采掘機械課件第四章匯編

采掘機械課件.第四章采掘機械課件.第四章第四章滾筒采煤機的原理及總體結(jié)構(gòu)滾筒采煤機是目前國內(nèi)外采煤機械的主要類型。它與刨煤機相比有許多優(yōu)點：采高范圍大，對各種煤層的適應(yīng)性強，能截割硬煤，并能適應(yīng)較復(fù)雜的頂?shù)装鍡l件，還有利于實現(xiàn)綜采設(shè)備配套和自動控制?，F(xiàn)代滾筒采煤機總體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有以下特征：裝機功率應(yīng)能滿足采煤機生產(chǎn)率的要求；截割機構(gòu)能適應(yīng)煤層厚度變化而可靠工作；牽引機構(gòu)能在工作過程中隨時調(diào)節(jié)并實現(xiàn)無級調(diào)速；機身所占空間盡量小；可拆成幾個獨立的部件，便于運輸和檢修；所有電氣設(shè)備都具有防爆性能，能在有煤塵瓦斯爆炸危險的礦井工作；電機、傳動裝置牽引部等有超負荷安全保護裝置；具有防滑裝置，以防止采煤機沿煤層傾向自動下滑；具有內(nèi)外噴霧滅塵裝置；工作穩(wěn)定可靠，操作簡便。第四章滾筒采煤機的原理及總體結(jié)構(gòu)滾筒采煤機是目前國內(nèi)外采煤主要內(nèi)容：采煤機的原理及參數(shù)采煤機的類型及總體結(jié)構(gòu)滾筒采煤機的截割部滾筒采煤機的牽引部滾筒采煤機的附屬裝置重點：采煤機的工作方式、基本參數(shù)、總體結(jié)構(gòu)、使用與維護難點：滾筒采煤機的總體結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容：第一節(jié)滾筒采煤機的原理及參數(shù)一、滾筒采煤機的構(gòu)成傳統(tǒng)的雙滾筒采煤機主要由電動機、截割部、牽引部、電氣控制系統(tǒng)及附屬裝置等部分構(gòu)成。圖4-1雙滾筒采煤機的結(jié)構(gòu)原理1-電動機；2-牽引部；3-牽引鏈；4-截割部減速箱；5-搖臂；6-滾筒；7-弧形擋煤板；8-底托架；9-電氣控制箱；lO-搖臂調(diào)高油缸；11-機身調(diào)斜油缸；12-滑靴；13-拖纜裝置第一節(jié)滾筒采煤機的原理及參數(shù)一、滾筒采煤機的構(gòu)成圖4-1二、滾筒采煤機的工作方式1．普采工作面主要設(shè)備配置及采煤過程普采工作面設(shè)備布置如圖4-2所示。圖4-2普采工作面設(shè)備布置

1-回風(fēng)巷；2、4、9-金屬鉸接頂梁；3-切眼刮板輸送機；5-單滾筒采煤機；6-金屬支柱；7-采空區(qū)；8-推溜千斤頂；10-煤壁；11-運輸巷刮板輸送機；12-輸送機機頭部高檔普采：以單體液壓支柱及鉸接頂梁支護頂板的又稱高檔普采

二、滾筒采煤機的工作方式圖4-2普采工作面設(shè)備布置高檔普采普采工作面的采煤過程如下：（1）采煤機的滾筒進入下切口，開始由下向上截割上部煤，截割下的煤由滾筒上的螺旋葉片裝入刮板輸送機槽中，通過輸送機運出。（2）緊隨采煤機之后清理頂板，掛頂梁。（3）當(dāng)采煤機行走至工作面上切口后，采煤機開始返回，采下部余煤并清掃浮煤。（4）在采煤機后面清出新機道，并在距采煤機10～15m處開始推移刮板輸送機。推移距離等于采煤機滾筒截割深度，也稱為步距，一般為O.6～1.0m。（5）當(dāng)輸送機移到新機道之后，在懸掛的頂梁下面支撐金屬支柱或單體液壓支柱。同時把采空區(qū)后排支柱和鉸接頂梁拆除，讓頂板巖石冒落下來，這個過程叫回柱放頂。普采工作面的采煤過程如下：2．綜采工作面主要設(shè)備配置及采煤過程綜采工作面設(shè)備布置如圖4-3所示

圖4-3綜采工作面設(shè)備布置1、7-端頭支架；2-液壓安全鉸車；3-噴霧泵站；4-液壓支架；5-刮板輸送機；6-雙滾筒采煤機；8-集中控制臺；9-配電箱；10-乳化液泵站；11-移動變電站；12-軌道；13-帶式輸送機；14-轉(zhuǎn)載機主要設(shè)備：雙滾筒采煤機可彎曲刮板輸送機自移式液壓支架

2．綜采工作面主要設(shè)備配置及采煤過程圖4-3綜采工作面設(shè)備綜采工作面的采煤過程如下：（1）雙滾筒采煤機6騎在可彎曲刮板輸送機5上，自工作面一端開始向另一端采煤。滾筒上的螺旋葉片將落煤裝入輸送機內(nèi)，由輸送機運出工作面，進入下順槽轉(zhuǎn)載機14，再由轉(zhuǎn)載機將煤裝到順槽可伸縮膠帶輸送機13上運走。（2）隨采煤機行走之后移動液壓支架，及時支護頂板。（3）在采煤機后面一定距離10～15m處，推移工作面刮板輸送機。當(dāng)采煤機行走至工作面另一端時，各個工序相應(yīng)完成之后，就實現(xiàn)了一個完整的采煤循環(huán)。綜采工作面的采煤過程如下：端部斜切法（又稱拉鋸法），如圖4-4所示：圖4-4端部斜切法進刀方式采煤機從工作面一端行走之前，先把輸送機溜槽推移至在離采煤機約20m范圍逐漸彎曲，而其余部分則緊貼煤壁（圖a）。翻轉(zhuǎn)擋煤板，將前滾筒升起，后滾筒放下，然后采煤機開始行走，在輸送機的引導(dǎo)下，滾筒逐漸切入煤壁達一個截深（圖b），斜切長度約20m。隨后將輸送機推直(圖c)，翻轉(zhuǎn)擋煤板，并將前滾筒放下，后滾筒升起，前滾筒變后滾筒，后滾筒變前滾筒，反向斜切入煤壁，直到工作面端頭。然后再次翻轉(zhuǎn)擋煤板，對調(diào)滾筒上下位置(圖d)，開始一個采煤行程。當(dāng)采煤機到達工作面另一端后，用同樣方法斜切進刀，進行反方向的采煤行程。端部斜切法（又稱拉鋸法），如圖4-4所示：圖4-4端部斜切法中部斜切進刀法（又稱為半工作面法），如圖4-5所示圖4-5中部斜切進刀方式采煤機停在工作面一端時（圖a），把離它較遠的右半個工作面輸送機全部推向煤壁，調(diào)整好滾筒主擋煤板位置后，快速牽引采煤機清理底煤和浮煤。到達工作面中部時（圖b），降低行走速度，滾筒先斜切進刀，達到一個截深后，便開始右半個工作面采煤，液壓支架隨采煤機之后也向前推移一個步距。采煤機到達工作面端頭后，把輸送機溜槽推直，調(diào)整好滾筒和擋煤板位置（圖c），用類似方法進行反向采煤行程。行程結(jié)束后，再推移右半個工作面輸送機溜槽（圖d），準(zhǔn)備下一個采煤過程。中部斜切進刀法（又稱為半工作面法），如圖4-5所示圖4-5三、綜采設(shè)備的配套關(guān)系1．一般綜采設(shè)備的配套關(guān)系采煤機、刮板輸送機和液壓支架（簡稱“三機”）組成的綜采設(shè)備，有嚴(yán)格的配套要求，如圖4-6所示。圖4-6綜采工作面的配套尺寸選擇綜采設(shè)備時，還必須考慮以下幾個方面的配套關(guān)系：采煤機的采高與支架高度相適應(yīng)；采煤機機身寬度與輸送機溜槽寬度相適應(yīng)；采煤機的截深與移架步距相適應(yīng)；采煤機牽引速度與支架的移架速度相適應(yīng)；采煤機的生產(chǎn)率與輸送機的生產(chǎn)率相適應(yīng)。三、綜采設(shè)備的配套關(guān)系圖4-6綜采工作面的配套尺寸選擇綜采2．高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備的配套由于綜采設(shè)備機型日益增多，各機型又有各自不同的優(yōu)勢，根據(jù)煤層賦存條件、工作面生產(chǎn)能力及設(shè)備新舊接替的要求，經(jīng)常采用國產(chǎn)與引進設(shè)備交叉互配使用。不同采煤機、輸送機和液壓支架可形成多種合理的配套。但只有選型合理、配套恰當(dāng)，才能獲得良好的使用效果。因此，要使綜采工作面“三機”都能發(fā)揮最大的生產(chǎn)潛力，必須在性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作面空間尺寸及相互連接的形式、強度和尺寸等方面互相匹配。當(dāng)前正在獲得廣泛推廣的高產(chǎn)高效綜采工作面，其突出特點是產(chǎn)量大、效率高，這就要求工作面主要設(shè)備及動力和控制設(shè)備不僅功率大，而且設(shè)備相互匹配、耐用，一般都成套購置或?qū)ｉT設(shè)計制造。2．高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備的配套四、滾筒采煤機的基本參數(shù)采煤機的基本參數(shù)確定了滾筒采煤機的適應(yīng)范圍和主要技術(shù)性能。它們既是設(shè)計采煤機的主要依據(jù)，又是綜采成套設(shè)備選型的重要依據(jù)。1．采高:采煤機的實際開采高度2．截深：工作機構(gòu)（如滾筒）切入煤壁的深度。滾筒采煤機的最大截深一般為0.5～1.0m,我國通常采用0.6m，大功率電牽引采煤機的截深通常為0.85m。3．截割速度：滾筒截齒齒尖的切線速度。截割速度取決于滾筒轉(zhuǎn)速和滾筒直徑，一般為3.5～5.0。4．牽引速度：采煤機沿工作面移動的速度。目前采煤機的最大牽引速度為20左右

四、滾筒采煤機的基本參數(shù)1．采高:采煤機的實際開采高度5．牽引力：采煤機行走時牽引機構(gòu)所需要承受的載荷。大小可根據(jù)采煤機重量、裝機功率確定，一般為裝機功率的1～1.3倍，設(shè)計時可參考表4-1。6．裝機功率：采煤機電動機的總功率，采煤機的功率主要消耗在截煤上，牽引只占10%～20%。7．生產(chǎn)率：理論生產(chǎn)率可按下式計算

