综合机械化采煤工作面采煤机.ppt

综合机械化采煤工作面,综合机械化采煤是指采煤工作面中采煤机、可弯曲刮板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套。采煤的主要工序如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶板等过程全部机械化，此外，顺槽运输采用带式输送机也实现了相应的机械化。,一、液压支架,液压支架是以高压液体为动力，由若干液压元件（油缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接方式组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备。,(一)作用,液压支架是用来有效而可靠的支撑和控制工作面顶板，同时还能前移和推进工作面输送机，与采煤机、输送机配套使用，实现了落煤、装煤、运煤、支护和放顶回采工艺过程的全部机械化，即所谓的综合机械化采煤。,具有结构强度高、支护性能好、移架速度快、安全可靠等优点，能使采煤工作面达到高产量、高功效和高回采率，减轻劳动强度，降低成本和掘进率，实现安全生产。,液压支架的特点：,液压支架工作原理,根据回采工艺对液压支架的要求，液压支架不仅要能够可靠的支撑顶板，而且应能随着采煤工作面的推进而向前移动。这就要求液压支架必须具备升降和推移两个方面的基本动作，这些动作的完成是利用乳化液泵站供给的高压液体，通过立柱和推移千斤顶来完成的。,液压支架是依靠高压液体、立柱和相应的动力千斤顶可实现升架、降架、推溜、移架四个基本动作。,1、升架 将操作阀7置于“升架”位置，由泵站经压力胶管P输送来的高压液体通过液控单向阀8进入立柱下腔；立柱上腔的液体通过操纵阀流至回液管T，于是立柱向外伸出支架升起。2、推溜 在支架处于支撑的状态下，将操纵阀置于“推溜”位置，高压液体经操纵阀进入推移千斤顶6的左腔；其右腔液体经操纵阀流至回液管T。此时，推移千斤顶活塞杆伸出，将工作面输送机10推向煤壁。推移距离一般为采煤机的一个截深。3、降架 将操纵阀打到“降架”位置，高压液体经操纵阀流入立柱的上腔，并同时打开液控单向阀8；立柱下腔的液体经液控单向阀、操纵阀后流至回液管T，于是立柱回缩，支架高度降低。4、移架 在支架卸载（降架）或部分卸载后，将操纵阀打到“移架”位置，高压液体进入推移千斤顶右腔；千斤顶左腔低压液体流回回液管路T，此时千斤顶缸体带动支架右移。移动的距离与推溜的距离相等。在生产实际中，对于以上液压支架的四个基本动作的顺序，应根据回采工艺的具体工序来确定。,液压支架的结构及其作用,组成：液压支架由承载结构件、执行元件、控制和操纵元件、辅助装置、传动介质组成,（1）承载结构件,顶梁：是直接与顶板相接触，并承受顶板岩石载荷的支架部件。,掩护梁：是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间，并承受冒落矸石的载荷，以承受顶板水平推力的部件。,底座：是直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并承受顶板压力的支架部件。,千斤顶：除了立柱以外的各种油缸，主要来完成推移刮板输送机、移设支架和支架的调整和各种保护动作等。,（2）执行元件,立柱：主要用于承受顶板载荷和调节支护高度的液压缸。,千斤顶有推移千斤顶、前梁千斤顶、侧护千斤顶、平衡千斤顶、护帮千斤顶等。,（3）控制和操纵元件,阀式液压支架中的控制元件，根据阀在液压系统中的作用不同可分为：,（1）操纵阀：主要完成液压系统中的油路控制，实现液压执行元件的最终工作过程。,三位四通换向阀,二位三通换向阀,（2）安全阀：主要是防止液压执行元件（立柱、千斤顶）过载，保证液压执行元件安全可靠的工作。,（3）液控单向阀：主要实现液压执行元件（立柱、千斤顶）的闭锁。,通过安全阀可以保证支架的可缩性和恒压性，当立柱支撑的顶板压力超过立柱的工作阻力时，安全阀就溢出乳化液，立柱回缩保持支架的恒阻,液压支架升降过程,（4）辅助装置,1、推移装置：是液压支架必有的重要辅助结构件。