采煤机结构-孙祖河

（二）截割部传动装置





1．截割部传动装置的功用及要求 要求截割部传动装置具有高的强度、刚度和可靠性 , 良 好的润滑、密封、散热条件和高的传动效率。对于单滚筒 采煤机 , 还应使传动装置能适合左、右工作面采煤的要 求。 2．截割部常见的传动方式 1）双减速箱传动装置 包括：固定减速箱和摇臂减速箱。 2）单减速箱传动装置 单减速箱传动装置机械传动完全置于摇臂内部，截割电动 机垂直布置在摇臂根部，成为截割部的组成部分，摇臂绕 机身端部的水平销轴摆动。
第一节 煤层物理机械性质




ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
影响煤层物理机械性质的主要因素有：采高及煤体强度、 煤层结构与节理裂隙分布等。 煤层在力学特性上表现为各向异性。 一、煤层采高及其强度特征 ㈠ 采高对煤层强度的影响 在支承压力作用下，采高越 大，采场的矿压显现越严重，煤壁处煤体所受的损伤越大， 工作面煤壁也越不稳定。 ㈡ 煤的强度特征 二、煤层结构与层理、节理裂隙特征 ㈠ 煤层的结构 ㈡ 煤层的层理、节理裂隙特征对破碎的影响 三、煤体的抗切削性能 四、煤的坚固性

电牵引采煤机的优点




具有良好的牵引特性 既可以使机器克服阻力移动，又 可在机器下滑时发电制动。 可用于大倾角煤层 牵引电动机轴端装有防止采煤机下 滑的制动器，制动力矩是电动机恶地额定转矩 1.6~2.0倍， 可用于40°倾角的煤层。 运行可靠，使用寿命长 反应灵敏，动态性能好 如过载减速，三倍过载自动后 退等。 效率高 效率可达0.9，，而液压牵引一般在0.65~0.7左 右。 结构简单 具有完善的检测和显示系统。

二、滚筒采煤机牵引部
（一）牵引部的组成及特点 1. 组成：牵引部由牵引部传动装置和牵引 机构组成。 2．牵引部的特点：无级变速 （二）牵引部传动装置 1．机械牵引 2．液压牵引 3．电牵引 （三）牵引机构 1．链牵引机构 2．无链牵引装置

滚轮齿轨式无链牵引机构
一、采煤机械化发展概况与发展趋势

我国采煤机械化的发展经历了由单一到综合的过程，即 长壁采煤工艺中的落煤、装煤、运煤、支护和采空区处理 等五大主要工序由单一工序机械化发展到综合机械化。五 大工序中，运输机械化实现得最早，经历了由可拆卸式刮 板输送机到可弯曲刮板输送机、并做到整体推移历程，完 善了工作面运输机械化；在50年代初至60年代初，主要使 用截煤机和康拜因进行落煤和装煤，从60年代初开始引进 和自制滚筒式采煤机，从而扩大了机械化采煤范围；支护 和采空区处理两个工序的机械化实现得较晚，从60年代初 采用金属摩擦支柱与铰接顶粱支护顶板和处理采空区，到 70年代开始采用单体液压支柱、液压支架支护顶板和处理 采空区，从而实现了支柱、回柱的机械化作业。至此，采 煤工作面的五大工序就全部实现机械化，即采煤综合机械 化。
1）按滚筒数：单滚筒、双滚筒；
2）按牵引调速方式：机械牵引、液压牵引、
电牵引； 3）按牵引机构：链牵引、无链牵引。
采煤机的结构组成
采煤机主要由四大部分组成： 1、牵引部：包括牵引机构和传动装置； 2、截割部：包括机头减速箱、摇臂和滚筒； 电牵引采煤机取消了机头减速箱； 3、电气部分：包括电动机及其控制； 4、附属装置：包括底托架、摇臂调高装置、防滑装置、 调斜装置、电缆拖移装置、冷却喷雾降尘装置等。
我国通常用煤的坚固性系数
f ( 又称普氏系数 ) 来表征煤破碎的难易程度。煤和软岩 f≤4, 中 硬岩 f=4～8, 硬岩 f≥8, 最硬的岩石 f 可达 20 。 同时还规定 : f≤1.5 的煤为软煤 ; f= 1.5～3.0 的煤为中硬煤 ; f≥3 的煤为硬煤。
第二节 采煤机
采煤机负责完成割煤、装煤工序。 采煤机的分类：

