊ4→辅助油泵Zˊ6/Zˊ7→主液压泵→主马达→圆柱齿轮Zˊ8/Zˊ9→行星齿轮（Zˊ10、Zˊ11、Zˊ12）→主链轮,重庆工程职业技术学院机电工程系,（二）截割部截割部由固定减速器、摇臂减速器、螺旋滚筒和液压调高装置等部分组成。1.固定减速器图1-282.摇臂减速器图1-293.滚筒与截齿（1）滚筒（图1-30）（2）截齿,重庆工程职业技术学院机电工程系,4.液压调高系统与液压元件（1）液压调高系统a．组成的基本回路换向回路、锁紧回路、安全保护回路、卸荷回路等。b．工作原理,重庆工程职业技术学院机电工程系,,2主要液压元件a.调高泵固定缸体斜盘型柱塞泵b．其它液压元件,,重庆工程职业技术学院机电工程系,（三）牵引部由减速器（液压机械）和链牵引机构组成。1、液压系统与液压元件1）液压系统牵引部液压系统（图1-38所示），它由主油路系统、调速系统和保护系统组成。（1）主油路系统主油路系统由主油路、补油回路和热交换回路组成。A.主油路闭式系统，采用变量泵-定量马达的容积调速方式。B.补油回路和热交换回路闭式系统的散热条件差。为了进行冷却，防止温升过高，同时也为了弥补不可避免的泄漏，使主回路建立所需背压，必须设置补油和热交换回路。补油回路油池→粗过滤器14→辅助油泵11→精过滤器9→单向阀2或3→主液压泵吸油侧。,重庆工程职业技术学院机电工程系,热交换回路由整流阀4、低压溢流阀6和冷却器13组成。其工作原理（冷却器下面的单向阀16可防止更换冷却器时向外漏油。）注意1．为了保证补油和热交换的正常进行，补油单向阀应该靠近主油泵，而整流阀应该靠近马达。2．低压安全阀的整定压力应该比低压溢流阀的整定压力略高（至少高0.2～0.3Pa）。3．为了保证油质，以免主回路和控制回路被污染，补油应有可靠的过滤措施。（2）调速换向系统用于调节牵引速度和改变牵引方向，它由手把操作机构和主液压泵伺服变量机构组成,重庆工程职业技术学院机电工程系,a.手把操作机构组成旋钮26、螺旋副25b.工作原理伺服变量机构组成调速套24、伺服阀22、差动杠杆23、变量液压缸21工作原理（3）保护系统保护系统包括双重压力过载保护、低压失压保护、电动机功率过载保护和主液压泵自动回零等油路。a.双重压力过载保护油路组成压力调速阀19、失压控制阀20、高压安全阀5工作原理b.失压保护回路组成失压控制阀20工作原理c.电动机功率保护回路组成电磁阀27、失压控制阀20,重庆工程职业技术学院机电工程系,工作原理以上三种保护都是通过失压控制阀20起作用的，并且在保护发生时，都是依靠给定速度时变量液压缸中被压缩弹簧的释放而获得减速直至停牵引的效果。d.液压泵自动回零保护油路组成电磁阀27、失压控制阀20工作原理e.系统的充油和排气采煤机长时间不工作时，管路可能进入空气，更换液压油或管路后可能造成空气进入系统。系统中混入空气将会产生振动和噪声，从而影响液压元件的性能和可靠性。为了排除混入系统的空气，可以用手压泵14（图1-37）来充油排气。在充油过程中，必须松开主油路上的排气塞，直至充油压力达到0.2～0.3Mpa，才可将排气塞拧紧，结束充油过程。,重庆工程职业技术学院机电工程系,2）液压元件2.机械传动结构（四）辅助装置1.底托架2.喷雾冷却系统,重庆工程职业技术学院机电工程系,1-3MLS3-170型双滚筒采煤机,一、概述（一）适用条件与主要技术特征适用条件采高1.5～3m、倾角0～30；顶板中等稳定、底板起伏不大且不太松软；煤质中硬。（煤层倾角大于10时，应使用防滑装置；大于15时，必须配置液压安全绞车。）