Q=60BHvqγ，t/h

在采煤過程中，由于日常維護、檢查和更換截齒、處理故障、支護頂板等原因，采煤機的實際生產(chǎn)率要比理論生產(chǎn)率低的多。5．牽引力：采煤機行走時牽引機構(gòu)所需要承受的載荷。大小第二節(jié)滾筒采煤機類型及總體結(jié)構(gòu)一、滾筒采煤機的類型按滾筒數(shù)目分:單滾筒采煤機、雙滾筒采煤機、多滾筒等，目前雙滾筒采煤機應(yīng)用最普遍。按牽引方式分:鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈引采煤機，目前大量采用的是無鏈牽引方式。按牽引部位置可分:內(nèi)牽引與外牽引采煤機，其中內(nèi)牽引應(yīng)用比較廣泛。按牽引部調(diào)速方式分:機械牽引、液壓牽引與電牽引采煤機，機械牽引應(yīng)用很少。此外，還可按煤層厚度和傾角對采煤機進行分類。第二節(jié)滾筒采煤機類型及總體結(jié)構(gòu)一、滾筒采煤機的類型二、采煤機的總體布局結(jié)構(gòu)滾筒采煤機一般由電動機、截割部、牽引部、電氣系統(tǒng)和附屬裝置等幾部分組成。常見的總體布局有兩種，即電機沿軸向（縱向）布置方式和多電機橫向布置方式。1．電機沿軸向布置方式圖4-7鏈牽引采煤機的軸向布置方式1-截割部固定減速器；2-電動機；3-牽引部；4-滾筒；5-搖臂二、采煤機的總體布局結(jié)構(gòu)圖4-7鏈牽引采煤機的軸向布置方式圖4-8無鏈牽引采煤機的軸向布置方式1-截割部固定減速器；2-電動機；3-牽引部；4-滾筒；5-搖臂；6-行走機構(gòu)；7-牽截合一箱；8-電控箱圖a為雙滾筒單電機的一般布局結(jié)構(gòu)；圖b為雙滾筒單電機牽截合一的布局結(jié)構(gòu)；圖c為雙滾筒雙電機布局結(jié)構(gòu)；圖d為雙滾筒雙電機牽截合一的布局結(jié)構(gòu)。圖4-8無鏈牽引采煤機的軸向布置方式2．多電機橫向布置方式圖4-9多電機橫向布置方式1-電控箱；2-牽引部電機；3-牽引部；4-滾筒；5-搖臂；6-截割部電機；7-行走機構(gòu)；8-行走部；9-變頻調(diào)速及電控箱圖a:為雙滾筒多電機驅(qū)動的有鏈液壓牽引采煤機；圖b:為雙滾筒多電機驅(qū)動的無鏈牽引采煤機；圖c:為無鏈電牽引采煤機。2．多電機橫向布置方式圖4-9多電機橫向布置方式圖a:為雙三、滾筒布置長壁回采工作面多采用水平滾筒，主要分為單滾筒和雙滾筒兩種。由于滾筒直徑不宜過大，當(dāng)煤層較厚時，單滾筒采煤機往返截割兩個行程才能推進一個截深。但當(dāng)煤層較薄時，為了縮短采煤機長度和避免采用直徑過小的滾筒，單滾筒采煤機反而較合適。雙滾筒采煤機每截割一個行程就可以推進一個截深，對煤層厚度變化和頂板、底板起伏的適應(yīng)性好。雙滾筒采煤機滾筒一般對稱布置在機身兩端，但也有集中布置(不對稱布置)在機身一端的，見圖4-10所示。長壁工作面有左右之分。如果面向煤層傾斜方向的上方，煤壁在左側(cè)為左工作面，煤壁在右側(cè)為右工作面。當(dāng)采煤機從一個工作面遷往方向相反的工作面之后，不對稱布置的采煤機（包括單滾筒采煤機）需要改裝以便保持滾筒位于采煤機機身的下端。三、滾筒布置四、調(diào)高與調(diào)斜調(diào)高：調(diào)整滾筒位置的高低；調(diào)斜：調(diào)整滾筒軸相對于頂板和底板(或機身相對于煤層走向)的傾斜角度。

調(diào)高方式：搖臂調(diào)高、截割部機身整體調(diào)高。圖4-11搖臂調(diào)高方式1-調(diào)高油缸；2-小搖臂；3-搖臂軸；4-搖臂四、調(diào)高與調(diào)斜圖4-11搖臂調(diào)高方式圖4-12機身調(diào)高方式（MXP-240型采煤機）

1-調(diào)高油缸；2-機身；3-托架調(diào)斜的方法：在采煤機機身下靠采空區(qū)的一側(cè)，設(shè)置兩個同步伸縮的調(diào)斜油缸，使采煤機機身可繞靠煤壁側(cè)的支撐擺動一個角度。圖4-12機身調(diào)高方式（MXP-240型采煤機）調(diào)斜的方五、驅(qū)動方式單機驅(qū)動方式分別驅(qū)動方式聯(lián)合驅(qū)動方式從有效利用設(shè)備能力的角度來考慮，分別驅(qū)動并不是最佳方案。因為兩臺電動機的實際載荷可能相差懸殊，負載重的電動機限制了采煤機的牽引速度，而另一臺卻可能還沒有滿載。單機驅(qū)動不存在這個問題，可以較充分地利用裝機功率。聯(lián)合驅(qū)動時，由于電動機驅(qū)動特性難免有些差異，從理論上說，不可能兩臺電動機同時達到滿載，所以也不能充分利用裝機功率。因此，單機驅(qū)動和分別驅(qū)動是常用的驅(qū)動方式，聯(lián)合驅(qū)動則很少采用。通常的做法是，按單機驅(qū)動方式設(shè)計的采煤機，只要再加一臺相同功率的電動機，就可以演變出裝機功率增加一倍的大功率采煤機。五、驅(qū)動方式第三節(jié)滾筒采煤機截割部采煤機的截割部主要由工作機構(gòu)及傳動裝置兩部分組成。工作機構(gòu)指螺旋滾筒及安裝在滾筒葉片上的截齒，其功能是截煤和裝煤。傳動裝置指的是截割部固定減速器、搖臂齒輪箱以及滾筒內(nèi)的傳動齒輪，其功能是將采煤機電動機的動力傳遞到工作機構(gòu)上，以滿足工作機構(gòu)轉(zhuǎn)速及扭矩的需要，同時還要滿足調(diào)高的要求，使工作機構(gòu)保持在合適的位置工作。一、采煤機的工作機構(gòu)(一)工作機構(gòu)的類型滾筒采煤機的工作機構(gòu)承擔(dān)截煤并兼有裝煤的任務(wù)。工作機構(gòu)對機器受力、傳動系統(tǒng)、工作穩(wěn)定性、單位能耗、煤的塊度以及生產(chǎn)率有直接影響。采煤機工作機構(gòu)的類型很多，有鏈?zhǔn)?、螺旋滾筒式、鉆削式、截楔式等工作機構(gòu)，其中以螺旋滾筒應(yīng)用最為廣泛。第三節(jié)滾筒采煤機截割部采煤機的截割部主要由工作機構(gòu)及傳動（二）螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)及參數(shù)螺旋滾筒由筒轂、端盤、螺旋葉片、齒座和噴嘴組成，如圖4-13所示。圖4-13螺旋滾筒1-螺旋葉片；2-端盤；3-齒座；4-噴嘴；5-筒轂；6-截齒

結(jié)構(gòu)參數(shù):滾筒直徑滾筒寬度螺旋升角螺旋頭數(shù)滾筒轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速等（二）螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖4-13螺旋滾筒1．滾筒直徑截齒齒尖的截割園直徑，根據(jù)煤層厚度(或采高)來確定。中厚以上煤層使用的雙滾筒采煤機:

D≈（0.55～0.6）Hmax

，m

式中Hmax—煤層最大厚度，即最大采高，m。薄煤層雙滾筒采煤機或一次采全高的單滾筒采煤機：

D=Hmin－(0.1～0.3)，m

式中Hmin—煤層最小厚度，m。滾筒直徑系列尺寸：

0.60m，0.65m，0.70m，0.80m，0.90m，1.00m，1.10m，1.25m，1.40m，1.60m，1.80m，2.Om，2.3m，2.6m。1．滾筒直徑2．滾筒寬度滾筒寬度是滾筒邊緣到端盤最外側(cè)截齒齒尖的距離，也就是采煤機的截深。小截深能夠有效地利用煤層的壓張效應(yīng)，但截深太小則對采煤機生產(chǎn)率有影響。采煤機常用截深為0.6～0.8m，隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，也有加大到1.0～1.2m的趨勢。3．螺旋升角螺旋葉片展開后如圖4-14所示。螺旋升角是指螺旋線的切線與垂直螺旋軸心平面的夾角圖4-14螺旋葉片的升角2．滾筒寬度螺旋葉片展開后如圖4-14所示。螺旋升角是指螺旋螺旋升角計算式為：式中:D—螺旋滾筒直徑，即截齒齒尖截割園直徑；S—螺旋線螺距；Z—螺旋頭數(shù)；L—螺旋線導(dǎo)程。外緣：內(nèi)緣：螺旋升角的大小直接影響滾筒的裝煤效果。升角越大排煤能力越強，但升角過大，會把煤拋到溜槽的采空區(qū)側(cè)；升角過小，則排煤能力小，煤在螺旋葉片內(nèi)循環(huán)，造成煤的重復(fù)破碎。國內(nèi)外對螺旋升角進行過大量實驗，一般認(rèn)為螺旋葉片外緣升角在80～270范圍內(nèi)的裝煤效果較好。螺旋升角計算式為：4．螺旋葉片的導(dǎo)程和頭數(shù)導(dǎo)程是螺線旋轉(zhuǎn)一周的軸向距離。如果螺旋頭數(shù)為Z，螺距為S，則導(dǎo)程L=ZS。通常情況下，螺旋葉片頭數(shù)為Z=2～4。以雙頭螺旋葉片用得最多，三、四頭螺旋葉片一般用于直徑較大的滾筒和開采硬煤層。5．滾筒的旋向和轉(zhuǎn)向螺旋滾筒的螺旋方向有左旋和右旋之分。右旋滾筒應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn)，左旋滾筒逆時針旋轉(zhuǎn)，才能保證正確的排煤方向。逆轉(zhuǎn)：截齒截割方向與碎煤下落方向相反（圖4-15a）；順轉(zhuǎn)：截齒截割方向與碎煤下落方向相同時(圖4-15b)。4．螺旋葉片的導(dǎo)程和頭數(shù)5．滾筒的旋向和轉(zhuǎn)向雙滾筒采煤機的滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-16所示。前順后逆（圖a）：這種方式裝煤效果好，前滾筒不向司機甩煤；前逆后順（圖b）：當(dāng)滾筒直徑較小時，采用這種方式不經(jīng)過搖壁下面裝煤。圖4-15滾筒的順轉(zhuǎn)與逆轉(zhuǎn)圖4-16雙滾筒采煤機轉(zhuǎn)向雙滾筒采煤機的滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-16所示。圖4-15滾筒的單滾筒采煤機滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-17所示。左工作面：順時針旋轉(zhuǎn)(圖a)；右工作面：逆時針旋轉(zhuǎn)（圖b）。這樣，當(dāng)采煤機向上采煤時為順轉(zhuǎn)，向下清掃浮煤為逆轉(zhuǎn)，裝煤效果好，并且機身受力比較平衡，機器穩(wěn)定性較好。4-17單滾筒采煤機轉(zhuǎn)向單滾筒采煤機滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-17所示。4-17單滾筒采煤機轉(zhuǎn)6．滾筒轉(zhuǎn)速確定滾筒轉(zhuǎn)速主要考慮切屑厚度。滾筒轉(zhuǎn)動時，切屑厚度按月牙形規(guī)律變化，如圖4-18所示。圖4-18滾筒切屑厚度最大切屑厚度：

