[实用新型]可截割硫化铁结核体的薄煤层采煤机

说明书

技术领域

本实用新型属于采煤机械领域，它涉及一种薄煤层采煤机，具体的说是一种可截割硫化铁结核体的薄煤层采煤机。

背景技术

目前在我国大部分地区，薄煤层储量丰富，仅兖州矿区范围内，薄煤层地质总储量2.7亿吨，可采总储量1.78亿吨，占整个矿区可采贮量的41％。现采薄煤层主要是石碳系太原群16上和17两层煤，煤层厚度都在1m左右，分布范围广，赋存稳定。但煤层结构极为复杂，普遍含有硫化铁结核和硬夹矸。多年来一直沿用炮采工艺。由于硫化铁结核的影响，还没有实现从落煤到装煤等全过程机械化，严重阻碍了生产效率和煤矿安全。

国内外薄煤层实现机械化开采的实例很多，包括采煤机和刨煤机等。但是，在兖州矿区16层(厚0.9～1.4m)和17层厚(0.8～1.2m)的煤层，并且含有块状(200mm左右)硬度较大(f＞8.4)硫化铁结核薄煤层情况下，实现生产全过程机械化，特别是落煤工序的机械化，国内外尚为空白。

随着我国国民经济和煤化工产业的发展，煤炭价格不断提高，高含硫的16上、17层煤价值得到了进一步提升，同时高含硫煤种又是煤化工生产甲醇和醋酸的重要原料。为此，如何实现16上和17层煤开采的全过程机械化，显得更加迫切，并且意义重大。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种结构简单合理，能够实现薄煤层开采的全过程机械化，劳动效率高的可截割硫化铁结核体的薄煤层采煤机。

本实用新型的目的是这样实现的，该采煤机包括由左牵引部、右牵引部、电控箱和液压箱构成的主机体，通过销轴铰接在主机体上的左摇臂和右摇臂，设置在左摇臂上的左旋滚筒，设置在右摇臂上的右旋滚筒；其特征在于：所述的左旋滚筒和右旋滚筒采用的是可截割硫化铁结核体的滚筒，在左摇臂和右摇臂上分别并列设置有两个电机，左摇臂和右摇臂上设置的截割行星头的外形尺寸R为Ф460mm，H为460mm，主机体电控箱上设置一个智能控制装置、主机体液压箱上设置一个牵引调速控制装置用于控制采煤机的牵引速度和运行方向、主机体与左摇臂支臂和右摇臂支臂之间连接有通过液压系统控制的调高油缸用于控制摇臂升降。

所述的液压系统由主泵、带电磁铁换向阀、左马达、右马达、牵引调速机构、粗过滤器、精过滤器、电磁阀组、制动器、平衡阀、压力表、油箱、左调高油缸、右调高油缸连接组装构成。

所述的智能控制装置由工控机、PLC可编程序控制器、编码器、输入模块、本安电源、传感器、电磁阀组、非本安电源、调速油缸组装连接构成。

本实用新型由于采用上述结构具有以下优点：

1、为保证采煤机的可靠性和技术可行性，本实用新型实现了在小的空间环境下，科学合理平衡配套设备(采煤机、运输机、液压支架)之间的几何参数，与设备能力之间的关系。特别是在保证过煤空间、过机空间、人员工作空间前提下，既优化减小了采煤机的外形尺寸，又保证了采煤机有足够的落煤(结核体)能力和提高了设备可靠性。

2、由于本实用新型采煤机具有足够的截割能力，所以实现机械化落结核体。煤层所含硫化铁结核体(最大250×200×140mm)，硬度(f＝8.4～12)，而且层理节育极不发育。因此，采煤机落结核体的方式与采煤方式完全不同。由于结核体的强度远高于其包裹体——煤体的强度，而结核体又不是很大，当滚筒截齿接触到结核体时，在足够大的截割力和冲击力及滚筒的快速旋转，小进给量条件下，结核体将被切割，同时其包裹体——煤体在反复强大压力下，其整体性已受到破坏，最终当结核体被切割大约一半左右时，连同煤体一起脱落下来。

3、本实用新型采用单摇臂双电机结构，双电机功率110KW，在不增大电机高度外形尺寸的前提下，保证了过机空间和过煤空间。提高截割电机的过载能力，双电机的同步转差率不大于3‰，使电机匹配更趋于合理。

4、在滚筒直径允许的范围内，尽量采用大直径行星头，优化齿轮设计参数，提高齿轮的制造精度减少齿根应力集中，增强齿根抵抗冲击载荷的能力。摇臂壳采用合金铸钢，增加摇臂壳强度和抵抗割煤时冲击的能力。

5、截割部增设离合扭矩轴，其作用是遇有突然增大的载荷，达到一定负荷后自行剪断，保护机内零件。过载剪断面积的确定，根据计算机仿真模拟结果及电机的过载能力综合考虑，并做出几种不同断面的样品，通过台架试验，最后确定之。

6、加重机体重量，防止机器振动。主机体、摇臂和滚筒重量与同类采煤机相比较。重量有显著增加。