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文檔簡(jiǎn)介

第一章采煤機(jī)械

§1-1概述

一、機(jī)械化采煤的主要設(shè)備機(jī)械化采煤工藝包括,落煤、裝煤、運(yùn)輸、支護(hù)、處理采空區(qū)。其中采煤機(jī)完成落煤和裝煤工序。

把煤由煤層中采落下來(lái)的機(jī)械稱為采機(jī)械。(一)采煤機(jī)械

采煤機(jī)械,現(xiàn)在主要有滾筒式采煤機(jī)、刨煤機(jī)和采煤鉆機(jī)三大類。目前我國(guó)使用最多的是滾筒式采煤機(jī),也有少量的刨煤機(jī)。由于滾筒式采煤機(jī)的采高范圍大,對(duì)各種煤層適應(yīng)性強(qiáng),能截割硬煤,并能適應(yīng)較復(fù)雜的頂?shù)装鍡l件因而得到了廣泛的應(yīng)用。刨煤機(jī)要求的煤層地質(zhì)條件較嚴(yán),一般適用于煤耗質(zhì)較軟不粘頂板、頂?shù)装遢^穩(wěn)定的薄煤層或呂厚煤層,故應(yīng)用范圍較窄。但是刨煤機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單尤其在薄煤層條件下勞動(dòng)生產(chǎn)率較高。

對(duì)采煤機(jī)械的一般要求對(duì)采煤機(jī)械的要求,是根據(jù)工作面的條件和采煤工藝的需求而提出的?,F(xiàn)代采煤機(jī)械必須滿足下列要求:(1)生產(chǎn)率滿足要求。(2)采煤機(jī)工作機(jī)構(gòu)能適應(yīng)煤層厚度變化而工作;牽扯引機(jī)構(gòu)能在工作過(guò)程中隨時(shí)根據(jù)需要改變牽扯引速度,應(yīng)能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速以適應(yīng)煤質(zhì)硬度的變化,發(fā)揮機(jī)器的效能。(3)機(jī)身所占空間較小,對(duì)薄煤層采煤機(jī)尤為重要。(4)采煤機(jī)可拆成幾個(gè)獨(dú)立的部件,以便下井和運(yùn)輸也便于拆裝和檢修。

(5)所有電氣設(shè)備都應(yīng)具有防爆性能,采煤機(jī)能在有煤塵瓦斯爆炸危險(xiǎn)的工作面內(nèi)安全工作。(6)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和牽扯引部應(yīng)具有超負(fù)荷安全保護(hù)裝置。(7)具有防滑裝置,以防機(jī)器沿斜坡自動(dòng)下滑。(8)具有內(nèi)外噴霧滅塵裝置。(9)工作穩(wěn)定可靠,操作簡(jiǎn)單方便,操作手把或按鈕盡量集中,日常維護(hù)工作少而容易。

采煤機(jī)有不同的分類方法:按工作機(jī)構(gòu)型式可分為滾筒式、鉆削式和鏈?zhǔn)?;按牽扯引方式可分為鏈牽扯引和無(wú)鏈牽扯引;按牽扯引部位置可分為內(nèi)牽扯引和外牽扯引;按牽扯引部傳動(dòng)方式可分為機(jī)械牽扯引、液壓牽扯引和電牽扯引;按工作機(jī)構(gòu)位置可分為端頭式和側(cè)面式。單滾筒采煤機(jī)單滾筒采煤機(jī)具有一個(gè)能夠落煤和裝煤的滾筒式工作機(jī)構(gòu),是我國(guó)60年代以來(lái)使用得較多的一種采煤耗機(jī)。它騎在工作面輸送機(jī)上,以輸送機(jī)為導(dǎo)向沿采煤耗工作面來(lái)回牽引。(一)單滾筒采煤機(jī)的組成與功用

1.單滾筒采煤機(jī)的組成單滾筒采煤機(jī)的組成可分為四大部分截煤部、牽扯引部、電動(dòng)機(jī)和輔助裝置。雙滾筒采煤機(jī)雙滾筒采煤機(jī)有兩個(gè)滾筒,一個(gè)沿頂板采煤,另一個(gè)沿底板采煤。因此,能一次采全高,適應(yīng)范圍大、生產(chǎn)率高。綜合機(jī)械化采煤工作面主要采用雙滾筒采煤機(jī)。刨煤機(jī)

(1)結(jié)構(gòu)原理

(2)連續(xù)長(zhǎng)壁采煤機(jī)(二)機(jī)械化采煤工作面

普采工作面(普采、高檔普采)、綜采工作面雙滾筒采煤機(jī)在綜合機(jī)械化采煤工作面的工作情況在工作面采煤、裝煤、運(yùn)煤及護(hù)等機(jī)械化的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步使工作面各個(gè)機(jī)械組成一個(gè)整體進(jìn)行生產(chǎn),在結(jié)構(gòu)上相互有機(jī)地結(jié)合,動(dòng)作上相互協(xié)調(diào)地工作這就是綜合機(jī)械化。二、滾筒式采煤機(jī)的總體結(jié)構(gòu)(一)工作機(jī)構(gòu)(二)牽引機(jī)構(gòu)(三)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

一、采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu)采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu)承擔(dān)截煤和裝煤任務(wù),是采煤機(jī)的主要部件之一。一個(gè)完善的工作機(jī)構(gòu)應(yīng)滿足以下要求:(1)以適應(yīng)不同的煤層和有關(guān)地質(zhì)條件。(2)能充分利用煤壁的壓張效應(yīng),降低能耗,提高塊煤率,減少煤塵。(3)能裝煤和自開(kāi)缺口。(4)載荷均勻分布,機(jī)械效率高。(5)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,拆裝維修方便。

(一)工作機(jī)構(gòu)

滾筒式采采煤機(jī)械的工作機(jī)構(gòu),就是采煤機(jī)械破落和裝運(yùn)煤炭的機(jī)構(gòu)。采煤機(jī)采用螺旋滾筒。螺旋滾筒的刀具(截齒)裝在滾筒的螺旋葉片上。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)并沿著煤壁移動(dòng)時(shí),就截割破落煤炭,并由螺旋葉片把煤炭裝進(jìn)工作面運(yùn)輸機(jī)。滾筒的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,破碎能力強(qiáng),而且可以利用搖臂隨時(shí)調(diào)整位置,對(duì)煤層厚度的變化、頂板底板的起伏和斷層有較好的適應(yīng)能力。滾筒的截深可與液壓支架的推移步距相匹配,在采煤機(jī)采過(guò)的地方可以隨機(jī)推移支架,即時(shí)支護(hù)頂板。因此,除了在薄煤層中使用螺旋滾筒困難較多外,在緩傾斜和傾斜的各種煤層中,使用螺旋滾筒的滾筒式采煤機(jī)都能達(dá)到較高的生產(chǎn)率和較好的使用效果。螺旋滾筒由輪轂、螺旋葉片和端盤組成。1、截齒

(1)對(duì)截齒的要求a.高強(qiáng)度和耐磨性;b.合理的幾何參數(shù);c.固定可靠;d.拆裝方便。

(2)種類扁形截齒:鎬形截齒:

扁形截齒的刀體是沿滾筒的半徑方向安裝的,故常稱為經(jīng)向截齒。這種截齒適用于截割各種硬度的煤,包括堅(jiān)硬煤耗和粘性煤。鎬形截齒的刀體安裝方向接近于滾筒的切線,又稱為切向截齒。這種截齒一般在脆性煤耗和節(jié)理發(fā)達(dá)的煤層中具有較好的截割性能。截齒刀體的材料一般為40Cr、35CrMnSi、35SiMnV等合金鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后獲得足夠的強(qiáng)茺和韌性。扁形截齒的端頭鑲有硬質(zhì)合金核或片。鎬形截齒的端頭堆焊硬質(zhì)合金層。硬質(zhì)合金是一種碳化鎢和鈷的合金。碳化鎢硬度極高,耐磨性好,但性質(zhì)脆,隨沖擊截荷的性能差。在碳化鎢中加入適量的鈷,可以提高硬質(zhì)合金的強(qiáng)度和韌性,但硬度稍有降低。截齒上的硬質(zhì)合金常用YG-8C或YG-11C。YG-8C適用于截割軟煤或中硬煤,而YG-11C適用于截割堅(jiān)硬煤。經(jīng)驗(yàn)證明,改進(jìn)截齒結(jié)構(gòu),適當(dāng)加大截齒長(zhǎng)度,增大切屑厚度,可以提高煤的塊度并可降低煤塵。