主要技术特征（二）组成与总传动系统组成总传动系统,重庆工程职业技术学院机电工程系,1.截割部传动系统两个截割部的传动相同。螺旋滚筒采用3级齿轮传动电动机→Z1离合齿轮→Z2/Z3→Z4/Z5（换速齿轮）/Z6三个惰轮/Z7→行星轮系Z7、Z8、Z9→滚筒辅助液压系统液压泵电动机→Z1/Z12/Z13→Z14/Z15/Z16→截割部辅助液压泵42、牵引部传动系统电动机→Z1→Z2/Z4→牵引部辅助液压泵3Z1/Z3→Z5→主液压泵1→主液压马达2→Z6/Z7/Z8→Z9/Z10→行星轮系Z11、Z12、Z13→Z14→主链轮（Z15）二、截割部由传动装置和工作机构组成。传动装置包括固定减速器和摇臂减速器。（一）固定减速器图1-49所示，由传动部件和摇臂部件组成。（二）摇臂减速器1.结构（图1-50所示）,重庆工程职业技术学院机电工程系,2.摇臂的换速摇臂的前两个齿轮Z414、18、22和Z5（33、31、29）是可以更换的，但因三种齿数组合都符合Z5Z4/240常数的条件，故Z4和Z6之间的中心距没有变化。但是（Z4Z5）/2≠常数而是差值为1的等差级数。所以，只要想办法利用同一个轴孔把三个不同齿数Z5装进摇臂，那么更换齿轮Z4和Z5而不更换摇臂减速器壳体仍能保持正常啮合的条件。采用的办法是在齿轮Z5的心轴上装一个偏心套（图1-51），而按Z4的齿数为18、Z5的齿数为31的基准情况确定Z5的心轴孔位置，当采用另外两种齿数组合时，只要把偏心套和心轴原地转动180，用偏心套的偏心距补偿Z4和Z5中心距的变动。当然，在基准情况时，应该改用没有偏心的轴套。这样，滚筒就可有三种转速可以选择。,重庆工程职业技术学院机电工程系,3.摇臂箱体的安装两种安装位置。（图1-52）注意行星齿轮传动与摇臂齿轮共用一个油池，润滑油要通过轴承74和75（图1-50）才能进入行星齿轮传动，所以润滑条件不够好。截割顶煤的滚筒摇臂每工作一小时左右，须降下一次，使油液流入行星齿轮传动处。摇臂内有12个齿轮和21个轴承，传递功率大，润滑条件差，所以工作温度较高。这是一个存在的问题。（三）滚筒与截齿1、滚筒2、截齿,重庆工程职业技术学院机电工程系,三、牵引部（一）牵引部减速器牵引部减速器箱体分为齿轮箱和液压箱2个独立的隔室。齿轮箱内设有主液压泵和辅助液压泵的齿轮传动机构，采用680硫磷型极压工业齿轮油润滑。液压箱内装有全部液压元件以及液压马达后的齿轮传动机构，采用L-HM100液压油为工作介质。传动左截割部的过轴穿过整个牵引部。主链轮和导向链轮位于采空区一侧，垂直配置。采空区一侧的箱体盖上有调速换向手把、开关手把、油位指示器和压力表等。上盖除安装了离合手把外，还有许多注油孔、排气孔、检查孔和油塞等。（二）液压系统牵引部液压系统由主回路、补油和热交换回路、调速回路、保护回路等组成。,重庆工程职业技术学院机电工程系,1．主回路和补油热交换回路（1）主回路主回路是采用双向变量液压泵和双向定量液压马达组成的闭式系统，属于变量泵-定量马达容积调速方式。主油泵和油马达都是斜轴式轴向柱塞式，主要部件可以通用。油马达的缸体的偏摆角度固定为25，主油泵缸体的偏摆角度可以在-25～25之间无级调整，以改变采煤机的牵引方向和牵引速度。（2）补油和热交换回路补油回路油池→粗过滤器37→辅助液压泵3→精过滤器40→单向阀31（或32）→主回路的低压油路；辅助泵为单流向内啮合摆线转子泵。粗过滤器是两个并联的线隙式过滤器，吸附在过滤器外面的赃物可由清洗缸16清除。