,cm

平均切屑厚度：，cmvq—牽引速度，m/min；m—同一截線上的截齒數(shù)；n—滾筒轉(zhuǎn)速，r/min。6．滾筒轉(zhuǎn)速圖4-18滾筒切屑厚度最大切屑厚度：滾筒轉(zhuǎn)速太高則切屑厚度太薄，將減小煤的塊度并增加粉塵，如果滾筒轉(zhuǎn)速太低而牽引速度太大，則切屑厚度有可能超過截齒長度，造成截齒損壞，影響切屑。所以，滾筒轉(zhuǎn)速應(yīng)該與牽引速度合理匹配，才能增加煤的塊度，提高裝煤效果。單滾筒采煤機滾筒直徑較小，裝煤能力差，為了保證必要的生產(chǎn)率，一般滾筒轉(zhuǎn)速較大，通常為40～60r/min。雙滾筒采煤機滾筒直徑較大，滾筒轉(zhuǎn)速較低，通常為30～40r/min?，F(xiàn)代采煤機滾筒轉(zhuǎn)速有降低的趨勢。（三）截齒與截齒配置1．截齒截齒是直接破碎煤的刀具，有時還截割夾層矸石或頂?shù)装鍘r石。實際生產(chǎn)中，因截齒經(jīng)常損壞，需要更換，所以應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，固定可靠，拆裝方便,并要有足夠的強度和耐磨性。滾筒轉(zhuǎn)速太高則切屑厚度太薄，將減小煤的塊度并增加粉塵，如果滾扁型截齒（圖4-19a）：刀桿是沿滾筒半徑方向安裝的，又稱徑向截齒，適用于截割各種硬煤，包括堅硬煤和粘性煤。鎬型截齒（圖4-19b）：刀桿安裝方向接近滾筒的切線，又稱切向截齒，一般用在脆性煤和節(jié)理發(fā)達的煤層中。截齒刀身的材料一般為40Cr、35CrMnSi、35CrMnV等合金鋼。截齒的端頭鑲有硬質(zhì)合金，其材料常用YG-8C或YG-11C（Y表示鎢，G表示鈷，C表示粗粒度）。圖4-19截齒及其固定方法扁型截齒（圖4-19a）：刀桿是沿滾筒半徑方向安裝的，又稱徑2．截齒配置截齒在滾筒上的分布情況通常用截齒配置圖來表示，如圖4-20所示。圖4-20截齒配置圖橫座標(biāo)表示截齒在滾筒園周上的安裝位置，縱座標(biāo)表示截齒在滾筒軸線上的安裝位置。水平線表示截齒的運動軌跡，稱為截線。相鄰兩線之間的距離稱為截距。黑點表示0o截齒，小園圈表示傾斜截齒，向煤壁傾斜用“+”號，向采空區(qū)側(cè)傾斜用“-”號。2．截齒配置圖4-20截齒配置圖橫座標(biāo)表示截齒在滾筒園周上二、截割部減速器1．截割部傳動方式圖4-21截割部傳動方式1-電動機；2-固定減速箱；3-搖臂；4-滾筒；5-行星齒輪傳動；6-泵箱；7-機身及牽引部圖a：電動機-固定減速箱-搖臂-滾筒圖b：電動機-固定減速箱-搖臂-行星齒輪傳動-滾筒圖c：電動機-減速箱-滾筒圖d：電動機-搖臂-行星齒輪傳動-滾筒二、截割部減速器圖4-21截割部傳動方式2．截割部傳動特點采煤機的電動機都采用四極電機，其出軸轉(zhuǎn)速=1460～1475，而滾筒轉(zhuǎn)速為=20～50，傳動比一般為75～30。通常要經(jīng)過3～5級齒輪減速。各圓柱、圓錐齒輪的傳動比一般不大于3～4。當(dāng)末級采用行星齒輪傳動時，其傳動比可達5～6。采煤機電動機軸線與滾筒軸線垂直時，傳動系統(tǒng)中必須有圓錐齒輪傳動。圓錐齒輪應(yīng)放在高速級(第一或二級)，并采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪的軸向力應(yīng)使兩輪推開，以增大齒側(cè)間隙，避免輪齒楔緊造成損壞。圓弧錐齒輪的軸向力方向取決于齒輪轉(zhuǎn)向及螺旋線方向。采煤機電動機除驅(qū)動截割部外還要驅(qū)動牽引部，截割部傳動系統(tǒng)中必須設(shè)置離合器，使采煤機在調(diào)動工作或檢修時將滾筒與電動機脫開，離合器一般也放在高速級，以減小尺寸及便于操縱。2．截割部傳動特點為了適應(yīng)不同煤層要求，滾筒有兩種以上轉(zhuǎn)速，因此截割部應(yīng)有變速齒輪。沒有變速齒輪時，至少應(yīng)當(dāng)有可更換齒輪，以獲得兩種以上轉(zhuǎn)速。為加長搖臂，擴大調(diào)高范圍，搖臂內(nèi)常有3～5個惰輪，致使截割部齒輪數(shù)較多。由于行星齒輪傳動為多齒嚙合，傳動比大，效率高，可減小齒輪模數(shù)，所以末級采用行星齒輪傳動可簡化前幾級傳動。采煤機中一般采用2K-H行星傳動系統(tǒng)，即用兩個中心輪(太陽輪)及一個系桿H，若干個行星輪進行傳動。（7）采煤機承受很大的沖擊載荷，為保護傳動部件，某些采煤機的傳動系統(tǒng)中設(shè)置了安全剪切銷。當(dāng)外載荷達到3倍額定載荷時，剪切銷剪斷，滾筒停止工作。剪切銷應(yīng)放在高速級，并應(yīng)便于更換。為了適應(yīng)不同煤層要求，滾筒有兩種以上轉(zhuǎn)速，因此截割部應(yīng)有變速3．截割部的潤滑采煤機截割部因傳遞的功率大而發(fā)熱嚴(yán)重，其殼體溫度可高達100℃，傳動裝置的潤滑十分重要。減速箱中最常用的潤滑方法是飛濺潤滑，其優(yōu)點是：潤滑強度高，工作零件散熱快，不需潤滑設(shè)備，對潤滑油的油質(zhì)和粘度降低不敏感。油面位置應(yīng)將大齒輪直徑的1/3～1/4浸入油中。采煤機經(jīng)常處在傾斜狀態(tài)下工作，必須保證能自然潤滑。在傾斜狀態(tài)下，由于潤滑油積聚在低處，高處傳動零件潤滑不好，因此應(yīng)避免油池太長，有時需要人為地將油池分隔成幾個獨立區(qū)域，以保證自然潤滑。3．截割部的潤滑如果各傳動零件所在的水平相差太大，且有低速齒輪副，則應(yīng)采用強迫潤滑。強迫潤滑能保證向各潤滑點供油。搖臂內(nèi)傳動零件的潤滑是個特殊問題：割頂部煤時滾筒上升，搖臂端部齒輪得不到潤滑；割底煤時滾筒下降，潤滑油集中在搖臂端部。為此，常規(guī)定滾筒割頂煤一段時間后，應(yīng)停止?fàn)恳?，將搖臂下降，以潤滑端部齒輪，然后再升起滾筒繼續(xù)工作。如果各傳動零件所在的水平相差太大，且有低速齒輪副，則應(yīng)采用強第四節(jié)滾筒采煤機牽引部牽引部是采煤機的重要組成部件，它擔(dān)負采煤機工作時的移動和非工作時的調(diào)動任務(wù)，直接影響采煤機工作機構(gòu)的工作，并對整機的生產(chǎn)能力和工作性能產(chǎn)生很大影響。牽引部主要由牽引機構(gòu)和牽引部傳動裝置兩部分組成。傳動裝置的重要功能是進行能量傳遞和轉(zhuǎn)換，即將電動機的電能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞給主鏈輪或驅(qū)動輪。牽引機構(gòu)則是直接驅(qū)動采煤機沿工作面行走的裝置。一、對牽引部的工作要求（1）要有足夠大的牽引力，特別是在傾角比較大的煤層，牽引力應(yīng)該足以克服割煤及采煤機爬坡等工作阻力。（2）牽引速度一般為0～20m/min，因此傳動裝置的總傳動比應(yīng)大于300。第四節(jié)滾筒采煤機牽引部牽引部是采煤機的重要組成部件，它擔(dān)（3）因為沿工作面煤層的變化及夾矸、硬夾雜物的分布是隨機的，必須根據(jù)煤質(zhì)軟硬來調(diào)節(jié)牽引速度的大小，因此，牽引部總傳動比和牽引速度應(yīng)能在工作過程中隨時調(diào)節(jié)，并且最好實現(xiàn)無級調(diào)速。（4）牽引部應(yīng)有可靠、完善的自動調(diào)速系統(tǒng)和完善的保護裝置。應(yīng)根據(jù)電動機負載、牽引力大小來實現(xiàn)自動調(diào)速及過載保護，還應(yīng)設(shè)置油溫、油質(zhì)保護和防止機器下滑的裝置。新一代的采煤機，還設(shè)有自動監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，以保證采煤機安全運行。（5）操作方便。牽引部應(yīng)有手動操作、離機操作及自動調(diào)速等裝置。（6）零部件應(yīng)有高的強度和可靠性。雖然牽引部只消耗采煤機裝機功率的10%～15%，但因牽引速度低，牽引力大，零部件受力大，所以必須有足夠的強度和可靠性。（3）因為沿工作面煤層的變化及夾矸、硬夾雜物的分布是隨機的，二、牽引機構(gòu)1．鏈牽引機構(gòu)牽引鏈的固定方式有：無預(yù)緊力的剛性固定有預(yù)緊力的剛性固定帶彈簧緊鏈裝置的固定和帶液壓緊鏈裝置的固定。圖4-22錨鏈牽引裝置1-主鏈輪；2-導(dǎo)鏈輪；3-錨鏈；4-拉緊裝置圖4-23液壓緊鏈器原理圖1-牽引鏈；2-導(dǎo)向輪；3-緊鏈缸；4-單向閥；5-減壓閥；6-截止閥；7-安全閥二、牽引機構(gòu)圖4-22錨鏈牽引裝置圖4-23液壓緊鏈器原2、無鏈牽引機構(gòu)隨著采煤機向大功率、重型化及大傾角方向發(fā)展，其電動機功率已增大到450～750kW以上，牽引力已達到400～600kN，鏈牽引已經(jīng)不能滿足要求，因而從上世紀(jì)70年代以后，無鏈牽引得到了很大發(fā)展。圖4-24齒輪-銷軌式無鏈牽引機構(gòu)圖4-25滾輪-齒軌式無鏈牽引機構(gòu)2、無鏈牽引機構(gòu)圖4-24齒輪-銷軌式無鏈牽引機構(gòu)圖4-2圖4-26鏈輪-鏈軌式無鏈牽引機構(gòu)1-驅(qū)動鏈輪；2-傳動裝置；3-圓環(huán)鏈；4-導(dǎo)向滾輪；5-鏈軌架；6-側(cè)擋板；7-底托架圖4-27復(fù)合齒輪-齒條式無鏈牽引機構(gòu)1-牽引部；2-雙四齒交錯齒輪；3-雙六齒交錯齒輪；4-交錯齒條圖4-26鏈輪-鏈軌式無鏈牽引機構(gòu)圖4-27復(fù)合齒輪-三、牽引部傳動系統(tǒng)（一）牽引部傳動系統(tǒng)的類型圖4-28牽引部傳動系統(tǒng)分類三、牽引部傳動系統(tǒng)圖4-28牽引部傳動系統(tǒng)分類（二）機械牽引機械牽引是指全部采用機械傳動裝置的牽引。其特點是工作可靠，但只能實現(xiàn)有級調(diào)速，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，目前已經(jīng)很少采用，所以不作介紹。（三）液壓牽引液壓牽引采用液壓傳動和控制系統(tǒng)實現(xiàn)傳動、調(diào)速、換向和各種保護功能。液壓傳動的牽引部具有無級調(diào)速特性，且換向、停止、過載保護易于實現(xiàn)，便于操作并能根據(jù)負載實現(xiàn)自動調(diào)速，保護系統(tǒng)比較完善，因而得到廣泛應(yīng)用。其缺點是：效率低，油液容易污染，零部件容易損壞，使用壽命較低。（二）機械牽引（三）液壓牽引1．主回路形式圖4-29牽引部機械傳動系統(tǒng)方案1．主回路形式圖4-29牽引部機械傳動系統(tǒng)方案2．補油及熱交換回路補油泵體積要小，流量脈動要小，流量通常為主泵的15%～20%左右，工作壓力一般為1.5～2.5MPa。一般多采用齒輪泵或轉(zhuǎn)子泵。為保護油質(zhì)，防止油液污染，在吸油管上設(shè)粗濾油器。熱交換回路采用熱交換閥將馬達排出的部分熱油引出，經(jīng)背壓閥及冷卻器流回油箱，與補油回路配合，實現(xiàn)冷熱油交換。熱交換閥一般采用二位三通、三位四通或三位五通液控換向閥。背壓閥的作用是保持系統(tǒng)低壓側(cè)和控制回路有一定壓力。低壓溢流閥、可調(diào)節(jié)流閥和單向閥都可以作背壓閥。圖4-30液壓牽引主回路和熱交換回路1-主液壓泵；2-液壓馬達；3-輔助泵；4、5、12-單向閥；6-整流閥；7-背壓閥；8-冷卻器；9、10-濾油器；11-堵塞指示器；13-低壓安全閥2．補油及熱交換回路圖4-30液壓牽引主回路和熱交換回路3．保護回路采煤機液壓系統(tǒng)中有許多保護回路，如高壓過載保護、低壓保護等，如果使用內(nèi)曲線馬達（目前已很少使用），還有反鏈撞擊回路。（1）高壓保護（2）低壓保護圖4-31液壓牽引高壓保護回路圖4-32液壓牽引低壓保護回路3．保護回路圖4-31液壓牽引高壓保護回路圖4-32液壓4．牽引部的調(diào)速與換向為了充分發(fā)揮采煤機效能，提高生產(chǎn)率，在新型采煤機上，一般都設(shè)有手動調(diào)速、液壓自動調(diào)速和電機功率自動調(diào)速等機構(gòu)，如圖4-33所示。圖4-33液壓牽引采煤機調(diào)速換向系統(tǒng)無論是手動調(diào)速還是液壓或電機自動調(diào)速，所發(fā)出的信號都是送到液壓伺服機構(gòu)，通過液壓伺服機構(gòu)改變主油泵的排量或排油方向，使?fàn)恳恳簤厚R達改變轉(zhuǎn)速或調(diào)整方向，實現(xiàn)采煤機的調(diào)速和換向。4．牽引部的調(diào)速與換向圖4-33液壓牽引采煤機調(diào)速換向系統(tǒng)（1）液壓伺服機構(gòu)圖4-34液壓伺服機構(gòu)工作原理1-隨動閥；2-隨動杠桿；3-變量油缸；4-變量泵

