综采工作面设备综述

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1、 培训任务目标 一、初步了解综采工作面的设备配套 二、能够辨识综采设备基本结构组成 三、初步掌握设备特性及工作原理 综合机械化采煤是指采煤工作面中采煤机、可弯曲刮 板输送机和自移液压支架等主要设备组合配套。 采煤的主要工序如破煤、装煤、运煤、支护和管理顶 板等过程全部机械化，此外，顺槽运输采用带式输送机也实 现了相应的机械化。 一、液压支架 液压支架是以高压液体为动力，由若干液压 元件（油缸和阀件）与一些金属结构件按一定连接 方式组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面 设备。 （一）液压支架的作用 液压支架是用来有效而可靠的支撑和控制工 作面顶板，同时还能前移和推进工作面输送机，与采 煤机、

2、输送机配套使用，实现了落煤、装煤、运煤、 支护和放顶回采工艺过程的全部机械化，即所谓的综 合机械化采煤。 （二）液压支架的结构组成 组成：液压支架由承载结构件、执行元件、控 制和操纵元件、辅助装置、传动介质组成 （二）液压支架的结构组成 1、承载结构件 （1）顶梁：是直接与顶板相接触，并承受顶板岩石载荷的支 架部件。 （2）掩护梁：是阻挡采空区冒落矸石不涌入工作面空间，并 承受冒落矸石的载荷，以承受顶板水平推力的部件。 （3）底座：是直接与底板相接触，传递顶板压力到底板并承 受顶板压力的支架部件。 2、执行元件 （1）立柱：主要用于承受顶板载荷和调节支护高度的液压缸 。 （2）千斤顶：除了立柱

3、以外的各种油缸，主要来完成推移刮 板输送机、移设支架和支架的调整和各种保护动作等。 千斤顶有推移千斤顶、前梁千斤顶、侧护千斤顶、平衡 千斤顶、护帮千斤顶等。 （二）液压支架的结构组成 3、控制和操纵元件 液压支架中的控制元件，根据阀在液压系统中的作用不 同可分为： （1）操纵阀：主要完成液压系统中的油路控制，实现液压执行 元件的最终工作过程。 （2）安全阀：主要是防止液压执行元件（立柱、千斤顶）过载 ，保证液压执行元件安全可靠的工作。 通过安全阀可以保证支架的可缩性和恒压性，当立柱支撑 的顶板压力超过立柱的工作阻力时，安全阀就溢出乳化液，立 柱回缩保持支架的恒阻性。 （3）液控单向阀：主要实现

4、液压执行元件（立柱、千斤顶）的 闭锁。 液压支架是依靠高压液体、立柱和相应的动力 千斤顶可实现升架、降架、推溜、移架四个基本动 作。 （三）液压支架的工作原理 p o 8 7 1 2 3 4 5 6 9 液压支架工作原理 1-顶梁 2-立柱 3-底座 4-推移千斤顶 5-安全阀 6-液控单向阀 7-推移千斤顶方向控制阀 8-立柱方向控制阀 9-刮板机 液压支架升降过程 动画演示 推溜移架演示 （四）液压支架的特点 具有结构强度高、支护性能好、移架 速度快、安全可靠等优点，能使采煤工作面 达到高产量、高功效和高回采率，减轻劳动 强度，降低成本和掘进率，实现安全生产。 二 采煤机 牵引机构是采煤机

5、的重要组成部分，担 负着移动采煤机并进行调整与保护的任务。是牵 引动力的输出装置，它牵引采煤机沿工作面方向 穿梭工作。 1、牵引部： A、有链牵引机构 B、无链牵引机构 （1)牵引机构的类型： (一)采煤机的组成及作用 链轮-链轨型 牵引圆环链通过张紧装置固定在输送机的 机头和机尾架上，主链轮旋转与牵引链啮合滚动， 带动采煤机上下运行。 齿轮-销轨型 采煤机牵引部的驱动轮与铺设在工作面输 送机槽帮上的圆柱销齿轨啮合，使采煤机移动。 销轮-齿轨型 由装在底架内的驱动滚轮与固定在输送机上的 齿轨啮合而移动采煤机。 动画演示 1）有足够大的牵引力，使采煤机能顺利割煤和爬坡。 2）牵引速度一般为010

