双滚筒采煤机

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煤炭开采机械理论与应用
第3章 双滚筒采煤机
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1
第3章 双滚筒采煤机内容导航
主要内容
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8
煤岩破碎机理 双滚筒采煤机结构及其种类 双滚筒采煤机工作过程 采煤机的截割部 采煤机的牵引部 采煤机的其他装置 采煤机技术参数选择 采煤机运行的可靠性
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3.5 采煤机的牵引部
1.MG300型采煤机牵引部 1)液压系统
• 恒压保护 阀43调定在16Mpa,低于此压力可操作,高于此 压力,27动作减速 • 高压保护 当43不动,压力继续升高,此阀卸荷 • 欠压保护 压力≤1.5Mpa,阀26工作左位,27动作,减速;26 失灵,P≤1.3MPa,压力继电器47动作,电机断电
33
3.4 采煤机的截割部
3.螺旋滚筒
螺旋滚筒结构参数确定: 5)螺旋叶片结构参数 • d. 螺距S和叶片围包角γ
S不能够太小,否则排煤速度慢,易破碎煤。 γ应该适当,使相邻叶片有足够搭接圆周角θ 。
S


Dy
34
3.4 采煤机的截割部
4.截齿在滚筒上的配置
截齿排列图由两部分组成:叶片齿和端盘齿。 1)叶片齿排列 a.截线:截齿排列图上的横线,是齿尖的运动轨迹 b.截线距t:即截线间的距离 tj 扁齿,t不能大于临界截线距 h——切屑厚度, ——称为截 槽侧边崩落角,与煤性质和h 有关,如图
14
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
15
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
16
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
1.单电机有链液压牵引采煤机的结构:
3 2 1 4 5 1 2 3
6
7
•截割部传动箱1,摇臂2,螺旋滚筒3,电动机4, 液压传动箱5,牵引链轮6,圆环链7。
17
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
47
3.5 采煤机的牵引部
2.电传动采煤机牵引部
多电机采煤机采用电传动牵引部
1) 他激直流电动机牵引部
• 电机转矩 M
+
M K m I A
Km:电机参数
U
IA
IB
+
EA
n
LB
UB
:磁极中的磁通
IA:电枢电流
-
Rp
RB
48
3.5 采煤机的牵引部
2.电传动采煤机牵引部 1) 他激直流电动机牵引部
大倾角采煤机
19
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
薄煤层采煤机BM—100
20
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
薄煤层采煤机BM—100
21
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
大倾角采煤机(工作面倾角大于30°)
22
3.3双滚筒采煤机工作过程
采煤机沿工作面往复运动,称为双向采煤。
23
3.3双滚筒采煤机工作过程
h
牵引阻力Y:Y=KZ,K=0.5~0.8.
6
d
3.1煤岩破碎机理
3. 作用于扁刀具的截割力
Vj N
截割力Z:
h
Z Ah(0.3 0.35b)
• b——刀宽,cm 。
y
Vq
x y
x
侧向力X:
X= (0.1~0.2)Z
7
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
采煤机
8
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
薄煤层采煤机
9
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
电牵引采煤机
10
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
MG800/2040-WD型电牵引采煤机
11
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
采煤机作业
12
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
采煤机在工作
13
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
采煤机刮板机液压支架配合作业
2.无链电牵引采煤机的结构:
7 7
3ຫໍສະໝຸດ Baidu
8
3
2
2
1
4
5
6
4
1
•截割电动机1,摇臂2,螺旋滚筒3,电牵引箱4, 液压箱5,电控箱6,牵引轮7,齿轨8。 此外,还有冷却和喷雾降尘系统、制动防滑系统、 故障诊断与监测系统等。 18
3.2 双滚筒采煤机结构及其种类
3.采煤机种类:
单滚筒采煤机
双滚筒采煤机 中厚和厚煤层采煤机,H>1.4m 薄煤层采煤机,H<1.4m
应使 U 0
f 0 不变,即变 f 0 的同时也变 U 0
3.5 采煤机的牵引部
2.电传动采煤机牵引部 2) 交流电变频电牵引部

