2-4采煤机选型设计.ppt

* * 第四章 采煤机技术参数及其选型 第一节 采煤机主要技术参数 采煤机的主要技术参数规定了采煤机的适用范围和主要技术性能，它们既是设计采煤机的主要依据，又是综合机械化采煤工作面成套设备选型的依据。 一、截齿受力 截齿截割煤岩的载荷是随机的，具有平稳随机函数的性质。截割阻力和推进阻力的分布函数和分布密度属Г分布，侧向力属于正态分布。螺旋滚筒的载荷谱也是随机的，当同时截割的截齿数np≥8时，总载荷属正态分布。截割阻力、推进阻力、侧向力的数学期望值（均值）、方差、相关系数和变差系数，都可按概率统计方法进行分析。 第一节 采煤机主要技术参数 单齿截割阻力公式都从Z=Ah最基本公式出发，然后考虑各种影响因素，乘以影响系数。 1．截齿上的切割力(或截割阻力)Z 当截齿为锐齿时 当截齿为钝齿时 Z—磨钝截齿的截割力，N；Z0—锐利截齿的截割力，N；A—截割阻抗，/mm；h—截齿切削深度，cm；b—截齿切削宽度，cm；B—煤岩脆性程度指数；θ—截齿安装角，(o)；t—设计截线距，cm；t0—最佳截线距，cm；S—截齿尖磨损断面在截割平面上的投影面积，cm2；f—截割阻力系数，f=0.38～0.42(切削深度大时取大值)；K1—截齿截角的影响系数，可查表；K2—截齿配置方式的影响系数，顺序式取1，棋盘式取1.2。 2．截齿上的径向力(推进阻力)Y 锐利截齿的径向力 (0.5～0.7)Z0 N 截齿磨钝后的径向力 N K—作用在锐利截齿上的推进阻力与截割阻力的比值。对采煤机来说，一般取K=0.5～0.7，切屑厚度大、煤的脆性程度高时取小值； K3—平均接触应力对单向抗压强度的比值，K3=0.8～1.5； σy—煤的单向抗压强度，MPa； Sd—截齿磨损面积，按截齿磨损表面在截割平面的投影面积计，mm2。 第一节 采煤机主要技术参数 截齿在截割过程中受切削断面形状、刀具形状及被破碎煤岩的均匀性等影响，作用在截齿两侧的力存在差异，可以表示为截割阻力、切屑厚度和切削宽度等的函数，即作用在截齿上的侧向力X0为 截齿顺序式排列时： 截齿棋盘式排列时： 第一节 采煤机主要技术参数 二、滚筒受力 有了单个截齿的负荷，滚筒的平均负荷就可叠加得到。以前滚筒为例，第i个截齿所受到的截割阻力、推进阻力和侧向力分别为Zi、Yi、Xi，而Rx、Ry、Rz分别表示滚筒所有参加截割的截齿受力沿x、y、z坐标轴的分力之和 第一节 采煤机主要技术参数 滚筒截割阻力矩 滚筒截割消耗功率 滚筒截割比能耗 第一节 采煤机主要技术参数 三、截割高度 采煤机工作时在工作面底板以上形成空间的高度称为截割高度。采煤机的截割高度应与煤层厚度的变化范围相适应。 第一节 采煤机主要技术参数 采煤机说明书中的“截割高度”，往往是滚筒的工作高度，而不是真正的截割高度。 考虑到顶底板上的浮煤和顶板下沉的影响，工作面实际截割高度要减小，一般比煤层厚度Ht小0.1～0.3m。为保证采煤机正常工作，截割高度H范围为 Hmax = (0.9～0.95)Htmax Hmin = (1.1～1.2)Htmin 下切深度是滚筒处于最低工作高度时，滚筒截割到工作面输送机中部槽底以下的深度，要求一定的下切深度以适应工作面调斜时割平底板，或采煤机截割到输送机机头和机尾时能割掉过渡槽的三角煤。 第一节 采煤机主要技术参数 四、截深 采煤机滚筒切入煤壁的深度称为截深，与滚筒宽度相适应。截深决定着工作面每次推进的步距，是决定采煤机装机功率和生产率的主要因素，也是与支护设备配套的一个重要参数。 截深与截割高度关系很大。截割高度较小，工人行走艰难，采煤机牵引速度受到限制，为保证适当生产率，宜用较大截深。反之，截割高度很大时煤层容易片帮，顶板施加给支护设备的载荷大，此时限制生产率的主要因素是运输能力。 第一节 采煤机主要技术参数 截深选择还要考虑煤层的压张效应。 当被截割煤体处于压张区内时，截割功率明显下降。一般压张深度为煤层厚度的0.4～1.0倍。脆性煤取大值，韧性煤取小值。 截深为煤层厚度的1/3时，截割阻力比未被压张煤的截割阻力小1/3～1/2。为充分利用煤层压张效应，中厚煤层截深一般取0.6m左右。大功率电牵引采煤机向大截深方向发展，0.9m左右，部分截深达1.2m。 加大截深目的：提高生产率，减少液压支架的移架次数。但加大截深造成工作面空顶距加大→提高移架速度和牵引速度，并做到及时支护。 当用单体支柱支护顶板时，金属顶梁的长度应是采煤机截深的整数倍。 第一节 采煤机主要技术参数