摘要：采煤機(jī)是機(jī)械化采煤作業(yè)的主要機(jī)械設(shè)備，其功能是落煤和裝煤。釆煤機(jī)械分為釆煤機(jī)和刨煤機(jī)兩大類，目前應(yīng)用最廣泛的采煤機(jī)械是滾筒采煤機(jī)。文章主要就滾筒采煤機(jī)的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。
　　關(guān)鍵詞：采煤機(jī)械煤礦機(jī)械采煤
　　中圖分類號(hào)：TD421文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
　　
　　1滾筒采煤機(jī)的組成
　　主要組成現(xiàn)以雙滾筒采煤機(jī)為例，說(shuō)明其組成。如圖1所示，它主要由電動(dòng)機(jī)、牽引部、截割部和附屬裝置等部分組成。
　　1是滾筒采煤機(jī)的動(dòng)力部分，它通過(guò)兩端輸出軸分別驅(qū)動(dòng)兩個(gè)截割部和牽引部。采煤機(jī)的電動(dòng)機(jī)都是防爆的，而且通常都采用定子水冷，以縮小電動(dòng)機(jī)的尺寸。牽引部2通過(guò)其主動(dòng)鏈輪與固定在工作面輸送機(jī)兩端的牽引鏈3相嚙合，使采煤機(jī)沿工作面移動(dòng)，因此，牽引部是采煤機(jī)的行走機(jī)構(gòu)。左、右截割部減速箱4將電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力經(jīng)齒輪減速后傳給搖臂5的齒輪，驅(qū)動(dòng)滾筒6旋轉(zhuǎn)。滾筒是采煤機(jī)落煤和裝煤的工作機(jī)構(gòu)，滾筒上焊有端盤及螺旋葉片，其上裝有截齒。螺旋葉片將截齒割下的煤裝到刮板輸送機(jī)中。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，滾筒一側(cè)裝有弧形擋煤板7，底托架8是固定和承托整臺(tái)采煤機(jī)的底架，其中采空區(qū)側(cè)兩個(gè)滑靴套在輸送機(jī)的導(dǎo)向管上，以保證采煤機(jī)的可靠導(dǎo)向。底托架內(nèi)的調(diào)高油缸10可使搖臂連同滾筒升降，以調(diào)節(jié)采煤機(jī)的采高。調(diào)斜油缸1l用于調(diào)整采煤機(jī)的縱向傾斜度，以適應(yīng)煤層沿走向起伏不平時(shí)的截割要求。
　　2 滾筒式采煤機(jī)各部分的工作原理
　　2.1 截割部
　　采煤機(jī)的截割部是由采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)工作機(jī)構(gòu)的減速器所組成的部件。截割部還包括工作機(jī)構(gòu)的調(diào)高機(jī)構(gòu)和擋煤板及其翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。調(diào)高機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)都是采用液壓驅(qū)動(dòng)及控制的。截割部的作用是破煤和裝煤，由圖1中的擋煤板、螺旋滾筒、搖臂減速器和截割部減速器等部件組成。螺旋滾筒是采煤機(jī)的工作機(jī)構(gòu)，它應(yīng)能適應(yīng)煤層的地質(zhì)條件和先進(jìn)的采煤方法及回采工藝的要求。還應(yīng)具有落煤、裝煤、自開(kāi)工作面切口的功能。螺旋滾筒的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠，缺點(diǎn)是煤被過(guò)于破碎，產(chǎn)生的煤塵較大，截割比能耗較高。
　　滾筒屬于淺截式工作機(jī)構(gòu)，切人煤壁的深度小于1m，可以充分利用煤層的壓酥區(qū)，降低采煤比能耗。為了保證螺旋葉片向運(yùn)輸機(jī)裝煤，而不是向煤壁推煤，滾筒葉片的螺旋方向應(yīng)與滾筒轉(zhuǎn)向相適應(yīng)。站在采空區(qū)一側(cè)看滾筒，右螺旋滾筒應(yīng)是順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，左螺旋滾筒應(yīng)是逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。不論采煤機(jī)的牽引方向如何，都必須保持這個(gè)關(guān)系。在螺旋葉片長(zhǎng)度一定的條件下，螺旋頭數(shù)少，螺旋升角大，裝煤效果好。但葉片螺旋升角過(guò)大，增加循環(huán)煤量和粉塵的飛揚(yáng)，因此，螺旋頭數(shù)也不能太少。
　　對(duì)采中厚煤層的采煤機(jī)多用兩頭螺旋。當(dāng)工作條件較穩(wěn)定、釆煤機(jī)裝機(jī)功率富余時(shí)，可采用三頭螺旋滾筒。滾筒轉(zhuǎn)速是一個(gè)比較重要的參數(shù)，它對(duì)于滾筒的截割和裝載過(guò)程影響較大。滾筒轉(zhuǎn)速過(guò)高則切屑太薄，將產(chǎn)生較多的粉煤，粉塵飛揚(yáng)，比能耗較高。同時(shí)，也會(huì)引起循環(huán)煤增多，帶來(lái)不利的影響。但轉(zhuǎn)速高可以提高滾筒的裝載能力。
