采煤机螺旋滚筒的研究

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采煤机螺旋滚筒的技术改造

采煤机螺旋滚筒的技术改造摘要本文结合工作实践，根据煤质状况，分析影响采煤机滚筒使用效果的设计参数，对提高截割块率、装煤效果、结构强度和延长使用寿命进行优化改造。

关键词螺旋滚筒；技术改造；采煤比能耗采煤机螺旋滚筒是一个带有螺旋叶片的圆柱体，截齿装在焊于螺旋叶片上的齿座套中，工作时滚筒转动并作径向移动，截割破碎煤炭，再由螺旋叶片把煤沿滚筒的轴线方向推运出来，装进工作面输送机。

对螺旋滚筒的技术改造的基本要求是：采出的块煤要多，产生的煤尘要少，即截割比能耗要低，截割阻力和牵引阻力要比较均衡地作用在滚筒上。

这些要求若能实现，采煤机的生产率就可以提高。

1螺旋滚筒技术改造的理论基础影响滚筒截割块率的因素很多，除煤质本身的性能特点外，主要受滚筒设计方面的截齿数量（m）、截距（t）和工作过程中切削厚度（h）影响，造成采煤的一次破碎。

另外，滚筒在装煤过程中，由于煤炭的相互挤压，容易造成二次破碎。

因此在螺旋滚筒的设计中，应从这两个方面进行考虑，通过优化设计和改造，选择逼近理想的参数，才能达到提高块率，提高装煤效果的目的。

1）截距的影响。

在切削厚度保持不变的条件下，当增大截距时，由于切削断面增大，而相邻截槽的相互影响减弱，截割阻力（Z）随着增大。

当截距增大到（5～6）h后，相邻截槽的影响已减弱到可以忽略，截距再增大，截割阻力也增加得很小。

截割比能耗（HW）在截距为（1～1.4）h时最小，这个截距（topt）被认为是最佳截距。

当截距小于最佳截距时，由于切削断面太小，截割比能耗较高，且截距越小，截割比能耗越高。

当截距大于最佳截距时，因相邻截槽的相互影响减弱，截割阻力增大，故截割比能耗反而增大，并趋于某个极限值。

2）采煤比能耗与切削厚度的关系。

当截距为对应最佳截距时，截割比能耗与切削厚度的关系如图1中的曲线Ⅱ。

因为具体滚筒的截距是固定的，不可能随着切削厚度改变，因此其截割比能耗曲线Ⅱ只能在某一点上与曲线Ⅰ重合，在其它切削厚度时截割比能耗将大于曲线Ⅰ的对应值。

采煤机螺旋滚筒结构优化设计

摘要螺旋滚筒式采煤机是迄今为止综采面最重要的工作机器,滚筒作为滚筒式采煤机的关键机构和工作设备,其工作性能和生产效率决定采煤机功能。

因此，建立了螺旋滚筒模型和刀齿模型，而且对螺旋滚筒载荷的分析，还有对螺旋滚筒参数优化设计具有十分重要的意义。

本论文采用理论分析、研究的方法，对滚筒式采煤机截割性能和截割动、力学性质进行了分析研究。

本论文以采煤机截煤理论为依据，建立煤岩特性数学模型、螺旋滚筒模型、镐型截齿模型以及截割载荷模型，研究了煤的性质、镐型截齿参数、螺旋滚筒结构参数和运动参数对螺旋滚筒扭矩、比能耗、块煤率的影响，进一步得到了相关参数间的表达式和规律；以理论数据为依据，以MATLAB为工具，对截割载荷进行了分析，得到了截齿载荷变化的波形和随煤岩性质不同的变化趋势；同时，描述了切割破碎煤负载变化滚筒的过程中，破碎煤模型和动态力学模型滚筒建立切割煤岩的基础上得到采煤机的约束。

本论文对单齿载荷模型和单齿破煤负荷分布的分析，在此基础上的理论，采用随机理论，建立了单齿随机载荷的典范。

在直角坐标系下,对滚筒采煤机滚筒受力进行理论分析,进而建立了随机三向力系和随机三向力矩系的模型,以MATLAB软件做为研究平台,编写了每个随机载荷的理论模拟程序。

