久益JOY采煤机工作原理

第三章采煤机摇臂组装工艺↙第一节概述↙第二节采煤机的组成及工作原理↙返回第一节概述世界第一台直流电牵引（他励）采煤机是由德国艾柯夫公司1976年研制的EDW-150-2L型采煤机。1976年11月15日在奥地利特里美卡尔姆矿使用成功，最高月产33590T，工作面效率41.1-48.6T/工，事故率是液压牵引的1/5，显示出电牵引的优越性。1980年5月EDW-450L型电牵引采煤机投入使用，平均日产8015T，比使用EDW-300L型液压牵引采煤机的产量高出50%-70%。美国JOY公司于1976年研制出1LS（串励）电牵引采煤机。到1990年生产出了6LS大功率采煤机。1996年生产出6LS05型采煤机，其截割电机功率为2*610KW（7LS06为2*750KW），牵引电机功率为2*110KW，破碎机电机功率为110KW，泵电机电机功率为30KW，总装机功率为1580KW（7LS06为1860KW），是目前世界功率最大的采煤机（现在又研发投入神东的7LS06型采煤机采用交流变频发动机,总装机功率达1860KW）。一、电牵引采煤机的发展返回近年来电牵引采煤机的使用日趋增多：1991年报道美国电牵引采煤机占采煤机总量的65%，德国51%，澳大利亚46%；1994年美国98.7%，只有一台液压牵引采煤机。我国也重视电牵引采煤机的发展，1987年从美国JOY公司引进了3LS直流电牵引采煤机2台，在鹤岗矿务局使用；1996年从美国JOY公司引进了6LS直流电牵引采煤机，在神府公司大柳塔矿使用，1996年3月19日四点班产煤111869T，达到国际先进水平。1990年我国鸡西煤矿机械厂生产了MG463DW型直流电牵引采煤机；1994年西安煤矿机械厂生产了MXA-380型直流电牵引采煤机，1996年生产了MXB-880型直流电牵引采煤机。在电牵引采煤机的发展中，许多国家先是发展直流电牵引采煤机，逐步又发展交流变频调速电牵引采煤机。直流电牵引技术能满足采煤机牵引特性（恒扭矩-恒功率）要求，调速平稳，能四象限运行，适应大倾角工作面的运行，系统简单，但存在火花、碳粉、更换电刷和换向器，过载能力较低、机身宽、机身较长等缺点。交流调速技术发展很快。大规模专用集成电路的PWM模块，微机实现的PWM软件，解决了交流调速中PWM实现的关键技术，使系统简单，体积小，可靠性大大提高，成本也不断下降。交流调速技术在国内外正在替代直流调速，交流伺服系统已成为目前发展的主流方向。返回交流变频调速电牵引采煤机与直流调速电牵引采煤机相比有如下优点：①鼠笼型电动机结构简单，体积小，重量轻，坚固耐用，运行可靠，维护方便，价格低廉。②无碳刷和换向器，无火花和碳粉，耐震动，维修量小。③过载能力大。鼠笼型电动机的过载系数（最大转矩与额定转矩之比）为1.8-2.5，而中小型直流电动机的过载系数小于1.6。返回二、电牵引采煤机的优点1、牵引特性较好，调速平稳性好，牵引特性曲线可长时间的保持稳定。2、机械传动效率高电牵引没有能量多次转换问题，总效率可达0.9以上，而液压牵引一般在0.65-0.70。3、牵引力大、牵引速度高液压牵引性能指标的提高，必须采用大功率液压泵和马达，其寿命短，可靠性较差，也限制了截割功率的增大。电牵引采煤机的牵引力可达950KN（7LS06更大）；牵引速度截割时8-12m/min，最大可达25m/min；装机总功率已达1860KW（7LS06），而液压牵引为1000KW（PAN-DA），所以创世界纪录的都是电牵引采煤机，其牵引速度和可用率都高于液压牵引的采煤机。4、工作可靠性很高电牵引采煤机可用率6LS15为97%，液压牵引采煤机的可用率一般在50%-60%以下。返回5、易于实现微机自动控制微机控制的功能齐全、计算速度快、与电牵引电控的点参数容易配合，因此，易于实现工况监测、电机保护、故障诊断、数据显示，特别是动态响应很快。6、机械传动和结构较简单电牵引采煤机采用了多电机和独立驱动、模块式结构设计，使传动系统和结构简化。