第7章-滾筒采煤機

第七章滾筒采煤機第一節(jié)滾筒采煤機的截割部第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)第四節(jié)采煤機的附屬裝置復習思考題第一節(jié)滾筒采煤機的截割部截割部的作用是將截割電動機的動力經過減速后，傳遞給截割滾筒，以完成落煤任務，并且通過滾筒上的螺旋葉片將截割下來的煤裝到工作面刮板輸送機內。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

一、滾筒采煤機截割部的組成及特點

1.截割部的組成采煤機截割部由減速箱、搖臂、滾筒、擋煤板及調高系統(tǒng)組成，有的采煤機還配有一個破碎滾筒。在截割部內設有潤滑系統(tǒng)、冷卻與噴霧系統(tǒng)和過載保護裝置。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

2.截割部的特點

（1）雙滾筒采煤機具有兩個結構左右對稱的截割部，它們分別位于采煤機的兩端，除截割滾筒旋向相反外，其余結構均相同。對于液壓牽引的采煤機，其左右截割部由一個電動機驅動，對于電牽引的采煤機，其左右截割部分別由一個電動機驅動。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（2）雙滾筒采煤機具有生產能力大、效率高、開采中厚煤層時能一次采全高、能自開缺口、裝煤效果好、機器穩(wěn)定性能好以及左右滾筒可以互換等優(yōu)點。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（3）截割部總傳動比大。采煤機電動機的轉速一般為1470r/min左右，而滾筒的轉速根據不同的直徑一般為30～50r/min。因此，必須經過3~5級齒輪減速才能滿足需要。滾筒采煤機通常是由截割部傳動裝置來實現的，而且均采用機械傳動。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（4）滾筒的截割速度（截齒刀尖的圓周切向速度）一般為3～5m/s。因采用滾筒的直徑不同，其截割速度也就不同，在滾筒轉速一定時，滾筒直徑越大，其截割速度亦越大；通過改變截割部減速箱中齒輪副的齒數，可以改變滾筒的轉速，以實現改變滾筒截割速度的目的。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（5）在截割電動機和滾筒之間的傳動裝置中設有離合器。當采煤機調動、檢修或試驗牽引部時需打開離合器，使?jié)L筒停止轉動。此外，為了人員安全，當采煤機停止工作時以及更換截齒時，也需要將滾筒與電動機斷開。

第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（6）為了使采煤機自開缺口，一般通過搖臂將截割滾筒延伸出機身（或底托架）長度以外一定的距離。（7）為了適應煤層厚度的起伏變化，截割滾筒的高度都是可調整的。大多數采煤機采用搖臂調高的形式，也有少數采用底托架調高的形式。搖臂調高和底托架調高均采用液壓驅動。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（8）為了實現截割部滾筒高度的調整和擋煤板的翻轉，采煤機都有一套單獨的輔助液壓系統(tǒng)。輔助液壓泵有的裝在截割部減速箱內，有的裝在單獨的輔助液壓箱內，也有的裝在牽引部內。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（9）有些采煤機還裝有破碎機構，以解決大塊片幫煤堵塞過煤空間的問題，提高了效率。（10）采煤機承受的沖擊載荷較大，為了保護傳動零部件，通常在傳動系統(tǒng)中設有機械過載保護裝置（如機械傳動中的剪切軸），并規(guī)定該裝置的剪切強度為電動機額定轉矩的2~2.5倍。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

二、滾筒采煤機截割部的傳動裝置（一）截割部傳動裝置的功用及要求滾筒采煤機截割部傳動裝置的功用是將采煤機電動機的動力傳遞到滾筒上，以滿足滾筒轉矩的需要，使?jié)L筒按一定的轉速旋轉；同時，傳動裝置還應適應滾筒調高的要求，使?jié)L筒保持適當的工作位置。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