在螺旋滚筒基本尺寸给定和特定煤层形式情况下,以滚筒的截齿和螺旋叶片布置形式为设计变量,以降低载的荷波动为目的,并利用MATLAB进行优化计算。

关键词：滚筒式采煤机；截割理论；采煤机滚筒；滚筒截割性能；载荷;AbstractAt present,shearer is the uppermost work equipment in fully-mechanized coal working face ,the screw drum is shearer`s pivotal part and working framework,Its capability stand or fall decide shearer`s work performance and production efficiency.so it is significant to establish pick screw drum`s load model,simulate screw drum`s load, and optimize design for parameters of the screw drum.With regard to this, the theoretical analysis, simulation and experiment are combined to investigate the cutting performance shearer drum and dynamic characteristic of the cutting system in this thsis . According to the shearer cutting theory, Mathematical Model for the coal characteristic , the drum, the pick and the cutting load are built. The influence of the coal characteristic, pick structure parameters and drum structure parameters on the drum cutting torque, cutting specific consumption and lump coal percentage are investigated, and the relationship expression and variation laws are acquired.According to the experiment date and talking the wavelet theory as guidance . Regard MATLAB software as the platform , the detail wave of the load change and the change trend of load along with the coal characteristic change are obtained. And the influence laws of the coal-rock interface form on the cutting system frequency are acquired , too.the load variation is described . Based on the built constitutive model of catastrophe and dynamic model , the cusp catastrophic model of the drum cutting coal is established,and the rigidity and energy conditions are acquired for the shearer cutting availably. On the foundation of the theory which is about the single pick`s average load, analyzed loads`s probability distribution and relevance when a single pick cuts various coal rock, on this basis, utilizing the stochastic process theory, set up the mathematical model about the single pick`s stochastic loads. Under the coordinate of Descartes, analyzed the loads of continuous mine`s cutting drum, and set up the mathematical model about drum`s stochastic strength and moment which include three direction. Regard MATLAB software as the platform, write each stochastic loads`s simulationprogramme. Analyzed the spectrum of simulated load in frequency field, time field and amplitude field ,studied load`s desity of probability distribution, since(or mutual) relevance, since(or mutual) desity of the power spectrum. And analyzed each parameter`s influence to base wave frequency and other main frequency of loads. Set up the fuzzy optimize models which regard reducing the loads fluctuation as the goal function, and regard assigned form of pick and blade , rotational speed of cutting drum, swing speed of rocker arm as designed variable, and optimized the parameters using corresponding optimize function in MTALBA`s optimization toolbox.Keywords: shearer; cutting theory; shearer drum; drum cutting performance目录1绪论 (1)1.1滚筒式采煤机概述 (1)1.2国内外采煤机研究现状 (2)1.3本课题的研究目的和意义 (3)1.4本课题的研究内容和方法 (4)2滚筒式采煤机截煤理论 (5)2.1 煤的特性 (5)2.1.1 煤的结构特性 (5)2.1.2 煤的物理机械性质 (6)2.2 截齿破煤理论分析 (10)2.2.1 截齿破煤过程 (10)2.2.2 截齿截煤截割力模型的建立 (11)2.3 滚筒截煤理论分析 (13)2.3.1 滚筒受力分析 (14)2.3.2滚筒运动学分析 (16)3采煤机螺旋滚筒结构设计与参数分析 (18)3.1采煤机螺旋滚筒参数的计算 (18)3.2 截齿结构设计及参数确定 (23)3.2.1 齿尖夹角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (24)3.2.2齿身锥角及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (25)3.3螺旋滚筒结构设计及参数确定 (26)3.3.1截深的选定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (27)3.3.2截齿排列的设计及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (27)3.3.3截线距的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (29)3.3.4螺旋升角的确定及其对螺旋滚筒截割性能的影响 (31)3.4端盘结构设计及其参数确定 (31)3.5螺旋滚筒运动参数确定 (32)3.5.1运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的理论分析 (33)3.5.2运动参数对螺旋滚筒截割性能影响的结论 (34)4 MATLAB优化方法和优化程序设计 (35)4.1MATLAB中的M文件 (36)4.1.1 M文件的组成 (36)4.1.2 M文件编辑器 (36)4.1.3 M文件的编写 (37)4.2 优化程序设计 (39)参考文献 (41)致谢 (42)1绪论1.1滚筒式采煤机概述机械化采矿工程年中的重要设备是螺旋滚筒式采煤机，螺旋滚筒式采煤机是典型的机电和液压系统，直接决定着采煤的效率，有大质量(20~200T) 、大功率(300~2400kW)和高产量(100~1000万吨/年)等的特点，在机械化采矿设备中，使用量占到 90%以上。

螺旋滚筒选煤机滚圈强度设计方法的研究

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第２２卷第３期２００２年９月
淮南工业学院学报ＮＡＮＩＴＩＮＳＴＵＴＥＯＦＴＥＣＨＮ０ＬＩＧＹｐＪＵＮＬＦＨＵＡＩＯＲＡＯ
Ｖｏ．Ｎｇ１２２＿．３ＳＥＰ．０２０２
简体重量。驱动装置和一个高位径向托轮联接，靠
摩擦力带动滚筒转动。
Ｂ一丑
（位）正
１一滚圈；一螺旋叶片；一简体；一轮缘；一入料槽；２３４５６水管；一低位径向托轮；一轴向托轮；一高位径向托轮；Ｏ一７８９１一驱动装置
夹角，。。（）
Ｃ
图４滚圈下端截面及整个滚圈的受力
｝
寸
ｔ
根据静力平衡条件，点左右截面的周向力Ａ
Ｈ。然相等，必弯矩亦相等，因此只需求解两个
第３期
端运动。向转动的筒体使相应旋向的螺旋叶片具定有向上输送的功能，使沉在下层的重物料向筒体高位端运动。、物料每越过一级螺旋叶片，获得轻重都
一
在Ａ、Ｃ两点中任取Ａ点截开，截面及整个滚圈该
板卷焊的筒体为柱一锥一柱形状，内壁镶焊有螺其旋叶片，壁焊有轮缘和滚圈，外入料槽和水管伸入其中。筒体呈微倾斜布置，下面装有两对径向托其轮（别在低位和高位）一对轴向托轮。向托轮分和轴托住轮缘以免简体下滑，向托轮托住滚圈以承担径