移液压支架和推刮板输送机的动作，就是通过推移千斤顶及其附属装置来完成。,2、护帮装置：主要是在开采厚煤层或煤质松软的一些中厚煤层时为防止煤壁片帮而设计的。,护帮装置安装在支架前梁的梁端下部，一般又护帮千斤顶和护帮板组成的。,（5）传动介质,液压支架较多使用的传动介质为乳化液。,乳化液是水和油均匀的掺合在一起，形成乳状的液体，可分为油包水型和水包油型两大类。,液压支架使用水包油型乳化液的优点是：粘度小，在管道内流动阻力小；来源广，价格低；不会燃烧，安全性好；不易生成泡沫，空气的溶解度低；加入添加剂，能使金属零件有足够的防锈性，对橡胶等密封材料有良好的适应性；有一定的润滑性能；对人体皮肤无刺激性等。,二采煤机,牵引机构是采煤机的重要组成部分，担负着移动采煤机并进行调整与保护的任务。是牵引动力的输出装置，它牵引采煤机沿工作面方向穿梭工作。,1、牵引机构：,A、有链牵引机构,B、无链牵引机构,（1)牵引机构的类型：,(一)采煤机的组成及作用,链轮-链轨型,牵引圆环链通过张紧装置固定在输送机的机头和机尾架上，主链轮旋转与牵引链啮合滚动，带动采煤机上下运行。,齿轮-销排型,采煤机牵引部的驱动轮与铺设在工作面输送机槽帮上的圆柱销齿轨啮合，使采煤机移动。,销轮-齿轨型,由装在底架内的驱动滚轮与固定在输送机上的齿轨啮合而移动采煤机。,1）有足够大的牵引力，使采煤机能顺利割煤和爬坡。,2）牵引速度一般为010m/min，而且能无级变速，适应不同的煤质条件下的工作。,3）采煤机电动机转向不变时，通过换向机构，能实现双向牵引。,（2）牵引部所具有的特点：,4）采煤机牵引可以根据电机负荷和液压变化进行自动调节，以充分发挥采煤机的最大效能。,5）有过载保护装置，当机器超过额定幅在时，能够自动停止牵引，以保护机器。,（3）牵引传动装置,将采煤机电动机的能量传到驱动轮上并实现调速,A、机械牵引,1）牵引部传动装置按传动类型分为：,机械牵引采煤机制造简单、结构紧凑且简单、定比传动、运行可靠、维修方便的特点。但对煤层条件变化适应性较差，不能实现无级调速。,B、液压牵引,液压牵引采煤机是利用液压传动来驱动牵引部。液压传动具有体积小、重量轻、惯性小、转矩大、运行平稳，易于实现无级变速、换向、停止和过载保护，便于操作和实现自动调速，应用较多。,电牵引采煤机是通过对专门驱动牵引部的电动机调速，从而调节牵引速度的采煤机。,C、电牵引,截割部的作用是将电动机的动力经过减速后，传递给截煤滚筒，以进行割煤，并且通过滚筒上的螺旋叶片将截割下来的煤装到工作面输送机上。,（1）采煤机截割部的组成,截割部有固定减速箱、摇臂、滚筒、挡煤板及滚筒调高装置组成。,2、截割部,（2）采煤机截割部的特点,1）截割部均采用机械传动。,2）在截割部减速箱中一般都有一对可更换的快速齿轮，通过改变齿数，可以改变滚筒的转速。,3）在电动机和滚筒之间的传动装置中都有一离合器。采煤机调动和检修，或试验牵引部时需打开离合器，使滚筒停止转动，当采煤机停止工作时，为人员安全，也需要将滚筒与电动机断开。,（4）为使采煤机能自开缺口，截割滚筒一般都伸出机身长度一定的距离，所以多采用摇臂的形式。,（5）为适应煤层厚度和煤层的起伏变化，专门由一套单独的辅助液压系统，用来实现滚筒高度的调整和挡煤板的翻转。,（3）采煤机截割部的传动装置,将采煤机电动机的动力传递到滚筒上，以满足滚筒扭矩和转速的需要；同时传动装置还要适应滚筒调高的要求，使滚筒保持适当的工作位置。,1）截割部常见的传动方式,a、电动机固定减速箱摇臂（不含行星齿轮）滚筒,b、电动机固定减速箱摇臂行星齿轮传动滚筒,c、电动机减速器滚筒,d、电动机摇臂行星齿轮传动滚筒,这种方式传动简单，摇臂从固定减速箱端部伸出，支撑可靠，强度和刚度好，但摇臂下降位置受输送机限制，卧底量小。,这种方式在滚筒内装了行星齿轮传动后，简化了传动系统，但筒壳尺寸加大，适合于中厚煤层采煤机。