由于截割部消耗的功率占采煤機總功率的80%以上（約為80%～90%），所以，要求截割部傳動裝置具有較高的強度、剛度和可靠性，良好的潤滑、密封、散熱條件以及較高的傳動效率。對于單滾筒采煤機，還應使傳動裝置能適合左、右工作面采煤的要求。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（二）截割部常見的傳動方式截割部常見的傳動裝置有雙減速箱式機械傳動裝置、單減速箱式機械傳動裝置和新型機械驅動裝置，其中，雙電機串聯驅動裝置屬于新型機械驅動裝置。

第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

1.雙減速箱式傳動裝置雙減速箱式傳動裝置是傳統(tǒng)的結構形式，如圖7-1（a）所示。該裝置一般使用于主電動機縱向布置于機身的液壓牽引采煤機。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

它包括固定減速箱和搖臂減速箱（簡稱搖臂）。固定減速箱是高速級齒輪傳動裝置；搖臂既是低速級齒輪傳動裝置又是實現調整截割高度的構件，在其輸出軸上安裝螺旋滾筒，輸入端支撐在固定減速箱的輸出軸孔內，并繞其擺動。截割部傳動裝置必須設有離合器，以保證檢查或更換截齒時的安全，一般設置在傳動系統(tǒng)高速端的第一級或第二級上。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

2.單減速箱式傳動裝置單減速箱式傳動裝置如圖7-1（b）所示。該裝置的機械傳動完全置于搖臂內部，截割電動機垂直布置在搖臂根部，成為截割部的組成部分，搖臂繞機身端部的水平銷軸擺動。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

搖臂內布置三級或四級齒輪傳動，最后一級為行星齒輪傳動。無搖臂的單減速箱式傳動裝置，結構比較特殊，傳動裝置中沒有搖臂，截割電機縱向布置，在傳動系統(tǒng)中段設有一對圓錐齒輪。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

3.新型機械驅動裝置與雙電機串聯驅動裝置新型機械驅動裝置是在綜合了上述幾種減速傳動機構的特點后，重新設計的一種新型機械傳動裝置，如圖7-1（c）所示。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

雙電機串聯驅動裝置是一種新型的傳動形式，主要是針對薄煤層采煤機截割功率過小而設計的，它可以在機面高度不變的情況下，使采煤機截割功率得到成倍增加。這種傳動裝置的機身布置方式同常規(guī)采煤機一樣，只是將原先的單電機改換為雙電機，并采用惰輪與傳動軸連接。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部圖7-1截割部傳動方式（a）雙減速箱傳動裝置：1——固定減速箱；2——搖臂；3——滾筒（b）單減速箱傳動裝置：1——液壓傳動箱；2——電動機；3——截割傳動箱（c）新型機械驅動裝置第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（三）截割部的傳動潤滑采煤機截割部傳動系統(tǒng)不僅功率大而且發(fā)熱嚴重，其殼體溫度高達100℃以上，尤其是搖臂中的傳動齒輪頻繁受到各種沖擊力的影響，因此，必須對傳動裝置進行潤滑。截割部最常用的潤滑方法是飛濺潤滑和強制潤滑。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

強制潤滑是用專門的潤滑裝置將潤滑油供應到各個潤滑點上。根據采煤機截割部減速箱和搖臂的傳動及其承載特點，大都選用40℃時、運動黏度為150～460mm2/s的極壓工業(yè)齒輪油作為潤滑油，其中N320極壓齒輪油用得最多。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

三、滾筒采煤機的滾筒與截齒（一）滾筒的結構螺旋滾筒和截齒是滾筒采煤機的截割機構，用來落煤和裝煤。滾筒按工作方式分為鉆削式和滾削式2種類型第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

滾筒式采煤機采用的是滾削式的螺旋滾筒，如圖7-2所示。它由筒轂、螺旋葉片、端盤、齒座和截齒等組成。圖7-2螺旋滾筒1——螺旋葉片；2——端盤；3——齒座；4——噴嘴；5——筒轂；6——截齒D——滾筒直徑；Dy——葉片直徑；Dg——筒轂直徑B——滾筒寬度；Bt——端盤厚度；By——葉片厚度第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