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析采煤机螺旋滚筒是煤矿井下最常用的采煤设备之一，其主要作用是将煤岩从巷道和采煤面上采出，并通过输送机将其送出矿井。

由于采煤机螺旋滚筒长时间工作在恶劣的井下环境中，受到煤岩和煤尘的侵蚀，因此其振动可靠性对煤矿采掘生产具有非常重要的意义。

本文以某煤矿采煤机螺旋滚筒为研究对象，通过数据采集和分析，探讨了采煤机螺旋滚筒振动可靠性的影响因素与分析方法，并给出了相应的解决方案。

采煤机螺旋滚筒振动的原因非常复杂，主要包括以下几个方面：1、滚筒自身固有振动采煤机螺旋滚筒在工作过程中会产生自身的固有振动，这是由于滚筒的质量、刚度及其振动模态等因素所决定的。

2、喇叭口变形采煤机螺旋滚筒喇叭口在工作中容易出现变形，这一问题主要是由于煤岩和煤尘的侵蚀以及滚筒本身的质量问题所引起的。

3、轴承故障采煤机螺旋滚筒轴承故障是导致振动的主要因素之一，主要表现为滚珠损坏、滚道损坏、油脂老化等。

4、皮带偏心皮带偏心是由于皮带张力、传动组件等问题引起的，会导致采煤机螺旋滚筒产生额外的振动。

二、振动信号分析方法为研究采煤机螺旋滚筒振动特征，需采用相应的信号分析方法，常用的分析方法有：1、时域分析时域分析是对采煤机螺旋滚筒振动信号进行实时监测、采集和处理的一种分析方法，可以获取振动信号的振幅、频率和相位等信息。

频域分析是将采煤机螺旋滚筒振动信号通过傅里叶变换等数学方法转换为频域信号进行分析，可以准确地确定振动信号的频谱成分。

3、小波分析三、解决方案对于采煤机螺旋滚筒振动问题，可以采用以下方法进行解决：1、加强维护管理加强采煤机螺旋滚筒的定期维护和保养工作，对于发现的故障及时处理，可以大大减少采煤机螺旋滚筒的振动问题。

2、优化结构设计通过改进采煤机螺旋滚筒的结构设计，如加强滚筒的刚度、减小喇叭口变形等，可以降低振动幅值，提高采煤机螺旋滚筒的振动可靠性。

3、应用振动控制技术采用振动控制技术对采煤机螺旋滚筒进行控制，可以有效地降低振动幅值，提高采煤机螺旋滚筒的振动可靠性。

采煤机螺旋滚筒的研究与设计

采煤机螺旋滚筒的研究与设计
王连生;王海超
【期刊名称】《中国煤炭》
【年(卷),期】2022(48)S01
【摘要】针对国外进口采煤机螺旋滚筒存在的供货周期长、滚筒使用寿命短、维
修成本较高等问题,提出了利用现有设备、工艺工序和样件开展螺旋滚筒的研制,分
析了采煤机螺旋滚筒的研制现状和自制螺旋滚筒的必要性,详细阐述了包括螺旋滚
筒设计要求、运动参数、滚筒直径、滚筒宽度、螺旋升角等构造设计,并从滚筒结构、耐磨性、井下使用寿命、齿座角度分布、原材料等方面分析和优化了螺旋滚筒。

为螺旋滚筒设计和加工制造积累相关技术和经验,从而实现采煤机螺旋滚筒自制能力,既能及时补充新滚筒需求计划,又能节约新滚筒采购费用。

【总页数】4页(P375-378)
【作者】王连生;王海超
【作者单位】国能神东煤炭集团有限责任公司哈拉沟煤矿
【正文语种】中文
【中图分类】TD403
【相关文献】
1.薄煤层采煤机强力螺旋滚筒设计研究
2.双滚筒采煤机结构对螺旋滚筒装煤效果的影响研究
3.矿井采煤机螺旋滚筒截齿关键参数优化设计研究
4.采煤机4.3m超大
直径螺旋滚筒设计与研究5.MG400/951-WD型采煤机螺旋滚筒可靠性灵敏度优化设计
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采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析采煤机是煤矿企业中的重要设备之一，主要用于采矿作业。

采煤机的核心部件是螺旋滚筒，它主要负责将煤炭从煤层中采出。

螺旋滚筒振动可靠性分析是对采煤机的螺旋滚筒在工作过程中的振动情况进行评估和分析，以确保采煤机的稳定运行。

螺旋滚筒振动可靠性分析需要从以下几个方面进行考虑：1. 螺旋滚筒结构设计的可靠性：螺旋滚筒的结构设计需要满足一定的强度和刚度要求，以承受采矿过程中的冲击和振动载荷。

需要对螺旋滚筒的结构进行有限元分析，评估其在实际工作条件下的应力和变形情况，确保其结构设计的合理性和可靠性。

2. 螺旋滚筒制造过程的可靠性：螺旋滚筒的制造过程需要保证其制造质量，以确保其在实际工作条件下不会出现断裂或其他质量问题。

需要对螺旋滚筒的制造过程进行质量控制，包括对材料的选择和处理、工艺参数的控制等，以确保螺旋滚筒的质量可靠性。

3. 螺旋滚筒运行状态的可靠性：螺旋滚筒在工作过程中会受到严重的振动和冲击载荷，因此需要对其运行状态进行实时监测和评估。

可以采用振动传感器等设备对螺旋滚筒的振动情况进行监测，以评估其振动水平和频率谱等指标，判断是否存在振动异常，并及时采取措施进行修复和维护，以确保螺旋滚筒的可靠运行。

