滚筒式采煤机介绍

第五章采煤机

第一节采煤机概述

一、采煤机的类型

（一）采煤机的类型

采煤机械是进行破煤和装煤的机器，是机械化和综合机械化采煤工作面的主要设备之一。目前，煤矿井下广泛使用的采煤机械有两类：滚筒式采煤机和刨煤机。

滚筒采煤机是以螺旋滚筒作为工作机构的采煤机械，当滚筒旋转并截入煤壁时，利用安装在滚筒上的截齿将煤破碎，并通过滚筒上的螺旋叶片将破碎下来的煤装入刮板输送机。刨煤机是一种采用刨削方式落煤的采煤机械，刨刀刨削煤壁将煤刨落，刨落的煤在刨头犁形斜面的作用下被装入输送机送出采煤工作面。

由于滚筒式采煤机的采高范围大，对各种煤层适应性强，能截割硬煤，并能适应较复杂的顶底板条件，因而得到了广泛的应用。刨煤机要求的煤层地质条件较严，一般适用于煤质较软不粘顶板、顶底板较稳定的薄煤层或中厚煤层，故应用范围较窄。但是刨煤机结构简单，尤其在薄煤层条件下劳动生产率较高。

滚筒式采煤机的种类较多，按工作机构的数量可分为单滚筒和双滚筒，前者多用于薄煤层，后者多用于中、厚煤层；按牵引方式可分为链牵引与无链牵引采煤机；按牵引部位置可分为内牵引和外牵引；按牵引部动力可分为机械牵引、液压牵引与电牵引；按牵引部的调速方式可分为液压调速、机械调速和电机调速等。

（二）机械化采煤工作面的配套设备

机械化采煤工作面，按照机械化程度来分，可分为普通机械化工作面（简称普采）和综合机械化工作面（简称综采）。

普采工作面的主要配套设备有采煤机（或刨煤机）、刮板输送机、桥式转载机（或刮板输送机）、可伸缩带式输送机、金属摩擦支柱或单体液压支柱与金属铰接顶梁、乳化液泵站喷雾泵站、移动变电站、各种开关、控制台（刨煤机工作面用）及通讯信号装置等。

综采工作面成套设备主要由采煤机、刮板输送机、液压支架、桥式转载机、可伸缩带式输送机、乳化液泵站与移动变电站、开关以及控制、通讯和照明系统等组成，必要时还需配有液压安全绞车及电站、小水泵等辅助设备。

二、滚筒采煤机的组成及工作原理

（一）滚筒采煤机的组成

滚筒采煤机的种类很多，结构也较复杂，但其基本部件大致相同，均由电动机及其电气设备、牵引部、截割部和附属装置等四部分组成。下面以图5-1所示的双滚筒采煤机说124

明其组成。

图5-1 双滚筒采煤机

1—电动机；2—牵引部；3—牵引链；4—截割部减速器；5—摇臂；6—滚筒；7—弧形挡煤板；

8—底托架；9—滑靴；10—调高油缸；11—调斜油缸；12—拖缆装置；13—电气控制箱

1.电动机及其电气设备

电动机及其电气设备主要包括电动机1和电气控制箱13。电动机1是采煤机的动力部分，它通过两端出轴驱动滚筒和牵引部。电动机为防爆型鼠笼式。电气控制箱13内装有各种电控元件，以实现各种控制及电气保护。

2.牵引部

牵引部的作用是带动采煤机在工作面作往复移动，以实现采煤机的连续割煤和装煤。牵引部主要包括牵引部减速器和牵引机构。牵引部2通过其主动链轮与固定在工作面两端的牵引链3相啮合，使采煤机沿工作面移动。牵引机构可分为有链牵引和无链牵引两类。