一、滚筒采煤机截割部

截割部的作用是将电动机的动力经过减速后 , 传递给截割滚筒 , 以进行割煤 , 并且通过滚筒 上的螺旋叶片将截割下来的煤装到工作面输送机 上。截割部主要包括工作机构及其传动装置 , 是采煤机直接落煤、装煤的工作部件 , 其消耗 的功率占整个采煤机功率的80%以上（ 约80%～ 90%）。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。
大家好！ 祝大家学习愉快！
采煤机结构
主讲人 孙祖河
向战斗在煤矿生产一线的工人师 傅们致敬！
综采工作面主要采煤设备
液压支架
刮板输送机
第一讲 采掘机械发展概况与发展趋势
序 言 建国以来，我国的煤矿生产技术面貌发生了深 刻的变化。过去落后的生产方式已被普通机械化 和综合机械化采煤所取代。目前我国的综合机械 化程度和掘进装载机械化程度都有了很大发展， 国产的综采工作面设备和高档普采设备在缓倾斜 中厚煤层采煤工作面的年产量都有了大幅度的提 高。这充分地显示了我国采煤机械化和掘进机械 化程度的发展状况。 在煤矿生产中，实现采掘机械化是实现煤矿 生产机械化的中心环节和前提。采掘工作面是煤 矿生产的第一线，它的机械化水平是煤矿技术进 步的集中体现，决定着整个矿井的生产技术面貌。
交流电牵引原理
变频调速原理
n=60f/p，通过适当的变 频调速可使截割电动机的功率趋于稳定， 减轻欠载荷过载（恒功率调速） 恒转矩调速 在变频调速的同时调节电 源电压。
三、采煤机辅助装置

采煤机除了截割部、牵引部、电动机 与电气控制装置外 , 其余的部分称为辅 助装置。采煤机辅助装置主要包括底托架 及滑靴、滚筒调高与调斜装置、滚筒挡煤 板及翻转装置、破碎机构、牵引链固定张 紧装置、无链牵引装置、防滑装置、电缆 水管拖移装置、冷却喷雾系统等。
截齿


采煤机截齿主要有扁形截 齿和镐形截齿两种。 扁形截齿径向安装，也叫 径向截齿，形状像刀，又 叫刀形截齿。适用于截割 各种硬度的煤。 镐形截齿切向安装，又叫 切向截齿。一般在脆性煤 和节理发育的煤层中具有 较好的截割性能。
截割部的传动方式
双减速器传动 多用于液压牵引采煤机，电 动机纵向布置于机身，有机头减速箱和摇臂减 速箱。 单减速箱传动 机械传动装置全部置于摇臂内 部，截割电动机垂直布置于机身，通常是三或 四级齿轮传动，最后一级是行星齿轮传动。 截割部应有变速齿轮，滚筒有两档以上转速， 以适应不同煤层的需要。 截割部的润滑 一般选用40℃时运动粘度为 150~460mm2/s的极压工业齿轮油作为润滑油， 其中N220和N320极压齿轮油用的最多。
（一）截割部的组成及特点
1. 截割部的组成 采煤机截割部由固定减速箱、摇臂、滚筒、挡 煤板及调高系统组成。有的采煤机还配有一个 破碎滚筒。在截割部内设有润滑系统、冷却与 喷雾系统和过载保护装置。 2．采煤机截割部的特点 双滚筒采煤机具有很多特点，但主要特点是： 生产能力大、效率高、用于开采中厚煤层时能 一次采全高、能自开缺口、装煤效果好、机器 稳定性能好以及不经改装能适应于左右工作面 等优点。


（一）底托架及滑靴 （二）滚筒调高与调斜装置 （三）挡煤板及翻转装置 （四）破碎装置 （五）牵引链固定张紧装置 （六）防滑装置 （七）电缆水管拖移装置 （八）冷却喷雾降尘系统
采煤机液压系统
1. 液压调高系统 摇臂调高系统由泵站和调高油缸组成。泵站由 阀组、油箱和电机装置三部分组成。 2. 辅助液压系统 辅助液压系统的作用是采煤机行走牵引的停止 ／启动。 每个牵引部后侧都安装有一个制动器，在部分 采煤机上装的是液压制动器
2．螺旋滚筒的参数
1）滚筒的直径和宽度 2）滚筒螺旋叶片头数、升角及旋向 3）滚筒的转向与转速 4）截齿的配置排列方式 3．截齿
1．滚筒的结构
滚筒组成： 筒毂、螺旋叶片、 齿座、喷嘴和端盘 等。
滚筒的结构参数


螺旋滚筒的参数有结构参数和工作参数两种 结构参数包括滚筒直径和宽度、螺旋叶片的参数 工作参数指滚筒的转向和转速 滚筒有三个直径：滚筒直径D、叶片直径Dy和筒毂直径Dg。 双滚筒采煤机滚筒直径D可按采高选择，滚筒直径应稍大于最 大采高的一半。 滚筒宽度B是滚筒边缘到端盘最外侧截齿齿尖的距离，即采煤 机的理论截深。采煤机的截深有600mm、800mm、1000mm 几种，其中800mm用的最多。
2）螺旋叶片的参数
螺旋叶片的参数包括：头数、螺距、导程、 螺旋升角和旋向等。头数一般2~4头，双头最 多。导程和螺旋升角直接影响装煤效果，螺 距大小是保证煤流畅通的条件。
滚筒工作参数