螺旋滾筒

(一)基本結(jié)構(gòu)采煤機(jī)的滾筒基本結(jié)構(gòu)如圖所示。在螺旋葉片的頂端及端盤周邊上裝有許多截齒。輪轂與滾筒軸固定在一起。滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),截齒截割和剝落煤體,螺旋葉片將碎煤運(yùn)至滾筒的采空側(cè),裝入輸送機(jī)。在葉片上和端盤上齒座的旁邊還裝有內(nèi)噴霧用的噴嘴。

(二)滾筒的轉(zhuǎn)向滾筒旋轉(zhuǎn)方向?qū)孛哼^(guò)程來(lái)說(shuō)有兩種。(1)順轉(zhuǎn):如圖所示。大部分煤被螺旋葉片從滾筒輪轂下面帶到滾筒后面,擋煤板把煤擋住,按自然安息角φ堆積。

A順轉(zhuǎn)B逆轉(zhuǎn)逆轉(zhuǎn):如上圖所示。截落的煤不斷被螺旋葉片向工作面輸送機(jī)推動(dòng),大部分煤按自然安息角φ霸主積在滾筒前半部。

順轉(zhuǎn)時(shí),煤在裝載過(guò)程中二次破碎較嚴(yán)重裝煤能耗較大。采煤機(jī)后面滾筒不僅擔(dān)負(fù)截割前滾筒余留的煤耗,而且要將這些煤連同前滾筒未裝出的煤全部裝入輸送機(jī)。為了有較好的裝煤效果,后滾筒一般定為向上截煤的旋轉(zhuǎn)方向,而將前滾筒定為向下截煤的旋轉(zhuǎn)方向?qū)τ趩螡L筒采煤機(jī),一般在左工作面用右螺旋滾筒;而在右工作面用左螺旋滾筒。為了保證螺旋葉片向運(yùn)輸機(jī)裝煤,而不是向煤壁推煤,滾筒葉片的螺旋方向應(yīng)與滾筒轉(zhuǎn)向相適應(yīng)。站在采空區(qū)一側(cè)看滾筒,右螺旋滾筒應(yīng)是順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),左螺旋滾筒應(yīng)是逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。不論采煤機(jī)的牽引方向如何,都必須保持這個(gè)關(guān)系。單滾筒采煤機(jī):右工作面必須使用左螺旋滾筒,而左工作面必須使用右螺旋滾筒;雙滾筒采煤機(jī):左滾筒為左螺旋,右滾筒為右螺旋。(三)滾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)1.滾筒的三個(gè)直徑滾筒的三個(gè)直徑是指滾筒直徑D,葉片直徑Dy和筒轂直徑Dg。滾筒直徑是截齒齒尖的截割圓直徑。目前采煤機(jī)的滾筒直徑都在0.65~2.3m范圍內(nèi)。單滾筒采煤機(jī)的滾筒直徑應(yīng)按煤層厚度來(lái)選擇一般比煤層厚度小0.1~0.2m。雙滾筒采煤機(jī)則按采高來(lái)選擇滾筒直徑應(yīng)稍大于最大采高的一半,以便采煤機(jī)能夠一次采全高。

輪轂直徑Dg愈大,則滾筒內(nèi)容納碎煤的空間愈小,碎煤在滾筒內(nèi)循環(huán)和重復(fù)破碎的可能性愈大。在滿足輪轂安裝軸承和傳動(dòng)齒輪的條件下,應(yīng)保持葉片直徑與輪轂走私適當(dāng)?shù)谋壤?。?duì)于D>1m的大直徑滾筒,Dy與Dg之比大于或等于2;對(duì)于D<1m的小直徑滾筒,Dy與Dg之比應(yīng)大于或等于2.5;2.滾筒寬度滾筒寬度應(yīng)等于或大于采煤機(jī)的截深。滾筒的寬度一般為0.6~0.8m。對(duì)于較薄的煤層,為了提高采煤機(jī)的生產(chǎn)率,滾筒寬度可為0.8~1.0m;對(duì)于較厚的煤層,為了改善頂板的支護(hù)性能,滾筒寬度可取0.5m。3.螺旋升角單頭螺旋葉片及其展開(kāi)后的開(kāi)關(guān)如圖1-14所示。D和Do分別表示螺旋葉片的外徑和內(nèi)徑,L為螺旋葉片的導(dǎo)程。不同直徑上的螺旋升角不同,螺旋葉片的外緣升角和內(nèi)緣升角分別為顯然,螺旋葉片在外緣的升角小于內(nèi)緣的升角。

螺旋升角的大小直接影響滾筒的裝煤效果。升角較大時(shí),排煤能力強(qiáng),裝煤速度快。但升角過(guò)大會(huì)把煤拋到溜槽的采空側(cè);升角過(guò)小,煤在螺旋葉片內(nèi)循環(huán)千萬(wàn)煤的重復(fù)破碎國(guó)內(nèi)外對(duì)螺旋升角曾是行過(guò)大量試驗(yàn),我國(guó)一般認(rèn)為a=20°~35°時(shí)裝煤效果較好。

螺距的大小應(yīng)保證煤從滾筒中順利排出,一般為0.25~0.4m。螺旋葉片頭數(shù)主要是按截割參數(shù)的要求確定的。直徑D<1250mm的滾筒一般用雙頭,D<1400mm的滾筒可用雙頭或三頭,D<1600mm的滾筒可用三頭或四頭。截齒配置①截齒排列圖②截齒排列特點(diǎn)螺旋葉片的截齒排列特點(diǎn):截距較大;在圓周方向上相鄰截齒的夾角相等;都是零度齒。端盤的截齒排列特點(diǎn):截距小、截齒密度大;多數(shù)是正角度齒,煤質(zhì)愈硬,角度愈大;有少數(shù)零度齒和負(fù)角度齒,以減小滾筒的側(cè)向力。2.螺旋滾筒的參數(shù)(1)滾筒的轉(zhuǎn)向單滾筒采煤機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)向:向內(nèi)回轉(zhuǎn)雙滾筒采煤機(jī)滾筒的轉(zhuǎn)向:兩個(gè)滾筒相背轉(zhuǎn)動(dòng)(2)螺旋葉片a.螺旋頭數(shù):不能太多,也不能太少,一般2~4個(gè)。b.螺旋方向?yàn)榱吮WC螺旋葉片向運(yùn)輸機(jī)裝煤,而不是向煤壁推煤,滾筒葉片的螺旋方向應(yīng)與滾筒轉(zhuǎn)向相適應(yīng)。站在采空區(qū)一側(cè)看滾筒,右螺旋滾筒應(yīng)是順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),左螺旋滾筒應(yīng)是逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。不論采煤機(jī)的牽引方向如何,都必須保持這個(gè)關(guān)系。單滾筒采煤機(jī):右工作面必須使用左螺旋滾筒,而左工作面必須使用右螺旋滾筒;雙滾筒采煤機(jī):左滾筒為左螺旋,右滾筒為右螺旋。(二)牽引機(jī)構(gòu)一、對(duì)采煤機(jī)牽引的基本要求1.有足夠大的牽引力為在困難條件下割煤耗,采煤機(jī)應(yīng)具有足夠大的牽引力。

由于無(wú)鏈牽引采煤機(jī)可用在大傾角(40°~50°)條件,因而一般采用雙牽引傳動(dòng).這種雙牽引可使?fàn)恳υ黾右槐?但牽引速度降低一倍.目前采煤機(jī)的最大牽引力可達(dá)2×310kN。

