截割部
截割部 采煤機(jī)截割部由固定減速箱、搖臂、滾筒、擋煤板及調(diào)高系統(tǒng)組成。截割部的作用是將電動機(jī)的動力經(jīng)過減速后，傳遞給截割滾筒，以進(jìn)行割煤，并且通過滾筒上的螺旋葉片將截割下來的煤裝到工作面輸送機(jī)上。為提高螺旋滾筒的裝煤效果，在滾筒后面還裝有擋煤板。 雙滾筒采煤機(jī)具有兩個結(jié)構(gòu)相同、左右對稱的截割部，它們分別位于采煤機(jī)的兩端。左右截割部可由一個電動機(jī)驅(qū)動，也可以分別由兩個電動機(jī)驅(qū)動。 雙滾筒采煤機(jī)具有生產(chǎn)能力大、效率高、用于開采中厚煤層時能一次采全高、能自開缺口、裝煤效果好、機(jī)器穩(wěn)定性能好以及不經(jīng)改裝能適應(yīng)于左右工作面等優(yōu)點。 一、采煤機(jī)截割部的特點 （1）截割部均采用機(jī)械傳動。固定減速箱是截割部的主要組成部分。采煤機(jī)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速一般為1470r/min左右，而滾筒的轉(zhuǎn)速根據(jù)不同的直徑一般為50r/min-100r/min。為了達(dá)到減速的目的，截割部減速箱一般由3級－5級減速齒輪組成，由于滾筒的軸線與電動機(jī)的軸線相垂直，因而在截割部減速箱里都采用一對圓齒輪傳動。 （2）滾筒的截割速度（截齒刀尖的圓周切向速度）一般為4m/s-5m/s，因而采用不同直徑的滾筒時，其轉(zhuǎn)速應(yīng)相應(yīng)地改變，故在截割部減速箱中一般都有一對可更換的快速齒輪。通過改變齒輪的齒數(shù)，可以改變滾筒的轉(zhuǎn)速。 （3）在電動機(jī)和滾筒之間的傳動裝置中都有一離合器。采煤機(jī)調(diào)動或檢修，或試驗牽引部時需打開離合器，使?jié)L筒停止轉(zhuǎn)動。此外，為了人員安全，當(dāng)采煤機(jī)停止工作時，也需要將滾筒與電動機(jī)斷開。 （4）為了使采煤機(jī)自開缺口，截割滾筒一般都伸出機(jī)身（或底托架）長度以外一定的距離，多婁采煤機(jī)采用搖臂的形式。 （5）為了適應(yīng)煤層厚度和煤層的起伏變化，截割滾筒的高度都是調(diào)整的。大多數(shù)采煤機(jī)采用搖臂調(diào)高的形式，少數(shù)采用底托架調(diào)高的形式。搖壁調(diào)高和底托架調(diào)高均采用液壓驅(qū)動。 （6）采煤機(jī)工作過程中，擋煤板均無滾筒的后面，因而當(dāng)采煤機(jī)改變牽引方向時，擋煤板需從滾筒的一邊換到另一邊。擋煤板翻轉(zhuǎn)裝置可采用液壓缸或液壓馬達(dá)驅(qū)動，也有的不用專門的驅(qū)動裝置，而利用滾筒轉(zhuǎn)動擋煤板。 （7）為了實現(xiàn)截割部滾筒高度的調(diào)整和擋煤板的翻轉(zhuǎn)，采煤機(jī)都有一套單獨的輔助液壓系統(tǒng)。輔助液壓泵有的裝在截割部減速箱內(nèi)，有的裝在單獨的輔助液壓箱內(nèi)，也有的裝在牽引部內(nèi)。 二、截割部的傳動裝置 滾筒采煤機(jī)截割部傳動裝置的功用是將采煤機(jī)電動機(jī)的動力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒扭距和轉(zhuǎn)速的需要;同時傳動裝置還要適應(yīng)滾筒調(diào)高的要求，使?jié)L筒保持適當(dāng)?shù)墓ぷ魑恢谩? 由于截割部消耗的功率占采煤機(jī)總功率的80％以上，所以要求截割部傳動裝置具有高的強(qiáng)度、剛度和可靠性，良好的潤滑、密封、散熱條件和高的傳動效率。對于單滾筒采煤機(jī)，還應(yīng)使傳動裝置能使合左、右工作面采煤的要求。 （一）截割部常見的傳動方式 （1）電動機(jī)－固定減速箱一搖臂（不含行星齒輪傳動）一滾筒。