1、 第二篇第二篇 矿山机械与设备矿山机械与设备第二章第二章 滚筒式交流电牵引采煤机滚筒式交流电牵引采煤机培培 训训 教教 材材 机电科培训教案机电科培训教案 一、概述一、概述 v我矿现有采煤机我矿现有采煤机18台，在用台，在用7台。其中：台。其中：v综一综一8705面用面用1台台MG400/930-WD型型v综二综二8105面现用面现用1台台MG300/700-WD型型v综二综二8104面现用面现用1台台MGTY300/700-1.1D型型v综三综三8707面现用面现用1台台MG250/560-WD型型v综四综四8208面现用面现用1台台MG1100/2760-WD型型v预二预二8704面现用面
2、现用1台台MG250/560-AWD型型v井下旅游面使用井下旅游面使用1台台MG-2*100/456型采煤机。型采煤机。v这些采煤机均为多电机驱动，电机横向布置，交流这些采煤机均为多电机驱动，电机横向布置，交流变频调速，无链双驱动电牵引滚筒式采煤机。变频调速，无链双驱动电牵引滚筒式采煤机。2011年我矿又引进了国内先进的年我矿又引进了国内先进的MG1100/2760-GWD交交流变频调速、无链双驱动型超大功率电牵引采煤机流变频调速、无链双驱动型超大功率电牵引采煤机以及配套的以及配套的ZZ13000/28/60液压支架、液压支架、SGZ1000/1400型刮板输送机、型刮板输送机、SZZ1000
3、/375桥桥式顺槽转载机、式顺槽转载机、PLM3000型轮式破碎机和型轮式破碎机和DTL120/120/3250型皮带机；年产量在型皮带机；年产量在4501000万吨以上，是名副其实的高产、高效综合机械万吨以上，是名副其实的高产、高效综合机械化工作面。化工作面。二、使用工作条件二、使用工作条件v1海拔高度小于海拔高度小于2000m。v2周围介质温度周围介质温度-5-+40。v3.相对湿度：不大于相对湿度：不大于95%(+25)。v4.电网交流电压电网交流电压：1140V、3300 V（+10%-20%）50HZ。v5.周围介质温度不高于周围介质温度不高于55。无破坏性金属和绝缘无破坏性金属和绝
4、缘材料的气体、蒸气和尘埃。材料的气体、蒸气和尘埃。v6.周围空气中的甲烷，煤层，硫化氢，二氧化碳不周围空气中的甲烷，煤层，硫化氢，二氧化碳不超过超过煤矿安全规程煤矿安全规程所规定的安全含量。所规定的安全含量。三、采煤机及其型号说明：三、采煤机及其型号说明：v M M G G /W W D D 采煤机采煤机滚筒式滚筒式摇臂截割电机功率（摇臂截割电机功率（KW）整机装备功率（整机装备功率（KW）销排式无链牵引销排式无链牵引交流变频电牵引交流变频电牵引v M G /G（A）W D 采煤机采煤机滚筒式滚筒式摇臂截割电机功率摇臂截割电机功率（KW）整机装备功率（整机装备功率（KW)高型高型(矮型矮型)无
5、链电牵引无链电牵引四、四、我矿在用采煤机技术特征我矿在用采煤机技术特征 型号型号MG400/930-WDMG300/700-WDMGTY300/700-1.1DMG250/560-WDMG1100/2760-WD牵引电机牵引电机（kW）2552402402252150截割电机截割电机（kW）240023002300212541100油泵电机油泵电机（kW）2018.5201160破碎电机破碎电机（kW）无无无无无无无无200采高范围（采高范围（m）2.52.53.33.31.73.32.254.61.2-2.43.3-6.0截割电压（截割电压（V）33001140114011403300滚筒直
