MG400-920—WD交流电牵引采煤机及截割部特点及设计

MG400/920WD交流电牵引采煤机及截割部 特点及设计 【摘要】以MG400/920-WD电牵引采煤机为研究对象，了 解采煤机的组成部分，主要特点及设备的主要用途及使用范 围和切割部的设计方案及原则，加深采煤机的设计正确认 识，培养分析和解决问题的能力。 【关键词】采煤机；截割部；主要特点；设计原则及方 案 改革开放以来，我国煤炭科学技术取得了突飞猛进得发 展，开采工艺和装备水平不断提高，机械化程度逐年上升。 煤炭工业战线上的技术人员和广大职工，在设计制造矿山机 械设备和引进吸收国外先进技术等方面积累了丰富的经验， 取得了丰硕的成果。 高产高校综采技术的核心是工作面综采设备近10年来, 工作面三大配套设采煤机，刮板输送机和液压支架，在 设计方法和结构上都有了重大的发展，主要是提高设备生产 能力和可靠性，改进操作性能。 采煤机技术发展得一个重要突破是采用了多电机电牵 引技术，大大简化了机械传动系统。采煤机得模块化设计使 机器的维护和监测更加简单，可靠性更高。 1、现代先进采煤机得主要特点 一、多电机交流变频调速或直流调速电牵引，牵引速度 不断提高，最大牵引速度已达到30m/mirio 二、大功率、高电压、大截深，采煤机装机功率超过 1200kw,最大达到2285kwo现行1100V工作电压已不适应大 功率采煤机的要求。美国目前常用电压为2300V,部分工作 面采用4160V电压；英国、澳大利亚使用3300V电压；法国 使用5000V电压；波兰使用6000V电压。采煤机截深达到1〜 1. 2mo 三、积木式结构，各单元之间没有机械动力传动，简单 可靠。 四、更先进得设备，可实现滚筒自动导向，其关键是煤 岩界面探测技术。它能自动识别煤岩界面，并据此自动调节 滚筒截割高度。 五、采用煤层控制和故障诊断系统。 现阶段，在我国煤炭开采中，机械化采煤的采量占主要 地位，其中高档普采、综合机械化采煤占了一定的比例，同 时，我国目前生产的滚筒式采煤机的品种并不齐全，主要技 术性能还不是很完善，因此我国设计的双滚筒采煤机是适应 要求的。 2、设备的主要用途及使用范围 MG400/920-WD型交流电牵引采煤机，采用多电机驱动， 横向布置的新型电牵引采煤机，总装机功率920KW,供电 电压1140V,截割功率2X400KW,牵引功率2X50KW, 采用机截交流变频调速，销轨式牵引，适应于2.0〜4. Im, 煤层倾角兰16 ,煤质硬度硬或中硬以上的综采工作面。 本采煤机使用于周围空气中的甲烷，煤层，硫化氢，二 氧化碳等不超过煤矿安全规定中规定的安全含量的矿井 中，主要与工作面刮板输送机，液压支架配套使用，组成采 煤工作面综合机械化采煤设备，完成截煤，落煤，装煤作业。 3、采煤机的重要组成 采煤机由左、右摇臂，左、右螺旋滚筒，牵引传动箱， 外牵引，泵站，控制箱，牵引调速装置，调高油缸，主机架, 辅助部件，电器系统及附件等部件组成。 4、MG400/920-WD型交流电牵引采煤机的主要特点 MG400/920-WD型交流电牵引采煤机的主要特点有以下 几点 一、截割电动机横向布置在摇臂上，摇臂与机身联接没 有动力传递。 二、所有的截割反力，调高油缸支撑反力和行走反作用 力均由左右行走减速框架承受，可靠性高。 三、机身分三段，取消了底托架，三段间用高强度液压 副联接，简单可靠，拆卸方便。 四、采用交流变频调速，摆线轮销轨牵引系统，调速范 围广，体积小，故障少，能得到足够大的牵引速度和牵引力， 适应高产高效工作面的需要。 五、每个主要部件都可以从机身的采空侧抽出，容易更 换，维修方便，设备利用率高。 六、调高泵站采用集成阀块机构，管路少，维修方便。 七、配套不同槽宽的输送机或牵引方式，只需改变行走 箱的宽度或煤旁侧的滑靴，，而主机无需改变。 八、整体弯曲摇臂机构，刚性好，过煤空间大，装煤效 果好。 九、矿用隔爆型交流变频调速箱，矿用隔爆兼本安全性 电控箱，调高泵站等均为独立机构，分别安装在框架内，使 这些箱体受采煤机外力减小到最小程度。 十、电气控制系统采用可编程控制器（PLC）控制，各 项保护和显示功能齐全，并配套中文液晶显示器。 5、截割部的设计原则 机械传动的方案的优势对整台机器的工作能力和外廓 尺寸有着极大的影响，因此，设计时因遵循以下原则 一、确定机械传动的方案应满足机器生产过程或工艺对 机械传动系统的要求，既要做到先进又要符合我国目前生产 能力和技术水平，要求截割部结实可靠，结构紧凑，密封性 能好这是由于井下空间所限制和特殊的工作条件所要求的。 二、机械传动系统应简单，传动级数要尽可能的少，级 数减少可以减少零件数目和机器的外廓尺寸，降低制造成 本，便于使用和维护，同时也减少了传动零件的积累误差， 提高传动系统的运动精度，但在某些情况下，传动级数的减 少反而会增大传动的外廓尺寸。设计时要进行方案比较，做 到统筹兼顾，合理安排。 6、截割部的设计方案 其特点是这种传动方式改装较方便，箱体结构简单， 易铸造，侧面摇臂突出在采煤机身宽度外面，所以滚筒离运 输机较远，对装煤效果和工作稳定性都不利。侧面摇臂的支 承呈悬臂结构，支承间距一般较小，故支承刚度差。但是， 侧面摇臂不影响大块煤的通过和滚筒的卧底，有利于扩大采 煤机的工作行程。当采高较大时，采落的块度较大，因而需 要在截割部端头设破碎器时，只能用侧面摇。该摇臂安装于 采煤机的两端，分别由两台交流电机驱动与主机架较链，摇 臂有左，右之分，但除提升托架及电机护罩外，期于零件可 以呼唤使用，截割电机横向布置在摇臂的尾部，它通过摇臂 传动系统减速后将动力传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋 转。摇臂的升降由调高油缸的行程来控制。 由安装在摇臂端部的交流电机的动力通过与电机输出 轴连接的第一传动轴带动与第一传动轴用花键联接的齿轮 1传递给惰轮2再传递给齿轮3齿轮4通过与 之联接的齿轮5传递给齿轮6齿轮7通过与之连 结的齿轮8传递给惰轮9把动力传递给单行星减速装 置的太阳轮。通过太阳轮上齿轮传递给安装在行星架上的3 个行星齿轮，行星齿轮又与一个固定的内齿轮相啮合，这样 就带动行星架转动，行星架上的齿轮又传递给第二级行星减 速机构，行星架上的齿带动安装与行星架上的行星齿轮，行 星齿轮又与固定的内齿轮相啮合，这样就带动行星架转动， 行星架的转动就带动滚筒座旋转。