2.總傳動(dòng)比大為了實(shí)現(xiàn)較低的牽引速度,牽引部的總傳動(dòng)比要求很大,其值超過(guò)150~200,有的甚至超過(guò)300。3.能在工作過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。由于煤質(zhì)變化和煤層含有夾矸、硫化鐵等堅(jiān)硬夾雜物,采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷變化劇烈。為了避免電動(dòng)機(jī)過(guò)度超載或欠載,充分發(fā)揮采煤機(jī)的效能,需要隨時(shí)調(diào)節(jié)牽引速度,使采煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載在其額定值附近的小范圍內(nèi)波動(dòng)。

4.不受滾筒轉(zhuǎn)向的影響通常滾筒的轉(zhuǎn)向是一事實(shí)上的,因而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向也是一定的。然而采煤機(jī)的牽引方向是要變化的,所以它不能受滾筒轉(zhuǎn)向的制約,不應(yīng)限制牽引部和截煤部的分別起動(dòng)與停止。5.應(yīng)有可靠完善的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)和完善的保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷、牽引力大小來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速及過(guò)載保護(hù)。另外還應(yīng)設(shè)油溫、油質(zhì)保護(hù)和防止機(jī)器下滑的保護(hù)措施。新一代的采煤機(jī),還應(yīng)設(shè)有自動(dòng)監(jiān)測(cè)和故障診斷系統(tǒng),從而保證采煤同安全運(yùn)行。6.具有足夠的強(qiáng)度和可靠性。由于牽引部出軸轉(zhuǎn)速低、受力大,故必須具有足夠的強(qiáng)度和可靠性。7.操作方便牽引部應(yīng)有手動(dòng)操作、遠(yuǎn)程操作等裝置,盡量做到集中控制。二、采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)有鋼絲繩牽引,錨鏈牽引和無(wú)鏈牽引三種形式隨著采煤機(jī)的不斷發(fā)展,由于鋼絲繩牽引機(jī)構(gòu)的牽引力小,容易發(fā)生斷繩事故,并且斷裂后不易重新連接,故這種牽引機(jī)構(gòu)已逐漸被淘汰。目前廣泛使用的是錨鏈牽引,進(jìn)入90年代以來(lái),無(wú)鏈牽引有了很快的發(fā)展,正在全面推廣應(yīng)用。(一)錨鏈牽引錨鏈牽引的工作原理如圖1-20所示。錨鏈3繞過(guò)主鏈輪1和鏈輪2,兩端分別固定在輸送機(jī)上、下機(jī)頭的拉緊裝置4上。當(dāng)牽引部的主鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)錨鏈與主鏈輪嚙合驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)。錨鏈牽引有如下特點(diǎn):(1)強(qiáng)度高,承載能力大,能滿足采煤機(jī)增大牽引力和提高牽引速度的要求;(2)錨鏈牽引是依靠鏈輪齒與鏈環(huán)相嚙合,工作較可靠;(3)錨鏈?zhǔn)褂脡勖L(zhǎng),一般可用6個(gè)月以上。斷鏈時(shí)彈性小,不易傷人,斷鏈后用連接環(huán)連接,十分方便;(4)錨鏈的節(jié)距較大,當(dāng)鏈輪作等速運(yùn)動(dòng)時(shí),錨鏈相對(duì)鏈輪的移動(dòng)是周期性變化的,這是產(chǎn)生動(dòng)載荷的原因之一。目前,采煤機(jī)牽引部錨鏈的固定裝置主要有下列二種。1.彈簧拉緊裝置2.液壓拉緊裝置液壓拉緊裝置的優(yōu)點(diǎn)是非工作邊能保持恒定的張力,其初張力(預(yù)緊力)的大小由定壓減壓閥的調(diào)定值所決定。在工作過(guò)程中非工作邊的張力大小由安全閥的整定值來(lái)決定。錨鏈的最大補(bǔ)償長(zhǎng)度可以用虎克定律來(lái)求式中P0—采煤機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的牽引阻力;

P1—非工作邊的張力。彈性伸長(zhǎng)量的存在,使采煤機(jī)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng),其最大振幅可達(dá)50~80mm,引起切屑斷面的急劇變化,從而導(dǎo)致采煤機(jī)載荷發(fā)生大的變化,使零部件隨較大的動(dòng)載荷,這是錨鏈牽引的最大缺點(diǎn)。因此,近年來(lái)廣泛推廣使用了無(wú)鏈牽引的采煤機(jī)。(二)無(wú)鏈牽引隨著采煤機(jī)向強(qiáng)力化,重型化及大傾角發(fā)展,其電動(dòng)機(jī)功率已增大到750~1000kV,牽引力已達(dá)到400~600kN。對(duì)于這樣大的牽引力,目前使用的圓環(huán)鏈強(qiáng)度已不能滿足需要,而且牽引鏈一旦斷裂,其儲(chǔ)存的彈性能被釋放,將嚴(yán)重危及人身安全為此,取消了固定在工作面兩端的牽引鏈,而采用了無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)。

無(wú)鏈牽引的主要優(yōu)點(diǎn)是:(1)取消了工作面的牽引鏈,消除了斷鏈?zhǔn)鹿屎玩溩犹鴦?dòng)傷人的事故;(2)在同一工作面內(nèi)可以同時(shí)使用兩臺(tái)或多臺(tái)采煤機(jī)。從而可以降低生產(chǎn)成本,提高工作面的產(chǎn)量。特點(diǎn)適用于超長(zhǎng)的高產(chǎn)高效工作面的需要;(3)對(duì)底板起伏、工作面彎曲、煤層不規(guī)則等的適應(yīng)性增強(qiáng);(4)使采煤機(jī)的牽引速度更加均勻,減弱了采煤機(jī)移動(dòng)時(shí)的脈動(dòng)現(xiàn)象和機(jī)器的振動(dòng),提高了采煤機(jī)的使用壽命;(5)幾乎可在所有煤層厚度和傾角的工作面使用;(6)對(duì)原有的錨鏈牽引采煤機(jī)改成元鏈牽引也較為方便。但是,對(duì)無(wú)鏈牽引,還應(yīng)重視解決以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)必須加強(qiáng)輸送機(jī)本身的結(jié)構(gòu),并在使用和管理中保持其有一定的平直度。(2)齒輪、齒條或銷軸,不僅在嚙合傳動(dòng)中傳遞很大的力,而且還起支點(diǎn)的作用,磨損加快。因此,在材質(zhì)和熱處理方機(jī)要求都較高。在結(jié)構(gòu)上要能快速更換。(3)為了適應(yīng)輸送機(jī)在推移中水平和垂直兩個(gè)方向的偏斜,仍能保證正確的嚙合,在銷軸座或齒條之間的連接方式上要注意可調(diào)性,同時(shí)還要注意溜槽的連接強(qiáng)度。(4)無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)使機(jī)道寬度增加了約100mm。所以提高了支架控頂能力的要求。目前常用的無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)主要有以下幾種類型:

1.齒輪銷排式

2.銷輪齒條式銷輪齒條式無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)由裝在底托架內(nèi)的兩個(gè)牽引傳動(dòng)箱分別驅(qū)動(dòng)滾輪,與固定在輸送機(jī)上的齒條相嚙合而移動(dòng)采煤機(jī)。銷輪由五根直徑為100mm的圓柱銷組成。這種機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度大,工作可靠。我國(guó)AM-500,ZGC-300采煤機(jī)都采用這種機(jī)構(gòu)。3.復(fù)合齒輪齒條式如圖所示,復(fù)合齒輪齒條式無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)在采煤機(jī)牽引部1的出軸上裝一套雙四齒交錯(cuò)齒輪2,以驅(qū)動(dòng)裝在底托架上的雙六齒交錯(cuò)齒輪3,后者與固定在輸送機(jī)煤壁側(cè)的交錯(cuò)齒條4嚙合而移動(dòng)采煤機(jī)。這種機(jī)構(gòu)齒部粗壯、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、交錯(cuò)齒輪嚙合運(yùn)行平衡齒輪端面互相靠緊,能起橫向定位和導(dǎo)向作用齒條間用螺栓連接。其下部由扣鉤聯(lián)結(jié),以適應(yīng)輸送機(jī)垂直和水平偏傳。英國(guó)BJD系列采煤機(jī)采用這種機(jī)構(gòu)

