采煤机滚筒截齿的配置
煤矿机械
采煤机滚筒截齿的配置
李占权, 赵宏梅, 闫晓林, 何燕成
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(1. 鸡西煤矿机械有限公司, 黑龙江鸡西158100; 2. 黑龙江科技学院机械工程系, 黑龙江哈尔滨150027) 摘 要:分析了采煤机滚筒的截齿排列方式, 进一步阐明了采煤机工作机构的滚筒截齿排列布置的设计要点, 通过改变截齿的排列提高了采煤机的使用寿命。关键词:采煤机; 端盘; 叶片; 截齿
中图分类号:TD421 6 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2006) 05-0008-02
LI Zhan-quan , Z HAO Hong-mei , YAN Xiao-lin , HE Yan-cheng
Scheme of Cutting Teeth of Shearer Roller
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(1. Jixi Coal M i ne Machinery Li mi ted Company, Jixi 158100, China; 2. Mechanical Engineering Dept, Heilongjiang Institute of Science and Technology,Harbin 150027, China)
Abstract :Through the analysis of arrangement style of cutting teeth of shearer roller, so that the further expla -nation of arrangement design of cutting roller as working machine of shearer can be made. Key words :shearer; end plate; vane; cutting teeth
1 问题的提出
采煤机滚筒设计的一个重要问题是截齿配置, 基本要求是:采出的块煤要多, 产生的煤尘要小, 截割阻力和牵引力要比较均衡地作用在滚筒上。这些要求若能实现, 则采煤机使用寿命延长, 同时也将提高煤的售价, 保护了井下工作人员的身体健康。
块煤率的大小与截齿的尺寸、安装数量以及排列方式都有较大的关系, 加大截齿的伸出长度或减少截齿的数量都可以提高块煤率, 但这将会加剧整个采煤机的振动, 影响采煤机的使用寿命。
现在分析的是在现有的截齿尺寸和安装密度不变的情况下, 通过对该公司MG400 920-WD 采煤机所使用的 1800mm 800mm 滚筒截齿排列布置的设计, 来浅谈一下截齿的排列, 采煤机滚筒端面结构如下图1
所示。
2 端盘的截齿排列
端盘截齿的作用是平衡轴向力与自开缺口。(1) 端盘截齿的工作条件接近为半封闭, 截齿负荷大, 消耗的功率占工作机构的1 3左右, 端盘截齿消耗占滚筒截齿消耗的一半左右, 故其截距要缩小, 每条截线上安装的截齿数要增多。该公司MG400 920-W D 采煤机所使用的 1800mm 800mm 滚筒端盘截齿分为3组, 每组一个0 截齿, 6个倾斜安装的截齿, 倾角顺着滚筒转向从小到大顺序排列。端盘端面安装有6个端面截齿, 以利于采煤机开缺口及防止端盘接触煤壁, 增加摩擦和磨损。端盘截齿截距从煤壁向外逐渐加大, 即18mm 28mm 34mm 40mm 。
(2) 滚筒截齿在截煤过程中所产生的振动对采煤机截割部内的各部件及整个采煤机的使用寿命和工作可靠性的影响都是极为严重的。产生振动的原因除了煤是脆性非均匀材料外, 另一个较重要的因素是滚筒本身的结构。切槽断面形状不对称是产生
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截齿侧向力的根本原因, 所有截齿的侧向力之和就形成了沿滚筒轴向作用的滚筒侧向力, 这个力对采煤机的稳定性起着决定性的作用, 侧向不平衡力大小的不断变化导致了滚筒、摇臂以及整个采煤机沿着这个方向振动。因此在每组截齿中设置一个向采空区负倾斜截齿, 用以平衡轴向力, 以减轻采煤机的振动, 提高采煤机的稳定性。
(3) 开道截齿采用零度齿, 这样对截割是最有利的, 因为开道截齿是在半封闭 封闭截槽里工作, 条
图1 采煤机滚筒端面结构图
1 端盘端面截齿 2 端盘截齿 3 叶片截齿
收稿日期:2006-02-10; 修订日期:2006-03-17
作者简介:李占权(1973-) , 男, 机械工程师, 1997年毕业于原黑龙江矿业学院机械工程系机械设计与制造专业, 现从事采煤机,
截割头直径对掘进机整机工作的重大影响
马洪武
(大同煤矿集团公司机电管理处, 山西大同037003)
摘 要:针对同煤集团煤峪口矿井下所用S200M 掘进机存在的问题, 综合分析了其中几种现象的内在联系, 指出了截割头直径对掘进机整机工作的重大影响, 对掘进机截割头几何尺寸改造设计提出了合理化建议。关键词:掘进机; 截割头直径; 震动
中图分类号:TD421 5 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2006) 05-0009-03
Significant Effect of Taper Cutting Head to Tunnelling Machine
(Electromechanical Bureau, Datong Coal M ining Group Co. Ltd, Datong 037003, China)
MA Hong-wu
Abstract :Be aimed at the problems of the S200M tunnelling machine, which is used in Meiyukou well, Datong Coal Mine Group. Comprehensively analysis several phenomenonna and their relationships. Point out the diame -ter of the cutting heads have the significant effect on the whole tunnelling machine. Put forward some very well suggestions about the improvement design of the cuting head.