6、径滚筒直径（mm）18001600180012502500(2800)总功率总功率（kW）9307007005602760重量（重量（T）604247.228158厂家厂家上海创力矿山设上海创力矿山设备有限公司备有限公司上海创力矿山设上海创力矿山设备有限公司备有限公司太原矿山太原矿山机械厂机械厂上海创力矿山设上海创力矿山设备有限公司备有限公司上海创力矿山设备上海创力矿山设备有限公司有限公司五、采煤机主要组成五、采煤机主要组成 v截割部、牵引部、电动部和辅助装置。截割部、牵引部、电动部和辅助装置。1）各部分功用：）各部分功用：v电动机是采煤机的动力源。电动机是采煤机的动力源。v截割部是采煤机的工
7、作机构及其驱动装置的总称。它包括截割部是采煤机的工作机构及其驱动装置的总称。它包括固定减速箱、摇臂和滚筒，是采煤机实现落煤和装煤的部分。固定减速箱、摇臂和滚筒，是采煤机实现落煤和装煤的部分。v牵引部利用电动机传递来的动力使采煤机沿工作面移动。牵引部利用电动机传递来的动力使采煤机沿工作面移动。它包括牵引驱动装置和牵引机构两部分。牵引机构是移动采它包括牵引驱动装置和牵引机构两部分。牵引机构是移动采煤机的执行机构，又可分为有链牵引和无链牵引两类。我矿煤机的执行机构，又可分为有链牵引和无链牵引两类。我矿目前均使用的是无链牵引采煤机。目前均使用的是无链牵引采煤机。v辅助装置主要起各种辅助作用，如支撑、导
8、向、冷却、灭辅助装置主要起各种辅助作用，如支撑、导向、冷却、灭尘、调高、防滑等。它包括挡煤板、底托架、电缆拖移装置、尘、调高、防滑等。它包括挡煤板、底托架、电缆拖移装置、供水喷雾冷却装置以及调高、调斜等装置。供水喷雾冷却装置以及调高、调斜等装置。2）、工作方式）、工作方式:v综采工作面综采工作面:综采工作面的采煤工艺过程：综采工作面的采煤工艺过程：v采煤机自工作面一端开始向另一端采煤；采煤机自工作面一端开始向另一端采煤；v随着采煤机向前牵引，紧接着移动液压支随着采煤机向前牵引，紧接着移动液压支架，以便及时支护顶板；架，以便及时支护顶板；v在采煤机后面一定距离处，推移工作面刮在采煤机后面一定距离
9、处，推移工作面刮板输送机；板输送机；六、下面详细介绍采煤机主要部分：六、下面详细介绍采煤机主要部分：v1、截割部：截割部是采煤机直接落煤、装煤的部分，其消耗的功率约占整个采煤机功率的80%90%。落煤部分包括工作机构及其传动装置，工作机构是指滚筒和安装在滚筒上的截齿，而传动装置是指固定减速器、摇臂齿轮箱，有时还包括滚筒内的传动装置。（1）截齿：）截齿：v对截齿的要求：对截齿的要求：va高强度和耐磨性；高强度和耐磨性；vb合理的几何参数；合理的几何参数；vc固定可靠；固定可靠；vd拆装方便。拆装方便。v截齿的分类：扁形截齿和镐形截齿。截齿的分类：扁形截齿和镐形截齿。扁形截齿的刀柄是沿滚筒半径方向
10、安装的因而又称为径向截齿。扁形截扁形截齿的刀柄是沿滚筒半径方向安装的因而又称为径向截齿。扁形截齿适用于截割各种硬度的煤，包括截割坚硬煤和粘齿适用于截割各种硬度的煤，包括截割坚硬煤和粘 性煤。性煤。镐形截齿的刀柄的安装方向接近滚筒的切线，故又称为切向齿镐形截齿的刀柄的安装方向接近滚筒的切线，故又称为切向齿。它一。它一般用在脆性煤和节理发达的煤层中，具有较好的截割性能。般用在脆性煤和节理发达的煤层中，具有较好的截割性能。v （2）螺旋滚筒：）螺旋滚筒：螺旋叶片：螺旋叶片：va.螺旋头数：不能太多，也不能太少，一般螺旋头数：不能太多，也不能太少，一般 24个个 vb.螺旋方向螺旋方向：为了保证螺旋叶
11、片向运输机装为了保证螺旋叶片向运输机装煤，而不是向煤壁推煤，滚筒叶片的螺旋方煤，而不是向煤壁推煤，滚筒叶片的螺旋方向应与滚筒转向相适应。站在采空区一侧看向应与滚筒转向相适应。站在采空区一侧看滚筒，右螺旋滚筒应是顺时针方向转动，左滚筒，右螺旋滚筒应是顺时针方向转动，左螺旋滚筒应是逆时针方向转动。不论采煤机螺旋滚筒应是逆时针方向转动。不论采煤机的牵引方向如何，都必须保持这个关系。的牵引方向如何，都必须保持这个关系。如图采煤机滚筒转向如图采煤机滚筒转向双滚筒采煤机双滚筒采煤机：v左滚筒为左螺旋，右滚筒为右螺旋。（反向对滚时）左滚筒为左螺旋，右滚筒为右螺旋。（反向对滚时）v截齿排列特点：截齿排列特点：