4. 螺旋滚筒维护与修复的可靠性：螺旋滚筒的维护和修复工作对于保证其可靠性和稳定性至关重要。

需要制定相应的维护计划和维护标准，包括对螺旋滚筒的润滑、清洁和表面处理等工作，以及对螺旋滚筒的定期检查和故障排除等工作，以确保螺旋滚筒的可靠性和稳定性。

螺旋滚筒振动可靠性分析是对采煤机的螺旋滚筒在工作过程中的振动情况进行评估和分析的重要工作。

通过对螺旋滚筒的结构设计、制造过程、运行状态和维护与修复等方面进行分析和评估，可以确保螺旋滚筒的可靠运行，提高采煤机的工作效率和安全性。

还可以为螺旋滚筒的进一步改进和优化提供参考和依据。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析
采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析是对采煤机螺旋滚筒振动性能进行评估和预测的研究。

采煤机螺旋滚筒是煤矿中常用的重要设备，它通过转动螺旋滚筒来将煤炭从煤层中取出。

螺旋滚筒的振动性能的可靠性对采煤机的正常工作和生产效率具有重要影响。

进行螺旋滚
筒振动可靠性分析是非常必要的。

1. 频率分析：通过对螺旋滚筒的振动信号进行频谱分析，可以得到螺旋滚筒的振动
频率。

这可以帮助我们了解螺旋滚筒的振动特征和频率分布，进而判断螺旋滚筒的振动是
否正常。

3. 故障诊断：通过对螺旋滚筒振动信号的特征提取和分析，可以判断螺旋滚筒是否
存在故障，例如轴承损坏、不平衡等。

对于不同的故障类型，可以采用不同的分析方法和
算法进行诊断。

4. 可靠性评估：通过对螺旋滚筒振动信号进行长期的监测和分析，可以对螺旋滚筒
的可靠性进行评估。

通过对振动信号的统计分析和建立可靠性模型，可以预测螺旋滚筒的
寿命和故障率，为设备的维护和更换提供依据。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析是一个综合性的工程问题，需要基于采煤机的工作原
理和振动特性，结合信号处理和统计分析方法进行。

通过对螺旋滚筒振动可靠性的分析和
评估，可以及时发现和解决螺旋滚筒故障，提高采煤机的工作效率和安全性。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析采煤机是煤矿中常见的设备，用于采煤作业。

而采煤机螺旋滚筒是采煤机中的重要部件之一，它负责将煤矿从工作面切割下来并输送到地面。

螺旋滚筒的振动可靠性直接影响采煤机的工作效率和安全性。

对采煤机螺旋滚筒振动可靠性进行分析是非常重要的。

一、采煤机螺旋滚筒的工作原理采煤机螺旋滚筒是通过电动机带动齿轮箱，齿轮箱再带动螺旋滚筒旋转，利用滚筒上的螺旋刀片将煤炭切割下来，并将煤炭输送到地面。

螺旋滚筒的旋转速度和振动频率直接影响了其采煤效率和稳定性。

二、螺旋滚筒振动可靠性分析1. 结构设计分析螺旋滚筒的结构设计对其振动可靠性有重要影响。

合理的结构设计可以减少滚筒的振动，提高其工作效率和使用寿命。

对螺旋滚筒的结构进行分析和改进是非常必要的。

2. 材料选择分析螺旋滚筒的材料选择也对其振动可靠性产生影响。

选用高强度、耐磨、抗压性能良好的材料制作螺旋滚筒，可以提高其抗振能力和使用寿命。

3. 加工工艺分析螺旋滚筒的加工工艺对其振动可靠性有重要影响。

采用先进的加工设备和工艺，可以提高螺旋滚筒的加工精度，降低其表面粗糙度，减少振动和噪音。

4. 使用环境分析螺旋滚筒的使用环境对其振动可靠性也有很大影响。

在恶劣的工作环境下，如高温、高湿、高尘等情况下，螺旋滚筒容易出现振动过大的问题，影响采煤效率和安全性。

5. 振动监测与分析对螺旋滚筒的振动进行监测和分析是保证其可靠性的重要手段。

通过振动数据的收集和分析，可以及时发现螺旋滚筒的振动异常，采取相应的措施进行处理，确保采煤机的正常工作。

6. 维护与保养定期对螺旋滚筒进行维护和保养，对其振动可靠性也起到重要作用。

合理的润滑和清洁可以减少螺旋滚筒的摩擦和磨损，降低其振动水平，延长使用寿命。

1. 优化螺旋滚筒的结构设计，减少其共振频率，提高其抗振能力。

2. 选用高强度、耐磨的材料制作螺旋滚筒，提高其抗振性能。

3. 采用先进的加工工艺，提高螺旋滚筒的加工精度，降低其表面粗糙度，减少振动和噪音。

国内外采煤机螺旋滚筒研究现状

第7-8期山西焦煤科技N o.7-8 2008年8月Shanx i Cok i n g Coa l Science&Techno logy A ug.2008 #专题综述#国内外采煤机螺旋滚筒研究现状任洪涛¹(舒兰矿业(集团)有限责任公司)摘要针对采煤机技术、经济等相关问题进行了研究,分析了采煤机的研究现状,并结合现有采煤机在井下的实际应用情况,指出国内外采煤机滚筒的差距。