特别是截割电动机横向布置，取消了寿命较短、传动效率较低、加工难度大、调整啮合间隙较复杂的圆锥齿轮。7、生产效率显著提高由于牵引力大、牵引速度高、截割电动机功率大，尤其是事故率非常低，因而使生产率大大提高。返回第二节采煤机的组成及工作原理电牵引采煤机主要由截割部、牵引部、电控箱、附属装置等组成。截割部包括截割部齿轮减速箱和螺旋滚筒，以及螺旋滚筒调高装置和挡煤板。牵引部包括牵引部齿轮减速箱和无链牵引机构。无链牵引系统通常有：链轨式、销轨式和齿轨式三种，适应工作面倾角可达8°，其中链轨式对工作面起伏变化适应性较好。电控箱包括动力电器、直流或交流电牵引调速的控制系统电器，各种保护和故障诊断的控制、状态显示、报警装置等。附属装置包括翻转挡煤板机构、采煤机机身调斜液压缸、滚筒调高液压缸、采煤机导向装置、电动机和减速器以及摇臂的冷却系统、喷雾降尘系统等。一、电牵引采煤机的组成返回采煤机的割煤是通过装有截齿的螺旋滚筒旋转和采煤机牵引运行的作用进行切割的。采煤机的装煤是通过滚筒螺旋叶片的旋转面进行装载的，将从煤壁上切割下的煤运出，再利用叶片外缘将煤抛至工作面刮板运输机溜槽内运走。二、电牵引采煤机的工作原理返回第一节概述↙第二节采煤机总体布置↙第三节截割部↙第四节牵引部↙第五节液压系统↙第六节冷却与供水系统↙第七节采煤机的维护及检查↙返回LS系列采煤机是美国JOY公司研制的系列产品，包括1LS、2LS、3LS、4LS5、6LS03、6LS05、7LS06、7LS2A。LS系列采煤机是一种多电机横向布置、用直流（交流）电动机实现无级（变频）调节牵引速度的采煤机，它具有足够的装机功率，能与不同类型的输送机配套和适应于不同无链牵引方式，其结构坚固可靠，易于维修，采用微机控制及故障诊断等特点。LS系列采煤机在长臂式开采工作面多次创造原煤开采的世界纪录。目前，7LS06采煤机是LS系列采煤机中性能完善、采高范围及装机功率最大的采煤机，已在我公司使用成功。返回在修的7LS06采煤机返回在修的7LS06采煤机返回一、采煤机的使用范围及基本组成（一）、采煤机的适用范围：6LS05采煤机适用于中厚及厚煤层长壁工作面开采，采高范围为2.2-4.5m（φ2.2m滚筒），有效截深为0.865m，滚筒的转速达26r/min（32r/min），装机功率为1580kw，最大牵引力为85T（牵引速度为15m/min时）。7LS06采煤机适用于中厚及厚煤层长壁工作面开采，采高范围为2.2-4.88m（φ2.2m滚筒），有效截深为0.865m，滚筒的转速达26r/min，适应工作面最大倾角8°，采煤机的供电电压为3.3kv，频率为50HZ，双牵引部双轮无链牵引，装机功率为1860kw，牵引速度为20m/min（牵引力62T时），最大牵引力为87T（牵引速度为15m/min时）。返回型号6LS057LS06系列号LWS505、507LWS512采高（m）2．2-4．5（φ2.2m滚筒）2．2-5.4（φ2.7m滚筒）装机功率（KW）15801860生产能力（t/h）2800-3000（φ2.2m滚筒）5450（2.7m滚筒）适应工作面最大倾角8°8°JOY6LS05、7LS06参数表返回型号6LS057LS06系列号LWS505、507LWS512采高（m）2．2-4．5（φ2.2m滚筒）2．2-5.4（φ2.7m滚筒）装机功率（KW）15801860生产能力（t/h）2800-3000（φ2.2m滚筒）5450（2.7m滚筒）适应工作面最大倾角8°8°返回破碎电动机功率（KW）110110泵电动机功率（KW）3030牵引力（他）最大85（牵引速度15.5m/min时）最大87（牵引速度15m/min时）6LS5（7LS06）采煤机由左右摇臂截割装置，左右牵引装置和电控箱五大部分组成。返回其中摇臂截割装置为整体调高，它包括滚筒、齿轮传动箱、截割电机（一侧装有破碎装置）等部分。