产品#结构
文章编号:1003-0794(2001) 12-0037-03
一种新型采煤机工作机构的结构形式
张 军, 王传礼
(淮南工业学院, 安徽淮南232001)
摘要:根据采煤机工作机构截煤和装煤特点, 分析了现有工作机构存在的主要问题, 探讨了
新型工作机构的结构和特点, 该种新型工作机构不但可以明显降低采煤机的截煤比能耗和提高采煤机的块煤率, 同时可以显著提高采煤机产煤量。
关键词:采煤机; 工作机构; 能耗; 块煤率中图号:TD42116+1文献标识码:B 1 引言
采煤机螺旋工作机构集截煤和装煤为一体, 其性能优劣将直接影响采煤机的整机性能, 根据理论分析和实验证实, 消耗于采煤机工作机构的功率占整机功率的80%~90%。因此, 研究和探讨性能更加完善的新型采煤机工作机构具有十分重要的现实位的长度和直径的比值, 即机器一次行程中的顶墩条件是:坯料变形长度小于或等于杆部直径的213倍, 即L 0[213d 。液压支架的各种销轴头部变形部位都远远小于杆部直径的213倍。为了避免坯料在顶墩过程中产生纵向弯曲而在锻件上形成折迭缺陷, 因而更适合于单模膛模锻和中、小批生产的特点, 还因各销轴头部较小, 所以采用一次墩粗成型的锻件。
3 实例分析
以ZY560) 1615/2615支撑式掩护支架销轴为例, 如图1所示为ZY560) 00) 4
销轴图。
意义。
2 问题的提出
211 现有螺旋工作机构的结构
如图1所示, 现有螺旋滚筒的基本结构均由螺旋叶片、轮毂、端盘、齿座、截齿等部分组成。其主要结构参数有:滚筒直径D, 螺旋叶片外径D y , 轮毂直表面粗糙度的要求分析, 工艺选择材料为直径50mm 的圆钢, 下料长度为147mm, 这样单件的投料重为2126kg, 材料利用率可以提高到8617%, 与原工艺投料相比, 材料利用率提高了1412%, 使每生产一件该产品节约材料0144kg
。
图2 销轴毛坯
Fig. 2 The blank of the spindle
图1 销轴Fig. 1 The spindle
从其零件原加工工艺卡片可知, 选择该销轴材料规格为直径55mm, 下料长140mm, 毛坯重量2161kg, 再加上下料锯口耗量, 生产一件该产品总耗量217kg, 而该标准单件产品重1196kg, 材料利用率为7215%。
图2是ZY560) 00) 4销轴锻前下料及锻后毛坯图。根据局部顶墩单模膛模锻的特点, 按尺寸精度和
4 结语
根据上述工艺分析, 改用锻件毛坯, 既提高了材料利用率, 又大大缩短了机加时间。每大修一架液压支架只在销轴配件方面, 减少材料投入1514~1810kg, 按我厂修100架/a 支架计算, 在销轴配件生产方面, 将减少材料投入1540~1804kg 。
从我厂实际生产记录可见, 从1993年2月11日~9月13日, 销轴配件生产实际数量为13499件, 若采用上述工艺, 将节约材料费用数十万元。
作者简介:冯玉香, 女, 1966年生, 1988年毕业于中国矿业大学机械系机械制造专业, 现在大同煤矿集团公司从事机械设计与制造工作。
收稿日期:2001-07-19
The improvement of producing technique for spindle
FENG Yu _xiang,XU Min_long,JIA Qing _hua
(Datong Coal Group Co. , Ltd. , Datong 037001, China)
Abstract:For reducing cost of production and increasing material availability, the reform of producing technique of former spindle fittings is put forward, namely adopt part top frusta single mold chamber to forge rough.