葉片與端盤焊在筒轂5上，筒轂與滾筒軸連接。在螺旋葉片和端盤2的外緣上焊有齒座3，截齒固定在齒座中。端盤上的齒座具有不同的角度，但大部分齒座向煤壁內傾斜，以避免截煤時滾筒端面與煤壁發(fā)生摩擦。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

在螺旋葉片內設有徑向內噴霧水道，與滾筒內的水孔相通，利用葉片外緣上兩齒座之間裝設的內噴霧噴嘴4實現噴霧降塵。工作時截齒落下的煤炭通過螺旋葉片的通道，滑落到刮板輸送機溜槽中。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部采煤機在工作中大部分功率消耗在截煤上，螺旋滾筒在工作中要受到很大的載荷，因而要求滾筒具有很高的強度和耐磨性。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

通常情況下，滾筒螺旋葉片的厚度為30～40mm，齒座采用合金鋼機構。螺旋滾筒選用鑄焊結構，即齒座、筒轂和端盤是單獨鑄造或鍛造的，加工好后的零件再和葉片組焊成一體。滾筒也有整體鑄造的。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部滾筒主要作用：一是從煤壁上將煤截割下來；二是靠滾筒上螺旋葉片將截割下來的煤裝到工作面刮板輸送機上。另外，滾筒的內噴霧還起到冷卻截齒、噴霧降塵、沖淡瓦斯、濕潤煤層等作用。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（二）滾筒的主要參數螺旋滾筒的參數有結構參數和工作參數兩種。滾筒的結構參數主要有滾筒直徑和寬度以及螺旋葉片的頭數和旋向。其工作參數指滾筒的轉向和轉速。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

1.滾筒的直徑和寬度（1）滾筒的直徑。螺旋滾筒有3個直徑，即滾筒直徑D、葉片直徑Dy和筒轂直徑Dg，如圖7-2所示。其中，滾筒直徑是指滾筒上截齒齒尖處的截割圓直徑，其大小主要取決于煤層的采高和采煤機的型式。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

對于搖臂調高的雙滾筒采煤機，滾筒直徑一般略大于最大采高的一半。對于中厚煤層的單滾筒采煤機，滾筒直徑應為最大采高的0.5~0.6倍。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（2）滾筒的寬度。如圖7-2所示，滾筒的寬度B是從滾筒邊緣到端盤最外側截齒齒尖的距離，即采煤機的理論截深。By是葉片厚度，Bt是端盤厚度。滾筒式采煤機屬于淺截式采煤機械，其截深較小，這主要是為了有效地利用頂板壓力對煤壁的壓松作用，以降低截煤的能量消耗。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

2.滾筒螺旋葉片的頭數和旋向（1）滾筒螺旋葉片的頭數。根據滾筒螺旋葉片的數量，有單頭、雙頭、三頭、四頭螺旋滾筒等。滾筒采煤機一般采用2～4頭螺旋葉片的滾筒。對較小直徑的滾筒一般選用雙頭螺旋葉片；對較大的滾筒直徑一般采用3頭或4頭螺旋葉片，以用于開采硬煤，滿足裝煤要求。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

（2）滾筒的旋向。滾筒的旋向是指滾筒上葉片的螺旋線方向，有左旋和右旋兩種，其相應的滾筒分別稱為左螺旋滾筒和右螺旋滾筒。在安裝滾筒時，要特別注意其旋向不能裝反，否則，螺旋滾筒不但不能實現裝煤，反而會將煤撥向煤壁。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

圖7-3左螺旋滾筒的螺旋葉片區(qū)別滾筒螺旋方向的方法與區(qū)別螺栓的螺旋方向相似，如圖7-3所示為左螺旋滾筒。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部為保證順利地往輸送機內裝煤，滾筒的旋轉方向必須與滾筒的螺旋方向相對應。逆時針方向旋轉（站在采空區(qū)側看滾筒）的滾筒，葉片應為左螺旋；順時針方向旋轉的滾筒，葉片應為右螺旋。即滾筒旋向應符合通常所說的“左轉左旋，右轉右旋”的旋向規(guī)律。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部采煤機在往返采煤的過程中，滾筒的轉向不能改變。因此出現兩種不同的情況：截齒截割方向與碎煤下落方向相同時，稱為順轉；截齒截割方向與碎煤下落方向相反時，稱為逆轉。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

