綜采工作面三機(jī)配套幾何的尺寸配套要求

綜采工作面三機(jī)配套幾何的尺寸配套要求

0主要設(shè)備的工藝和結(jié)構(gòu)綜合機(jī)械化開(kāi)采應(yīng)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、高效。應(yīng)選擇關(guān)閉煤機(jī)、刮板機(jī)和臂架的主要設(shè)備的生產(chǎn)能力和結(jié)構(gòu)尺寸。其中三機(jī)幾何關(guān)系配套最為重要,要確定它們之間相互搭配尺寸,保證設(shè)備在各種工況下運(yùn)行時(shí)不發(fā)生干擾。1在對(duì)整個(gè)工作區(qū)“三個(gè)單元”的結(jié)構(gòu)關(guān)系及其特征尺寸分析的基礎(chǔ)上根據(jù)三機(jī)幾何關(guān)系,確定采煤機(jī)、支架、輸送機(jī)與配套相關(guān)的特征尺寸,為“三機(jī)”結(jié)構(gòu)分析及特征尺寸優(yōu)化提供理論依據(jù)。1.1設(shè)備選型尺寸“三機(jī)”幾何尺寸配套必須保證設(shè)備相互搭配尺寸,主要是鏟板間距e、梁端距P、機(jī)面高度A、臥底量W、中心偏差值S、工作面采高H,過(guò)機(jī)空間F、過(guò)煤空間E等尺寸,如圖1所示。(1)采煤機(jī)的特征尺寸為了能夠合理地確定設(shè)備搭配尺寸,詳細(xì)分析了與采煤機(jī)、支架和輸送機(jī)配套的相關(guān)特征尺寸,如圖2所示。(2)刮板輸送機(jī)中部槽的特征尺寸(見(jiàn)圖3)。(3)液壓支架的特征尺寸分析(見(jiàn)圖4)1.2水平間隙根據(jù)上述三機(jī)特征尺寸分析,對(duì)三機(jī)中部斷面配套尺寸關(guān)系給出了可行的計(jì)算方法,圖5表示了設(shè)備尺寸配套間隙。(1)梁端距D=C1-G1+G3+Z2+(C3-C6)-Z1(2)刮板輸送機(jī)鏟煤板側(cè)槽幫與支撐滑靴的水平間隙J1=C4-G4(3)刮板輸送機(jī)外側(cè)與采煤機(jī)牽引部的水平間隙J2=G6-C5(4)刮板輸送機(jī)擋煤板與采煤機(jī)的水平間隙(5)截割滾筒與鏟煤板外側(cè)的水平間隙(6)電纜槽與支架前橋的水平間隙(7)支架頂梁與采煤機(jī)機(jī)面之間的垂直間隙(8)導(dǎo)向滑靴和銷排左側(cè)的水平間隙(9)導(dǎo)向滑靴與銷排右側(cè)的水平間隙(10)導(dǎo)向滑靴與銷排底側(cè)的垂直間隙2仿真結(jié)果與分析為了保證采煤機(jī)過(guò)輸送機(jī)彎曲段時(shí)不發(fā)生干涉,采煤機(jī)支撐滑靴和鏟煤板的間隙J1要有較大間隙,一般為45mm左右;采煤機(jī)機(jī)身采空區(qū)和擋煤板的間隙J3要有足夠大小,一般為50mm左右;導(dǎo)向滑靴和銷軌水平間隙J7、J8要>5mm,保證滑靴越過(guò)溜槽銷軌的對(duì)接和彎曲段溜槽的轉(zhuǎn)折處,能夠使采煤機(jī)運(yùn)行順暢;保證鏟板間距J4,太大易造成裝煤困難,太小易造成滾筒截到鏟煤板,一般取值在100~250mm。現(xiàn)詳細(xì)分析輸送機(jī)水平彎曲時(shí)的鏟板間距。當(dāng)采煤機(jī)處于輸送機(jī)的水平段時(shí),滾筒內(nèi)側(cè)和輸送機(jī)鏟煤板的距離為定值,當(dāng)采煤機(jī)的牽引輪進(jìn)入輸送機(jī)的彎曲段時(shí),此值是變化的,它與輸送機(jī)的最大水平彎曲角度、機(jī)身長(zhǎng)度、搖臂長(zhǎng)度、導(dǎo)向滑靴間距等因素有關(guān)。此值越小,裝煤效果越好,但為了避免滾筒截到鏟煤板,采煤機(jī)功率越大,這個(gè)間隙也應(yīng)越大。圖6為水平彎曲段配套圖。式中AB———采煤機(jī)導(dǎo)向滑靴之間的距離;CE———采煤機(jī)機(jī)身的長(zhǎng)度;α1———刮板輸送機(jī)的水平彎曲角度;Y2———前滾筒與鏟煤板的間隙;a———鏟煤板外側(cè)到輸送機(jī)中心線的距離;b———刮板輸送機(jī)中心線到采煤機(jī)牽引中心線的距離;R———水平彎曲段的半徑。