,重庆工程职业技术学院机电工程系,压差计51测精过滤器40两端的压力差，指示堵塞。低压安全阀26的作用单向阀31（或32）的作用热交换回路主回路的低压油路→整流阀5→背压阀27→冷却器→油池；3、调速换向系统该牵引部备有两套调速换向机构和两套自动调速系统，都要经过调速套和随动机构控制主液压泵的流量和排油方向。调速套是一个关键元件。它从调速杆接受两套调速换向机构的控制，又从V形槽14接受两套自动调速机构的控制，并可直接带动随动杠杆的左端。V形槽和调速套固定成一体，调速杆则经过预压弹簧和调速套联系。预压弹簧在调速杆一端的两个挡圈之间。调速杆可以压缩预压弹簧而推动调速套，调速套却只能压缩预压弹簧而不能推动调速杆。,重庆工程职业技术学院机电工程系,,,,（1）调速换向机构调速换向机构（即手动调速换向系统）有手把操作和按钮操作两种方式。A．解锁B．手把操作C．按钮操作注意1）调速电磁阀是U型三位四通换向阀。当它在中间阀位时，把调速油缸的两腔沟通，使活塞处于浮动状态，所以并不妨碍用调速换向手把改变牵引速度和牵引方向。2）调速电磁阀的控制线路中，有两个互相闭锁的电气按钮。它们各控制一个线圈，对于某个牵引方向是增速按钮，在牵引方向改变以后就成为减速按钮；反之，原来的减速按钮，在牵引方向改变以后就成为增速按钮。,重庆工程职业技术学院机电工程系,3）当按下某个按钮而使调速电磁阀阀芯移向一边时，调速油缸的一腔进控制油，另一腔往油池排油。由于活塞有较大的惯性，控制油进入调速油缸的一腔后，将先打开活塞端部的单向阀，并经活塞的中心轴向孔、径向孔和调速油缸中部的油口，进入开关阀控制缸15，使其柱塞推出，经过杠杆的传递而把开关阀阀芯移入下阀位，自动打开对调速套的闭锁。4）按钮按下的时间越长，调速端正缸的活塞移动距离就越长，牵引速度的增减量也就越多。5）可调节流阀47可以控制调速过程的快慢，当油温为50℃时，牵引速度从零增加到最大牵引速度大约需8秒钟。精过滤器39可防止可调节流阀47堵塞。6）不论用手把或按钮使牵引速度减小到零时，开关圆盘24的缺口正对插销，弹簧把插销推进开关圆的缺口，于是信号灯53发光，提醒司机不要突然反向牵引，以免采煤机受到猛烈的冲击载荷。如果司机没有注意信号灯，按住减速按钮,重庆工程职业技术学院机电工程系,不松手，那么，因为插销插进开关圆盘的缺口时，同时也切断了调速电磁阀线圈的电路，弹簧把阀芯推回中间位置，采煤机即停止牵引。若要反向牵引，司机必须把这个按钮松开一下，然后再按下。这个按钮就变为增速按钮，采煤机反向牵引并且牵引速度逐渐升高。7）当主回路工作压力超限或辅助泵供油压力过低时，开关阀7将移入上阀位以进行高压保护或低压保护。迫使开关活塞17-1插入V形槽板，主油泵向零位摆动。开关阀7移入上阀位时，将强迫开关阀控制缸15的柱塞缩进缸内，缸内的油液经安全阀29泄出。8）如果用无线电控制调速电磁阀的线圈，还可以实现离机控制。司机可以在离开采煤机10米左右的距离内遥控采煤机的牵引速度和牵引方向。但MLS3-170型采煤机不具有这样的遥控系统。,重庆工程职业技术学院机电工程系,不松手，那么，因为插销插进开关圆盘的缺口时，同时也切断了调速电磁阀线圈的电路，弹簧把阀芯推回中间位置，采煤机即停止牵引。若要反向牵引，司机必须把这个按钮松开一下，然后再按下。这个按钮就变为增速按钮，采煤机反向牵引并且牵引速度逐渐升高。7）当主回路工作压力超限或辅助泵供油压力过低时，开关阀7将移入上阀位以进行高压保护或低压保护。迫使开关活塞17-1插入V形槽板，主油泵向零位摆动。