采煤机螺旋滚筒的技术改造

略 ，截距再增大，截割阻力也增加得很小。截 割比能耗 （ ）在截距 为 Ｈ， （ ～１ ） Ｈ最小 ，这个截距 （ ． 被认为是最佳截距 。当截距小 于最 １ ． ｈ ４ ＋ ｔ） 佳截距时，南于切削断面太小 ，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 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 。同时 ，当平均切削厚度增大时 ，由于循环煤增多 ，装煤 比能耗 也 相应 增 多 （ 线 Ｉ ）。 曲线 Ⅱ与 曲 线 ｌ的叠 加 ， 即是 滚 筒采 煤 比能 耗 曲 １ １ Ｉ 『 （ 曲线 Ｉ Ｖ）。采煤比能耗和极限切削厚度一般 由滚筒的结构 和参数所决 定。受截齿伸出长度和采煤机稳定性 的限制 ，平均切削厚度小于极限切 削厚度 ，采煤 比能耗则大于理论 的最佳值。
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 （ ）和丁作过程 中切削厚度 ｔ （ 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
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 中 图分 类号 Ｔ ４ 文 献标 识 码 Ａ Ｄ２ 文章 编号 １７— ６ １（ １） ２ ０７— １ ６ ３９７ 一 ０ ０ — １７ ０ ２ １４
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 ，Ｔ作时滚筒转动并作径向移动 ，截割破碎煤炭 ，再 南螺旋叶片把煤沿滚筒 的轴线方 向推运出来 ，装进 ＿作面输送机。对螺 １ 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。
科 技 与 生 活 Ｌ ０ １ 第８ ２ １年 期
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应 用 方 法 论
ｌ ７ ７
采煤 机螺旋滚筒 的技术改造
刘 丹 （ 江西煤炭集 团有限责任公 司萍乡机械厂 ，江 西萍乡 ３ ７ ０ ） ３００
摘 要 本文结合 Ｔ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 ：
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 车 ，提 高 装 煤效 果 的 目的 。 １） 距 的影 响 。在 切 削厚 度保 持 不 变 的 条 件 下 ， 当增 大 截 距 时 ， 截 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 ，相 邻 截 槽 的影 响 已减 弱 到 可 以忽 后
一
齿形状的选择 、截齿的数量和截线距三个方面加 以考虑。 １）截齿的选择 。采煤机螺旋 滚筒 采用的截齿 ，基本可 以分为两大 类 ：扁截齿和镐型截齿 。扁截齿前面是平的 ，截 刃是直的 ，虽然硬 质合 金 片镶焊 的比较牢固 ，但 因截刃和侧刃不锋利 ，截割 阻力较大 ，齿身受 到的弯矩较大 ，采煤块率低 ，生成粉尘较多。镐型截齿的优点是 ：齿 身 不 易折断 ，齿座与叶片的连结长度较大 ，故强度好 ；内喷雾时截齿前 面 能得到有效的喷射 ，有利 于灭尘 ；Ｔ作时截角较小 ，齿身受到的弯矩较 小， 有利于降低 比能耗 ； 形状简单 ，制作方便。因此 ，选用镐型截齿 。 经井下实际使用 ，在提 高块率和降低粉尘方面取得 了较好的效果。 ２）减少采煤机滚筒 的截齿数 量 ，增大截距 。采煤机滚筒截齿 由原 来 的３ 齿 减少到２齿 ，端盘 ｌ齿 ，其截齿安装倾斜角度分别 为４ 。齿５ ２ ４ ２ ５ 个 ，３ 。 齿 ３ ，１ 。 齿 １ ， １。 齿 １ ，０ 齿 １ ，一 。 齿 １ 。 Ｏ 个 ５ 个 Ｏ 个 。 个 ５ 个 个 螺旋 叶 片上 每 片 ４ ，１个 齿 中一 。齿 ２ ，一 ０ 齿 ｌ个 。 叶 片 上截 齿 ２ ５ 个 ｌ。 ０ 齿 的负角度安装 用来平衡滚 筒割煤时 的轴向力 。同时该 方式可 以造成 滚 筒在进给时 ，截齿两侧 的截割阻力不平 衡 ，产生转 动 ，截齿 自转 白 锐 ，可以减少齿尖被磨偏而早期失效。将叶片截距 南原来 的３ ｍ ４ ｍ增大到 ４１ ０ｎ ｍ，以提高滚筒原煤开采块率。 ３）采煤机滚筒截齿布置采用 一线 一齿的方式。采用该方式可增大 单齿截割面积 ，提 高滚筒截割块率。为解决叶片齿 与端盘在滚筒圆周方 向上重叠 ，影响滚筒和 ｒ作平衡性的矛盾。采用截齿在滚筒圆周上 的均 布 ，叶片非均布 ， 则可解决这一矛盾 ，这种结构可使滚筒切向力波动系 数 降低 ，能最大限度地减少滚筒截齿数 ，减少截割过程中煤的一次破碎 率。 ２２ 提高装煤效果的优化措施 ． 装煤 的基本过程是螺旋叶片将煤 沿滚筒轴 向推至输送机 旁，然后利 用螺旋叶片末端将煤抛到输送机内。根据相关资料的分析 ，影 响滚筒装 煤 效 果 的 主 要 因素 有 ：滚 筒 转 速 、牵 引速 度 、螺 旋 叶 片 升 角 、滚 筒 外 径 和简体直径等。参照电牵引采煤机滚 筒结构 ，经论证后 ，将原滚筒简体 的直径由９０ ８ｍｍ减￣ ７ ０ ８ ｍｍ，从而增 大螺旋 叶片的过煤空间高度和过 煤量，提高滚筒 的装煤效果 ，减小 了煤炭相互挤压造成的二次破碎。 根据理论公式 ：Ｑ＝ （ ＿ ｍ ＴＫ Ｄ， ｎｑ ） ｓ ／