6、m/min，而且能无级变速，适应不同的 煤质条件下的工作。 3）采煤机电动机转向不变时，通过换向机构，能实现双向牵引 。 （2）牵引部所具有的特点： 4）采煤机牵引可以根据电机负荷和液压变化进行自动调节，以 充分发挥采煤机的最大效能。 5）有过载保护装置，当机器超过额定幅在时，能够自动停止 牵引，以保护机器。 （3）牵引传动装置 将采煤机电动机的能量传到驱动轮上并实现调速 A、机械牵引 1）牵引部传动装置按传动类型： 机械牵引采煤机制造简单、结构紧凑且简单 、定比传动、运行可靠、维修方便的特点。但对煤 层条件变化适应性较差，不能实现无级调速。 B、液压牵引 液压牵引采煤机是利用液压传动来驱动牵

7、引 部。液压传动具有体积小、重量轻、惯性小、转矩 大、运行平稳，易于实现无级变速、换向、停止和 过载保护，便于操作和实现自动调速，应用较多。 电牵引采煤机是通过对专门驱动牵引部的电 动机调速，从而调节牵引速度的采煤机。 C、电牵引 1）牵引部传动装置按传动类型： 截割部的作用是将电动机的动力经过减速后， 传递给截煤滚筒，以进行割煤，并且通过滚筒上的 螺旋叶片将截割下来的煤装到工作面输送机上。 （1）采煤机截割部的组成 截割部有固定减速箱、摇 臂、滚筒及滚筒调高装置组 成。 2、截割部 （2）采煤机截割部的特点 （1）截割部均采用机械传动。 （2）在截割部减速箱中一般都有一对可更换的快速齿轮，通

8、 过改变齿数，可以改变滚筒的转速。 （3）在电动机和滚筒之间的传动装置中都有一离合器。采煤 机调动和检修，或试验牵引部时需打开离合器，使滚筒停止 转动，当采煤机停止工作时，为人员安全，也需要将滚筒与 电动机断开。 （4）为使采煤机能自开缺口，截割滚筒一般都伸出机身长度 一定的距离，所以多采用摇臂的形式。 （5）为适应煤层厚度和煤层的起伏变化，专门由一套单独的 辅助液压系统，用来实现滚筒高度的调整和挡煤板的翻转。 （3）采煤机截割部的传动装置 将采煤机电动机的动力传递到滚筒上，以满足 滚筒扭矩和转速的需要；同时传动装置还要适应滚筒 调高的要求，使滚筒保持适当的工作位置。 1）截割部常见的传动方式

9、 a、电动机固定减速箱摇臂（不含行星齿轮）滚筒 b、电动机固定减速箱摇臂行星齿轮传动滚筒 c、电动机减速器滚筒 d、电动机摇臂行星齿轮传动滚筒 这种方式传动简单，摇臂从固定减速箱端部伸出，支撑 可靠，强度和刚度好，但摇臂下降位置受输送机限制，卧底量 小。 a、电动机固定减速箱摇臂（不含行星齿轮）滚筒 这种方式在滚筒内装了行星齿轮传动后，简化了传动系 统，但筒壳尺寸加大，适合于中厚煤层采煤机。 b、电动机固定减速箱行星齿轮 滚筒 这种方式取消了摇臂，靠电动机、减速箱和滚筒组成的截割 部来调高，使齿轮数大大减少，即可的强度、刚度增大，并可获 得较大的调高范围，还可使机身长度大大缩短，有利于采煤机开

10、 缺口等工作。 c、电动机减速器滚筒 这种传动方式由于电动机轴和滚筒轴平行，取消了易损坏的 锥齿轮，传动简单，调高范围大，机身长度小。（新的电牵引采 煤机都采用这种方式）。 d、电动机摇臂行星齿轮传动滚筒 (4)滚筒和截齿 (5_1)滚筒的结构 螺旋滚筒是滚筒采煤机的截割机构，用来落煤 和装煤。 a、滚筒主要有轮毂、叶片 、端盘组成。 螺旋叶片和端盘有齿座 ，上面装有刀形截齿和镐 形截齿，叶片内有内喷雾 水道，叶片上两齿座之间 装有内喷雾喷嘴。 b、螺旋滚筒一般为铸焊结构，即齿座、筒毂和端盘是单独 铸造和锻造的，加工后和叶片组焊成一体。 （5_2）截齿 a 、扁形截齿 u扁形截齿：沿滚筒半径方