# 38 # 煤 矿 机 械 2001年第12期 径D g 和螺旋滚筒截深B 等。螺旋叶片滚筒的主要作用是装煤和运煤, 它有左右旋之分。为保证向输送机运煤, 滚筒的旋向必须与螺旋滚筒旋转方向相对应。
针对这些问题, 本文将探讨和设计一种结构更合理的新型螺旋工作机构以解决上述问题。3 新型螺旋工作机构的结构形式311 组成
以右旋滚筒为例, 提出了锥形截齿反螺旋的螺旋工作机构的新结构, 如图3所示(为了使图纸清晰, 仅画出单头螺旋叶片及单头螺旋截齿架) 。其中左旋齿座架是焊装在端盘、多头右旋叶片以及卸载
图1
螺旋滚筒结构示意图
端的环形架上的。其工作原理为当右旋滚筒顺时针旋转时, 左旋齿座架上的截齿由外向里截割, 同时右旋叶片将煤由里向外输送, 完成了送煤和装煤的任务。采用锥形轮毂的目的是增大出煤口的出煤空间, 提高装煤效率。为了保证齿座架在一周内有5个以上的支撑点(焊点) , 要求螺旋叶片为3头, 齿座架为2头螺旋架, 且卸煤端还要增加一个环形架, 如图4所示。
Fig. 1 The structure of a drum
11螺旋叶片 21轮毂 31齿座 41截齿 51端盘
212 现有螺旋滚筒存在的主要问题
(1) 采煤机多采用截深B =016~1. 0m 的螺旋滚筒, 目的是充分利用煤层的压张效应, 以降低截割
阻抗和截割比能耗。压张效应是随煤层顶底板压力变化而变化。螺旋滚筒的截齿排列方式有棋盘式和顺序式2种, 以右旋滚筒为例, 如图2所示。根据旋向和转向相对应的要求, 这2种截煤顺序必然都是由端盘向外依次进行, 即靠近端盘的截齿最先参与截割, 然后其余截齿依次向外截割,
直到最外端为止。
图3 新型螺旋滚筒结构示意图Fig. 3 The structure of the new _typedrum
图2 截齿排列顺序Fig. 2 The sequence of the picks
11端盘 21锥形轮毂 31强力截齿 41左旋齿座架 51右旋叶片
这种由里向外的截割顺序, 由于不能充分利用
煤层的压张效应, 因而螺旋滚筒的截割阻力大, 这样滚筒的截深B 就不能太大, 这对提高采煤机的产量尤为不利, 同时, 这种由里向外的截割顺序对螺旋滚筒的截割比能耗的降低和块煤率的提高均不利。(2) 在螺旋滚筒截煤过程中, 虽然垂直于滚筒轴线各断面上的落煤量是相同的, 通过每一断面上的煤流量却是不同的。一般随端盘到卸载端的距离的增加而成近似线性增加, 这样越靠近卸载端, 煤流量就越大, 从而造成螺旋叶片的外端运输空间非常拥挤, 给输煤工作带来不利的影响, 严重时甚至会发生堵塞现象, 影响整机的正常工作。
(3) 截割状态大致可分为自由截割、半自由截割、半封闭截割、封闭截割4类, 其中以自由截割状态的效果最佳。对于由里向外截割的螺旋滚筒如图2所示, 由于没有充分利用煤壁已形成的大自由面, 端盘附近的边缘截齿是在半封闭截割的条件下进行截割的, 其截割环境恶劣, 截割阻力大, 单位比能耗
大图4 齿座架焊接示意图
Fig. 4 The welding diagram of the pick . s frame
312 新型螺旋滚筒的特点
(1) 由于采用了截齿反螺旋的螺旋工作机构(截齿排列见图5) , 实现了由外向里的最佳截割顺序, 更加充分利用了煤层的压张效应和煤壁已形成的大自由面, 而且先截割的截齿为后截割的截齿创造了自由面, 大大改善了截割状态, 有利于降低比能耗, 增大块煤率。
图5 新型螺旋滚筒截齿排列顺序
Fig. 5 The sequence of the picks f or the new _typedrum
(2) 采用锥形轮毂, 使装煤空间从端盘到卸载端呈逐渐增大的形式, 达到了装煤空间与煤流变化规律相适应的目的, 很好地解决了卸煤端的煤流拥,
文章编号:1003-0794(2001) 12-0039-03
小型液压风扇的研制及应用
杜春雨
(河南城建高等专科学校, 河南平顶山467001)
摘要:介绍了小型液压风扇的组成、工作原理, 并对试验效果进行了分析。关键词:小型液压风扇; 上隅角瓦斯; 应用
中图号:TH43文献标识码:B
1 前言