12、v（a）螺旋叶片的截齿排列特点：）螺旋叶片的截齿排列特点：截距较大；在圆周方向上相邻截齿的夹角相等；都是零度齿。v（b）端盘的截齿排列特点：）端盘的截齿排列特点：截距小、截齿密度大；多数是正角度齿，煤质愈硬，角度愈大；有少数零度齿和负角度齿，以减小滚筒的侧向力。（3）.截割部传动装置图截割部传动装置图（a）传动原理）传动原理v截割电机的输出轴是带有内花键的空心轴，通过细长柔性扭矩轴与一轴齿轮Z1相联。电动机输出转矩通过齿轮Z2,Z3,Z4,Z5,Z6,Z7,Z8,Z9传到行星减速器，最后由行星减速器的行星架输出，将动力传给截割滚筒。（b）传动特点）传动特点v总传动比为总传动比为5030左右，通
13、常有左右，通常有35级齿轮减速。级齿轮减速。v传动装置高速级一般有一级圆锥齿轮传动，传动系统中设传动装置高速级一般有一级圆锥齿轮传动，传动系统中设置离合器。置离合器。v有的采煤机备有两种或三种滚筒转速，利用变换齿轮变速。有的采煤机备有两种或三种滚筒转速，利用变换齿轮变速。v摇臂回转处采用铰轴结构，与机身没有机械传动，回转部摇臂回转处采用铰轴结构，与机身没有机械传动，回转部分的磨损与摇臂内的齿轮啮合无关，提高传动精度。分的磨损与摇臂内的齿轮啮合无关，提高传动精度。v为扩大调高范围，需加长摇臂，摇臂内常装有一串惰轮。为扩大调高范围，需加长摇臂，摇臂内常装有一串惰轮。v摇臂齿轮减速都采用直齿传动，传
14、动效率高。摇臂齿轮减速都采用直齿传动，传动效率高。（3）传动润滑：）传动润滑：v飞溅润滑、强制润滑。（注意：摇臂齿轮的润滑。）2、牵引部：、牵引部：v牵引部包括牵引机构及传动装置两部分。牵牵引部包括牵引机构及传动装置两部分。牵引机构是直接移动机器的装置，有链牵引机引机构是直接移动机器的装置，有链牵引机构和无链牵引机构两类。构和无链牵引机构两类。（我矿均用无链电（我矿均用无链电牵引）牵引）传动装置用来驱动牵引机构并实现牵传动装置用来驱动牵引机构并实现牵引速度的调节。传动装置有机械传动、液压引速度的调节。传动装置有机械传动、液压传动和电传动等类型，分别称为机械牵引、传动和电传动等类型，分别称为机械
15、牵引、液压牵引和电牵引。液压牵引和电牵引。对牵引部的基本要求：对牵引部的基本要求：v.总传动比大；总传动比大；v.总传动比应能在工作过程中随时调节；总传动比应能在工作过程中随时调节；v.要在电动机转向一定的条件下反向牵引和要在电动机转向一定的条件下反向牵引和停止牵引；停止牵引；v.要有可靠的过载保护性能；要有可靠的过载保护性能；v.要有足够的强度；要有足够的强度；.无链牵引机构无链牵引机构v（1）工作原理和结构类型：）工作原理和结构类型：齿轮销轨型：齿轮销轨型：v 安装在牵引部减速器输出轴上的安装在牵引部减速器输出轴上的 驱动轮驱动轮通过传动齿轮与销轨相联系，销轨固定在刮通过传动齿轮与销轨相联
16、系，销轨固定在刮板输送机中部槽的销轨座上。当驱动轮转动板输送机中部槽的销轨座上。当驱动轮转动后，因销轨固定不动，传动齿轮通过与销轨后，因销轨固定不动，传动齿轮通过与销轨的啮合作用而沿销轨运动，并带动采煤机牵的啮合作用而沿销轨运动，并带动采煤机牵引。引。销轮齿条型：销轮齿条型：v 在牵引部减速器输出轴上安装有由数个在牵引部减速器输出轴上安装有由数个销轴构成的销轮销轴构成的销轮，而齿条式齿轨固定在输送，而齿条式齿轨固定在输送机槽帮上，销轮被驱动后，因齿轨固定不动，机槽帮上，销轮被驱动后，因齿轨固定不动，采煤机便以齿轨为导轨移动。采煤机便以齿轨为导轨移动。（2）无链牵引的特点）无链牵引的特点v优点：