這種傳動方式應(yīng)用較多，其特點是傳動簡單，搖臂從固定減速箱端部伸出，支撐可靠，強(qiáng)度和剛度好，但搖臂下降位置受輸送機(jī)限制，臥底量較小。 （2）電動機(jī)一固定減速箱一搖壁一行星齒輪傳動一滾筒。這種傳動方式在滾筒內(nèi)裝了行星齒輪傳動后，可使前幾級傳動比減小，簡化了傳動系統(tǒng)，并使末級（行星齒輪）齒輪的模數(shù)減小，但筒殼尺寸加大，因而這咱傳動方式適合于中厚煤層采煤機(jī)，如MXA-－300、MG－300、AM－500等。 （3）電動機(jī)一減速箱一滾筒。這種傳動方式取消了搖臂，而靠電動機(jī)、減速箱和滾筒組成的截割部來調(diào)高，使齒輪數(shù)大大減少，機(jī)殼的強(qiáng)度、剛度增大，并且可獲得較大的調(diào)高范圍，還可使采煤機(jī)機(jī)身長度大大縮短，有利于采煤機(jī)開缺口等工作。 （4）電動機(jī)一搖臂一行星齒輪傳動一滾筒。這種傳動方式由于電動機(jī)軸與滾筒軸平行，故取消了易損壞的錐齒輪，傳動簡單，調(diào)高范圍大，機(jī)身長度小。新的電牽引采煤機(jī)都采用這種傳動方式。 （二）傳動特點 （1）采煤機(jī)電動機(jī)額定轉(zhuǎn)nd＝1450r/min－1480r/min，而滾筒轉(zhuǎn)速通常為n＝30r/min－50r/min，因此截割部總傳動比大，其傳動比為 （2）大部分采煤機(jī)電動機(jī)的軸心與滾筒軸心垂直，所以傳動裝置的高速級總有一對錐齒輪。 （3）通常采煤機(jī)的電動機(jī)除驅(qū)動截割部外，還要驅(qū)動牽引部，因此截割部傳動系統(tǒng)中必須設(shè)置離合器，用于采煤機(jī)調(diào)動或檢查滾筒和更換截齒時，使截割部脫開、滾筒轉(zhuǎn)，保證作業(yè)人同安全。 （4）為適應(yīng)開采不同性質(zhì)煤層的需要，有的采煤機(jī)備有兩種或三種滾筒轉(zhuǎn)速，利用變換齒輪變速。 （5）為加長搖壁、增大滾筒調(diào)高范圍，搖壁內(nèi)常裝有一串惰輪。 （6）采煤機(jī)滾筒往往承受大的沖擊載荷，為了保護(hù)傳動件不易受損，在傳動系統(tǒng)中設(shè)有機(jī)械過載保護(hù)裝置，如在機(jī)械傳動中安裝安全銷。通常安全銷的剪切強(qiáng)度為電動機(jī)額定力矩的2倍－2.5倍（如MG－300型采煤機(jī)中的剪切銷）。 （三） 傳動潤滑 采煤機(jī)截割部傳動的功率大，傳動件不僅受沖擊且負(fù)載很大，因此傳動裝置的潤滑十分重要。最常用的方法是飛濺潤滑。隨著現(xiàn)代采煤機(jī)功率的加大，采取強(qiáng)制方法的潤滑也日見增多，即用專門的潤滑裝置將潤滑油供應(yīng)到各個潤滑點上。 采煤機(jī)搖壁齒輪的潤滑具有特殊性，它不僅承載重、沖擊大，而且割頂煤或割底煤時，搖壁中的潤滑油集中在一端，使其他部位的齒輪得不到潤滑，因此，在采煤機(jī)操作中，當(dāng)滾筒割頂煤右臥底時，工作一段時間后，應(yīng)停止?fàn)恳?，將搖壁下降或放平，使搖壁內(nèi)全部齒輪都得到潤滑后再工作。 三、滾筒與截齒 （一） 滾筒的結(jié)構(gòu) 螺旋滾筒是滾筒采煤機(jī)的截割機(jī)構(gòu)，用來落煤和裝煤。 滾筒按工作方式分為鉆削式和滾削式兩類。煤礦常用的是滾削式滾筒。 滾削式螺旋滾筒的結(jié)構(gòu)如圖2－3所示，主要由輪轂、葉片、端盤組成。螺旋葉片和端盤有齒座，其上裝有刀形截齒和鎬形截齒，葉片內(nèi)有噴霧水道，葉片上兩齒座之間裝有內(nèi)噴霧噴嘴。 螺旋滾筒一般為鑄焊結(jié)構(gòu)，即齒座、筒轂和端盤是單獨鑄造或鍛造的，加工后和葉片組焊成一體。滾筒也有整體鑄造的。如MG300W型采煤機(jī)滾筒。 （二） 滾筒的幾個參數(shù) 滾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有直徑、寬度、螺旋葉片的頭數(shù)和升角以及截齒的排列等。 1． 