組成:隨動閥（控制元件）、變量油缸（執(zhí)行元件）、變量油缸（反饋元件）及控制油（動力源）原理：當(dāng)A點移動時，隨動杠桿繞C點擺動，于是B點帶動隨動閥芯移動?？刂朴鸵航?jīng)隨動閥進入變量油缸，推動活塞伸縮，并使液壓泵變量機構(gòu)擺動，從而改變油泵的排量。隨著變量油缸活塞桿的移動，隨動杠桿又繞A點反向擺動，B點又帶動隨動閥芯反向移動。當(dāng)隨動閥芯回到中間位置時，變量油缸的活塞桿停止移動，液壓泵變量機構(gòu)的擺角保持一定，液壓泵在所調(diào)整的排量和流量下運轉(zhuǎn)。A點移動的距離越大，則變量油缸活塞桿的行程和變量泵變量機構(gòu)的擺角越大，泵的流量變化就越大。（1）液壓伺服機構(gòu)圖4-34液壓伺服機構(gòu)工作原理組成:隨動閥（2）手動調(diào)速手動調(diào)速是由采煤機伺機直接發(fā)出調(diào)速信號進行調(diào)速的。為了操作方便，在采煤機上常采用換向閥和油缸配合，向主泵的液壓伺服機構(gòu)發(fā)出信號。（3）液壓自動調(diào)速液壓自動調(diào)速系統(tǒng)是采煤機的一種主要調(diào)速方式。當(dāng)采煤機牽引力變化時，牽引部液壓系統(tǒng)主回路的壓力也會變化，因此，可以用主回路壓力作為控制信號，通過液壓伺服機構(gòu)改變主泵排量，以實現(xiàn)調(diào)速。液壓自動調(diào)速系統(tǒng)中，通常是通過調(diào)速油缸向伺服機構(gòu)的輸入端發(fā)出減速信號的。在減速過程中，手動調(diào)速裝置的彈簧被壓縮。當(dāng)減速信號消失后，彈簧向伺服機構(gòu)發(fā)出增速信號，因此自動調(diào)速機構(gòu)只能在預(yù)先選定的牽引速度范圍內(nèi)工作。（2）手動調(diào)速（3）液壓自動調(diào)速（4）電機功率自動調(diào)速采煤機工作過程中，電動機的有效功率與電壓和電流成正比，電流變化反映了采煤機功率的變化情況。因此就能根據(jù)電機的負載情況，利用功率傳感器得到相應(yīng)的電流信號，通過電機功率自動調(diào)速裝置（信號轉(zhuǎn)換裝置），把電流信號轉(zhuǎn)換成液壓信號，送到液壓伺服機構(gòu)的輸入端，以實現(xiàn)調(diào)速。當(dāng)電機過載時，通過降低牽引速度減小截割功率，負載減輕后，在調(diào)定范圍內(nèi)增加牽引速度。采煤機使用的信號轉(zhuǎn)換裝置有電磁閥、調(diào)速電機和力矩馬達等。采煤機輸出的功率包括截割部和牽引部所消耗的功率，而牽引部所消耗的功率很小。采用電機恒功率自動調(diào)速，不僅能保證電動機經(jīng)常處于滿載狀態(tài)下運行，而且能防止電動機過載。（4）電機功率自動調(diào)速（四）電牽引概念：用調(diào)速電機來驅(qū)動采煤機的牽引部，并利用電氣調(diào)速裝置改變電動機的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速，以實現(xiàn)牽引方向的變換和牽引速度的調(diào)節(jié)。電牽引采煤機具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、反應(yīng)靈敏、效率高、動態(tài)特性好等特點，并有完善的檢測和顯示系統(tǒng)，可用于大傾角煤層。

類型：直流可控硅調(diào)速、交流變頻調(diào)速、開關(guān)磁阻電機調(diào)速和電磁滑差離合器調(diào)速的幾種方式。直流電牽引通過改變直流電動機電樞電壓及勵磁電壓的大小和方向來實現(xiàn)電動機的調(diào)速和換向，分串激直流電動機和他激直流電動機兩種類型，其中他激直流電動機應(yīng)用最多。交流電牽引應(yīng)用交流變頻技術(shù)，依靠交流變頻裝置改變交流電動機的低電頻率和供電相序來實現(xiàn)電動機的調(diào)速和換向，它比直流調(diào)速技術(shù)更先進，工作更可靠，有取代直流調(diào)速的趨勢。（四）電牽引類型：直流可控硅調(diào)速、交流變頻調(diào)速、開關(guān)磁阻電機1．直流他激電動機的調(diào)速特性直流他激電動機的電樞繞組和勵磁繞組分別供電、分別控制，其機械特性是硬特性，機械方程為：n—電動機轉(zhuǎn)速；