开关阀7移入上阀位时，将强迫开关阀控制缸15的柱塞缩进缸内，缸内的油液经安全阀29泄出。8）如果用无线电控制调速电磁阀的线圈，还可以实现离机控制。司机可以在离开采煤机10米左右的距离内遥控采煤机的牵引速度和牵引方向。但MLS3-170型采煤机不具有这样的遥控系统。,重庆工程职业技术学院机电工程系,2自动调速系统1）液压恒功率自动调速系统A．作用液压恒功率自动调速系统使牵引部运转时按PFv常数（P为牵引部额定功率；F为牵引力；v为牵引速度）保持额定功率。因牵引力对应于液压系统主油路工作压力，牵引速度对应于泵的流量，因而要求主油泵流量随主油路工作压力增大（减小）而减小（增大），以保证牵引部在额定工况下运行，从而充分发挥其能力。B．组成及工作原理液压恒功率调节器17（由控制活塞17-2和弹簧组成）。工作原理C．调速特性图1-56D．调速范围,重庆工程职业技术学院机电工程系,工作中实际的调速范围与预先给定的牵引速度大小有关。MLS3-170型采煤机牵引部的液压恒功率自动调速系统只能在牵引力大于100KN和牵引速度大于4.66m/min的条件下起作用。在实际使用中，它的牵引速度很少达到5m/min，其液压自动调速系统起作用的机会很少。2）电动机功率自动调速系统A．作用电动机功率自动调速是根据电动机负荷电流（电动机功率与电流成正比）的变化自动调节牵引速度，以使电动机保持在接近额定功率的工况下运转，充分发挥其能力。B．组成电磁阀8、电动机功率调节器18和电器系统C．工作原理,重庆工程职业技术学院机电工程系,当电动机欠载，负载电流小于额定电流的95时，功率控制电磁阀的增速线圈通电，阀芯左移，功率调速器油缸的右腔进油，左腔回油，功率控制活塞18-1左移，其活塞杆从60V形槽中退出。如果司机给定的牵引速度足够高，即调速套13中的弹簧19的压缩量足够大，活塞杆退出60V形槽时，牵引速度就自动升高，直至司机给定的牵引速度为止。当电动机满载，即负载电流达额定电流的（95～105）时，功率控制电磁阀的两个线圈都不通电，弹簧使阀芯处于中间位置，功率调速器左右两腔连通，，功率控制活塞18-1停留在原位，调速套中的预压弹簧的力量不会迫使控制活塞缩进油缸，牵引速度暂时不受电动机功率调速器18的影响。当电动机超载时，负载电流大于额定电流的105时，功率控制电磁阀的减速线圈通电，阀芯右移，功率调速器油缸的左腔进油，右腔回油，功率控制活塞18-1右移，其活塞杆插入60V形槽，迫使调速套进一步压缩预压弹簧19而向中间位置移动，牵引速度随即降低，直至电动机的负载电流减少到额定电流的105以下为止。,重庆工程职业技术学院机电工程系,由于调速系统的惯性影响，增速和减速都有一些超调量。电动机的负载电流实际在额定电流的92～108的范围内波动。电动机功率控制阀8进油口处的可调节流阀46，可以调节牵引速度变化的速率，精过滤器可防其堵塞。控制活塞18-1的右极限位置可由控制器油缸右端的螺钉调节，以限制采煤机能够达到的最大牵引速度。控制活塞18-1的活塞杆端和60V形槽保持接触，是电动机功率自动调速系统能够正常起作用的必要条件。为此a．起动牵引部时，即调速套和V形槽板在中间位置时，控制活塞18-1的活塞杆端应已插到60V形槽的槽底。用换速换向手把22或按钮给定牵引速度时，调速杆20进一步压缩预压弹簧19，推动调速套和V形槽板，迫使控制活塞18-1有缩进电动机功率调速器18的力量。b.司机给定的牵引速度要超过采煤机在电动机满载条件下实际可能达到最大牵引速度。