牵引装置由牵引电动机、齿轮传动箱、牵引链轮机构（即牵引块）及液压泵（包括液压泵电动机）组成。返回返回返回中间电控箱内装变压器、可控硅、真空开关、半导体控制元件及微处理解码器等电气元件。左右牵引装置和中间控制箱之间用高强度螺栓联接，在其接合面处用两个大直径的圆柱形稳钉销定位，形成牢固的采煤机机身主体，用以承受截割、牵引阻力及其产生的翻转扭矩。机身主体两端用销轴与左右摇臂截割装置及破碎机（只在一侧有破碎机）铰接相联，以构成采煤机整机。采煤机通过支承滑靴和导向滑靴跨骑在溜槽上进行工作。二、6LS采煤机的特点6LS5电牵引采煤机是第四代滚筒式采煤机，具有采煤效率高、结构合理、安全可靠、控制方便等主要特点。1、多电机驱动6LS5电牵引采煤机共有5台电动机，其中2台610KW交流电动机分别驱动左右截割装置，2台110KW串激直流电动机分别驱动左右牵引装置，另外1台30KW交流电动机驱动液压系统的齿轮泵，5台电动机均为外壳水冷式。返回多电机驱动使采煤机的传动系统大为简化，截割电动机轴线相平行，可用圆柱齿轮代替受力状态不佳的圆锥齿轮，使故障率大为降低。另外多电机布置为电牵引调速创造有力条件，特别是交流变频调速，实现电牵引调速更加可行。6LS5电牵引采煤机的电动机布置及安装位置均放在采空区，便于维修和更换。2、电牵引调速6LS5采煤机采用双牵引部的电牵引调速系统，简化了牵引部传动，减少了因液压传动所带来的故障，不但为大功率开采提供足够的牵引力，而且采用先进的电子控制系统，使牵引速度随外载荷的变化实现无级调速。3、截割部整体调高6LS5采煤机采用整体调高的结构是为了增大调高范围和改善装煤效果。摇臂减速器壳体合金钢铸件加工而成，坚固而细长的摇臂更适合开工作面两端的切口。截割电动机、水路和液压回路系统也布置在摇臂壳体内，以利于保护。截割电动机安装在摇臂壳体内的孔中，此孔不但支撑电动机重量而且还兼作冷却水套。返回4、无底托架联接采煤机主体是由左右牵引装置和中间控制箱三大部分组成的，为了使过煤空间更通畅，6LS5采煤机不采用第托架的联结方式，箱体间用高强度螺栓相连，整机通过滑靴直接支撑在运输机槽帮上。这种连接方法也便于解体下井和安装。5、配套使用灵活6LS5采煤机设计结构巧妙，可扩大适用范围。该机可以与不同的刮板机配套使用。为了适应刮板机的宽度变化，采煤机主体与摇臂截割装置连接板连接，使用不同的连接板可调整摇臂和刮板机的距离，以适应宽度变化。另外，为了与不同的无链牵引方式配合（链轨式、销排式、齿轨式），牵引装置链轮的安装可通过使用不同的牵引驱动机构使链轮的高低位置得到调整，为配套不同的无链牵引带来方便。另外，采煤机主体可以与不同的摇臂截割装置配套使用，以适应不同的采高范围。在主体上可选配破碎装置，以适应厚煤层开采，破碎刮板机上的大块煤，以免卡机。在厚煤层开采中有片帮煤时，可在主体上安装挡煤板。返回6、电压供电系统为了增大截割功率2台截割电动机采用3.3KW供电电压，由采煤机的电控箱控制。2台牵引电动机和1台泵电机的供电电压由机载变压器降压供电。它们在电控箱内都有独立的接触器进行操作控制和故障诊断。7、微机控制在中间控制箱内2台微处理器，用以控制摇臂调高的电磁阀、牵引电动机可控硅触发门，并为截割电动机监测等提供数字采集、处理、显示、监控、故障诊断并发出指令。在中间控制箱面板上的有机玻璃后面安装由一系列发光二极管组成的指示灯，用来显示正常操作下的电力及控制回路的状态。中间控制箱指示灯左侧为图文显示器，为机器运行提供操作消息，当发生错误或故障时提供诊断消息。8、手控、遥控6LS5采煤机的运行和操作均可通过装在机身两端的遥控器来进行控制，可采用有线和无线两种方式进行操作。返回一、截割部（摇臂）减速器6LS05摇臂减速器结构图返回7LS05摇臂减速器结构图返回返回返回1、采煤机的左右摇臂截割部位于机身两端，它包括：截割电机、摇臂减速器、滚筒、连接板以及其他附属组件组成。采用截割电机—摇臂减速器（齿轮、行星齿轮传动机构）—滚筒的传动方式进行截煤和装煤。