M—電動機轉(zhuǎn)矩；

V—電樞端電壓；I—電樞電流；

Rs—電樞電阻；φ—一對磁極的磁通；Km、Ke—與電動機結(jié)構(gòu)有關(guān)的參數(shù)。利用晶閘管整流和觸發(fā)電路控制晶閘管的導(dǎo)通與截止來調(diào)節(jié)電樞電壓U，以此來調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，同時保持磁通和電樞電流不變，就可以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩自動調(diào)速。如果調(diào)節(jié)磁通來調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，同時保持和不變，并使和的乘積不變，就可以實現(xiàn)恒功率自動調(diào)速。1．直流他激電動機的調(diào)速特性n—電動機轉(zhuǎn)速；利用晶閘管整流和當(dāng)截割部電動機以電流為信號按恒功率自動調(diào)速時，通過對直流電動機的和的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)牽引速度的調(diào)節(jié)，調(diào)速特性如圖4-35所示。圖4-35牽引速度的瞬態(tài)特性截割電動機恒功率自動調(diào)速時所對應(yīng)的牽引部的牽引力和牽引速度是隨機變化的，如圖曲線4。為了盡量避免牽引部的自動調(diào)速對截割電動機自動調(diào)速的干擾，曲線4應(yīng)在自動調(diào)速當(dāng)截割部電動機以電流為信號按恒功率自動調(diào)速時，通過對直流電動2．直流串激電動機的牽引調(diào)速特性直流串激電動機也是采用晶閘管整流和觸發(fā)電路控制晶閘管的調(diào)速系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)電樞電壓的方法與直流他激電動機基本一樣，機械特性方程在形式上也與直流他激電動機的一樣，但電樞繞組和勵磁繞組是串聯(lián)的。勵磁磁通φ隨電樞電流I的變化而變化，當(dāng)電樞電壓U一定，負載轉(zhuǎn)矩增大時，由于磁通增大，電動機轉(zhuǎn)速下降；當(dāng)負載轉(zhuǎn)矩下降時，由于磁通減弱，轉(zhuǎn)速上升。其M和n的乘積變化不大，所以直流串激電動機的調(diào)速屬于恒功率調(diào)速，其特性屬于軟特性。當(dāng)調(diào)節(jié)電樞電壓（電源電壓）U時，此特性曲線為一簇平移的雙曲線。直流串激電動機的軟特性具有起動轉(zhuǎn)矩大，過載能力強，電路簡單等特點，當(dāng)截割功率增大時，牽引力也隨之增大，同時牽引速度下降，負載功率也就隨之下降，有利于避免過載。串激電動機空載時牽引速度急劇升高，理論上會出現(xiàn)“飛車”，但由于采煤機空載運行時負載也不小，一般不會發(fā)生。2．直流串激電動機的牽引調(diào)速特性3．交流電動機的牽引調(diào)速特性交流電動機的轉(zhuǎn)速方程為f—定子電源頻率，Hz；

p—電動機的磁極對數(shù)；

s—轉(zhuǎn)差率

從公式中可知，只要調(diào)節(jié)供電頻率f，就可以調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速n。但f在工頻以下變化時，氣隙磁通φq為當(dāng)f升高時，如果U不變，則φq下降，導(dǎo)致電動機轉(zhuǎn)矩下降。為保持φq不變，通常采用同時調(diào)節(jié)U和f，并使壓頻比恒定，即U/f為常數(shù)。3．交流電動機的牽引調(diào)速特性f—定子電源頻率，Hz變頻調(diào)速的牽引特性如圖4-36所示。圖4-36變頻調(diào)速的牽引特性

上述調(diào)壓調(diào)頻（VVVF）是交流電動機變頻調(diào)速控制的基本原理。為實現(xiàn)VVVF變頻調(diào)速，一般采用交-直-交變頻器。采用二極管整流將交流變成直流，再采用SPWM正弦脈寬調(diào)制逆變器，將直流變成可調(diào)頻的交流，以實現(xiàn)交流電動機的頻率調(diào)速控制。SPWM控制可采用微機軟件實現(xiàn)或大規(guī)模SPWM集成塊實現(xiàn)，采煤機上廣泛采用微機軟件實現(xiàn)。變頻調(diào)速的牽引特性如圖4-36所示。圖4-36變頻調(diào)速的4．開關(guān)磁阻調(diào)速電動機原理開關(guān)磁阻調(diào)速電動機（簡稱SRD）是20世紀(jì)80年代推出的一種新型無級變速系統(tǒng)，主要由開關(guān)磁阻電動機（簡稱SRM）、功率變換器、轉(zhuǎn)子位置檢測器和控制器組成，其基本框圖如圖4-37所示。目前常用的是三相6/4結(jié)構(gòu)雙開關(guān)SRD和四相8/6結(jié)構(gòu)分壓式SRD。圖4-37SRD基本框圖4．開關(guān)磁阻調(diào)速電動機原理圖4-37SRD基本框圖第五節(jié)滾筒采煤機的附屬裝置一、擋煤板及其翻轉(zhuǎn)裝置門式擋煤板弧形擋煤板二、防滑裝置《煤礦安全規(guī)程》:傾角大于12°時，采煤機應(yīng)設(shè)防滑裝置。簡單的辦法是在采煤機底托架下面順著煤層傾斜向下的方向裝設(shè)防滑桿，它可利用手把操縱。采煤機上行時，防滑桿放下，萬一斷鏈下滑，防滑桿即頂在刮板上，只要及時停止輸送機，即可防止機器下滑；下行采煤時，由于滾筒頂住煤壁機器不會下滑，因而可將防滑桿抬起。無鏈牽引的采煤機中，利用液壓力松閘、彈簧力抱閘的摩擦制動器，以有效地防止機器下滑。第五節(jié)滾筒采煤機的附屬裝置一、擋煤板及其翻轉(zhuǎn)裝置二、防滑三、底托架底托架的結(jié)構(gòu)：焊接底托架:由鋼板焊成2～4段框架，用螺栓聯(lián)接而成，它的剛性較差。鑄造底托架:剛性好，重心底，有利于機器穩(wěn)定工作。底托架下的形式：（1）用四個剛性支座支承在輸送機上，它的結(jié)構(gòu)簡單，但不能“調(diào)斜”；（2）用兩個剛性支座和兩個可調(diào)支座支承，例如通常在采空區(qū)側(cè)用兩個可調(diào)滑靴套在輸送機的導(dǎo)向管上，煤壁側(cè)用兩個滑靴或滾輪支承在輸送機槽幫或鏟煤板上，這種支承可以調(diào)斜，用得最普遍；（3）用四個可調(diào)支座支承，既可調(diào)高，又可調(diào)斜，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且這種支座系統(tǒng)是靜力不定的，已很少應(yīng)用。三、底托架四、電纜拖移裝置采煤機上(下)行采煤時，需要收、放電纜和水管。通常把電纜和水管裝在電纜夾里，由采煤機拖著一起移動。電纜夾由框形鏈環(huán)用鉚釘聯(lián)接而成，每段長0.71m，各段之間用銷鈾聯(lián)接。鏈環(huán)朝采空區(qū)側(cè)是開口的，電纜和水管從開口放入并用擋銷擋住。電纜夾的一端用一個可回轉(zhuǎn)的彎頭固定在采煤機右端的電氣接線箱上。五、滅塵裝置1．噴霧滅塵的方法:內(nèi)噴霧和外噴霧。2．冷卻噴霧系統(tǒng)壓力水經(jīng)過電動機、牽引部的冷卻器后，通過引射器噴出，形成外噴霧。壓力水經(jīng)過截割部（冷卻器）后，通過滾筒上的噴嘴噴出，形成內(nèi)噴霧。進水口處水壓為2～3MPa，噴嘴處的水壓為1～1.5MPa。四、電纜拖移裝置此課件下載可自行編輯修改，僅供參考！

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感謝您的支持，我們努力采掘機械課件.第四章采掘機械課件.第四章第四章滾筒采煤機的原理及總體結(jié)構(gòu)滾筒采煤機是目前國內(nèi)外采煤機械的主要類型。它與刨煤機相比有許多優(yōu)點：采高范圍大，對各種煤層的適應(yīng)性強，能截割硬煤，并能適應(yīng)較復(fù)雜的頂?shù)装鍡l件，還有利于實現(xiàn)綜采設(shè)備配套和自動控制。現(xiàn)代滾筒采煤機總體結(jié)構(gòu)應(yīng)具有以下特征：裝機功率應(yīng)能滿足采煤機生產(chǎn)率的要求；截割機構(gòu)能適應(yīng)煤層厚度變化而可靠工作；牽引機構(gòu)能在工作過程中隨時調(diào)節(jié)并實現(xiàn)無級調(diào)速；機身所占空間盡量小；可拆成幾個獨立的部件，便于運輸和檢修；所有電氣設(shè)備都具有防爆性能，能在有煤塵瓦斯爆炸危險的礦井工作；電機、傳動裝置牽引部等有超負荷安全保護裝置；具有防滑裝置，以防止采煤機沿煤層傾向自動下滑；具有內(nèi)外噴霧滅塵裝置；工作穩(wěn)定可靠，操作簡便。第四章滾筒采煤機的原理及總體結(jié)構(gòu)滾筒采煤機是目前國內(nèi)外采煤主要內(nèi)容：采煤機的原理及參數(shù)采煤機的類型及總體結(jié)構(gòu)滾筒采煤機的截割部滾筒采煤機的牽引部滾筒采煤機的附屬裝置重點：采煤機的工作方式、基本參數(shù)、總體結(jié)構(gòu)、使用與維護難點：滾筒采煤機的總體結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容：第一節(jié)滾筒采煤機的原理及參數(shù)一、滾筒采煤機的構(gòu)成傳統(tǒng)的雙滾筒采煤機主要由電動機、截割部、牽引部、電氣控制系統(tǒng)及附屬裝置等部分構(gòu)成。圖4-1雙滾筒采煤機的結(jié)構(gòu)原理1-電動機；2-牽引部；3-牽引鏈；4-截割部減速箱；5-搖臂；6-滾筒；7-弧形擋煤板；8-底托架；9-電氣控制箱；lO-搖臂調(diào)高油缸；11-機身調(diào)斜油缸；12-滑靴；13-拖纜裝置第一節(jié)滾筒采煤機的原理及參數(shù)一、滾筒采煤機的構(gòu)成圖4-1二、滾筒采煤機的工作方式1．普采工作面主要設(shè)備配置及采煤過程普采工作面設(shè)備布置如圖4-2所示。圖4-2普采工作面設(shè)備布置