负荷 检测器 截割 电机
~U
0
, f0
变频调 压环节
U, f
牵引 电机
52
3.5 采煤机的牵引部
3 链牵引机构
• 链牵引机构在中小型采煤机有广泛应用。
53
3.5 采煤机的牵引部
采煤机主要工作参数
Vq 3 ~ 15m / min 牵引速度: 滚筒转速: n 25 ~ 50r / min 截深: B 0.6 ~ 1.0m 若采用H=2m,截深B=0.8m,采煤机牵引 Vq 10m / min ,煤容重 1.45t/m3 速度 ,工 作面长L=150m,则日产6000t/d,年产 200万t/a。 若H=5m,L=250m,日产15000t/d,年产 5×106t/a
39
3.5 采煤机的牵引部
1. MG300型采煤机牵引部
40
3.5 采煤机的牵引部
1. MG300型采煤机牵引部
该机为液压传动无链牵引,左右各两个油马达带 动4个滚轮与齿条啮合牵引采煤机。
41
3.5 采煤机的牵引部
42
3.5 采煤机的牵引部
1. MG300型采煤机牵引部 1)液压系统
a主油路:泵-马达闭式系统 b热交换与补油回路: 辅泵4、单向阀8(9)梭型阀10、低压溢溜阀11、 冷却器12、单向阀13、油箱 设上侧为高压: 热油:
• 电枢感应电动势 • 电枢电压
EA
EA Kn n Φ
U
RA ——电枢电阻
• 电机转速 n
U E A I A RA
EA U I A RA n K nΦ K nΦ
49
) 通过触发电路改变U和Ф(或激磁电压 U B 实现调速
3.5 采煤机的牵引部
他激直流电动机牵引部调速原理
Vj N

2
Z Ah(0.3 0.35b)
b
b

b y • A——抗截强度,N/cm; Vq • h——截割深度,cm;b——刀具计算宽度,cm。
2 sin cos 2 sin 2 cos( ) cos( )
• ——平均接触高度,cm; 0.45 h • ——刀具倾角; ——刀具锥角 d 也可近似取 b 2 ,d为齿柄直径,cm
46
3.5 采煤机的牵引部
1.MG300型采煤机牵引部 1)液压系统
• 停电主泵回零保护 26(左) 27 泵回零 22(断电) • 主泵零位保护 减速过程中,为避免反向牵引 22(失电) 16(失电) • 超速差速保护 当超速或马达速度差大于规定值,传感器使22 断电,马达制动。
2)牵引机构
MG300型采煤机牵引部为滚轮齿条式
2
第3章 双滚筒采煤机视频
3
3.1煤岩破碎机理
1.煤岩体在刀具的作用破碎过程
V
a.刀具尖端作用于煤岩体表面。
b.在刀具尖端接触点前方的煤岩 体内部产生剪应力。 c.脆性材料的局部变形很小,刀 尖前方材料内剪应力增加,刀尖 周围产生拉应力,当这剪应力、 拉应力达到其强度极后,在材料 内出现微裂纹。
24
3.3双滚筒采煤机工作过程
25
3.4 采煤机的截割部
1.截割部机械传动系统(以MG300-W单电机采煤机为例)
26
3.4 采煤机的截割部
1.截割部机械传动系统
螺旋滚筒齿轮传动系统:
电动机轴Z1 Z5 Z6 Z7 Z2 Z8 离合器C2 Z9 Z10 过载保护S Z11 Z12 Z3 Z4
滚筒轴
• 叶片上的齿,
0
37
3.4 采煤机的截割部
d.截齿圆心角 即同一叶片上相邻两齿所对应的圆心角,此角应相同。 e.齿在叶片上排列方式 重复排列:相邻两截线的相邻截齿在同一片叶上。 交叉排列:相邻二截线上的二相邻齿不在同一叶片 上。
4.截齿在滚筒上的配置
h
a.重复排列
b.交叉排列
h
38
3.4 采煤机的截割部
4.截齿在滚筒上的配置
2)端盘周边上的截齿排列 • • • • 遵循以下原则: a.尽量多装齿 b.齿的安装角 变化有规律,齿身向煤壁侧偏转, 规定为正角度,向采空区侧偏转为负角度。 c.齿尖形成的螺旋线方面与叶片螺旋方向相反。 d.相邻齿的圆周角应相等
3)端盘在煤壁侧端面上的齿排列 必要时也应在此端面安装齿。
50
3.5 采煤机的牵引部
2.电传动采煤机牵引部 2) 交流电变频电牵引部
• 交流感应电动机转速 n
60 f 0 n (1 ~ s) p
f 0 —电源频率;p—极对数;s—转差率; 改变 f 0 可变速n。
• 气隙磁通Ф
U0 Kn f0
M
51
f 0 变 也变, 变电机转矩M也变。为使M不变
马达2
阀10
阀11
阀9
冷却器12 主泵1
阀13
43
冷油: 辅泵4
3.5 采煤机的牵引部
1. MG300型采煤机牵引部 1)液压系统
c手动换向和调速操作 17 18 20 15 16 22 15 手动停机操作 17 18 15 16(对零) 15 d液压操作 21 主泵1 马达2
24(解除制动) 20 21 主泵1(回零) 24(制动)
特点: • 有离合器C2,确保维修安全 • 有过载保护S,能保护电动机、齿轮系统。 • 齿轮Z3和Z4可更换,使滚筒有4种转速。 破碎滚筒传动系统:
离合器 Z4 Z17 C4 Z18 Z19 Z20 Z21 Z22 Z23 破碎 滚筒轴
27
3.4 采煤机的截割部
2.截割部润滑与冷却
齿轮箱为飞溅润滑,摇臂由泵5强迫润滑,由泵6 和冷却器7实现冷却。
x
32
3.4 采煤机的截割部
3.螺旋滚筒
螺旋滚筒结构参数确定: 5)螺旋叶片结构参数 • a.厚度δ: 50 ~ 80mm • b.外缘升角α: 与煤钢摩擦系数f有关(Ψ为f相应的摩擦角) 1 f 0.6 , (90 ) • 当 2 • 当 f 0.6 , • c.螺旋叶片头数Z: 一般Z=2~4,与滚筒直径D有关,D大和煤硬,Z取 大值,否则取小值。
22(断电)
•按压机身两端的36L(36R)均可; •牵引方向由36L(36R)上、下阀定; •速度由压下时间定;
44
3.5 采煤机的牵引部
1. MG300型采煤机牵引部 1)液压系统
如:压下36L上,控制油经 38 25 23 36L 37 17 主泵1 21 20 18 • 停机:按36L下 e电控 本机控制 42 38 25 23 同手动 遥控 f液压系统提供的保护措施 • 电动机过负荷保护 28(回油) 21 28(右端有油) 27 26 泵
t j b 2h tan
h b t j
35
3.4 采煤机的截割部
圆锥齿
t t j , t j 2 3h
t不能太小,否则煤碎,粉尘增加。
36
3.4 采煤机的截割部
4.截齿在滚筒上的配置
c.截齿安装角