我国煤矿采用抽出式风机抽排和压入式风机吹
散等措施来处理上(下) 隅角积聚的瓦斯, 起到了一定作用, 但在设备结构和性能上仍存在一些问题, 瓦斯处理过程未能实现自动监控, 造成了不必要的人力和物力浪费。为此, 在国家/九五0重点科技攻关项目5矿井瓦斯综合治理配套技术6的研究中, 作为子课题之一, 研制了专门处理上(下) 隅角瓦斯积聚的风扇及其配套装置。试验表明, 这些设备长期运转平稳, 控制准确, 动作、性能稳定可靠, 能及时吹散上(下) 隅角积聚的瓦斯, 保证安全生产。2 装置的组成及工作原理
附加的轴向力, 可加快煤流的输送速度, 缩短煤流在滚筒内的运动时间, 减少了煤的二次破碎机会, 增大了煤的块度。
(3) 新型螺旋滚筒还可以改善端盘截齿的截割条件, 有利于增大截线距和减少截齿数, 增大块煤率。
(4) 由于截割条件的改善, 降低了截煤的单位比能耗, 截齿的受力状态得到了很大程度的改善, 因而可在不增加采煤机总功率的前提下, 通过增加螺旋滚筒的截深B, 来大大提高采煤机的产量, 以实现采煤机的高产。
313 新型螺旋滚筒的模拟试验
我们按1/4的比例设计制造了模型滚筒及带压假煤壁(考虑顶底板之间的压力) , 并在实验室里用该种新型螺旋滚筒做了截煤和装煤试验, 通过试验, 得出了该种新型工作机构的截煤和装煤性能明显优
小型液压风扇处理上隅角瓦斯积聚装置由KGJ7型甲烷传感器、WCF ) 1型中心控制处理器、YZ ) 1型液压泵站和YEA31型液压风扇4部分组成, 其在综采工作面上隅角的布置如图1所示。其中液压风扇和液压动力系统为执行装置, 中心控制处理器和瓦斯传感器构成中心监控装置。小型液压风扇是用于处理综采工作面上隅角瓦斯积聚的主要装备, 驱动力来源于液压泵站, 运转状况受控于中心监控装置。
工作原理:由KGJ7型甲烷传感器检测工作面上隅角瓦斯浓度, 通过模数转换将瓦斯浓度的模拟信号转变成频率信号输入中心监控处理器, 中心监控于传统螺旋滚筒, 且块煤率明显提高的结论。4 结语
本文根据螺旋滚筒的截煤和装煤特性, 提出了一种锥形轮毂、截齿反螺旋的螺旋工作机构的结构形式, 它不仅可以很好地解决现有螺旋滚筒存在的主要问题, 而且有利于提高煤的块度, 降低比能耗, 提高煤的产量, 并通过模拟试验予以验证, 因而这种新型采煤机工作机构, 具有良好的应用前景。
参考文献:
[1]成雄人1螺旋滚筒的装煤分析[J]1煤矿机电, 1984, (5) 1[2]王传礼, 张军1采煤机新型螺旋滚筒结构形式探讨[J]1煤炭工程
师, 1998, (3) 1
作者简介:张军, 1963年生, 硕士, 副教授, 现在淮南工业学院机械系从事采煤机构和液压方面的教学和科研工作, 已在国内外杂志上发表论文10多篇。
收稿日期:2001-09-24
A new_typescrew drum of the shearer
ZHANG Jun, WANG Chuan_li
(Huainan Industrial Institute, Huainan 232001, China)
Abstract:According to the features of the cutting performance and loading and conveying effect of the drum, the main problems of the drum are analyzed. The structure and features of the ne w_typedrum are studied. The conclusion is obtained that the new_typedrum not only has high cutting performance and creating of a satisfactory rate of the lump coal, but also the great outputs can be achieved.
Key words:shearer; screw drum; energy consumption; the rate of the lump coal