17、采煤机移动平稳，振动小，降低了故障率，优点：采煤机移动平稳，振动小，降低了故障率，延长了机器使用寿命可采用多牵引，使牵引力提延长了机器使用寿命可采用多牵引，使牵引力提高到高到400600KN以适应在大倾角（最大达以适应在大倾角（最大达54）条件下工作。可实现工作面多台采煤机同时工作条件下工作。可实现工作面多台采煤机同时工作以提高产量。消除了断链事故，增大了安全性。以提高产量。消除了断链事故，增大了安全性。v缺点：对输送机的弯曲和起伏不平要求高，输送机缺点：对输送机的弯曲和起伏不平要求高，输送机的弯曲段较长（约的弯曲段较长（约15m），对煤层地质条件变化的），对煤层地质条件变化的适应性差；此外，
18、无链牵引机构使机道宽度增加约适应性差；此外，无链牵引机构使机道宽度增加约100mm，加长了支架的控顶距离。加长了支架的控顶距离。（3）.牵引部传动装置：牵引部传动装置：v 电牵引是由单独的牵引电动机经齿轮传动驱动电牵引是由单独的牵引电动机经齿轮传动驱动牵引机构的。根据牵引电动机的型式可以分为直流牵引机构的。根据牵引电动机的型式可以分为直流电牵引和交流电牵引两类。直流电牵引是用晶闸管电牵引和交流电牵引两类。直流电牵引是用晶闸管调速装置改变加在牵引直流电动机电枢回路的电压调速装置改变加在牵引直流电动机电枢回路的电压或磁通来实现采煤机牵引速度的无级调速。交流电或磁通来实现采煤机牵引速度的无级调速。交
19、流电牵引采用的电动机是三相交流鼠笼式感应电动机，牵引采用的电动机是三相交流鼠笼式感应电动机，利用变频调速装置改变供给交流电机电源频率和电利用变频调速装置改变供给交流电机电源频率和电压来实现电机调速，从而达到改变牵引速度的目的。压来实现电机调速，从而达到改变牵引速度的目的。3、电动部：、电动部：v 采煤机的电器部分由三个独立的电控箱采煤机的电器部分由三个独立的电控箱共同组成，系统采用了可编程控制器共同组成，系统采用了可编程控制器（PLC）、中文液晶显示、系统的工作状态中文液晶显示、系统的工作状态和监测到的故障情况，直接转矩和监测到的故障情况，直接转矩（DTC）变变频调速技术和信号传输技术，来共同
20、控制两频调速技术和信号传输技术，来共同控制两台台300KW的截割电机的截割电机，两台两台40KW牵引电机，牵引电机，一台一台7.5KW的油泵电机的运行状态。采煤机的油泵电机的运行状态。采煤机电气系统采用了电气系统采用了“一拖一一拖一”的控制方法。的控制方法。4、采煤机的附属装置：、采煤机的附属装置：v1）.调高装置调高装置2）.喷雾降尘装置喷雾降尘装置v喷雾灭尘就是用喷嘴把有一定压力的水高度扩散，使其雾化，形成把粉尘源与外界隔离的水幕。v喷雾有内喷雾和外喷雾两种方法。3）.防滑装置防滑装置4）液压制动器：）液压制动器：5）电缆拖移装置）电缆拖移装置v电缆拖移链如图所示，由框形链夹4、扁链夹2、
21、销轴1、挡销3和弯头5组成。拖移链由若干段链节组成，每段链节包括7个链夹，长度0.707m,链节间用销轴1铰接，使之可以弯曲。首段链节通过弯头5连接到采煤机右端电气接线箱特设的电缆架上。为了能使这段链节平放到电缆槽中以防止侧向弯曲和扭绞，首段链夹采用扁链夹。链夹的采空区一侧是开口的，将电缆和水管由此放入后，打入挡销3防其脱出。6）底托架：）底托架：v 底托架是采煤机的机座，将牵引部、截割底托架是采煤机的机座，将牵引部、截割部和电动机用螺栓固定在底托架上组成一个部和电动机用螺栓固定在底托架上组成一个整体，并利用底托架下面铰接的四个滑靴在整体，并利用底托架下面铰接的四个滑靴在刮板输送机上滑行。采煤机一般用铸钢底托刮板输送机上滑行。采煤机一般用铸钢底托架，结构坚固，自重大，降低了采煤机的重架，结构坚固，自重大，降低了采煤机的重心，使其运行平稳。心，使其运行平稳。