當(dāng)采煤機(jī)前牽引輪進(jìn)入輸送機(jī)彎曲段時(shí),鏟板間距逐漸增大,當(dāng)前牽引輪通過(guò)彎曲段中點(diǎn)時(shí),此值逐漸減小,直到后牽引輪脫離彎曲段時(shí),鏟板間距又回到定值。在配套設(shè)計(jì)中一般取該值為200mm左右。(2)采煤機(jī)在輸送機(jī)垂直彎曲段配套分析當(dāng)采煤機(jī)位于輸送機(jī)彎曲段時(shí),由于底板鋪設(shè)不平引起其垂直彎曲,彎曲角度一般為2~6°,為了適應(yīng)特殊工況,導(dǎo)向滑靴和銷排的垂直間隙J9≥12~20mm,保證正常運(yùn)轉(zhuǎn);特別注意校核采煤機(jī)機(jī)面與頂梁是否發(fā)生干涉,適當(dāng)減少支架頂梁的厚度或者機(jī)面高度,保證過(guò)機(jī)間隙;由于底板起伏,造成輸送機(jī)和采煤機(jī)傾斜,以及采煤機(jī)截煤時(shí)垂直分力使?jié)L筒和搖臂向支架方向傾斜,梁端距也隨之變化,此距離過(guò)小易割頂梁,過(guò)大易增大支架控頂距,通常該距離應(yīng)比滾筒向支架方向偏擺5~6°時(shí)的距離大50~60mm為宜。3覆蓋物的質(zhì)量評(píng)定采煤機(jī)位于工作面端頭時(shí),要注意校核采煤機(jī)牽引輪和銷排是否正常嚙合;采煤機(jī)能否割透三角煤;采煤機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾側(cè)搖臂下擺角能否有一定的臥底量;搖臂頭是否和輸送機(jī)機(jī)頭或機(jī)尾(包括過(guò)渡槽)干涉。圖7表示采煤機(jī)剛好能截透工作面的位置?，F(xiàn)具體分析截透三角煤的計(jì)算方法。在分析采煤機(jī)截割三角煤時(shí),采用倒推法計(jì)算,即先確定剛好截透三角煤是滾筒的中心位置C,采煤機(jī)前后牽引輪的位置B和C,再計(jì)算采煤機(jī)能否截透三角煤。在截割三角煤時(shí),當(dāng)確定了滾筒中心位置C后,暫不考慮采煤機(jī)機(jī)身傾斜存在的角度,按搖臂最大下擺角計(jì)算前、后牽引輪在輸送機(jī)上的位置點(diǎn)A、B,即C到B的距離采煤機(jī)兩牽引輪的距離為L(zhǎng),可以得到后牽引輪的位置點(diǎn)A,根據(jù)輸送機(jī)的角度,可得到前后牽引輪的高度差h1,由此得到采煤機(jī)機(jī)身的傾角考慮采煤機(jī)的傾角,再精確計(jì)算A、B位置點(diǎn)根據(jù)L1′可得出A、B的位置點(diǎn),以及采煤機(jī)機(jī)身的傾角。因此可計(jì)算出采煤機(jī)截透下三角煤時(shí)搖臂的下擺角若β′<β時(shí),采煤機(jī)可截透三角煤,并留有一定的臥底量;若β′=β時(shí),采煤機(jī)可截透三角煤,沒(méi)有臥底量;當(dāng)β′>β時(shí),采煤機(jī)截不透三角煤。綜上所述,過(guò)渡槽中板的角度影響h1的值,h1的值影響β′的值,所以h1越大,越不利于截透三角煤,應(yīng)該調(diào)整機(jī)頭的卸載高度,降低過(guò)渡槽的角度,以便截透三角煤。在截透三角煤的時(shí)候,也存在搖臂頭和輸送機(jī)槽幫干涉引起“留底煤”現(xiàn)象,可采用銷排變線的方法解決。變線指改變采煤機(jī)的行走路線,即將刮板輸送機(jī)牽引導(dǎo)軌和鏟板分別向煤壁方向水平偏移和加寬。如圖8所示,圖中T為搖臂頭和輸送機(jī)過(guò)渡槽槽幫上沿相切點(diǎn)到過(guò)渡槽小端的水平距離。采煤機(jī)處于極限位置對(duì)應(yīng)的配套關(guān)系尺寸式中d———搖臂的直徑;h———機(jī)頭過(guò)渡槽水平段槽幫的高度;由計(jì)算公式分析,當(dāng)T<t時(shí),輸送機(jī)不需要變線,反之需要變線。4做好配套工作綜采工作面“三機(jī)”配套是