　　截割部減速器的作用是向工作機(jī)構(gòu)傳遞動(dòng)力并使工作機(jī)構(gòu)保持在適當(dāng)?shù)奈恢?。不同型?hào)的采煤機(jī)，其截割部減速器的結(jié)構(gòu)也不盡相同，但基本上都是采用齒輪傳動(dòng)。滾筒轉(zhuǎn)速已呈現(xiàn)低速化的趨勢(shì)，要使截割比能耗低和生產(chǎn)率高，必須是牽引速度要高，滾筒轉(zhuǎn)速要低，齒數(shù)要少，即使煤的塊度較大。采用棋盤式配置和大截齒就能達(dá)到比能耗低和生產(chǎn)率高的要求。所以，提高截齒的質(zhì)量和工作性能，正確選用和安裝截齒，對(duì)于提高釆煤機(jī)的生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本有著重要的意義。
　　
　　2.2 牽引部
　　為了提高牽引力，在液壓牽引方式中常采用雙牽引方式，即液壓泵向兩個(gè)液壓馬達(dá)同時(shí)供油的方式。能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，隨著采煤機(jī)外載荷的不斷變化，要求牽引速度能隨著載荷的變化而變化。在液壓牽引采煤機(jī)中通過(guò)控制變量泵的流量來(lái)實(shí)現(xiàn)；在電牽引采煤機(jī)中則通過(guò)控制牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)。能實(shí)現(xiàn)正反向牽引和停止?fàn)恳?，在液壓牽引采煤機(jī)中常采用單電動(dòng)機(jī)，即截割和牽引使用1臺(tái)電動(dòng)機(jī)，因此牽引方向的改變或停止?fàn)恳ㄟ^(guò)液壓泵供油方向的改變或停止供油來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　電牽引采煤機(jī)采用多電動(dòng)機(jī)，截割電動(dòng)機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)是分開(kāi)的，很容易實(shí)現(xiàn)牽引部正反向牽引和停止?fàn)恳Ｓ型晟瓶煽康陌踩Ｗo(hù)由于采煤機(jī)的負(fù)載變化很劇烈，牽引部必須設(shè)有安全保護(hù)裝置。在液壓牽引采煤機(jī)中主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷變化和牽引阻力的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速或過(guò)載回零，先進(jìn)的采煤機(jī)還設(shè)有故障監(jiān)測(cè)和診斷裝置。在電牽引采煤機(jī)中主要是對(duì)牽引電動(dòng)機(jī)的監(jiān)測(cè)和控制來(lái)保證牽引部的安全可靠運(yùn)行。
　　牽引部的組成及牽引方式牽引部由傳動(dòng)裝置和牽引機(jī)構(gòu)兩大部分組成。傳動(dòng)裝置的重要功能是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，即將電動(dòng)機(jī)的電能轉(zhuǎn)換成傳動(dòng)主鏈輪或驅(qū)動(dòng)輪的機(jī)械能。牽引機(jī)構(gòu)是協(xié)助采煤機(jī)沿工作面行走的裝置。傳動(dòng)裝置裝在采煤機(jī)上是內(nèi)牽引，裝在采煤工作面兩端為外牽引。絕大部分采煤機(jī)為內(nèi)牽引，僅在薄煤層和急傾斜煤層的采煤機(jī)上才使用外牽引。采煤機(jī)的牽引機(jī)構(gòu)有有鏈牽引和無(wú)鏈牽引兩種。目前大多數(shù)滾筒采煤機(jī)是采用錨鏈牽引。
　　在采高較大的中厚以上煤層的采煤機(jī)上，廣泛采用立鏈輪布置方式。但隨著采煤機(jī)功率的不斷增大，對(duì)牽引鏈的強(qiáng)度要求也越來(lái)越高。由于使用了大直徑的錨鏈后，節(jié)距越來(lái)越大，傳動(dòng)中牽引速度的周期性變化，產(chǎn)生脈動(dòng)沖擊負(fù)荷，對(duì)采煤機(jī)的運(yùn)行不利。無(wú)鏈牽引提高了采煤機(jī)的可靠性和生產(chǎn)的安全性。采用無(wú)鏈牽引后，工作面取消了牽引鏈，比較安全，采煤機(jī)牽引時(shí)無(wú)沖擊負(fù)荷，受力情況得到了改善，同時(shí)也取消了工作面兩端的張緊補(bǔ)償裝置，為工作面使用多臺(tái)采煤機(jī)創(chuàng)造了條件。隨著高產(chǎn)高效工作面的出現(xiàn)以及采煤機(jī)功率和牽引力的增大，同時(shí)也為了工作面更加安全可靠，無(wú)鏈牽引機(jī)構(gòu)方式將逐漸取代有鏈牽引方式。
　　
　　3 結(jié)論
　　采煤機(jī)械是機(jī)械化采煤工作面的主要機(jī)械設(shè)備，擔(dān)負(fù)落煤和裝煤任務(wù)?，F(xiàn)在普遍使用的采煤機(jī)械有滾筒式采煤機(jī)和刨煤機(jī)兩種。因?yàn)闈L筒式采煤機(jī)對(duì)各種煤層適應(yīng)性很強(qiáng)，能適應(yīng)較復(fù)雜的頂板條件，因而得到了廣泛應(yīng)用。而刨煤機(jī)要求的煤層地質(zhì)條件較嚴(yán)，故刨煤機(jī)的使用數(shù)量近年來(lái)逐漸減少。
　　參考文獻(xiàn)
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