滾筒采煤機截割部分的設計 畢業(yè)論文

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1、1引言煤是重要的能源物質，在我國有著很大的儲量。采煤一直以來都被人們看作一項非常危險的事情。在以前國內有很多小型煤窯，由于規(guī)模小，技術落后，大部分都是靠人工進行挖煤、運輸煤。因此經常出現(xiàn)各種事故，而且大量浪費了資源。大型的采煤機械的出現(xiàn)使這一現(xiàn)象得到了改觀。采煤機作為采煤的主要工具是實現(xiàn)煤礦生產機械化和現(xiàn)代化的重要設備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產量、高效率、低消耗的目的。它對提高煤的采掘效率有著重要的影響。因此國內外采煤機的設計、改進一直都在以較快的速度向前發(fā)展。最早的滾筒采煤機出現(xiàn)在英國，它是把截煤機的減速箱部分改成允許安裝一根橫軸和截割滾筒。由于其水平軸截割

2、滾筒的設計優(yōu)于截煤機，因此其改進型比刨煤機更適宜英國開采條件，但在20世紀50年代這種采煤機并非是唯一應用的采煤設備。另外有一種有競爭的采煤機是鉆削式采煤機。這種采煤機配有一個按螺鉆原理設計的主截割部，其應用范圍主要局限與薄煤層。滾筒采煤機經過多次改進設計而得到不斷的發(fā)展。最早設計的滾筒采煤機僅能單向采煤，輸送機和液壓支架在向前推移之前，留在軌道上采出的煤在回空段被裝載。后來又研發(fā)了雙向采煤的滾筒采煤機。然而由于這種采煤機受到調向的限制，加之固定滾筒缺乏自由性，因此搖臂滾筒采煤機應運而生。20世紀60年代末，久益公司生產出10CM、11CM系列的連續(xù)采煤機，它是現(xiàn)代這種機型的雛形。到70

3、年代末，在11CM型基礎上又生產出12CM系列連續(xù)采煤機。經過對12CM系列連續(xù)采煤機的不斷改進、完善和提高，生產出適用于開采中硬煤層的12CM12—10B、12CM18—10D和B型機，以及適用于特別堅硬煤層的12HM31C型和B型機(神東常用12CM12—10B、12CM18—10D)。80年代后期至今連續(xù)采煤機在采煤業(yè)中得到了廣泛的應用，并且得到了長足的發(fā)展。我國對這種連續(xù)型采煤機的應用始于70年代中期。那時主要靠引進外國的產品，80年代以前主要是引進單機。隨著國內采煤機技術的發(fā)展到了90年代變成以配套引進為主。目前國內在采煤機研發(fā)和設計方面和國外有很大的差距。煤炭科學研究總院太原

4、分院早在1990-13-年就開始進行連續(xù)采煤機的研究，曾完成了輕型連續(xù)采煤機的設計、引進設備的國產化大修等工作。煤炭科學研究總院上海分院也承擔了一些項目。盡管國內各大科研院所、生產廠家、煤礦企業(yè)曾開展過規(guī)模不等的連續(xù)采煤機等技術的國產化研究，但均存在一些問題，仍沒有真正在煤礦上見到國產連采機的新產品。我國引進連續(xù)采煤機早期使用效果不好的主要問題是：連續(xù)采煤機及其配套設備體積大、噸位高，我國老礦井條件受到限制，設備下井困難；缺乏支護、清道、除塵等配套設備，生產能力受到一定限制；引進的連續(xù)采煤機設備電氣防爆性能與我國防爆標準不一致；主要部件或零件在國內買不到，備件進口渠道不暢通、價格昂貴；國

5、內沒有對連續(xù)采煤機開采的成套技術進行系統(tǒng)研究；對回采工藝，支護方式和工藝及煤巖柱控制等相關問題沒有得到閉，對通風管理不利；對有自然發(fā)火危險的礦井，煤體暴露多，帶來了安全隱患。因此我國需要自己對采煤機進行設計、改進使其適合我國的煤礦生產情況。連續(xù)采煤機的特點是截割滾筒長，截割功率大，因此截割能力強，生產效率高，調動靈活，可控性好。尚需研究的主要內容如下。1連續(xù)采煤機總體參數(shù)的研究。機器牽引力及速度的確定，滾筒長度、直徑、功率、轉速及切割牽引力大小和變化等研究。2整機截割穩(wěn)定性的研究。機器的重心位置、截割臂長度、截割速度、功率等切割參數(shù)對機器工作穩(wěn)定性的影響。3截割機構方式的研究。根據(jù)電機不

6、同的安裝形式，其截割機構方式的確定須進行專項調查研究與分析對比。4切割技術的研究。截割滾筒上截齒排列對機器的截割效率、振動及截齒的壽命有著重要的影響，必須利用計算機進行截齒排列優(yōu)化設計和實驗室模擬試驗。5行走電機變頻調速系統(tǒng)的研究。連續(xù)采煤機工作時，需要頻繁調動；截割時，根據(jù)煤的硬度，行走速度在0～4m／rain之間自動調整，以適應截割電動機的工作特性；調動時，需以20m／rain的行走速度實現(xiàn)快速調動。6機器的自動控制、工況檢測和故障診斷系統(tǒng)的研究。連續(xù)采煤機常在環(huán)境惡劣、安全得不到保障的工況下工作，因此必須使機器具有自動化控制功能，裝設離機搖控系統(tǒng)。為了提高機器的可靠性，需研制工況檢

7、測和故障診斷系統(tǒng)，使連續(xù)采煤機具有監(jiān)控電流、電壓、電機功率、油溫油位油壓等的自動監(jiān)測、存儲、顯示、報警及故障提示等功能。-13-7機載集塵裝置的研究。需進行水噴霧集塵系統(tǒng)的試驗研究。8對專用電動機、傳感器、扭矩軸等特性元部件的研究。我國在長期煤炭生產實踐中，也已陸續(xù)研制生產了一系列國產采煤機，并且在借鑒國外先進機型的基礎上，迅速發(fā)展了大功率電牽引采煤機(總裝機功率達1400KW以上)，但是和國外先進的技術和設備相比較還有很大的差距。