4.鏈輪鏈軌式如圖下所示。鏈輪鏈軌式無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)由采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)裝置1出軸上的長(zhǎng)齒驅(qū)動(dòng)鏈輪2,使鏈輪2與鋪設(shè)在輸送機(jī)采空區(qū)側(cè)擋板5內(nèi)鏈軌架4上的不等節(jié)距圓環(huán)鏈3相嚙合而驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)。與鏈輪同軸的導(dǎo)向滾輪6支承在鏈軌架4上導(dǎo)向。底托架7兩側(cè)有卡板卡在輸送機(jī)相應(yīng)槽內(nèi)定位。

這種機(jī)構(gòu)利用圓環(huán)鏈撓曲性好的特點(diǎn),使輸送機(jī)和中部槽垂直面偏轉(zhuǎn)角可達(dá)±6°水平偏轉(zhuǎn)±1.5°,因此,適合在底板起伏大并有斷層的條件下工作。這是一種有發(fā)展前途的機(jī)構(gòu),已用在EDW-300-L、DTS-300、SIRUS-HC以及LS等型的采煤機(jī)上,效果較好。三、牽引部傳動(dòng)裝置分類采煤機(jī)牽引部傳動(dòng)裝置的功用是將電動(dòng)機(jī)的能量傳到主動(dòng)鏈輪,并滿足對(duì)牽引部提出的各項(xiàng)要求?,F(xiàn)有的牽引部傳動(dòng)裝置分類如圖。1.機(jī)械牽引的傳動(dòng)系統(tǒng)具有純機(jī)械傳動(dòng)裝置的牽引部簡(jiǎn)稱機(jī)械牽引。其特點(diǎn)是工作可靠,但只能有級(jí)調(diào)速,且傳動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,目前已很少采用。2.液壓牽引的傳動(dòng)系統(tǒng)大部分采煤機(jī)牽引部都采用液壓傳動(dòng)加機(jī)械傳動(dòng)的型式,液壓傳動(dòng)由泵、馬達(dá)和閥等液壓元件組成,將壓力油供給液壓馬達(dá)。從馬達(dá)到鏈輪采用機(jī)械傳動(dòng)。其馬達(dá)及其到鏈輪的傳動(dòng)方式通常有三種。(1)高速馬達(dá)(圖a)高速馬達(dá)的轉(zhuǎn)速一般為1500~2000r/min,其結(jié)構(gòu)型式往往與主泵相同,但馬達(dá)是定量的。這種系統(tǒng)馬達(dá)要經(jīng)較大的傳動(dòng)比的齒輪減速帶動(dòng)鏈輪,但傳動(dòng)易于布置,故使用較多。MXA-300、MG170等采煤機(jī)使用。(2)中速馬達(dá)(圖b)中速馬達(dá)常采用行星轉(zhuǎn)子式擺線馬達(dá)(如AM-500采煤機(jī)),其額定轉(zhuǎn)速為160~320r/min。這種系統(tǒng)馬達(dá)需經(jīng)一定減速帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾輪。這種系統(tǒng)齒輪傳動(dòng)比不大,馬達(dá)及減速裝置尺寸較小,便于用在無(wú)鏈雙牽引傳動(dòng)中,可以根據(jù)需要把傳動(dòng)裝置裝在底托架上。圖中B為制動(dòng)器,停機(jī)時(shí)靠彈簧力制動(dòng),防止機(jī)器下滑。(3)低速馬達(dá)(圖c)低速馬達(dá)常采用徑向多作用柱塞式馬達(dá),馬達(dá)的出軸轉(zhuǎn)速一般為0~40r/min。這種馬達(dá)可經(jīng)一級(jí)減速或直接帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪。這種系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)裝置較簡(jiǎn)單但馬達(dá)徑向尺寸大,且存在回鏈敲缸問(wèn)題。我國(guó)生產(chǎn)的DY-150,MD-150型采煤機(jī)使用這種系統(tǒng)。MG200—W型采煤機(jī)MG200系列滾筒式采煤機(jī)是我國(guó)研制的長(zhǎng)壁回采工作面淺工作面截式采煤機(jī)。MG200—W型采煤機(jī)是該系列的基本型,由基本型的部件,可積木式組合成不同型號(hào)。系列中各機(jī)型間的零部件通用程度較高。

MG200—W型采煤機(jī)適用于采高范圍1.5~3.0m,傾角小35°,煤質(zhì)中硬以下的綜采工作面。

目前采用的有鏈牽引機(jī)構(gòu)和無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)兩類。1、鏈牽引機(jī)構(gòu)鏈牽引機(jī)構(gòu)的工作方式分為內(nèi)牽引(常用)和外牽引。內(nèi)牽引圖1-14所示。(1)圓環(huán)鏈結(jié)構(gòu)如圖1-15所示規(guī)格用棒料直徑d和環(huán)節(jié)距t表示。(2)鏈輪圓環(huán)鏈鏈輪的幾何形狀比較復(fù)雜,其形狀和制造質(zhì)量對(duì)于鏈環(huán)和鏈輪的嚙合影響很大。鏈輪形狀設(shè)計(jì)得不好,就會(huì)啃傷鏈環(huán),加劇鏈輪和鏈環(huán)的磨損,或者因?yàn)殒湱h(huán)不能與輪齒正確嚙合而掉鏈。(3)鏈接頭為了制造和運(yùn)輸方便,圓環(huán)鏈做成適當(dāng)長(zhǎng)度的鏈段,使用時(shí)再用鏈接頭接成所需要的長(zhǎng)度。短鏈段在沒(méi)有達(dá)到應(yīng)該報(bào)廢的程度以前,可以用鏈接頭接起來(lái)使用。所以,鏈接頭是有鏈牽引的重要部件鏈接頭的外形尺寸一般不完全與鏈環(huán)的尺寸相同,應(yīng)根據(jù)鏈接頭的外形尺寸適當(dāng)修改鏈輪平環(huán)窩槽或立環(huán)溝槽的形狀和尺寸,以免發(fā)生干涉。為了保證鏈輪的強(qiáng)度,希望鏈接頭只作為平環(huán)或立環(huán)進(jìn)入鏈輪。圓環(huán)鏈鏈段應(yīng)由奇數(shù)個(gè)鏈環(huán)組成。對(duì)鏈接頭的基本要求是:外形尺寸與鏈環(huán)相差不多,但強(qiáng)度不得低于鏈環(huán),裝拆要方便,運(yùn)行過(guò)程中不會(huì)自動(dòng)脫開(kāi)。鏈接頭的種類:側(cè)卸式鏈接頭(目前國(guó)內(nèi)用得較多)、馬蹄凸緣式鏈接頭、鋸齒式鏈接頭、插銷式鏈接頭、卡塊式鏈接頭(4)牽引鏈的固定a、剛性固定b、彈簧張緊c、液壓張緊(常用)采用液壓張緊的原因:牽引鏈兩端剛性固定時(shí)(如下圖),采煤機(jī)從工作面一端(X=0)開(kāi)始工作之前,要先開(kāi)動(dòng)牽引部,把牽引鏈的松邊拉緊到具有一定的初拉力P0。如果牽引鏈的總長(zhǎng)度是L,采煤機(jī)的牽引阻力是P(包括滾筒的推進(jìn)阻力、采煤機(jī)與運(yùn)輸機(jī)或底板的摩擦阻力和在傾斜工作面時(shí)機(jī)器重量的分力等),那么開(kāi)始牽引時(shí)牽引鏈的彈性伸長(zhǎng)量為

這里,E和F分別表示牽引鏈的當(dāng)量彈性模量和當(dāng)量斷面積。根據(jù)虎克定律,鏈段的彈性伸長(zhǎng)量正比于所受的拉力和鏈段長(zhǎng)度,而反比于當(dāng)量彈性模量和當(dāng)量斷面積。

當(dāng)采煤機(jī)在工作面上移動(dòng)距離x時(shí),牽引鏈緊邊和松邊的拉力分別為P1和P2。這時(shí)牽引鏈的彈性伸長(zhǎng)量為經(jīng)整理即得因?yàn)闋恳渻啥藙傂怨潭?,牽引鏈的彈性伸長(zhǎng)量應(yīng)保持不變,且