通过对影响采煤机滚筒性能各因素的考虑,提出建立采煤机滚筒的计算机辅助设计方法。

运用该方法设计的滚筒可以改善采煤机的截割性能,提高截割效率。

关键词采煤机;螺旋滚筒;技术经济;实施路线;研究现状中图分类号:TD421.6文献标识码:B文章编号:1672-0652(2008)07&08-0063-02我国的煤炭开采以井工为主,约占煤炭总产量的95%,综合机械化采煤是我国煤炭开采技术的主要发展方向。

采煤机作为主要的井下开采设备,其需求量将会逐年增加。

这将导致采煤机的主要消耗部件)螺旋滚筒的需求量也会逐年增大。

据煤炭行业统计数据分析,当前全国采煤机械化程度仅为42%,除国有大中型煤矿采掘机械化程度达到75%之外,大多数煤矿生产技术水平低、装备差、效率低。

预计2004 -2020年,每年新增综采工作面成套设备为30套、普采工作面成套设备各50套,每年设备更新量约为现有基数的1/6。

粗略估算,2010年采煤成套设备年需求量将达500台套左右,需要采煤机螺旋滚筒1000个左右,直接经济效益为4000万~8000万。

随着国家对煤炭需求的日益增加,煤矿机械的生产和研制任务将会非常紧迫。

而采煤机作为目前煤矿井工开采的主要设备,其需求量必然大幅度增加[1]。

此外,在采煤机工作过程中,截割部所消耗的功率占采煤机总功率的85%左右。

作为采煤机的工作机构,螺旋滚筒的截煤与装煤效率及其参数的研究,己成为采煤机研究和设计中的重要课题。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析采煤机是煤矿常用的一种设备，用于采集地下煤矿矿石并进行破碎和运输。

采煤机中的螺旋滚筒是其重要的工作部件之一，负责破碎煤矿石和将其输送到输送带上。

由于采煤机工作环境的复杂性和工作负荷的大，螺旋滚筒的振动可靠性分析变得尤为重要。

在本文中，我们将对采煤机螺旋滚筒的振动可靠性进行深入分析，以期能够为采煤机的改进和维护提供参考。

我们需要了解螺旋滚筒在采煤机中的工作原理和工作环境。

螺旋滚筒是通过电机驱动，利用螺旋的旋转运动将煤矿石破碎和输送到输送带上。

在这个过程中，螺旋滚筒需要在较大负载下持续工作，且煤矿石的硬度和大小各不相同，对螺旋滚筒的振动和冲击也会有较大影响。

采煤机的工作环境通常比较恶劣，例如尘埃较大，温度较高等，这些都对螺旋滚筒的振动可靠性提出了更高的要求。

我们需要对螺旋滚筒的振动特性进行分析。

螺旋滚筒的振动特性主要包括其振动频率、振动幅值和振动模式等。

通过对螺旋滚筒进行振动测试和分析，可以得到其在工作过程中的振动情况，从而了解其振动特性。

这对于评估螺旋滚筒的工作状态和预测其可能出现的故障有着重要意义。

然后，我们需要对螺旋滚筒的振动可靠性进行评估。

振动可靠性是指螺旋滚筒在规定工作条件下能够正常工作的能力，在实际工作中，螺旋滚筒需要经受较大的振动和冲击，因此其振动可靠性是影响其工作寿命和性能的重要因素。

通过对螺旋滚筒的振动特性和工作条件进行分析，可以评估其振动可靠性，从而为采煤机的维护和改进提供依据。

我们可以针对螺旋滚筒的振动可靠性提出相应的改进和维护建议。

可以通过优化螺旋滚筒的结构设计，改进其制造工艺，提高其工作性能和振动可靠性；可以加强对螺旋滚筒的维护和保养，及时发现并排除潜在的故障隐患，延长其使用寿命；还可以采用先进的振动监测和检测技术，实时监测螺旋滚筒的振动情况，预测潜在的故障，提高其可靠性和安全性。

螺旋滚筒选煤机分选机理浅析

★加工转化★螺旋滚筒选煤机分选机理浅析陈小国　王羽玲　谢翠平(中国矿业大学化工学院,江苏省徐州市,221008) 摘　要　说明了螺旋滚筒的结构及其分选原理,阐述了在分选过程中螺旋滚筒的回转作用、介质的携带和分层作用及其螺旋筋板的推动作用,并指出在螺旋滚筒的不同部位,回转作用和介质作用的影响不同。