1-回風(fēng)巷；2、4、9-金屬鉸接頂梁；3-切眼刮板輸送機；5-單滾筒采煤機；6-金屬支柱；7-采空區(qū)；8-推溜千斤頂；10-煤壁；11-運輸巷刮板輸送機；12-輸送機機頭部高檔普采：以單體液壓支柱及鉸接頂梁支護頂板的又稱高檔普采

二、滾筒采煤機的工作方式圖4-2普采工作面設(shè)備布置高檔普采普采工作面的采煤過程如下：（1）采煤機的滾筒進入下切口，開始由下向上截割上部煤，截割下的煤由滾筒上的螺旋葉片裝入刮板輸送機槽中，通過輸送機運出。（2）緊隨采煤機之后清理頂板，掛頂梁。（3）當(dāng)采煤機行走至工作面上切口后，采煤機開始返回，采下部余煤并清掃浮煤。（4）在采煤機后面清出新機道，并在距采煤機10～15m處開始推移刮板輸送機。推移距離等于采煤機滾筒截割深度，也稱為步距，一般為O.6～1.0m。（5）當(dāng)輸送機移到新機道之后，在懸掛的頂梁下面支撐金屬支柱或單體液壓支柱。同時把采空區(qū)后排支柱和鉸接頂梁拆除，讓頂板巖石冒落下來，這個過程叫回柱放頂。普采工作面的采煤過程如下：2．綜采工作面主要設(shè)備配置及采煤過程綜采工作面設(shè)備布置如圖4-3所示

圖4-3綜采工作面設(shè)備布置1、7-端頭支架；2-液壓安全鉸車；3-噴霧泵站；4-液壓支架；5-刮板輸送機；6-雙滾筒采煤機；8-集中控制臺；9-配電箱；10-乳化液泵站；11-移動變電站；12-軌道；13-帶式輸送機；14-轉(zhuǎn)載機主要設(shè)備：雙滾筒采煤機可彎曲刮板輸送機自移式液壓支架

2．綜采工作面主要設(shè)備配置及采煤過程圖4-3綜采工作面設(shè)備綜采工作面的采煤過程如下：（1）雙滾筒采煤機6騎在可彎曲刮板輸送機5上，自工作面一端開始向另一端采煤。滾筒上的螺旋葉片將落煤裝入輸送機內(nèi)，由輸送機運出工作面，進入下順槽轉(zhuǎn)載機14，再由轉(zhuǎn)載機將煤裝到順槽可伸縮膠帶輸送機13上運走。（2）隨采煤機行走之后移動液壓支架，及時支護頂板。（3）在采煤機后面一定距離10～15m處，推移工作面刮板輸送機。當(dāng)采煤機行走至工作面另一端時，各個工序相應(yīng)完成之后，就實現(xiàn)了一個完整的采煤循環(huán)。綜采工作面的采煤過程如下：端部斜切法（又稱拉鋸法），如圖4-4所示：圖4-4端部斜切法進刀方式采煤機從工作面一端行走之前，先把輸送機溜槽推移至在離采煤機約20m范圍逐漸彎曲，而其余部分則緊貼煤壁（圖a）。翻轉(zhuǎn)擋煤板，將前滾筒升起，后滾筒放下，然后采煤機開始行走，在輸送機的引導(dǎo)下，滾筒逐漸切入煤壁達一個截深（圖b），斜切長度約20m。隨后將輸送機推直(圖c)，翻轉(zhuǎn)擋煤板，并將前滾筒放下，后滾筒升起，前滾筒變后滾筒，后滾筒變前滾筒，反向斜切入煤壁，直到工作面端頭。然后再次翻轉(zhuǎn)擋煤板，對調(diào)滾筒上下位置(圖d)，開始一個采煤行程。當(dāng)采煤機到達工作面另一端后，用同樣方法斜切進刀，進行反方向的采煤行程。端部斜切法（又稱拉鋸法），如圖4-4所示：圖4-4端部斜切法中部斜切進刀法（又稱為半工作面法），如圖4-5所示圖4-5中部斜切進刀方式采煤機停在工作面一端時（圖a），把離它較遠的右半個工作面輸送機全部推向煤壁，調(diào)整好滾筒主擋煤板位置后，快速牽引采煤機清理底煤和浮煤。到達工作面中部時（圖b），降低行走速度，滾筒先斜切進刀，達到一個截深后，便開始右半個工作面采煤，液壓支架隨采煤機之后也向前推移一個步距。采煤機到達工作面端頭后，把輸送機溜槽推直，調(diào)整好滾筒和擋煤板位置（圖c），用類似方法進行反向采煤行程。行程結(jié)束后，再推移右半個工作面輸送機溜槽（圖d），準(zhǔn)備下一個采煤過程。中部斜切進刀法（又稱為半工作面法），如圖4-5所示圖4-5三、綜采設(shè)備的配套關(guān)系1．一般綜采設(shè)備的配套關(guān)系采煤機、刮板輸送機和液壓支架（簡稱“三機”）組成的綜采設(shè)備，有嚴(yán)格的配套要求，如圖4-6所示。圖4-6綜采工作面的配套尺寸選擇綜采設(shè)備時，還必須考慮以下幾個方面的配套關(guān)系：采煤機的采高與支架高度相適應(yīng)；采煤機機身寬度與輸送機溜槽寬度相適應(yīng)；采煤機的截深與移架步距相適應(yīng)；采煤機牽引速度與支架的移架速度相適應(yīng)；采煤機的生產(chǎn)率與輸送機的生產(chǎn)率相適應(yīng)。三、綜采設(shè)備的配套關(guān)系圖4-6綜采工作面的配套尺寸選擇綜采2．高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備的配套由于綜采設(shè)備機型日益增多，各機型又有各自不同的優(yōu)勢，根據(jù)煤層賦存條件、工作面生產(chǎn)能力及設(shè)備新舊接替的要求，經(jīng)常采用國產(chǎn)與引進設(shè)備交叉互配使用。不同采煤機、輸送機和液壓支架可形成多種合理的配套。但只有選型合理、配套恰當(dāng)，才能獲得良好的使用效果。因此，要使綜采工作面“三機”都能發(fā)揮最大的生產(chǎn)潛力，必須在性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、工作面空間尺寸及相互連接的形式、強度和尺寸等方面互相匹配。當(dāng)前正在獲得廣泛推廣的高產(chǎn)高效綜采工作面，其突出特點是產(chǎn)量大、效率高，這就要求工作面主要設(shè)備及動力和控制設(shè)備不僅功率大，而且設(shè)備相互匹配、耐用，一般都成套購置或?qū)ｉT設(shè)計制造。2．高產(chǎn)高效綜采工作面設(shè)備的配套四、滾筒采煤機的基本參數(shù)采煤機的基本參數(shù)確定了滾筒采煤機的適應(yīng)范圍和主要技術(shù)性能。它們既是設(shè)計采煤機的主要依據(jù)，又是綜采成套設(shè)備選型的重要依據(jù)。1．采高:采煤機的實際開采高度2．截深：工作機構(gòu)（如滾筒）切入煤壁的深度。滾筒采煤機的最大截深一般為0.5～1.0m,我國通常采用0.6m，大功率電牽引采煤機的截深通常為0.85m。3．截割速度：滾筒截齒齒尖的切線速度。截割速度取決于滾筒轉(zhuǎn)速和滾筒直徑，一般為3.5～5.0。4．牽引速度：采煤機沿工作面移動的速度。目前采煤機的最大牽引速度為20左右

四、滾筒采煤機的基本參數(shù)1．采高:采煤機的實際開采高度5．牽引力：采煤機行走時牽引機構(gòu)所需要承受的載荷。大小可根據(jù)采煤機重量、裝機功率確定，一般為裝機功率的1～1.3倍，設(shè)計時可參考表4-1。6．裝機功率：采煤機電動機的總功率，采煤機的功率主要消耗在截煤上，牽引只占10%～20%。7．生產(chǎn)率：理論生產(chǎn)率可按下式計算