由此可見(jiàn),隨著采煤機(jī)的向前牽引,牽引鏈的松邊和緊邊拉力都存在不斷遞增的現(xiàn)象。緊邊拉力P1從P0+P增大到P0+2P,幾乎增大了一倍。采煤機(jī)到達(dá)工作面一端后,在反向牽引的過(guò)程中,也存在同樣的情況。采煤機(jī)的有效牽引力只有P,卻要按P0+2P選用圓環(huán)鏈和設(shè)計(jì)牽引部,顯然是一個(gè)問(wèn)題。為了找到解決問(wèn)題的辦法,先要弄清楚拉力遞增現(xiàn)象的物理意義。對(duì)于同一根牽引鏈來(lái)說(shuō),緊邊和松邊的當(dāng)量彈性模量和當(dāng)量斷面積是相同的。所以,鏈段單位長(zhǎng)度的彈性變形量(即彈性應(yīng)變)正比于所受的拉力,因而牽引鏈緊邊的應(yīng)變一定大于松邊的應(yīng)變。隨著采煤機(jī)的向前牽引,應(yīng)變較大的緊邊逐漸向應(yīng)變較小的松邊轉(zhuǎn)移。這些轉(zhuǎn)移入松邊的鏈段因受到的拉力減小而要縮短,以致引起整條松邊的應(yīng)變和拉力P2逐漸增大。為了保持要求的有效牽引力P,緊邊拉力P1也就跟著增大。這就是牽引鏈拉力遞增的原因。

因此,只要在采煤機(jī)的工作過(guò)程中,讓牽引鏈松邊的固定點(diǎn)移動(dòng),就可以減緩甚至消除拉力遞增的現(xiàn)象。采用彈簧張緊時(shí),設(shè)其松邊的初拉力為P0,彈簧剛度為C,則開(kāi)始采煤時(shí),牽引鏈和兩個(gè)彈簧張緊器的總彈性變形量為

因?yàn)?/p>

當(dāng)它離開(kāi)工作面一端的位移為x時(shí),牽引鏈和兩個(gè)彈簧張緊器的總彈性變形量為所以

因?yàn)?+2EF/CL是大于1的數(shù),所以可以減緩拉力遞增。C=∞就是剛性固定的情況。彈簧剛度C越小,拉力遞增量就越小。在彈簧材料的剪切彈性模數(shù)和簧絲直徑一定的條件下,必須把彈簧做得又粗又大,才能達(dá)到較小的彈簧剛度。但是,由于受到空間條件的限制,彈簧剛度不可能很小,所以用彈簧器不可能完全消除拉力遞增現(xiàn)象。而采用液壓張緊器張緊牽引鏈,可完全消除拉力遞增的現(xiàn)象。液壓張緊器如圖1-18所示。因此,可得牽引鏈拉力與采煤機(jī)位移的關(guān)系2、無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)(1)齒輪銷軌型(圖1-20所示)(2)銷輪齒條型(圖1-21所示)(3)強(qiáng)力鏈輪鏈軌型(圖1-22所示)(4)復(fù)合齒輪齒條型(圖1-23所示(三)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)

1.截割部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用機(jī)械傳動(dòng)2.牽引部傳動(dòng)裝置(1)機(jī)械牽引(2)液壓牽引(3)電牽引(四)基本參數(shù)1.生產(chǎn)率2.采高H3.截深B(0.5~1米)4.牽引速度υq5.截割速度υj6.牽引力7.裝機(jī)功率§1-2單滾筒采煤機(jī)一、1MGD200型單滾筒采煤機(jī)(一)概述1.用途與適用條件與SGB-630/220型刮板輸送機(jī)、DZ型單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁配套組成高檔普采機(jī)組,用于開(kāi)采采高1.3m~2.5m、煤質(zhì)中硬以上的緩傾斜煤層。2.主要組成電動(dòng)機(jī)、牽引部、固定減速器、搖臂、螺旋滾筒和底托架等。3.主要技術(shù)特征4.總傳動(dòng)系統(tǒng)(1)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)→齒輪聯(lián)軸器→Z14/Z15→調(diào)高泵固定減速器(兩級(jí)減速)花鍵離合器(Z13)→錐齒(Z1/Z2)→圓柱齒輪(Z3/Z4))→搖臂減速器(兩級(jí)減速(帶有惰輪的Z5/Z6/Z7/Z7/Z8/Z9)→行星齒輪(Z10、Z11、Z12));其中Z13為離合花鍵齒輪,它可控制滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)或停止,Z3、Z4為換速齒輪,備有兩對(duì),可使?jié)L筒獲得兩種轉(zhuǎn)速。(2)牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)→齒輪聯(lián)軸器→Zˊ5/Zˊ4→輔助油泵

Zˊ6/Zˊ7→主液壓泵→主馬達(dá)→圓柱齒輪(Zˊ8/Zˊ9)→行星齒輪(Zˊ10、Zˊ11、Zˊ12)→主鏈輪(二)截割部截割部由固定減速器、搖臂減速器、螺旋滾筒和液壓調(diào)高裝置等部分組成。1.固定減速器圖1-282.搖臂減速器圖1-293.滾筒與截齒(1)滾筒(圖1-30)(2)截齒4.液壓調(diào)高系統(tǒng)與液壓元件(1)液壓調(diào)高系統(tǒng)

a.組成的基本回路換向回路、鎖緊回路、安全保護(hù)回路、卸荷回路等。

b.工作原理

(2)主要液壓元件a.調(diào)高泵固定缸體斜盤型柱塞泵b.其它液壓元件

(三)牽引部由減速器(液壓+機(jī)械)和鏈牽引機(jī)構(gòu)組成。1、液壓系統(tǒng)與液壓元件

1)液壓系統(tǒng)牽引部液壓系統(tǒng)(圖1-38所示),它由主油路系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)組成。(1)主油路系統(tǒng)主油路系統(tǒng)由主油路、補(bǔ)油回路和熱交換回路組成。A.主油路閉式系統(tǒng),采用變量泵-定量馬達(dá)的容積調(diào)速方式。B.補(bǔ)油回路和熱交換回路閉式系統(tǒng)的散熱條件差。為了進(jìn)行冷卻,防止溫升過(guò)高,同時(shí)也為了彌補(bǔ)不可避免的泄漏,使主回路建立所需背壓,必須設(shè)置補(bǔ)油和熱交換回路。補(bǔ)油回路:油池→粗過(guò)濾器14→輔助油泵11→精過(guò)濾器9→單向閥2或3→主液壓泵吸油側(cè)。

熱交換回路:由整流閥4、低壓溢流閥6和冷卻器13組成。其工作原理:(冷卻器下面的單向閥16可防止更換冷卻器時(shí)向外漏油。)注意:1.為了保證補(bǔ)油和熱交換的正常進(jìn)行,補(bǔ)油單向閥應(yīng)該靠近主油泵,而整流閥應(yīng)該靠近馬達(dá)。2.低壓安全閥的整定壓力應(yīng)該比低壓溢流閥的整定壓力略高(至少高0.2~0.3Pa)。3.為了保證油質(zhì),以免主回路和控制回路被污染,補(bǔ)油應(yīng)有可靠的過(guò)濾措施。(2)調(diào)速換向系統(tǒng)用于調(diào)節(jié)牽引速度和改變牽引方向,它由手把操作機(jī)構(gòu)和主液壓泵伺服變量機(jī)構(gòu)組成a.手把操作機(jī)構(gòu)組成:旋鈕26、螺旋副25b.工作原理:伺服變量機(jī)構(gòu)組成:調(diào)速套24、伺服閥22、差動(dòng)杠桿23、變量液壓缸21工作原理:(3)保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)包括雙重壓力過(guò)載保護(hù)、低壓失壓保護(hù)、電動(dòng)機(jī)功率過(guò)載保護(hù)和主液壓泵自動(dòng)回零等油路。a.雙重壓力過(guò)載保護(hù)油路組成:壓力調(diào)速閥19、失壓控制閥20、高壓安全閥5工作原理:b.失壓保護(hù)回路組成:失壓控制閥20工作原理:c.電動(dòng)機(jī)功率保護(hù)回路組成:電磁閥27、失壓控制閥20工作原理:以上三種保護(hù)都是通過(guò)失壓控制閥20起作用的,并且在保護(hù)發(fā)生時(shí),都是依靠給定速度時(shí)變量液壓缸中被壓縮彈簧的釋放而獲得減速直至停牽引的效果。d.液壓泵自動(dòng)回零保護(hù)油路組成:電磁閥27、失壓控制閥20工作原理:e.系統(tǒng)的充油和排氣采煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間不工作時(shí),管路可能進(jìn)入空氣,更換液壓油或管路后可能造成空氣進(jìn)入系統(tǒng)。系統(tǒng)中混入空氣將會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,從而影響液壓元件的性能和可靠性。為了排除混入系統(tǒng)的空氣,可以用手壓泵14(圖1-37)來(lái)充油排氣。在充油過(guò)程中,必須松開(kāi)主油路上的排氣塞,直至充油壓力達(dá)到0.2~0.3Mpa,才可將排氣塞擰緊,結(jié)束充油過(guò)程。2)液壓元件