,重庆工程职业技术学院机电工程系,如果司机给定的牵引速度太小，虽然电动机欠载，即使控制活塞18-1完全缩进调速器油缸，但是因为弹簧19压缩得不够充分，不能把调速套推到离开中间位置更远的地方，所以，牵引速度不可能提高得更多，电动机只得欠载运行。c.要把电动机侧盖上的选择开关打到“接通”位置上，电动机功率自动调速系统才能起作用。从“接通”位置顺时针方向转动选择开关，即为“断开”位置，控制阀8的两个线圈都不通电，电动机功率自动调速机构不起作用。从“接通”位置逆时针方向转动选择开关，即为“停止”位置，控制阀8的减速线圈通电，使牵引速度一直降到零为止。（当停止使用电动机功率自动调速系统时，应在空载运转情况下，先把选择开关打在“接通”位置约一分钟。使控制活塞18-1的活塞杆端完全退出60V形槽，然后再把选择开关打到“断开”位置。）注意液压自动调速系统和电动机功率自动调速系统，都要通过V形槽板而起作用。在某一时刻，实际起作用的是要把牵引速度调得较低的那一个系统，另一个系统的控制活塞杆接触不到V形槽板，所以不起作用。,重庆工程职业技术学院机电工程系,在采煤机工作过程中，液压自动调速系统起作用的机会比较少。只有在司机给定的牵引速度大于4.66m/min，并且煤质不太硬，煤层倾角较大，运输机不平直和向上牵引等条件下，电动机并不超载而牵引力超过100KN的特殊情况下它才起作用。而电动机功率自动调速系统则经常起作用。3.保护回路（1）主回路超压保护回路（2）欠压保护回路（3）倒吸保护回路,重庆工程职业技术学院机电工程系,1-4其他形式采煤机,一、BM1（BMD）-100型采煤机型号说明B薄；M采煤机；D单滚筒。（一）用途和使用条件（二）主要技术特征（三）主要组成（四）总传动系统1．截割部传动特点2．牵引部传动特点（五）截割部结构特点,重庆工程职业技术学院机电工程系,（六）牵引部液压系统特点与MLS3-170型采煤机基本相同，主要区别有1．取消了按钮调速换向系统，即去掉了调速换向电磁阀、调速液压缸以及开关阀液压缸等元件，使液压系统有所简化。2．液压恒功率调速的参数范围有所变化。在牵引力60KN～120KN，液压恒功率调速的范围是3m/min～6m/min。,重庆工程职业技术学院机电工程系,二、MG系列采煤机（一）MG系列采煤机的系列组成与特点MG系列采煤机是我国自行设计制造的，目前已形成了以电动机功率为标志的300KW、200KW、150KW三种系列。每种系列的采煤机又派生出适合于不同使用条件的采煤机型号。特点,重庆工程职业技术学院机电工程系,二MG300系列采煤机型号说明MG双滚筒采煤机；MGD单滚筒采煤机；数字装机功率；G高型；A矮型；W无链牵引；Q大倾角；P爬地；D电牵引。MG300系列采煤机共有3种机型8个型号，下面以MG300W采煤机为例，来说明该系列采煤机的一般特点。1．组成、主要特点和技术特征1）组成电动机、截割部、牵引部、破碎机构和辅助装置五大部分。2）主要特点3）技术特征2．总传动系统,重庆工程职业技术学院机电工程系,1）截割部传动系统截煤滚筒传动电动机→齿轮联轴器C→液压箱传动轴→齿轮联轴器C1→Z1/Z2（锥齿轮）→离合器C2→Z3/Z4（换速齿轮，共有4对）→齿轮联轴器C3→Z5/（Z6/Z7/Z8/Z9（惰轮））/Z10→Z11、Z12、Z13（行星轮系）→截割滚筒；润滑油泵传动电动机→齿轮联轴器C→液压箱传动轴→齿轮联轴器C1→Z1/Z2（锥齿轮）→Z14/Z15→润滑油泵5Z14/Z15→润滑油泵4；破碎滚筒传动电动机→齿轮联轴器C→液压箱传动轴→齿轮联轴器C1→Z1/Z2（锥齿轮）→离合器C2→Z3/Z4→离合器C4→Z17/Z18/Z19→Z20/Z21/Z22/Z23→破碎滚筒；注意剪切销过载保护机构S,重庆工程职业技术学院机电工程系,2）牵引部传动系统电动机→齿轮联轴器C→Z26/Z28→辅助油泵2Z24/Z25→调高液压泵3Z26/Z27→主液压泵1→主马达M1和M2→Z31/Z30→Z32/Z33→传动销轮W1（W2）；注意液压制动器B1和B23．