[发明专利]一种薄煤层采煤机滚筒

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄煤层采煤机滚筒，属于井下采掘设备技术领域，适用于0～1.3m的薄煤层开采。

背景技术

我国的薄煤层分布广、储量大，已探明储量占煤炭总储量的20％之多，随着我国煤炭资源的消耗和中厚煤层的减少，薄煤层的开采已引起国内各大矿业集团的高度重视。我国薄煤层煤层厚度小，所能使用的采煤机滚筒直径较小，若采用以往的采煤机滚筒样式，叶片深度受到很大限制，滚筒内的容煤空间很小，滚筒装煤率远远低于中厚煤层采煤机滚筒，未装煤成为机道浮煤，需要人工进行清理，不仅降低了煤炭开采效率，增加了工人劳动强度，还带了生产安全隐患。除此之外，薄煤层采煤机滚筒的工作环境恶劣，截齿齿座磨损严重，截齿齿座磨损失效后采煤机滚筒将无法正常使用。基于以上原因，需要对滚筒的滚筒结构形式展开研究，设计和研制一种新的结构形式的滚筒。目前国内采煤机滚筒的筒毂为圆柱型、梯型或锥型，叶片截面呈规则的矩形，截齿齿座位于叶片外缘且采用焊接连接形式。此种形式的薄煤层滚筒装煤性能差、齿座磨损后井下无法修复，不适合薄煤层的煤炭开采。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提供一种薄煤层采煤机滚筒，提高薄煤层采煤时的滚筒装煤率。

技术方案：一种薄煤层采煤机滚筒，包括端盘、筒毂、螺旋叶片、截齿齿座、截齿，所述筒毂的直径由滚筒底部向端盘方向呈双曲正弦形式增加。

进一步的，所述截齿齿座设置于螺旋叶片的迎煤侧以及端盘上，所述截齿安装于截齿齿座上，所述截齿的合金头位于螺旋叶片包络范围外，所述截齿的合金头以下部位均位于螺旋叶片包络范围内。

进一步的，所述螺旋叶片的厚度由其靠近筒毂处向螺旋叶片边缘递减，所述螺旋叶片截面迎煤侧边线呈弧线，螺旋叶片截面背煤侧边线呈直线，螺旋叶片截面背煤侧边线由螺旋叶片根部偏向于端盘方向且与筒毂截面内侧柱线的夹角为70°～80°。

进一步的，所述螺旋叶片的边缘处嵌有方形齿座固定板，所述截齿齿座通过固定螺栓固定于方形齿座固定板上，所述截齿齿座上表面和截齿齿座下表面为六边形，所述六边形的对角角度相等，截齿齿座下表面开有对称于截齿轴线的螺纹孔，所述螺纹孔的数量大于等于四个，所述螺纹孔均位于垂直于截齿轴线的截齿齿座下表面对角线上，靠近截齿的螺纹孔与截齿轴线的距离大于等于截齿齿柄半径的1.5倍。

有益效果：本发明的滚筒适用于煤层厚度1.3米以下、走向倾角20°以下的薄煤层开采。本发明的薄煤层采煤机滚筒筒毂外侧面呈弧面，筒毂直径由滚筒底部到端盘呈双曲正弦形式增加，使滚筒内部空间变化符合滚筒装运过程中的煤量的分布规律，由于此种空间变化使得煤体在输送过程中能够时刻保持稳定的轴向推挤力且在纵向上又有足够的自由空间，从而提高了滚筒装煤率。

螺旋叶片上的截齿采用超前布置的方式安装在螺旋叶片的迎煤侧，即截齿布置于叶片前端迎煤侧，避免工作时螺旋叶片截割煤岩。螺旋叶片的直径略小于采煤机滚筒的直径，即螺旋叶片上的截齿只有合金部分位于螺旋叶片包络范围外，由于截齿外露量极小，从而增大了螺旋叶片深度，使叶片与未剥离煤壁间间隙较小，进一步提高了滚筒装煤率。

螺旋叶片厚度由根部向叶片边缘递减，螺旋叶片剖面的迎煤侧呈弧线，且螺旋叶片剖面的背煤侧呈直线，螺旋叶片截面背煤侧边线由螺旋叶片根部偏向于端盘方向且与筒毂截面内侧柱线的夹角为70°～80°，提高了煤体在叶片径向上的运动能力，增加了煤体在滚筒周向上运动轨迹长度，有利于煤体从滚筒末端排出，从而提高滚筒装煤率。

截齿齿座采用可拆卸形式，部分截齿齿座通过固定螺钉安装于端盘上，部分截齿齿座通过固定螺钉固定在嵌入螺旋叶片边缘的齿座固定板上，此种形式便于截齿齿座磨损后的更换操作，提高了滚筒的使用寿命；本发明中截齿齿座的外形及螺纹孔的开设方案保证了齿座固定的稳定性。

附图说明

图1是本发明的薄煤层采煤机滚筒仰视图；

图2是本发明的薄煤层采煤机滚筒主视图；

图3是双曲正弦曲线；

图4是本发明的齿座安装图；

图5是本发明的齿座安装剖面图；

图中：1-筒毂；2-方形齿座固定板；3-固定螺栓；4-螺旋叶片；5-截齿齿座；6-截齿；7-端盘；11-筒毂外轮廓线；12-筒毂截面内侧柱线；41-螺旋叶片截面背煤侧边线；42-螺旋叶片截面迎煤侧边线；51-螺纹孔；52-截齿齿座上表面；53-截齿齿座下表面；61-截齿合金头；62-截齿齿柄；63-截齿轴线。

具体实施方式