2.機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(四)輔助裝置

1.底托架

2.噴霧冷卻系統(tǒng)

§1-3MLS3-170型雙滾筒采煤機(jī)一、概述(一)適用條件與主要技術(shù)特征適用條件:采高1.5~3m、傾角0o~30o;頂板中等穩(wěn)定、底板起伏不大且不太松軟;煤質(zhì)中硬。(煤層傾角大于10o時(shí),應(yīng)使用防滑裝置;大于15o時(shí),必須配置液壓安全絞車。)主要技術(shù)特征:(二)組成與總傳動(dòng)系統(tǒng)組成:總傳動(dòng)系統(tǒng):1.截割部傳動(dòng)系統(tǒng)兩個(gè)截割部的傳動(dòng)相同。螺旋滾筒采用3級(jí)齒輪傳動(dòng):電動(dòng)機(jī)→Z1(離合齒輪)→Z2/Z3→Z4/Z5(換速齒輪)/Z6(三個(gè)惰輪)/Z7→行星輪系(Z7、Z8、Z9)→滾筒輔助液壓系統(tǒng)液壓泵:電動(dòng)機(jī)→Z1/Z12/Z13→Z14/Z15/Z16→截割部輔助液壓泵42、牽引部傳動(dòng)系統(tǒng)電動(dòng)機(jī)→Z1→Z2/Z4→牽引部輔助液壓泵3Z1/Z3→Z5→主液壓泵1→主液壓馬達(dá)2→Z6/Z7/Z8→Z9/Z10→行星輪系(Z11、Z12、Z13)→Z14→主鏈輪(Z15)二、截割部由傳動(dòng)裝置和工作機(jī)構(gòu)組成。傳動(dòng)裝置包括固定減速器和搖臂減速器。(一)固定減速器圖1-49所示,由傳動(dòng)部件和搖臂部件組成。(二)搖臂減速器

1.結(jié)構(gòu)(圖1-50所示)2.搖臂的換速搖臂的前兩個(gè)齒輪Z4(14、18、22)和Z5(33、31、29)是可以更換的,但因三種齒數(shù)組合都符合

Z5+Z4/2=40=常數(shù)的條件,故Z4和Z6之間的中心距沒(méi)有變化。但是(Z4+Z5)/2≠常數(shù)而是差值為1的等差級(jí)數(shù)。所以,只要想辦法利用同一個(gè)軸孔把三個(gè)不同齒數(shù)Z5裝進(jìn)搖臂,那么更換齒輪Z4和Z5而不更換搖臂減速器殼體仍能保持正常嚙合的條件。采用的辦法是在齒輪Z5的心軸上裝一個(gè)偏心套(圖1-51),而按Z4的齒數(shù)為18、Z5的齒數(shù)為31的基準(zhǔn)情況確定Z5的心軸孔位置,當(dāng)采用另外兩種齒數(shù)組合時(shí),只要把偏心套和心軸原地轉(zhuǎn)動(dòng)180o,用偏心套的偏心距補(bǔ)償Z4和Z5中心距的變動(dòng)。當(dāng)然,在基準(zhǔn)情況時(shí),應(yīng)該改用沒(méi)有偏心的軸套。這樣,滾筒就可有三種轉(zhuǎn)速可以選擇。3.搖臂箱體的安裝兩種安裝位置。(圖1-52)注意:行星齒輪傳動(dòng)與搖臂齒輪共用一個(gè)油池,潤(rùn)滑油要通過(guò)軸承74和75(圖1-50)才能進(jìn)入行星齒輪傳動(dòng),所以潤(rùn)滑條件不夠好。截割頂煤的滾筒搖臂每工作一小時(shí)左右,須降下一次,使油液流入行星齒輪傳動(dòng)處。搖臂內(nèi)有

12個(gè)齒輪和21個(gè)軸承,傳遞功率大,潤(rùn)滑條件差,所以工作溫度較高。這是一個(gè)存在的問(wèn)題。(三)滾筒與截齒

1、滾筒

2、截齒三、牽引部(一)牽引部減速器牽引部減速器箱體分為齒輪箱和液壓箱2個(gè)獨(dú)立的隔室。齒輪箱內(nèi)設(shè)有主液壓泵和輔助液壓泵的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),采用680硫磷型極壓工業(yè)齒輪油潤(rùn)滑。液壓箱內(nèi)裝有全部液壓元件以及液壓馬達(dá)后的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu),采用L-HM100液壓油為工作介質(zhì)。傳動(dòng)左截割部的過(guò)軸穿過(guò)整個(gè)牽引部。主鏈輪和導(dǎo)向鏈輪位于采空區(qū)一側(cè),垂直配置。采空區(qū)一側(cè)的箱體蓋上有調(diào)速換向手把、開(kāi)關(guān)手把、油位指示器和壓力表等。上蓋除安裝了離合手把外,還有許多注油孔、排氣孔、檢查孔和油塞等。(二)液壓系統(tǒng)牽引部液壓系統(tǒng)由主回路、補(bǔ)油和熱交換回路、調(diào)速回路、保護(hù)回路等組成。1.主回路和補(bǔ)油熱交換回路(1)主回路主回路是采用雙向變量液壓泵和雙向定量液壓馬達(dá)組成的閉式系統(tǒng),屬于變量泵-定量馬達(dá)容積調(diào)速方式。主油泵和油馬達(dá)都是斜軸式軸向柱塞式,主要部件可以通用。油馬達(dá)的缸體的偏擺角度固定為25o,主油泵缸體的偏擺角度可以在-25o~+25o之間無(wú)級(jí)調(diào)整,以改變采煤機(jī)的牽引方向和牽引速度。(2)補(bǔ)油和熱交換回路補(bǔ)油回路:油池→粗過(guò)濾器37→輔助液壓泵3→精過(guò)濾器40→單向閥31(或32)→主回路的低壓油路;輔助泵為單流向內(nèi)嚙合擺線轉(zhuǎn)子泵。粗過(guò)濾器是兩個(gè)并聯(lián)的線隙式過(guò)濾器,吸附在過(guò)濾器外面的贓物可由清洗缸16清除。壓差計(jì)51測(cè)精過(guò)濾器40兩端的壓力差,指示堵塞。低壓安全閥26的作用:?jiǎn)蜗蜷y31(或32)的作用:熱交換回路:主回路的低壓油路→整流閥5→背壓閥27→冷卻器→油池;3、調(diào)速換向系統(tǒng)該牽引部備有兩套調(diào)速換向機(jī)構(gòu)和兩套自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng),都要經(jīng)過(guò)調(diào)速套和隨動(dòng)機(jī)構(gòu)控制主液壓泵的流量和排油方向。調(diào)速套是一個(gè)關(guān)鍵元件。它從調(diào)速桿接受兩套調(diào)速換向機(jī)構(gòu)的控制,又從V形槽14接受兩套自動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)的控制,并可直接帶動(dòng)隨動(dòng)杠桿的左端。V形槽和調(diào)速套固定成一體,調(diào)速桿則經(jīng)過(guò)預(yù)壓彈簧和調(diào)速套聯(lián)系。預(yù)壓彈簧在調(diào)速桿一端的兩個(gè)擋圈之間。調(diào)速桿可以壓縮預(yù)壓彈簧而推動(dòng)調(diào)速套,調(diào)速套卻只能壓縮預(yù)壓彈簧而不能推動(dòng)調(diào)速桿。(1)調(diào)速換向機(jī)構(gòu)調(diào)速換向機(jī)構(gòu)(即手動(dòng)調(diào)速換向系統(tǒng))有手把操作和按鈕操作兩種方式。A.解鎖B.手把操作C.按鈕操作注意:1)調(diào)速電磁閥是U型三位四通換向閥。當(dāng)它在中間閥位時(shí),把調(diào)速油缸的兩腔溝通,使活塞處于浮動(dòng)狀態(tài),所以并不妨礙用調(diào)速換向手把改變牽引速度和牽引方向。2)調(diào)速電磁閥的控制線路中,有兩個(gè)互相閉鎖的電氣按鈕。它們各控制一個(gè)線圈,對(duì)于某個(gè)牽引方向是增速按鈕,在牽引方向改變以后就成為減速按鈕;反之,原來(lái)的減速按鈕,在牽引方向改變以后就成為增速按鈕。