关键词　螺旋滚筒　螺旋筋板　介质　分选机理螺旋滚筒选煤是近十几年来发展起来的一种新的选煤方法。

它是利用入料原煤中小于0.3mm 的粉煤作为介质,并与水混合形成较为稳定的悬浮液,与螺旋滚筒配合进行选煤,因此螺旋滚筒选煤属于自生介质选煤方法。

1　螺旋滚筒选煤机的结构螺旋滚筒选煤机的结构如图1所示。

螺旋滚筒选煤机主要由螺旋分选筒、滚筒驱动装置、入料溜槽、介质管道和机架等部分构成。

图1　螺旋滚筒选煤机结构示意图螺旋滚筒选煤机的分选筒(以下简称螺旋分选筒)是由圆柱形筒体段和圆锥形筒体段组成。

在分选筒的内壁均匀分布着三头螺旋筋板。

这些筋板一方面将矸石旋起并排出分选筒外,另一方面又为物料提供了动力,使物料充分分散。

螺旋分选筒由橡胶轮支撑,筒体倾斜安装在机架上。

驱动装置由电机驱动减速机和主动支撑胶轮使滚筒旋转,入料溜槽的截面为弧形,一直伸入到螺旋分选筒中部。

介质管道平行布置在入料溜槽的一侧。

2　分选原理当物料随介质流一起从入料溜槽下落到螺旋分选筒的中部后,物料受螺旋分选筒的回转作用、介质作用和螺旋筋板的推动作用的共同影响。

2.1　螺旋分选筒的回转作用当物料进入螺旋分选筒后,落在螺旋筋板之间的分选槽内,物料颗粒呈自然堆积状态。

由于受螺旋分选筒的回转作用,物料随分选筒一起沿圆周方向上升,当物料上升到一定高度后,由于受到侧壁介质喷水的作用开始泻落。

在泻落过程中,由于颗粒的密度不同,泻落速度也不同,从而导致物料按密度分层。

由于螺旋分选筒是连续入料,所以在分选筒内的物料呈动态循环的上升—泻落运动。

又由于物料在每一个分选槽内都要经历动态循环的上升,因此,在物料到达产品出口前要经历多次这样的循环过程,从而使物料颗粒充分按密度分层。

采煤机螺旋滚筒最佳截线距的探讨

之一ｉ筒上的叶片头数。一９截齿排列时，若截割距离过大，新形成的截槽与已形成的截槽间将有一部分煤不能破落下来，留下煤脊，对以后的截割产生不利的影响；若截割距离过小，则不能充分利用截割时的崩落效应，截落的煤块度小，煤尘多，降低了截割效率。因此，最佳截线距应是既能充分利用崩落效应，又不留下中
月牙形规律变化于。ｍ之间２如图ｔ和ｈａ［ｘ］，ｏ
０４０－７收稿日期：２０－２１９－０５基金类型：煤炭系统回国人员基金资助项目（４２）１７－，女，辽宁东沟人，硕士讲师。本文编校：焦丽作者简介：王琦（９１）
万方数据
第１期
王琦等：采煤机螺旋滚筒最佳截线距的探讨
相邻两截槽之间的距离Ｔ称为截割距离，即同一叶片上相邻两截齿之间的距离。二者关系如下
ｍ
Ａ一ｈ＝ｚＳ＋ｚｔｍ一ｔ
Ａｓ
ｔ＝ —
（）９
初ｙｔ／ａａａｙｔｎｎ
（０１）
联立式（）式（）可得最佳截线距６，７
１采煤机滚筒截齿排列模式及切屑图
滚筒上的截齿分两组，一组为端盘齿，另一组为旋叶齿。采煤机所采的煤大部分是由旋叶齿剥落下来的，因而研究旋叶齿的排列形式对滚筒的工作
２最佳截线距的计算
采煤机工作时，滚筒一边转动，一边作水平移动，滚筒上的截齿作弧形截割，截齿的切削厚度按
效果非常重要。滚筒式采煤机螺旋滚筒上的叶片头数一般采用２头、３头和４头。这几种头数的螺旋滚筒可能
摘要：针螺旋筒可能对滚产生的种形式，以用几排列利最小比耗为本原推导出了能基则．截齿的最削度最截线实际大切厚及佳距

采煤机螺旋滚筒截齿排列的研究

采煤机螺旋滚筒截齿排列的研究邵林波【摘要】It is impossible for a work surface of specific area in the design and manufacture of spiral drum Shearer.So when the coal shearer group was used,it was found that because of pick arrangement in-stalled was not suitable for the situation of working face coal seam geological conditions.This caused se-rious wear of cutting tooth and impact load increased.There is always phenomena of picking on alloy sheet destroyed.In order to solve this problem,a series of experimental studies of “shearer pick arrange-ment”in the field and analysis has been carried out.%设计制造螺旋滚筒式采煤机时，不可能具体针对某一地区某一工作面，这样在用采煤机组采煤时，会发现由于截齿排列安装的状况不适宜本工作面煤层地质条件而造成截齿的磨损严重，冲击载荷增大，时时有将截齿上合金片打掉的现象发生。

为解决这一问题，在现场进行了一系列“采煤机截齿排列”的实验及分析研究。

【期刊名称】《昆明冶金高等专科学校学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P48-51,65)【关键词】滚筒采煤机;螺旋叶片;截齿排列【作者】邵林波【作者单位】昆明冶金高等专科学校机械工程学院，云南昆明650033【正文语种】中文【中图分类】TD421.61滚筒式采煤机在圆柱形筒壳表面焊上螺旋叶片，螺旋叶片的端部按一定规律焊上齿座，齿座中固定截齿。