3.截割部

截割部的作用是向螺旋滚筒传递截割功率。截割部主要包括截割部减速器4和螺旋滚筒6。左右截割部减速箱4将电动机的动力经齿轮减速传到摇臂5的齿轮，以驱动滚筒6。滚筒6是采煤机直接进行落煤和装煤的机构，称为采煤机的工作机构。滚筒上焊有端盘及螺旋叶片，其上装有截煤用的截齿，由螺旋叶片将落下的煤装到刮板输送机中。为了提高螺旋滚筒的装煤效果，滚筒侧装有弧形挡煤板7，它可以根据不同的采煤方向来回翻转180°。

4.附属装置

附属装置主要包括挡煤板7、底托架8、电缆拖移装置12、供水喷雾冷却装置以及调高、调斜等装置。底托架8用来固定整个采煤机，并经其下部的四个滑靴9使采煤机骑在刮板输送机的槽帮上。采空区侧两个滑靴套在输迭机的导向管上，以保证采煤机的可靠导向。底托架内的调高油缸10用来使摇臂升降，以调整采煤机的采高。调斜油缸11用来调整采煤机的横向倾斜度，以适应煤层沿走向起伏不平时的割煤要求。采煤机的电缆和供水管靠拖缆装置12夹持，并由采煤机拖着在工作面输送机的电缆槽中移动。为降低电动机和牵引部的

125

温度，采煤机还设有专门的供水系统和内、外喷雾系统。

（二）滚筒采煤机的工作原理

单滚筒采煤机的滚筒一般位于采煤机下端，以使滚筒割落下的煤不经机身下部运走，从而可降低采煤机机面（由底板到电动机上表面）高度。单滚筒采煤机上行工作时，如图5-2（a）所示，滚筒割顶部煤并把落下的煤装入刮板输送机，同时跟机悬挂铰接顶梁，割完工作面全长后，将弧形挡煤板翻转180°；接着，机器下行工作，如图5-2（b）所示，滚筒割底部煤及装煤，并随之推移工作面输送机。这种采煤机沿工作面往返一次进一刀的采煤法叫单向采煤法。

双滚筒采煤机工作时，如图5-2（c）所示，前滚筒割顶部煤，后滚筒割底部煤。因此双滚筒采煤机沿工作面牵引一次，可以进一刀；返回时又可以进一刀，即采煤机往返一次进二刀，这种采煤法称为双向采煤法。

（a）

（b）

（c）

图5-2 滚筒采煤机的工作原理

（三）滚筒的旋转方向

采煤机滚筒的旋转方向的确定原则是有利于装煤和机器的稳定性。

为了输送机推运煤，滚筒的旋转方向必须与滚筒的螺旋线方向一致。对逆时针（站在采空区侧看滚筒）旋转的滚筒，叶片应为左旋；顺时针旋转的滚筒，叶片应为右旋。即符合“左转左旋，右转右旋”的规律。

对于单滚筒采煤机，使用在左工作面的滚筒，应顺时针旋转，使用右旋滚筒，如图5-3（a）所示（图中B表示煤流方向）。使用在右工作面的滚筒，应逆时针旋转，使用左旋滚筒，如图5-3（b）所示。

126

图5-3 单滚筒采煤机滚筒叶片的旋向与转向

a—左工作面；b一右工作面

对于双滚筒采煤机，为了保证采煤机的工作稳定性，双滚筒采煤机两个滚筒的旋转方向应相反，以使两个滚筒受的截割阻力相互抵消，因此，两个滚筒必须具有不同的螺旋方向。两个转向相反的滚筒有两种布置方式：一是前顺后逆，如图5-4（a）所示。采用这种方式，采煤机的工作稳定性较好，但滚筒易将煤甩出打伤司机，且煤尘较大，影响司机正常操作。二是前逆后顺，如图5-4（b）所示。采用这种方式，采煤机的工作稳定性较差，易振动，但装煤效果好，煤尘少。对机身较重的采煤机，机器振动影响不大。因此，大部分采煤机都采用“前逆后顺”的方式，即左滚筒为左旋叶片，逆时针旋转；右滚筒为右旋叶片，顺时针旋转。

（a）

（b）

图5-4 双滚筒采煤机的转向

a—前顺后逆；b—前逆后顺

127