滾筒的直徑 滾筒的直徑主要決定于所采煤層的厚度（或采高）和采煤機(jī)的形式。搖壁調(diào)高式雙滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑一般應(yīng)稍大于最大采高的一半。底托架調(diào)高的雙滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑一般應(yīng)小于煤層的最小厚度（一般應(yīng)小于0.1m－0.2m）。中厚煤層的單滾筒采煤機(jī)，滾筒直徑應(yīng)為最大采高的0.5倍－0.6倍。薄煤層雙筒采煤機(jī)或一次采全高的單滾筒采煤機(jī)，其滾筒直徑應(yīng)為煤層最小厚度減去0.1m－0.3m。 2． 滾筒的寬度 滾筒寬度是滾筒邊緣到端盤最外側(cè)截齒齒尖的距離，也即采煤機(jī)的理論截深。目前，采煤機(jī)的截深從0.6m－1.0m有多種，其中以0.6m用得最多。滾筒的寬度應(yīng)等于或稍大于采煤機(jī)滾筒截深。 3． 滾筒螺旋葉片頭數(shù)、升角及旋向 根據(jù)螺旋滾筒上螺旋葉片的數(shù)量，分別有單頭螺旋滾筒、雙頭螺旋滾筒、三頭螺旋滾筒。雙滾筒采煤機(jī)常用的是三頭螺旋滾筒。螺旋葉片升角的大小直接影響裝煤的效果。一般來說，升角越大，排煤的能力越大。但升角過大，會將煤拋出很遠(yuǎn)，以致甩到溜槽的采空區(qū)側(cè)，并且引起煤塵飛揚(yáng);升角過小，螺旋的排煤能力小，煤在螺旋葉片內(nèi)循環(huán)，造成煤的重復(fù)破碎，使能量消耗增大。經(jīng)驗表明，螺旋滾筒螺旋線的方向有左旋和右旋兩種，分別稱為左旋滾筒和右旋滾筒。采用反向?qū)L的雙滾筒采煤機(jī)，左截割部用左旋滾筒，右截割部用右旋筒。單滾筒采煤機(jī)，用于左工作面選左旋滾筒，用于右工作面用右旋滾筒。螺旋葉片的升角的80－240范圍內(nèi)裝煤效果較好。 （三） 滾筒的轉(zhuǎn)速 滾筒的轉(zhuǎn)速對煤的塊度、生成的粉塵量以及裝煤能力都有影響。一般來說，對于直徑一定的滾筒，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速越高，切削量就越小，煤的塊度就越小，塊煤量就越少，產(chǎn)生的煤粉量增大，并使用單位能耗增加。滾筒轉(zhuǎn)速低時反之。滾筒的轉(zhuǎn)速與裝煤能力關(guān)系較大。要求滾筒的裝煤能力大于落煤能力，否則落下的煤會堵塞在螺旋葉片中。因此，滾筒轉(zhuǎn)速的選擇要兼顧裝煤效果與煤粉生成量。一般滾筒轉(zhuǎn)速為30r/min－50r/min.。 （四） 滾筒的轉(zhuǎn)向 雙滾筒采煤機(jī)的滾筒轉(zhuǎn)向如圖2－4所示。當(dāng)滾筒直徑較大時，兩個滾筒的轉(zhuǎn)向一般采用前順后逆，這種方式裝煤效果好，滾筒不向司機(jī)甩煤。當(dāng)滾筒直徑較小時，滾筒轉(zhuǎn)向采用前逆后順，這時不經(jīng)搖臂下面裝煤，有利于提高裝煤效率。 單滾筒采煤機(jī)一般在左工作面用右螺旋滾筒，而在右工作面用左螺旋滾筒。 （五）截齒 1． 截齒的分類 截齒是直接破碎煤的刀具。采煤機(jī)的截具有兩種類型，即扁形截齒和鎬形截齒。前者沿滾筒半徑方向安裝，又稱徑向截齒，習(xí)慣稱為刀形截齒;鎬形截齒基本上沿著滾筒的切線方式安裝，雙稱切向截齒。 扁形截齒適用于截割各種硬度的煤，包括堅硬煤和黏性煤，破煤效果好，能耗較小。缺點是產(chǎn)生的煤塵較大。鎬形截齒主要適用于脆性、裂隙多、節(jié)理發(fā)育的煤層。 2． 截齒的固定 截齒的固定方式，對于小型鎬形截齒采用彈簧圈把截齒固定在齒座上;對于扁形截齒用柱銷將其固定在齒座上，為了防止柱銷外移或轉(zhuǎn)動，再用彈簧鋼絲定位;還有用柱銷式彈性元把扁形截齒固定在齒座中，利用彈簧擋圈使柱銷定位。有的截齒利用插在橡膠圈內(nèi)的柱銷定位、柱銷兩端卡在齒座相應(yīng)的光槽里的固定方式。