采煤机滚筒截割破煤理论及截割动力学研究

采煤机滚筒截割破煤理论及截割动力学研究滚筒式采煤机是机械化采煤作业的主要机械设备,在煤矿开采中占有重要地位。

研究截齿与煤壁的相互作用规律,有助于进一步研究滚筒的截割性能,继而改善采煤机的工作效率、稳定性与寿命。

有鉴于此,研究不同参数下截齿对煤壁的破坏作用与截割性能,对于螺旋滚筒的优化设计具有重要的意义。

本课题对截齿与滚筒截割过程进行研究,主要包括以下内容。

首先,基于对煤壁物理力学性质的了解,借助PFC3D软件建立了离散元煤壁模型,进行单轴抗压与巴西劈裂模拟试验,测出了模拟煤壁的力学性质,使之与真实煤壁相匹配;随后,利用UG软件建立镐型截齿模型并导入PFC3D,在不同切削厚度下对该模拟煤壁进行直线截割仿真,并利用回归分析的方法验证了煤壁模型的可靠性。

其次,在切削厚度为5 mm、10 mm、15 mm的条件下,分别分析了截割角为40°、45°、50°和55°以及截割线速度为2 m/s、3 m/s、4 m/s和5 m/s 十六种情况下煤壁微破坏、截齿载荷以及截割比能耗。

再次,建立了双齿截割模型,研究了相关截割模式与非相关截割模式下镐型截齿截割机理与截割性能。

此外,探讨了切削厚度为5 mm、10 mm、15 mm和20 mm 的条件下及截线距为10 mm、20 mm、30 mm、40mm、50 mm、60 mm、70 mm和80 mm三十二种情况下镐型截齿对煤壁的微破坏、载荷以及截割比能耗。

最后,建立了单齿旋转截割模型与滚筒截割模型,分别分析了截齿(滚筒)转速为40 r/min、50 r/min、60 r/min和70 r/min以及牵引速度为2 m/min、3 m/min、4 m/min和5 m/min十六种情况下截齿与滚筒的截割性能。

通过上述研究内容,得出以下结论:利用回归分析法验证了仿真结果的正确性与模拟煤壁的可靠性;截割线速度越大,截齿对煤体的剪切错动作用越强,随着截割线速度与截割角的增大,截齿载荷与截割比能耗均呈先增大后减小的趋势,综合考虑,截割线速度应取3~4 m/s,截割角取45~50°为宜;截线距越大,截齿间的相互程度作用越弱,截齿对煤壁的剪切错动作用越强,截齿载荷越大,截线距与切削厚度之比为3.5~4之间时,截割比能耗最小;滚筒载荷随牵引速度的增大而增大,而随着滚筒转速的增大,滚筒载荷为先减小后增大,当截齿转速为60 r/min,牵引速度为2m/min时,滚筒载荷达到最小值,与单齿旋转截割仿真结果一致;滚筒截割比能耗随牵引速度的增大而减小,而当牵引速度恒定时,随着滚筒转速的增大,截割比能耗则为先减小后增大,当滚筒转速为50 r/min,牵引速度为5 m/min时,截割比能耗达到最小值,截割效率最高。

采煤机螺旋滚筒在三软煤层中使用效果的分析

文章编号：０８７５２０）９０７—０１０ —８２（０２０一Ｏ０２
０前言
所谓三软煤层，即煤软、顶板软、板软，含水底煤量大，的压张效应非常明显。采煤机一过，面的煤后煤又自动冒落，数情况是采煤机不得不回返一刀多用来清煤。由于煤软，煤与滚筒的摩擦阻力减小，滚筒抛出的煤多数抛不到输送机里，成滚筒叶片内造循环煤增多，只好被滚筒的离心力抛到滚筒后面。煤大多数采煤机在三软煤层中出现了装煤效果不好，滚筒发生堵塞现象。
２１滚筒的螺旋升角对装煤效果的影响．
螺旋升角对装煤过程的影响是比较复杂的。在
螺旋线头数；
ａ — 滚筒体上的螺旋升角； —
Ｓ — 导程； —
其它条件相同的情况下，旋升角越大，碎煤沿滚螺则
摘
要：析了采煤机螺旋滚筒在三软煤层中的使用效果，分为在三软煤层中滚筒如何能提高装煤效果提供了理论
分析和参考意见。关键词：软煤层；螺旋滚筒；装煤效果三
中图分类号：Ｄ２．ｌＴ４１６
文献标识码：Ａ
ＦＡＮｎ．ｉＭｉｇｘａ
（ｏｇｈｎＣｍｐｓＨｉｎｊｎｓｔｔｏｉｃｎｅｌｏｇ，ａｂ５０８ＣｉａＳｎｓａａｕ，ｅｏｉｇＩｔｕＳｅｅａｄＴｃｌｙＨｒｉ１００，ｈ）ｌａｎｉｅｆｃｎｇｍｏｎｎ

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析采煤机螺旋滚筒是采煤机的重要部件，用于帮助采煤机将煤矿剥离并输送到地面。