液压系统由牵引液压系统、截煤滚筒调高系统和破碎滚筒调高系统三部分组成。A．截煤滚筒调高系统B．破碎滚筒调高系统C．牵引液压系统,重庆工程职业技术学院机电工程系,1）主油路系统主回路、补油和热交换回路2）调速系统（1）手动调速a．手动操作组成及工作原理b．液压操作组成及工作原理c．电器操作（分为按钮操作和无线电遥控操作）组成及工作原理（2）自动调速a．电动机恒功率自动调速组成及工作原理,重庆工程职业技术学院机电工程系,b．恒压调速组成及工作原理1）保护回路（1）高压保护回路（2）低压欠压保护回路（3）主油泵自动回零保护回路4）过零保护回路（5）超速和差速防滑保护回路,重庆工程职业技术学院机电工程系,三、4LS8型电牵引采煤机特点（一）组成及技术特征,,重庆工程职业技术学院机电工程系,（二）截割部传动系统截割电动机→Z1/Z2→Z3/Z4→Z6/Z7/Z8/Z9（其中7、8为惰轮）→Z10、Z11、Z12（行星轮系）→滚筒,重庆工程职业技术学院机电工程系,（三）牵引调速原理与牵引部传动系统1、牵引调速换向原理4LS8型采煤机采用晶闸管他激电动机牵引。,从上式可知，通过晶闸管控制触发电路，改变电枢电压或激磁电压（磁通Φ）的大小和方向，就可以调节电动机的转向和转速，从而改变采煤机的牵引速度和牵引方向。晶闸管直流电动机的调速特性0～ne范围内采用电枢电压调节；ne～nmax范围内采用磁通调节。,重庆工程职业技术学院机电工程系,2、牵引部传动系统牵引电动机→Z1/Z2→Z3/Z4→Z5/Z6→Z7、Z8、Z9（行星轮系）→Z10/Z1（与驱动轮组装在一起构成驱动轮组件）。（四）液压系统实现摇臂调高和挡煤板翻转。1、卸载回路2、调高液压缸回路3、液压马达回路,重庆工程职业技术学院机电工程系,15采煤机的附属设备,一、灭尘设备采煤机的灭尘的重要意义为了减少采煤机在生产过程中产生的粉尘，需要采取多方面的措施，主要有以下几方面1）选用工作机构时考虑灭尘的要求。2）确定采煤机工作参数时，注意考虑灭尘的要求。3）滚筒自动调高和调斜，顺着顶板和底板的起伏并保持一定厚度的煤皮，使滚筒避免截割顶板和底板。4）装设灭尘装置，扑灭或捕捉工作面空气中的粉尘。目前最常见的方法是喷雾灭尘。,重庆工程职业技术学院机电工程系,喷雾灭尘就是用喷嘴把有一定压力的水高度扩散，使其雾化，形成把粉尘源与外界隔离的水幕。喷雾有内喷雾和外喷雾两种方法。（170型采煤机的喷雾冷却系统；4LS8型电牵引采煤机的喷雾冷却系统）喷雾和冷却供水系统,重庆工程职业技术学院机电工程系,二、挡煤板及其翻转机构1、挡煤板2、翻转机构（1）利用重力和摩擦力来翻转（2）专用机构,重庆工程职业技术学院机电工程系,三、防滑装置当工作面倾角大于9时，骑座在运输机上的采煤机有下滑的危险，应采取防滑措施。1、防滑杆2、防滑绞车3、抱闸式防滑装置结构工作原理4、无链牵引采煤机采用的摩擦片制动器,重庆工程职业技术学院机电工程系,四、电缆拖移装置图（1-60）五、辅助液压系统采煤机的辅助液压系统，一般要完成滚筒调高、机身调斜、翻转挡煤板和防滑等动作。（图1-61）六、底托架,