3)當(dāng)按下某個(gè)按鈕而使調(diào)速電磁閥閥芯移向一邊時(shí),調(diào)速油缸的一腔進(jìn)控制油,另一腔往油池排油。由于活塞有較大的慣性,控制油進(jìn)入調(diào)速油缸的一腔后,將先打開(kāi)活塞端部的單向閥,并經(jīng)活塞的中心軸向孔、徑向孔和調(diào)速油缸中部的油口,進(jìn)入開(kāi)關(guān)閥控制缸15,使其柱塞推出,經(jīng)過(guò)杠桿的傳遞而把開(kāi)關(guān)閥閥芯移入下閥位,自動(dòng)打開(kāi)對(duì)調(diào)速套的閉鎖。4)按鈕按下的時(shí)間越長(zhǎng),調(diào)速端正缸的活塞移動(dòng)距離就越長(zhǎng),牽引速度的增減量也就越多。5)可調(diào)節(jié)流閥47可以控制調(diào)速過(guò)程的快慢,當(dāng)油溫為50℃時(shí),牽引速度從零增加到最大牽引速度大約需8秒鐘。精過(guò)濾器39可防止可調(diào)節(jié)流閥47堵塞。6)不論用手把或按鈕使?fàn)恳俣葴p小到零時(shí),開(kāi)關(guān)圓盤24的缺口正對(duì)插銷,彈簧把插銷推進(jìn)開(kāi)關(guān)圓的缺口,于是信號(hào)燈53發(fā)光,提醒司機(jī)不要突然反向牽引,以免采煤機(jī)受到猛烈的沖擊載荷。如果司機(jī)沒(méi)有注意信號(hào)燈,按住減速按鈕

不松手,那么,因?yàn)椴邃N插進(jìn)開(kāi)關(guān)圓盤的缺口時(shí),同時(shí)也切斷了調(diào)速電磁閥線圈的電路,彈簧把閥芯推回中間位置,采煤機(jī)即停止?fàn)恳?。若要反向牽引,司機(jī)必須把這個(gè)按鈕松開(kāi)一下,然后再按下。這個(gè)按鈕就變?yōu)樵鏊侔粹o,采煤機(jī)反向牽引并且牽引速度逐漸升高。7)當(dāng)主回路工作壓力超限或輔助泵供油壓力過(guò)低時(shí),開(kāi)關(guān)閥7將移入上閥位以進(jìn)行高壓保護(hù)或低壓保護(hù)。迫使開(kāi)關(guān)活塞17-1插入V形槽板,主油泵向零位擺動(dòng)。開(kāi)關(guān)閥7移入上閥位時(shí),將強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)閥控制缸15的柱塞縮進(jìn)缸內(nèi),缸內(nèi)的油液經(jīng)安全閥29泄出。8)如果用無(wú)線電控制調(diào)速電磁閥的線圈,還可以實(shí)現(xiàn)離機(jī)控制。司機(jī)可以在離開(kāi)采煤機(jī)10米左右的距離內(nèi)遙控采煤機(jī)的牽引速度和牽引方向。但MLS3-170型采煤機(jī)不具有這樣的遙控系統(tǒng)。不松手,那么,因?yàn)椴邃N插進(jìn)開(kāi)關(guān)圓盤的缺口時(shí),同時(shí)也切斷了調(diào)速電磁閥線圈的電路,彈簧把閥芯推回中間位置,采煤機(jī)即停止?fàn)恳?。若要反向牽引,司機(jī)必須把這個(gè)按鈕松開(kāi)一下,然后再按下。這個(gè)按鈕就變?yōu)樵鏊侔粹o,采煤機(jī)反向牽引并且牽引速度逐漸升高。7)當(dāng)主回路工作壓力超限或輔助泵供油壓力過(guò)低時(shí),開(kāi)關(guān)閥7將移入上閥位以進(jìn)行高壓保護(hù)或低壓保護(hù)。迫使開(kāi)關(guān)活塞17-1插入V形槽板,主油泵向零位擺動(dòng)。開(kāi)關(guān)閥7移入上閥位時(shí),將強(qiáng)迫開(kāi)關(guān)閥控制缸15的柱塞縮進(jìn)缸內(nèi),缸內(nèi)的油液經(jīng)安全閥29泄出。8)如果用無(wú)線電控制調(diào)速電磁閥的線圈,還可以實(shí)現(xiàn)離機(jī)控制。司機(jī)可以在離開(kāi)采煤機(jī)10米左右的距離內(nèi)遙控采煤機(jī)的牽引速度和牽引方向。但MLS3-170型采煤機(jī)不具有這樣的遙控系統(tǒng)。(2)自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)1)液壓恒功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)A.作用液壓恒功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)使?fàn)恳窟\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)按P=Fv=常數(shù)(P為牽引部額定功率;F為牽引力;v為牽引速度)保持額定功率。因牽引力對(duì)應(yīng)于液壓系統(tǒng)主油路工作壓力,牽引速度對(duì)應(yīng)于泵的流量,因而要求主油泵流量隨主油路工作壓力增大(減小)而減小(增大),以保證牽引部在額定工況下運(yùn)行,從而充分發(fā)揮其能力。B.組成及工作原理液壓恒功率調(diào)節(jié)器17(由控制活塞17-2和彈簧組成)。工作原理:C.調(diào)速特性圖1-56D.調(diào)速范圍工作中實(shí)際的調(diào)速范圍與預(yù)先給定的牽引速度大小有關(guān)。MLS3-170型采煤機(jī)牽引部的液壓恒功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)只能在牽引力大于100KN和牽引速度大于4.66m/min的條件下起作用。在實(shí)際使用中,它的牽引速度很少達(dá)到5m/min,其液壓自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)起作用的機(jī)會(huì)很少。2)電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng) A.作用電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速是根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷電流(電動(dòng)機(jī)功率與電流成正比)的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)牽引速度,以使電動(dòng)機(jī)保持在接近額定功率的工況下運(yùn)轉(zhuǎn),充分發(fā)揮其能力。B.組成電磁閥8、電動(dòng)機(jī)功率調(diào)節(jié)器18和電器系統(tǒng)C.工作原理當(dāng)電動(dòng)機(jī)欠載,負(fù)載電流小于額定電流的95%時(shí),功率控制電磁閥的增速線圈通電,閥芯左移,功率調(diào)速器油缸的右腔進(jìn)油,左腔回油,功率控制活塞18-1左移,其活塞桿從60oV形槽中退出。如果司機(jī)給定的牽引速度足夠高,即調(diào)速套13中的彈簧19的壓縮量足夠大,活塞桿退出60oV形槽時(shí),牽引速度就自動(dòng)升高,直至司機(jī)給定的牽引速度為止。當(dāng)電動(dòng)機(jī)滿載,即負(fù)載電流達(dá)額定電流的(95~105)%時(shí),功率控制電磁閥的兩個(gè)線圈都不通電,彈簧使閥芯處于中間位置,功率調(diào)速器左右兩腔連通,,功率控制活塞18-1停留在原位,調(diào)速套中的預(yù)壓彈簧的力量不會(huì)迫使控制活塞縮進(jìn)油缸,牽引速度暫時(shí)不受電動(dòng)機(jī)功率調(diào)速器18的影響。當(dāng)電動(dòng)機(jī)超載時(shí),負(fù)載電流大于額定電流的105%時(shí),功率控制電磁閥的減速線圈通電,閥芯右移,功率調(diào)速器油缸的左腔進(jìn)油,右腔回油,功率控制活塞