由于长时间高强度的工作，螺旋滚筒会产生振动，影响采煤机的可靠性。

对采煤机螺旋滚筒的振动可靠性进行分析是十分重要的。

需要对螺旋滚筒的结构进行分析。

螺旋滚筒一般由滚筒、轴承、轴承座、传动装置等部分组成。

滚筒是主要的工作部件，承受矿石的冲击和摩擦力；轴承和轴承座则起到支撑和保护滚筒的作用；传动装置通过电机将动力传递给滚筒，实现滚筒的旋转。

需要对采煤机螺旋滚筒的工作情况进行分析。

螺旋滚筒在采煤机工作时，会受到矿石的冲击和摩擦力的作用，从而产生振动。

这些振动会传递到滚筒、轴承和其他部件上，对其造成不同程度的影响。

针对螺旋滚筒振动可靠性的分析，可以从以下几个方面进行考虑：1. 材料选择：采煤机螺旋滚筒的材料要具有良好的抗振性能。

通过选择高强度、低变形的材料，可以减少螺旋滚筒在工作过程中的振动。

2. 结构优化：通过对螺旋滚筒的结构进行优化设计，可以减少振动的产生。

采用减振装置或增加减振的支撑点，能够有效降低螺旋滚筒的振动水平。

3. 动力系统：采煤机螺旋滚筒的动力系统对振动可靠性有着重要影响。

通过合理的动力匹配和控制，可以减少螺旋滚筒的振动幅度。

5. 检测与维护：定期进行螺旋滚筒的振动检测和维护，以及对异常振动的及时处理，可以保证螺旋滚筒的可靠性。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性的分析需要考虑材料选择、结构优化、动力系统、润滑系统以及检测与维护等因素。

只有综合考虑这些因素，并进行适当的改进和控制措施，才能提高螺旋滚筒的可靠性，并确保采煤机的正常工作。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析
采煤机螺旋滚筒是煤矿生产中的关键设备，主要用于采煤作业中的煤岩破碎和卸载。

然而，采煤机螺旋滚筒在作业过程中容易出现振动问题，这会对设备的可靠性和安全性产
生不利影响。

因此，本文以采煤机螺旋滚筒为研究对象，对其振动可靠性进行分析。

首先，采煤机螺旋滚筒的振动可靠性问题主要表现在以下几个方面：
2.运行状态不稳定。

在采煤作业中，采煤机螺旋滚筒的负载、工况等都会不断变化，
这会对其运行状态造成影响。

如果不能及时调整，就容易导致振动过大的问题。

3.制造工艺不规范。

采煤机螺旋滚筒的制造工艺不规范也会影响其振动可靠性。

例如，如果制造过程中配合间隙过小，会导致轴承过早磨损，造成振动加剧。

针对上述问题，本文提出了以下几种解决措施，以提高采煤机螺旋滚筒的振动可靠
性：
1.优化机械结构设计。

在采煤机螺旋滚筒的机械结构设计中，应考虑采煤机的主干煤
厚度、采煤工艺等因素，合理选择节流板和停车架间距，从而避免机械结构设计不合理引
起的振动问题。

2.采用智能控制技术。

可以采用智能控制技术，及时感知采煤机螺旋滚筒运营状态，
调整控制参数，从而实现自动化运行和稳定工作。

3.提高制造工艺水平。

对于采煤机螺旋滚筒制造过程中存在的工艺问题，应加强管理
和监控，提高制造工艺水平，从而使采煤机螺旋滚筒的质量更加稳定可靠。

总之，针对采煤机螺旋滚筒的振动可靠性问题，可以采取上述的有效措施，从而提高
设备运行的安全可靠性，保障煤矿生产能够顺利进行。

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析

采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析
1. 引言
采煤机螺旋滚筒是采煤机的重要部件，用于破碎和输送煤炭。

螺旋滚筒的振动可靠性
分析对于提高采煤机的工作效率和可靠性具有重要意义。

2. 振动可靠性分析方法
振动可靠性分析可以采用故障树分析（FTA）和可靠性块图分析等方法。

故障树分析是一种根据系统故障逻辑关系和故障事件概率计算系统故障概率的方法。

可靠性块图分析是
一种根据系统部件可靠性参数计算系统可靠性的方法。

3. 螺旋滚筒故障模式与效应分析
螺旋滚筒的故障模式常见有轴承故障、齿轮故障和连接件故障等。

轴承故障会导致螺
旋滚筒振动加剧、温升过高和噪音增大等问题；齿轮故障会导致螺旋滚筒传动不稳定和齿
轮破损等问题；连接件故障会导致螺旋滚筒断裂和脱落等问题。

4. 振动可靠性分析实例
以轴承故障为例，使用故障树分析方法进行振动可靠性分析。

首先确定轴承故障的基
本事件和组合事件，然后根据轴承故障的排他关系和故障发生概率计算轴承故障的概率。

最后根据轴承故障对螺旋滚筒振动的影响，计算螺旋滚筒振动的可靠性指标。

5. 结论
采煤机螺旋滚筒振动可靠性分析是提高采煤机工作效率和可靠性的关键步骤。

通过对
螺旋滚筒故障模式与效应的分析，可以确定振动可靠性分析的重点和方法。

实例分析表明，振动可靠性分析对于预测和预防采煤机螺旋滚筒故障具有重要意义。

注：以上为模拟结果，仅供参考，实际情况可能有所差异。