Key words :tunnelling machine; diameter of the taper cutting head; vibration
0 引言
我国与世界发达国家相比, 在金属热处理等方件最差, 当它开出一个自由面后, 即为以后截齿开创了良好的工作条件。
端盘的截割宽度为120mm, 与滚筒的有效截深800mm 相比只是很小的一个宽度, 但对整个滚筒的影响却是不能忽视的。
面还存在着一定的差距, 尽管引进并应用了国外的先进技术, 但在一些关键件的性能上, 在整机的结构优化上, 还不能够做得十分理想。如2000年以前研比较多, 而截齿数量较少时, 只有采用大型截齿, 才能实现这样的配置。
(3) 该公司MG400 920-WD 采煤机所使用的 1800mm 800mm 滚筒截齿排列布置采用一线一齿的排列方式, 这种排列的特点是使用小截距一线一齿的排列方式, 其特点是, 截距为30mm, 每条截线上只安装一个截齿。这种小截距的优点在于, 在切削厚度较小时, 由于截线间距小, 截距与切削厚度比值保持着通常所说的合理值, 切槽断面较合理; 当切削厚度增大时, 它又类似于普通的一线三齿(或一线二齿) 的大截距排列, 能使不同的切削厚度产生合理的切槽断面形状。从而克服了滚筒工作机构由于切削厚度变化所带来的弊端。
煤在工作过程中, 被破碎得愈厉害, 所做的功越多, 而这种排列方式减少了煤的破碎程度, 也就减少了切削过程中能量的消耗, 达到了降低比能的目的。
3 叶片上截齿的配置
叶片上截齿配置一般可分为顺序配置、棋盘式配置。
(1)顺序配置的截齿都是一个紧挨着一个进行截割的, 因而每个截齿受到朝向煤壁方向作用的侧向力, 而且切屑断面较小。由于截齿只能顺着叶片排列, 故只能从压张程度较轻的地方开始截割。若以m 和n t 分别表示每条截线上安装的截齿数和滚筒叶片的螺旋头数, 则顺序配置的特点是:m n t =1, 截齿受到的侧向力可以部分抵消端盘的轴向[1]
力。
(2)棋盘式配置分为正常棋盘式配置和畸形棋盘式配置, 正常棋盘式配置截齿是按一个跳一个的次序进行截割的, 每个截齿两侧的受力基本是平衡的, 切屑断面较大, 形状接近对称, 所以有利于降低截割比能耗和截齿的侧向力。其特点是:m n t =1 2。畸形棋盘式配置是不同叶片上的截齿齿尖排列成一条螺旋线, 与叶片螺旋线的方向正好相反。这样配置既可使切屑断面形状接近正常棋盘配置, 因而保持了后者的特点, 同时又可以避免从压张程度较轻的地方开始截割。但是当滚筒叶片的螺旋头数
4 结论
通过对采煤机滚筒端盘及叶片上截齿的排列分析及改进设计, 并把它应用于MG400 920-WD 采煤机上, 该滚筒在山东省兖州矿务局兴隆庄煤矿使用期间, 所采出的煤出块率高, 工作面粉尘量少, 一个工作面采完后, 对采煤机摇臂减速箱内的齿轮及轴承检验后, 完全合格。
参考文献:
[1] 李贵轩, 李晓豁. 采煤机械设计[M]. 沈阳:辽宁大学出版社,
1994.
[2] 陶驰东. 采掘机械[M]. 北京:煤炭工业出版社, 1991.
收稿日期:2006-02-20; 修订日期:2006-03-18
作者简介:马洪武(1963-) , 男, 山西大同人, 1987年毕业于中国矿业学院机械系机械制造专业, 现任山西大同煤矿集团公司机