更新时间:2024-05-08 18:16
钻削式采煤机是以钻削头为主要工作机构的采煤机。用于开采缓斜长壁薄煤层,适用于截割硬煤,具有出煤块度大、产生粉尘少等优点,但机身长、结构复杂、调高范围小和不能自开切口。
由截割部、行走部、电动机和辅助装置 组成。截割部包括工作机构及其机械传动装置。行走部 包括行走机构、调速系统和机械传动装置。
钻削头是主要工作机构,分为单环形和多环形两 种。单环形钻削头的环形体端头焊有呈不同倾角的齿 座,并装有截齿,钻削头转动时截齿在煤体上截割出一 定宽度的环形截槽。当截槽达到一定深度,安装在环形 体内壁和底部的截齿将环形截槽内的柱状煤破碎成块 状,煤块从环形体两侧的装煤口抛向工作面输送机。由 于钻削头的直径是固定的,不能适应采高的变化,以及 四角的弧形煤需要清除,因此,常常辅以顶截盘、底截 盘、立截盘等辅助工作机构。顶截盘可升降,立截盘可 摆动以适应采高的变化。多环形钻削头有同心多环和 不同心多环两种。同心多环钻削头的结构与单环形类 似,只是外环形成的柱状煤通过内环的截齿破碎。不同 心多环钻削头的截齿在钻削头上按径向布置。相邻两 钻削头的工作区域有一部分是重叠的,上下弧形煤由 辅助工作机构削平。装煤机构是一条装有装煤刮板的 闭合铰接链,它一般兼有辅助工作机构的功能。机械传 动装置按钻削头和辅助工作机构所要求的截割速度和 运动方向传递电动机的动力,一般都采用齿轮传动,不 能变速。行走机构过去用链牵引,现代采用无链牵引。 调速系统一般采用液压传动,使牵引速度能够在工作 过程中调节。机械传动装置根据所要求的牵引速度和 运动方向传递动力,一般都采用齿轮传动。电动机为箱 形结构,两端出轴,分别驱动截割部和行走部,并用连 接螺栓把三者固定成一体。现代单环形钻削式采煤机 的电动机功率为200kW,最大牵引速度7.3m/min,牵 引力300kN。
单环形钻削式采煤机于20世纪50年代初 出现于英国,由于其本身的缺点,始终没有获得大面积 推广。多环形钻削式采煤机在美国和前苏联都曾研制 和使用过,现已淘汰。
该机靠4个滑靴骑在工作面刮板输送机上工作,靠煤壁侧的两个滑靴支撑在输送机的铲煤板上,靠采空侧的两个滑靴支撑在输送机的槽帮上,并起导向作用,使采煤机不致脱离销轨。牵引传动部的13齿链轮与安装在中部槽上的销排相啮合,为采煤机行走提供动力。截割部安装在主机架两端,由摇臂和截割滚筒组成,摇臂将动力传递给截割滚筒,驱动滚筒旋转,实现采煤机的落煤和装煤。电气控制系统采用工业可编程控制器,监测系统采用工控计算机,传动系统采用自回馈制动变频器,显示系统采用6英寸真彩液晶屏,操作系统采用遥控器。
由于采煤机是以旋转工作机构破煤,运行环境较为恶劣,受力较大,常会出现传动部位零部件的机械磨损,如采煤机伸缩筒轴承位磨损、采煤机减速机箱体内孔轴承室磨损、采煤机铰接销孔冲击磨损、采煤机滚筒煤截齿齿座内孔磨损等。
出现上述问题后,企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复,但两者均存在一定弊端:补焊高温产生的热应力无法完全消除,易造成材质损伤,导致部件出现弯曲或断裂;而电刷镀受涂层厚度限制,容易剥落,且以上两种方法都是用金属修复金属,无法改变“硬对硬”的配合关系,在各力综合作用下,仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法,而应用较多的有美嘉华技术体系,其具有超强的粘着力,优异的抗压强度等综合性能,可免拆卸免机加工。既无补焊热应力影响,修复厚度也不受限制,同时产品所具有的金属材料不具备的退让性,可吸收设备的冲击震动,避免再次磨损的可能,并大大延长设备部件的使用寿命,为企业节省大量的停机时间。在国内针对采煤机故障的维修中,也逐步取代了传统的维修方法。
近年来,我国采煤机械产业发展迅猛,截止2010年全国采煤机械生产企业已多达24家,产销量约800多台,产能达到1500台左右。从国内煤机竞争态势来看,我国煤机制造企业受计划经济时代影响发展缓慢,不仅技术水平较低,而且产品单一。虽然近年技术提升很快,但是与国外煤机巨头相比,我国煤机装备整机的可靠性和稳定性仍然不强,缺乏行业的顶尖品牌,在资金实力和技术研发能力上与国际先进水平还有一段差距,在露天煤矿采掘设备的生产方面与国外差距较大,大而不强是我国煤机行业当前的真实写照。
当前我国煤机产能过剩的整体态势已经形成,产品竞争必然转向品牌竞争,推动国内煤机行业的兼并重组,从而做强品牌是我国煤机企业实现突围的必然之举。为此,国家需要在政策等方面加强引导,从而推动我国尽快淘汰落后产能,实现煤机产业的健康发展。中国煤炭行业实施的资源整合、大集团战略尤其是13个煤炭基地的建设,对煤机行业打造品牌、产品升级换代等将产生巨大的推动作用。这些措施在提供巨大市场机遇的同时,也会促进整个煤机行业市场的重新洗牌。目前煤炭行业机械化率约70%,但综采率比较低,约为44%,而世界国家的煤炭综采率超过80%,甚至达100%,煤炭行业的综采化还有很大的空间。