11、向安 装，又称径向截齿或刀型截齿 u适用：可用于截割各种硬度 的煤，破煤效果好 对于扁形截齿用柱销将其固 定在齿座上，为防止柱销外移和 转动，再用弹簧钢丝定位； b、镐形截齿 u镐形截齿：沿着滚筒的切向方向安装，又称切向截齿 u适用：用于脆性、裂隙多的煤层 （5）滚筒调高装置 由一套单独的辅助液压系统来完成对滚筒高度的调整 。 动画演示 3 电气部 由电动机和电气控制箱组成 4、辅助装置 底托架是支撑采煤机整个机体的一个整体。底托 架与输送机之间具有足够的过煤空间。 冷却喷雾装置中喷雾主要作用是降尘、湿润、冷 却截齿、扑灭滚筒截割时可能产生的火花、稀释有害气 体的浓度等。冷却系统用于冷却电动机

12、、截割部、液压 牵引部。 喷雾冷却系统 1左截割部；2牵引部；3冷却器；4中间箱；5电动机；6右截割部； 7电缆接线箱；8总水阀；9过滤器；10水分配器；11压力表；12电控箱 喷雾冷却系统 1、喷雾系统有内喷雾和外喷雾。 2、冷却系统用于冷却电动机、截割部、液压牵引部。 三、刮板输送机 刮板输送机是由绕过机头链轮和机尾滚轮（或机尾链轮） 的无机循环的刮板链作为牵引机构，以溜槽作为煤炭的承载机 构。启动电动机，经联轴节和减速器传动链轮，从而驱动刮板 链连续运转，将装在溜槽中的煤由机尾推运到机头处卸载转运 。 （一）刮板机的工作原理 （二）刮板机的主要类型 刮板输送机适用于煤层倾角不超过25的采

13、煤工 作面。 综采工作面时，刮板机的适用煤层倾角一般不超 过10煤层倾角过大时，要采取防滑措施。 在采煤工作面运输平巷和联络巷都可以使用刮 板输送机运送煤炭。 （三）刮板机的使用范围 1、使用圆环链，溜槽间的连接机构有一定的间隙，允 许在水平和垂直方向作一定程度的弯曲，适宜工作面 地板起伏变化和机械化采煤工艺的要求； 24 2、高度和宽度较小，便于装煤，适宜采煤工作面窄小 的条件； 3、货载连续，运输能力大，在工作面任意地点都可以 装煤； 4、结构简单、坚固，便于拆装，伸缩、维护和检修； 5、适用较为广泛。 （四）刮板机的优点 传动装置、刮板链、溜槽、保护装置、紧链装置、推移装置 （三）刮板机

14、的结构 1、电动机：输送机的动力源。 2、联轴节：是电动机和减速器或减速器和机头主轴 间的连接装置。 3、减速器：降低速度增大传递力矩。 4、主轴：是传动装置的主要部件， 接受电动机方向传来的动力，带动牵 引链运动。 1、传动装置 传动装置是刮板输送机的驱动装置。 2、刮板链 刮板链是刮板输送机的牵引机构 刮板链由圆环链和刮板组成，是刮板输送机的 牵引机构及货载推移机构。 3、溜槽 溜槽是刮板输送机牵引链和货载的导向机构及支撑 机构。 溜槽上一般都安装挡煤板，主要是增加装煤 量，加大输送机的运输能力。有些挡煤板敷设电 缆、油管、水管及采煤机导向管。 4、紧链装置 调整输送机的牵引链的松紧程度要

15、合适。 常用的闸带式紧链装置由安装在减速器第二轴 输出端的制动轮、闸带、拉杆、弹簧、偏心轮和手把 等部件组成。 动画演示 5、液压推移装置 推移刮板输送机随着工作面的行进而前移。综 采工作面由于液压支架有移刮板输送机的千斤顶， 故刮板输送机上无需再安设液压推移装置，只要与 液压千斤顶的推移框架相连即可。 一、综采工作面三机设备配套 二、液压支架 1、结构组成：承载结构件、执行元件、控制和操纵 元件、辅助装置、传动介质 2、工作原理：利用液压传动完成升架与降架、推溜 移架等动作。 三、采煤机 1、牵引部 2、截割部 3、电气部 4、辅助装置 5、滚筒调高装置等 四、刮板输送机 1、原理：链传动 2、结构组成：传动装置、牵引链、溜槽与挡煤板等 小结