o o
• 安装角 : o o 对于扁齿,即齿身的对称平面,相对于滚筒轴线 O-O的垂直平面之间的偏转角。 对于圆锥齿,即齿头和齿座的对称平面相对于滚 筒轴线O-O的垂直平面间的偏转角。
3 链牵引机构 1)牵引链是圆环链,按下式选:
Tp max a s
Tp max —链子中最大负荷;a—安全系数,2.5~3.5;
s—圆环链试验负荷。
—工作面倾角;G—采煤机重量;
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3.4 采煤机的截割部
3.螺旋滚筒
螺旋功能:破碎煤岩和装煤。
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3.4 采煤机的截割部
3.螺旋滚筒
螺旋滚筒的结构
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3.4 采煤机的截割部
3.螺旋滚筒
螺旋滚筒的结构
• 滚筒由端盖1、端盘2、连接盘3、叶片4、筒毂5、 齿座6、截齿7、喷嘴8组成。
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3.4 采煤机的截割部
3.螺旋滚筒
螺旋滚筒结构参数确定: 1)滚筒直径D(自齿尖算起) • 单滚筒: D H min (0.1 ~ 0.2)[m] • 双滚筒: D (0.55 ~ 0.6) H [m] max 2)螺旋叶片外缘直径 D y D 2l p l —截齿外露长度 p z 3)筒毂直径 D g • 视滚筒直径而定 4)滚筒宽度B 1m • 充分利用顶板压力对工作面煤层的破 坏作用,B<1m,一般B=0.6~0.8m.
V
V
4
3.1煤岩破碎机理
1.煤岩体在刀具的作用破碎过程 d. 微裂纹增长,扩 大,出现碎块崩落. 同时微小颗粒的剥 层和细化形成粉尘, 在煤层内的裂隙中 还存有原生态粉尘 这两部分粉尘同时 散出,部分粉尘滞 留于刀尖上,形成 瘤层。
V
3
2
1
5
3.1煤岩破碎机理
2. 作用于圆锥形刀具的截割力 截割力Z:
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