Q=60BHvqγ，t/h

在采煤過程中，由于日常維護、檢查和更換截齒、處理故障、支護頂板等原因，采煤機的實際生產(chǎn)率要比理論生產(chǎn)率低的多。5．牽引力：采煤機行走時牽引機構(gòu)所需要承受的載荷。大小第二節(jié)滾筒采煤機類型及總體結(jié)構(gòu)一、滾筒采煤機的類型按滾筒數(shù)目分:單滾筒采煤機、雙滾筒采煤機、多滾筒等，目前雙滾筒采煤機應(yīng)用最普遍。按牽引方式分:鋼絲繩牽引、鏈牽引和無鏈引采煤機，目前大量采用的是無鏈牽引方式。按牽引部位置可分:內(nèi)牽引與外牽引采煤機，其中內(nèi)牽引應(yīng)用比較廣泛。按牽引部調(diào)速方式分:機械牽引、液壓牽引與電牽引采煤機，機械牽引應(yīng)用很少。此外，還可按煤層厚度和傾角對采煤機進行分類。第二節(jié)滾筒采煤機類型及總體結(jié)構(gòu)一、滾筒采煤機的類型二、采煤機的總體布局結(jié)構(gòu)滾筒采煤機一般由電動機、截割部、牽引部、電氣系統(tǒng)和附屬裝置等幾部分組成。常見的總體布局有兩種，即電機沿軸向（縱向）布置方式和多電機橫向布置方式。1．電機沿軸向布置方式圖4-7鏈牽引采煤機的軸向布置方式1-截割部固定減速器；2-電動機；3-牽引部；4-滾筒；5-搖臂二、采煤機的總體布局結(jié)構(gòu)圖4-7鏈牽引采煤機的軸向布置方式圖4-8無鏈牽引采煤機的軸向布置方式1-截割部固定減速器；2-電動機；3-牽引部；4-滾筒；5-搖臂；6-行走機構(gòu)；7-牽截合一箱；8-電控箱圖a為雙滾筒單電機的一般布局結(jié)構(gòu)；圖b為雙滾筒單電機牽截合一的布局結(jié)構(gòu)；圖c為雙滾筒雙電機布局結(jié)構(gòu)；圖d為雙滾筒雙電機牽截合一的布局結(jié)構(gòu)。圖4-8無鏈牽引采煤機的軸向布置方式2．多電機橫向布置方式圖4-9多電機橫向布置方式1-電控箱；2-牽引部電機；3-牽引部；4-滾筒；5-搖臂；6-截割部電機；7-行走機構(gòu)；8-行走部；9-變頻調(diào)速及電控箱圖a:為雙滾筒多電機驅(qū)動的有鏈液壓牽引采煤機；圖b:為雙滾筒多電機驅(qū)動的無鏈牽引采煤機；圖c:為無鏈電牽引采煤機。2．多電機橫向布置方式圖4-9多電機橫向布置方式圖a:為雙三、滾筒布置長壁回采工作面多采用水平滾筒，主要分為單滾筒和雙滾筒兩種。由于滾筒直徑不宜過大，當(dāng)煤層較厚時，單滾筒采煤機往返截割兩個行程才能推進一個截深。但當(dāng)煤層較薄時，為了縮短采煤機長度和避免采用直徑過小的滾筒，單滾筒采煤機反而較合適。雙滾筒采煤機每截割一個行程就可以推進一個截深，對煤層厚度變化和頂板、底板起伏的適應(yīng)性好。雙滾筒采煤機滾筒一般對稱布置在機身兩端，但也有集中布置(不對稱布置)在機身一端的，見圖4-10所示。長壁工作面有左右之分。如果面向煤層傾斜方向的上方，煤壁在左側(cè)為左工作面，煤壁在右側(cè)為右工作面。當(dāng)采煤機從一個工作面遷往方向相反的工作面之后，不對稱布置的采煤機（包括單滾筒采煤機）需要改裝以便保持滾筒位于采煤機機身的下端。三、滾筒布置四、調(diào)高與調(diào)斜調(diào)高：調(diào)整滾筒位置的高低；調(diào)斜：調(diào)整滾筒軸相對于頂板和底板(或機身相對于煤層走向)的傾斜角度。

調(diào)高方式：搖臂調(diào)高、截割部機身整體調(diào)高。圖4-11搖臂調(diào)高方式1-調(diào)高油缸；2-小搖臂；3-搖臂軸；4-搖臂四、調(diào)高與調(diào)斜圖4-11搖臂調(diào)高方式圖4-12機身調(diào)高方式（MXP-240型采煤機）

1-調(diào)高油缸；2-機身；3-托架調(diào)斜的方法：在采煤機機身下靠采空區(qū)的一側(cè)，設(shè)置兩個同步伸縮的調(diào)斜油缸，使采煤機機身可繞靠煤壁側(cè)的支撐擺動一個角度。圖4-12機身調(diào)高方式（MXP-240型采煤機）調(diào)斜的方五、驅(qū)動方式單機驅(qū)動方式分別驅(qū)動方式聯(lián)合驅(qū)動方式從有效利用設(shè)備能力的角度來考慮，分別驅(qū)動并不是最佳方案。因為兩臺電動機的實際載荷可能相差懸殊，負載重的電動機限制了采煤機的牽引速度，而另一臺卻可能還沒有滿載。單機驅(qū)動不存在這個問題，可以較充分地利用裝機功率。聯(lián)合驅(qū)動時，由于電動機驅(qū)動特性難免有些差異，從理論上說，不可能兩臺電動機同時達到滿載，所以也不能充分利用裝機功率。因此，單機驅(qū)動和分別驅(qū)動是常用的驅(qū)動方式，聯(lián)合驅(qū)動則很少采用。通常的做法是，按單機驅(qū)動方式設(shè)計的采煤機，只要再加一臺相同功率的電動機，就可以演變出裝機功率增加一倍的大功率采煤機。五、驅(qū)動方式第三節(jié)滾筒采煤機截割部采煤機的截割部主要由工作機構(gòu)及傳動裝置兩部分組成。工作機構(gòu)指螺旋滾筒及安裝在滾筒葉片上的截齒，其功能是截煤和裝煤。傳動裝置指的是截割部固定減速器、搖臂齒輪箱以及滾筒內(nèi)的傳動齒輪，其功能是將采煤機電動機的動力傳遞到工作機構(gòu)上，以滿足工作機構(gòu)轉(zhuǎn)速及扭矩的需要，同時還要滿足調(diào)高的要求，使工作機構(gòu)保持在合適的位置工作。一、采煤機的工作機構(gòu)(一)工作機構(gòu)的類型滾筒采煤機的工作機構(gòu)承擔(dān)截煤并兼有裝煤的任務(wù)。工作機構(gòu)對機器受力、傳動系統(tǒng)、工作穩(wěn)定性、單位能耗、煤的塊度以及生產(chǎn)率有直接影響。采煤機工作機構(gòu)的類型很多，有鏈?zhǔn)?、螺旋滾筒式、鉆削式、截楔式等工作機構(gòu)，其中以螺旋滾筒應(yīng)用最為廣泛。第三節(jié)滾筒采煤機截割部采煤機的截割部主要由工作機構(gòu)及傳動（二）螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)及參數(shù)螺旋滾筒由筒轂、端盤、螺旋葉片、齒座和噴嘴組成，如圖4-13所示。圖4-13螺旋滾筒1-螺旋葉片；2-端盤；3-齒座；4-噴嘴；5-筒轂；6-截齒

結(jié)構(gòu)參數(shù):滾筒直徑滾筒寬度螺旋升角螺旋頭數(shù)滾筒轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速等（二）螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)及參數(shù)圖4-13螺旋滾筒1．滾筒直徑截齒齒尖的截割園直徑，根據(jù)煤層厚度(或采高)來確定。中厚以上煤層使用的雙滾筒采煤機:

D≈（0.55～0.6）Hmax

，m

式中Hmax—煤層最大厚度，即最大采高，m。薄煤層雙滾筒采煤機或一次采全高的單滾筒采煤機：

D=Hmin－(0.1～0.3)，m

式中Hmin—煤層最小厚度，m。滾筒直徑系列尺寸：

0.60m，0.65m，0.70m，0.80m，0.90m，1.00m，1.10m，1.25m，1.40m，1.60m，1.80m，2.Om，2.3m，2.6m。1．滾筒直徑2．滾筒寬度滾筒寬度是滾筒邊緣到端盤最外側(cè)截齒齒尖的距離，也就是采煤機的截深。小截深能夠有效地利用煤層的壓張效應(yīng)，但截深太小則對采煤機生產(chǎn)率有影響。采煤機常用截深為0.6～0.8m，隨著綜采技術(shù)的發(fā)展，也有加大到1.0～1.2m的趨勢。3．螺旋升角螺旋葉片展開后如圖4-14所示。螺旋升角是指螺旋線的切線與垂直螺旋軸心平面的夾角圖4-14螺旋葉片的升角2．滾筒寬度螺旋葉片展開后如圖4-14所示。螺旋升角是指螺旋螺旋升角計算式為：式中:D—螺旋滾筒直徑，即截齒齒尖截割園直徑；S—螺旋線螺距；Z—螺旋頭數(shù)；L—螺旋線導(dǎo)程。外緣：內(nèi)緣：螺旋升角的大小直接影響滾筒的裝煤效果。升角越大排煤能力越強，但升角過大，會把煤拋到溜槽的采空區(qū)側(cè)；升角過小，則排煤能力小，煤在螺旋葉片內(nèi)循環(huán)，造成煤的重復(fù)破碎。國內(nèi)外對螺旋升角進行過大量實驗，一般認(rèn)為螺旋葉片外緣升角在80～270范圍內(nèi)的裝煤效果較好。螺旋升角計算式為：4．螺旋葉片的導(dǎo)程和頭數(shù)導(dǎo)程是螺線旋轉(zhuǎn)一周的軸向距離。如果螺旋頭數(shù)為Z，螺距為S，則導(dǎo)程L=ZS。通常情況下，螺旋葉片頭數(shù)為Z=2～4。以雙頭螺旋葉片用得最多，三、四頭螺旋葉片一般用于直徑較大的滾筒和開采硬煤層。5．滾筒的旋向和轉(zhuǎn)向螺旋滾筒的螺旋方向有左旋和右旋之分。右旋滾筒應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn)，左旋滾筒逆時針旋轉(zhuǎn)，才能保證正確的排煤方向。逆轉(zhuǎn)：截齒截割方向與碎煤下落方向相反（圖4-15a）；順轉(zhuǎn)：截齒截割方向與碎煤下落方向相同時(圖4-15b)。4．螺旋葉片的導(dǎo)程和頭數(shù)5．滾筒的旋向和轉(zhuǎn)向雙滾筒采煤機的滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-16所示。前順后逆（圖a）：這種方式裝煤效果好，前滾筒不向司機甩煤；前逆后順（圖b）：當(dāng)滾筒直徑較小時，采用這種方式不經(jīng)過搖壁下面裝煤。圖4-15滾筒的順轉(zhuǎn)與逆轉(zhuǎn)圖4-16雙滾筒采煤機轉(zhuǎn)向雙滾筒采煤機的滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-16所示。圖4-15滾筒的單滾筒采煤機滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-17所示。左工作面：順時針旋轉(zhuǎn)(圖a)；右工作面：逆時針旋轉(zhuǎn)（圖b）。這樣，當(dāng)采煤機向上采煤時為順轉(zhuǎn)，向下清掃浮煤為逆轉(zhuǎn)，裝煤效果好，并且機身受力比較平衡，機器穩(wěn)定性較好。4-17單滾筒采煤機轉(zhuǎn)向單滾筒采煤機滾筒轉(zhuǎn)向如圖4-17所示。4-17單滾筒采煤機轉(zhuǎn)6．滾筒轉(zhuǎn)速確定滾筒轉(zhuǎn)速主要考慮切屑厚度。滾筒轉(zhuǎn)動時，切屑厚度按月牙形規(guī)律變化，如圖4-18所示。圖4-18滾筒切屑厚度最大切屑厚度：