,电动机固定减速箱行星齿轮 滚筒,这种方式取消了摇臂，靠电动机、减速箱和滚筒组成的截割部来调高，使齿轮数大大减少，即可的强度、刚度增大，并可获得较大的调高范围，还可使机身长度大大缩短，有利于采煤机开缺口等工作。,这种传动方式由于电动机轴和滚筒轴平行，取消了易损坏的锥齿轮，传动简单，调高范围大，机身长度小。（新的电牵引采煤机都采用这种方式）。,（4）滚筒调高装置,由一套单独的辅助液压系统来完成对滚筒高度的调整。,(5)滚筒和截齿,1）滚筒的结构,螺旋滚筒使滚筒采煤机的截割机构，用来落煤和装煤。,滚筒主要有轮毂、叶片、端盘组成。螺旋叶片和端盘有齿座，上面装有刀形截齿和镐形截齿，叶片内有内喷雾水道，叶片上两齿座之间装有内喷雾喷嘴。螺旋滚筒一般为铸焊结构，即齿座、筒毂和端盘是单独铸造和锻造的，加工后和叶片组焊成一体。,3 电气部,由电动机和电气控制箱组成,4、辅助装置,底托架是支撑采煤机整个机体的一个整体。采煤机的电动机、截割部和牵引部在底托架上成为一个整体，并且用螺栓固定在底托架上，通过底托架上的四个滑靴骑在工作面输送机上。底托架与输送机之间具有足够的过煤空间。冷却喷雾装置中喷雾主要作用是降尘、湿润、冷却截齿、扑灭滚筒截割时可能产生的火花、稀释有害气体的浓度等。冷却系统用于冷却电动机、截割部、液压牵引部。,1、可弯曲刮板输送机 2、桥式转载机 3、带式输送机,三、工作面输送机,第一节 刮板机的工作原理、类型及使用范围,刮板机由机头、机尾和机身组成,刮板输送机是由绕过机头链轮和机尾滚轮（或机尾链轮）的无机循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽作为煤炭的承载机构。启动电动机，经联轴节和减速器传动链轮，从而驱动刮板链连续运转，将装在溜槽中的煤由机尾推运到机头处卸载转运。,一、刮板机的工作原理,二、刮板输送机的主要类型,刮板输送机的优点：,1、使用圆环链，溜槽间的连接机构有一定的间隙，允许在水平和垂直方向作一定程度的弯曲，适宜工作面地板起伏变化和机械化采煤工艺的要求；,2,2、高度和宽度较小，便于装煤，适宜采煤工作面窄小的条件；,3、货载连续，运输能力大，在工作面任意地点都可以装煤；,4、结构简单、坚固，便于拆装，伸缩、维护和检修；,5、适用较为广泛。,第二节 刮板输送机的结构,传动装置、刮板链、溜槽、保护装置、紧链装置、推移装置,1、电动机：输送机的动力源。,2、联轴节：是电动机和减速器或减速器和机头主轴间的连接装置。,3、减速器：降低速度增大传递力矩。,4、主轴：是传动装置的主要部件，接受电动机方向传来的动力，带动牵引链运动。,一、传动装置,传动装置是刮板输送机的驱动装置。,二、刮板链,刮板链是刮板输送机的牵引机构,刮板链由圆环链和刮板组成，是刮板输送机的牵引机构及货载推移机构。,SWG44型SWG44型,三、溜槽,溜槽是刮板输送机牵引链和货载的导向机构及支撑机构。,溜槽上一般都安装挡煤板，主要是增加装煤量，加大输送机的运输能力。有些挡煤板敷设电缆、油管、水管及采煤机导向管。,桥式转载机,一种可以纵向整体移动的短的重型刮板输送机,桥式转载机与可伸缩带式输送机配套使用,可以随采煤工作面的推进而整体移动,一、桥式转载机的结构 机头部：导料槽、机头传动装置、机头架、机头小车 机身部：刮板链、溜槽、桥部结构 机尾部：机尾架、机尾轴、压链板,二、桥式转载机的工作原理 桥式转载机的机头部通过横梁和小车搭接在可伸缩带式输送机机尾部两侧的轨道上，并沿轨道整体移动；机尾和水平装载段则沿着巷道底板滑行。,转载机与可伸缩带式输送机的有效搭接长度为12米,三、带式输送机,第一节 概 述一、带式输送机的工作原理带式输送机是以无极挠性输送带载运物料的连续输送机械。输送带即是牵引机构又是承载机构，用旋转的托辊支撑，运行阻力较小。主动滚筒在电动机驱动下旋转，通过主动滚筒与输送带之间的摩擦力带动带及带上的货载一同连续运行，当货载运到端部后，由于输送带换向而卸载。利用专门的卸载装置也可以在中部任意卸载。,图8-1 带式输送机工作原理 1拉紧装置；2装载装置；3改向滚筒；4上托辊；5输送带；6下托辊；7机架；8清扫装置；9驱动装置,带式输送机,织物层芯输送带,