滚筒转向 滚筒的转向必须与滚筒的螺旋方向一致，以 向输送机推运煤。即“左转左旋，右转右旋”。 顺转 截齿截割方向与碎煤下落方向相同。 逆转 截齿截割方向与碎煤下落方向相反。 滚筒转速 截齿数一定时，煤屑厚度与牵引速度成正比， 与滚筒转速成反比，即滚筒转速越高，煤的块度越小， 造成煤尘飞扬。故滚筒转速一般控制在30~50r/min 。 而牵引速度越大，切深就大单位能耗降低，但切深太 大，超过截齿伸出齿座的径向长度时，齿座挤入煤壁 里，使切削 状况恶化，截割功率剧增，相应截齿速度 一般为3~5m/s。
(三)滚筒与截齿
螺旋滚筒的作用
一是从煤壁上将煤截割下来。
二是靠滚筒上的螺旋叶片将煤装到工作
面刮板输送机上。 摇臂的内喷雾可冷却截齿延长其使用寿 命，喷雾降尘改善工作条件，冲淡瓦斯， 湿润煤壁等。 滚筒的结构参数对煤的块度、煤尘的生 成量及采煤机整体工作的稳定性等也有 一定的影响。
1．滚筒的结构
链轮链轨式无链牵引机构
牵引传动装置
机械牵引是全部采用机械传动装置的牵引，只 能有级调速且传动复杂，现已很少采用。 液压牵引是利用液压传动来驱动的牵引。液压 传动的牵引具有无级调速特性，且换向、停止 过载保护易于实现，便于根据负载变化实现自 动调速，保护系统比较完善，故应用较多。 电牵引 电牵引是对专门驱动牵引部的电动机 调速而调节速度的牵引。

采煤机喷雾冷却系统
喷雾冷却系统的作用是为采煤机提供内、外喷 雾，形成高压水雾，降低割煤和装煤过程中产 生的煤尘；冷却电机、传动部、电气装置及变 压器。 喷嘴装在滚筒叶片上将水从滚筒里向截齿喷射， 称为内喷雾；喷嘴装在采煤机机身上，将水从 滚筒外向滚筒及煤层喷射称为外喷雾。 《煤矿安全规程》规定：采煤机必须装有内、 外喷雾装置，截煤时必须喷雾降尘，内喷雾压 力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于 1.5MPa。如果内喷雾不能正常工作，外喷雾压 力不得小于4MPa。

综合机械化采煤的工作过程
(1)采煤机自工作面一端开始向另一端采煤； (2)随着采煤机的移动，紧接着移动液压支架，以 便及时支护顶板； (3)在采煤机后面约10 m处，推移工作面输送机。 当采煤机移到工作面另一端，各工序都相应地完成 之后，便实现了一个完整的采煤循环过程。 双滚筒采煤机的割煤方式一般采用双向割煤、往 返两刀的方式。

第二讲
采煤机 在采煤工作面，把煤从煤层中采落下来并 完成装煤工作的机械称为采煤机，采煤 机是综采工作面的主要机械设备。采煤 机分为两类：滚筒采煤机和刨煤机，目 前煤矿中广泛使用的是滚筒采煤机。滚 筒式采煤机是以螺旋滚筒为工作机构的 采煤机，它采高范围大，适应各种煤层， 并能适应较复杂的顶底板条件。
1、五十年代以深截式(截深为1.6～2m)机 械化采煤设备采煤的发展阶段，是机械化采 煤的初级阶段。 2、六十年代以浅截式单滚筒采煤机 (截 割为0.7m左右)机械化采煤设备采煤和以可弯 曲刮板输送机运煤的发展阶段，是机械化采 煤的中级阶段。 3、七十年代以来，以液压支架支护采煤 工作面顶板的采煤综合机械化发展阶段。 4、改革开放以来，是采煤机械化发展的 重要阶段。

采煤机械化技术发展趋势
综合机械化采煤技术在不断地完善和发展。 发展趋势是：高产、高效、重型、大功率以 及对各种煤层地质条件的适应性等。 1、采煤机技术发展的趋势 2、工作面刮板输送机发展趋势 3、液压支架发展趋势
综合机械化采煤工作面设备布置

综采工作面采用双滚筒采煤机落煤、装煤并自开缺口，重型可弯 曲刮板输送机运煤，液压支架维护和管理顶板，使采煤过程全部 机械化。 巷道棚梁 端头支架 绞车 泵站 单轨吊车