18-1右移,其活塞桿插入60oV形槽,迫使調(diào)速套進(jìn)一步壓縮預(yù)壓彈簧19而向中間位置移動(dòng),牽引速度隨即降低,直至電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流減少到額定電流的105%以下為止。由于調(diào)速系統(tǒng)的慣性影響,增速和減速都有一些超調(diào)量。電動(dòng)機(jī)的負(fù)載電流實(shí)際在額定電流的92~108%的范圍內(nèi)波動(dòng)。電動(dòng)機(jī)功率控制閥8進(jìn)油口處的可調(diào)節(jié)流閥46,可以調(diào)節(jié)牽引速度變化的速率,精過(guò)濾器可防其堵塞??刂苹钊?8-1的右極限位置可由控制器油缸右端的螺釘調(diào)節(jié),以限制采煤機(jī)能夠達(dá)到的最大牽引速度。控制活塞18-1的活塞桿端和60oV形槽保持接觸,是電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)能夠正常起作用的必要條件。為此:a.起動(dòng)牽引部時(shí),即調(diào)速套和V形槽板在中間位置時(shí),控制活塞18-1的活塞桿端應(yīng)已插到60oV形槽的槽底。用換速換向手把22或按鈕給定牽引速度時(shí),調(diào)速桿20進(jìn)一步壓縮預(yù)壓彈簧19,推動(dòng)調(diào)速套和V形槽板,迫使控制活塞18-1有縮進(jìn)電動(dòng)機(jī)功率調(diào)速器18的力量。b.司機(jī)給定的牽引速度要超過(guò)采煤機(jī)在電動(dòng)機(jī)滿載條件下實(shí)際可能達(dá)到最大牽引速度。

如果司機(jī)給定的牽引速度太小,雖然電動(dòng)機(jī)欠載,即使控制活塞18-1完全縮進(jìn)調(diào)速器油缸,但是因?yàn)閺椈?9壓縮得不夠充分,不能把調(diào)速套推到離開(kāi)中間位置更遠(yuǎn)的地方,所以,牽引速度不可能提高得更多,電動(dòng)機(jī)只得欠載運(yùn)行。c.要把電動(dòng)機(jī)側(cè)蓋上的選擇開(kāi)關(guān)打到“接通”位置上,電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)才能起作用。從“接通”位置順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān),即為“斷開(kāi)”位置,控制閥8的兩個(gè)線圈都不通電,電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速機(jī)構(gòu)不起作用。從“接通”位置逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān),即為“停止”位置,控制閥8的減速線圈通電,使?fàn)恳俣纫恢苯档搅銥橹?。(?dāng)停止使用電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)時(shí),應(yīng)在空載運(yùn)轉(zhuǎn)情況下,先把選擇開(kāi)關(guān)打在“接通”位置約一分鐘。使控制活塞18-1的活塞桿端完全退出60oV形槽,然后再把選擇開(kāi)關(guān)打到“斷開(kāi)”位置。)注意:液壓自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)和電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng),都要通過(guò)V形槽板而起作用。在某一時(shí)刻,實(shí)際起作用的是要把牽引速度調(diào)得較低的那一個(gè)系統(tǒng),另一個(gè)系統(tǒng)的控制活塞桿接觸不到V形槽板,所以不起作用。在采煤機(jī)工作過(guò)程中,液壓自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)起作用的機(jī)會(huì)比較少。只有在司機(jī)給定的牽引速度大于4.66m/min,并且煤質(zhì)不太硬,煤層傾角較大,運(yùn)輸機(jī)不平直和向上牽引等條件下,電動(dòng)機(jī)并不超載而牽引力超過(guò)100KN的特殊情況下它才起作用。而電動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)則經(jīng)常起作用。3.保護(hù)回路(1)

主回路超壓保護(hù)回路(2)

欠壓保護(hù)回路(3)

倒吸保護(hù)回路

§1-4其他形式采煤機(jī)一、BM1(BMD)-100型采煤機(jī)型號(hào)說(shuō)明:B—??;M—采煤機(jī);D—單滾筒。(一)用途和使用條件(二)主要技術(shù)特征(三)主要組成(四)總傳動(dòng)系統(tǒng)1.截割部傳動(dòng)特點(diǎn)2.牽引部傳動(dòng)特點(diǎn)(五)截割部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(六)牽引部液壓系統(tǒng)特點(diǎn)與MLS3-170型采煤機(jī)基本相同,主要區(qū)別有:1.取消了按鈕調(diào)速換向系統(tǒng),即去掉了調(diào)速換向電磁閥、調(diào)速液壓缸以及開(kāi)關(guān)閥液壓缸等元件,使液壓系統(tǒng)有所簡(jiǎn)化。2.液壓恒功率調(diào)速的參數(shù)范圍有所變化。在牽引力60KN~120KN,液壓恒功率調(diào)速的范圍是3m/min~6m/min。二、MG系列采煤機(jī)(一)MG系列采煤機(jī)的系列組成與特點(diǎn)MG系列采煤機(jī)是我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的,目前已形成了以電動(dòng)機(jī)功率為標(biāo)志的300KW、200KW、150KW三種系列。每種系列的采煤機(jī)又派生出適合于不同使用條件的采煤機(jī)型號(hào)。特點(diǎn):(二)MG300系列采煤機(jī)型號(hào)說(shuō)明:MG—雙滾筒采煤機(jī);MGD—單滾筒采煤機(jī);數(shù)字—裝機(jī)功率;G—高型;A—矮型;W—無(wú)鏈牽引;Q—大傾角;P—爬地;D—電牽引。MG300系列采煤機(jī)共有3種機(jī)型8個(gè)型號(hào),下面以MG300—W采煤機(jī)為例,來(lái)說(shuō)明該系列采煤機(jī)的一般特點(diǎn)。1.組成、主要特點(diǎn)和技術(shù)特征1)組成電動(dòng)機(jī)、截割部、牽引部、破碎機(jī)構(gòu)和輔助裝置五大部分。2)主要特點(diǎn)3)技術(shù)特征2.總傳動(dòng)系統(tǒng)1)截割部傳動(dòng)系統(tǒng)截煤滾筒傳動(dòng):電動(dòng)機(jī)→齒輪聯(lián)軸器C→液壓箱傳動(dòng)軸→齒輪聯(lián)軸器C1→Z1/Z2(錐齒輪)→離合器C2→Z3/Z4(換速齒輪,共有4對(duì))→齒輪聯(lián)軸器C3→Z5/(Z6/Z7/Z8/Z9(惰輪))/Z10→Z11、Z12、Z13(行星輪系)→截割滾筒;潤(rùn)滑油泵傳動(dòng):電動(dòng)機(jī)→齒輪聯(lián)軸器C→液壓箱傳動(dòng)軸→齒輪聯(lián)軸器C1→Z1/Z2(錐齒輪)→Z14/Z15→潤(rùn)滑油泵5Z14/Z15→潤(rùn)滑油泵4;破碎滾筒傳動(dòng):電動(dòng)機(jī)→齒輪聯(lián)軸器C→液壓箱傳動(dòng)軸→齒輪聯(lián)軸器C1→Z1/Z2(錐齒輪)→離合器C2→Z3/Z4→離合器C4

→Z17/Z18/Z19→Z20/Z21/Z22/Z23→破碎滾筒;注意:剪切銷過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)S2

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