,cm

平均切屑厚度：，cmvq—牽引速度，m/min；m—同一截線上的截齒數(shù)；n—滾筒轉(zhuǎn)速，r/min。6．滾筒轉(zhuǎn)速圖4-18滾筒切屑厚度最大切屑厚度：滾筒轉(zhuǎn)速太高則切屑厚度太薄，將減小煤的塊度并增加粉塵，如果滾筒轉(zhuǎn)速太低而牽引速度太大，則切屑厚度有可能超過截齒長度，造成截齒損壞，影響切屑。所以，滾筒轉(zhuǎn)速應(yīng)該與牽引速度合理匹配，才能增加煤的塊度，提高裝煤效果。單滾筒采煤機滾筒直徑較小，裝煤能力差，為了保證必要的生產(chǎn)率，一般滾筒轉(zhuǎn)速較大，通常為40～60r/min。雙滾筒采煤機滾筒直徑較大，滾筒轉(zhuǎn)速較低，通常為30～40r/min。現(xiàn)代采煤機滾筒轉(zhuǎn)速有降低的趨勢。（三）截齒與截齒配置1．截齒截齒是直接破碎煤的刀具，有時還截割夾層矸石或頂?shù)装鍘r石。實際生產(chǎn)中，因截齒經(jīng)常損壞，需要更換，所以應(yīng)力求結(jié)構(gòu)簡單，固定可靠，拆裝方便,并要有足夠的強度和耐磨性。滾筒轉(zhuǎn)速太高則切屑厚度太薄，將減小煤的塊度并增加粉塵，如果滾扁型截齒（圖4-19a）：刀桿是沿滾筒半徑方向安裝的，又稱徑向截齒，適用于截割各種硬煤，包括堅硬煤和粘性煤。鎬型截齒（圖4-19b）：刀桿安裝方向接近滾筒的切線，又稱切向截齒，一般用在脆性煤和節(jié)理發(fā)達的煤層中。截齒刀身的材料一般為40Cr、35CrMnSi、35CrMnV等合金鋼。截齒的端頭鑲有硬質(zhì)合金，其材料常用YG-8C或YG-11C（Y表示鎢，G表示鈷，C表示粗粒度）。圖4-19截齒及其固定方法扁型截齒（圖4-19a）：刀桿是沿滾筒半徑方向安裝的，又稱徑2．截齒配置截齒在滾筒上的分布情況通常用截齒配置圖來表示，如圖4-20所示。圖4-20截齒配置圖橫座標(biāo)表示截齒在滾筒園周上的安裝位置，縱座標(biāo)表示截齒在滾筒軸線上的安裝位置。水平線表示截齒的運動軌跡，稱為截線。相鄰兩線之間的距離稱為截距。黑點表示0o截齒，小園圈表示傾斜截齒，向煤壁傾斜用“+”號，向采空區(qū)側(cè)傾斜用“-”號。2．截齒配置圖4-20截齒配置圖橫座標(biāo)表示截齒在滾筒園周上二、截割部減速器1．截割部傳動方式圖4-21截割部傳動方式1-電動機；2-固定減速箱；3-搖臂；4-滾筒；5-行星齒輪傳動；6-泵箱；7-機身及牽引部圖a：電動機-固定減速箱-搖臂-滾筒圖b：電動機-固定減速箱-搖臂-行星齒輪傳動-滾筒圖c：電動機-減速箱-滾筒圖d：電動機-搖臂-行星齒輪傳動-滾筒二、截割部減速器圖4-21截割部傳動方式2．截割部傳動特點采煤機的電動機都采用四極電機，其出軸轉(zhuǎn)速=1460～1475，而滾筒轉(zhuǎn)速為=20～50，傳動比一般為75～30。通常要經(jīng)過3～5級齒輪減速。各圓柱、圓錐齒輪的傳動比一般不大于3～4。當(dāng)末級采用行星齒輪傳動時，其傳動比可達5～6。采煤機電動機軸線與滾筒軸線垂直時，傳動系統(tǒng)中必須有圓錐齒輪傳動。圓錐齒輪應(yīng)放在高速級(第一或二級)，并采用圓弧錐齒輪。圓弧錐齒輪的軸向力應(yīng)使兩輪推開，以增大齒側(cè)間隙，避免輪齒楔緊造成損壞。圓弧錐齒輪的軸向力方向取決于齒輪轉(zhuǎn)向及螺旋線方向。采煤機電動機除驅(qū)動截割部外還要驅(qū)動牽引部，截割部傳動系統(tǒng)中必須設(shè)置離合器，使采煤機在調(diào)動工作或檢修時將滾筒與電動機脫開，離合器一般也放在高速級，以減小尺寸及便于操縱。2．截割部傳動特點為了適應(yīng)不同煤層要求，滾筒有兩種以上轉(zhuǎn)速，因此截割部應(yīng)有變速齒輪。沒有變速齒輪時，至少應(yīng)當(dāng)有可更換齒輪，以獲得兩種以上轉(zhuǎn)速。為加長搖臂，擴大調(diào)高范圍，搖臂內(nèi)常有3～5個惰輪，致使截割部齒輪數(shù)較多。由于行星齒輪傳動為多齒嚙合，傳動比大，效率高，可減小齒輪模數(shù)，所以末級采用行星齒輪傳動可簡化前幾級傳動。采煤機中一般采用2K-H行星傳動系統(tǒng)，即用兩個中心輪(太陽輪)及一個系桿H，若干個行星輪進行傳動。（7）采煤機承受很大的沖擊載荷，為保護傳動部件，某些采煤機的傳動系統(tǒng)中設(shè)置了安全剪切銷。當(dāng)外載荷達到3倍額定載荷時，剪切銷剪斷，滾筒停止工作。剪切銷應(yīng)放在高速級，并應(yīng)便于更換。為了適應(yīng)不同煤層要求，滾筒有兩種以上轉(zhuǎn)速，因此截割部應(yīng)有變速3．截割部的潤滑采煤機截割部因傳遞的功率大而發(fā)熱嚴(yán)重，其殼體溫度可高達100℃，傳動裝置的潤滑十分重要。減速箱中最常用的潤滑方法是飛濺潤滑，其優(yōu)點是：潤滑強度高，工作零件散熱快，不需潤滑設(shè)備，對潤滑油的油質(zhì)和粘度降低不敏感。油面位置應(yīng)將大齒輪直徑的1/3～1/4浸入油中。采煤機經(jīng)常處在傾斜狀態(tài)下工作，必須保證能自然潤滑。在傾斜狀態(tài)下，由于潤滑油積聚在低處，高處傳動零件潤滑不好，因此應(yīng)避免油池太長，有時需要人為地將油池分隔成幾個獨立區(qū)域，以保證自然潤滑。3．截割部的潤滑如果各傳動零件所在的水平相差太大，且有低速齒輪副，則應(yīng)采用強迫潤滑。強迫潤滑能保證向各潤滑點供油。搖臂內(nèi)傳動零件的潤滑是個特殊問題：割頂部煤時滾筒上升，搖臂端部齒輪得不到潤滑；割底煤時滾筒下降，潤滑油集中在搖臂端部。為此，常規(guī)定滾筒割頂煤一段時間后，應(yīng)停止?fàn)恳瑢u臂下降，以潤滑端部齒輪，然后再升起滾筒繼續(xù)工作。如果各傳動零件所在的水平相差太大，且有低速齒輪副，則應(yīng)采用強第四節(jié)滾筒采煤機牽引部牽引部是采煤機的重要組成部件，它擔(dān)負采煤機工作時的移動和非工作時的調(diào)動任務(wù)，直接影響采煤機工作機構(gòu)的工作，并對整機的生產(chǎn)能力和工作性能產(chǎn)生很大影響。牽引部主要由牽引機構(gòu)和牽引部傳動裝置兩部分組成。傳動裝置的重要功能是進行能量傳遞和轉(zhuǎn)換，即將電動機的電能轉(zhuǎn)換成機械能并傳遞給主鏈輪或驅(qū)動輪。牽引機構(gòu)則是直接驅(qū)動采煤機沿工作面行走的裝置。一、對牽引部的工作要求（1）要有足夠大的牽引力，特別是在傾角比較大的煤層，牽引力應(yīng)該足以克服割煤及采煤機爬坡等工作阻力。（2）牽引速度一般為0～20m/min，因此傳動裝置的總傳動比應(yīng)大于300。第四節(jié)滾筒采煤機牽引部牽引部是采煤機的重要組成部件，它擔(dān)（3）因為沿工作面煤層的變化及夾矸、硬夾雜物的分布是隨機的，必須根據(jù)煤質(zhì)軟硬來調(diào)節(jié)牽引速度的大小，因此，牽引部總傳動比和牽引速度應(yīng)能在工作過程中隨時調(diào)節(jié)，并且最好實現(xiàn)無級調(diào)速。（4）牽引部應(yīng)有可靠、完善的自動調(diào)速系統(tǒng)和完善的保護裝置。應(yīng)根據(jù)電動機負載、牽引力大小來實現(xiàn)自動調(diào)速及過載保護，還應(yīng)設(shè)置油溫、油質(zhì)保護和防止機器下滑的裝置。新一代的采煤機，還設(shè)有自動監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，以保證采煤機安全運行。（5）操作方便。牽引部應(yīng)有手動操作、離機操作及自動調(diào)速等裝置。（6）零部件應(yīng)有高的強度和可靠性。雖然牽引部只消耗采煤機裝機功率的10%～15%，但因牽引速度低，牽引力大，零部件受力大，所以必須有足夠的強度和可靠性。（3）因為沿工作面煤層的變化及夾矸、硬夾雜物的分布是隨機的，二、牽引機構(gòu)1．鏈牽引機構(gòu)牽引鏈的固定方式有：無預(yù)緊力的剛性固定有預(yù)緊力的剛性固定帶彈簧緊鏈裝置的固定和帶液壓緊鏈裝置的固定。圖4-22錨鏈牽引裝置1-主鏈輪；2-導(dǎo)鏈輪；3-錨鏈；4-拉緊裝置圖4-23液壓緊鏈器原理圖1-牽引鏈；2-導(dǎo)向輪；3-緊鏈缸；4-單向閥；5-減壓閥；6-截止閥；7-安全閥二、牽引機構(gòu)圖4-22錨鏈牽引裝置圖4-23液壓緊鏈器原2、無鏈牽引機構(gòu)隨著采煤機向大功率、重型化及大傾角方向發(fā)展，其電動機功率已增大到450～750kW以上，牽引力已達到400～600kN，鏈牽引已經(jīng)不能滿足要求，因而從上世紀(jì)70年代以后，無鏈牽引得到了很大發(fā)展。圖4-24齒輪-銷軌式無鏈牽引機構(gòu)圖4-25滾輪-齒軌式無鏈牽