3.滾筒的轉速與轉向（1）滾筒的轉速。滾筒轉速的大小對裝煤能力、煤的塊度以及生成的粉塵量都有較大影響。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

一般來說，對于滾筒直徑以及同一截線上的截齒數一定的滾筒，當滾筒轉速越高時，切削量就越小，煤的塊度就越小，塊煤量就越少，產生的煤粉量就會增大，并使單位能耗增加；滾筒轉速低時，情況則相反。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

滾筒的轉速與裝煤能力關系較大。要求滾筒的裝煤能力要大于落煤能力，否則落下的煤會堵塞在螺旋葉片中。因此，滾筒轉速的選擇要兼顧裝煤效果與煤粉生成量。一般情況下滾筒轉速為30～50r/min，其相應的截割速度為3～5m/s。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（2）滾筒的轉向。滾筒的轉向有雙滾筒采煤機滾筒的轉向和單滾筒采煤機滾筒的轉向兩種情況。雙滾筒采煤機滾筒的轉向有向外相對轉動和向內相對轉動2種方式。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部當滾筒直徑較大（如中厚煤層）時，2個滾筒的轉向一般采用前順（前滾筒截割方向與碎煤下落方向一致稱為順移）后逆（后滾筒截割方向與碎煤下落方向相反稱為逆轉）、向外相對轉動的方式，如圖7-4（a）所示。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部這種滾筒的旋轉方式裝煤效果好，其前面的主截割滾筒順煤壁向下截煤，滾筒截齒截割方向與碎煤下落方向相同，故煤塵較少，滾筒不向采煤機操作作業(yè)人員甩煤傷人。但不足之處是采煤機的相對穩(wěn)定性較差、振動大。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部當滾筒直徑較?。ㄈ绫∶簩樱r，滾筒轉向采用前逆后順、向內相對轉動的方式，如圖7-4（b）所示。這種滾筒的旋轉方式不經搖臂下面裝煤，有利于提高裝煤效率；機身的振動較輕，但滾筒螺旋葉片中甩出的煤塊拋向機身中部，容易打傷采煤機操作作業(yè)人員，并且煤塵飛揚，影響采煤機操作作業(yè)人員的正常安全操作。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（a）兩滾筒前順后逆、向外對轉；（b）兩滾筒前逆后順、向內對轉

圖7-4雙滾筒采煤機滾筒轉向

可見，兩滾筒向外對轉對采煤機操作作業(yè)人員的安全是有利的。目前，由于采煤機質量較大，結構強度高，機器的振動較小，故大多數采煤機都采用兩滾筒前順后逆、向外對轉的旋轉方式。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

單滾筒采煤機滾筒的轉向與工作面的方向有關。單滾筒采煤機在右工作面割煤時滾筒一般按逆時針旋轉，用左螺旋滾筒，如圖7-5（a）；而在左工作面割煤時滾筒按順時針旋轉，用右螺旋滾筒，如圖7-5（b）。圖7-5單滾筒采煤機滾筒轉向（a）右工作面、滾筒左旋、逆時針旋轉；（b）左工作面、滾筒右旋、順時針旋轉

第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（三）滾筒采煤機的截齒截齒是采煤機直接落煤的刀具。截齒在工作中不僅要割煤，有時還截割夾矸層或頂底板巖石，因而對截齒的要求是：強度高、耐磨、幾何形狀合理、固定牢靠。截齒齒身常用合金鋼制作，并經調質處理，齒頭部則鑲嵌碳化鎢硬質合金。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

1.截齒的類型目前采煤機上使用的截齒類型很多，但總體上可分為扁形截齒和鎬形截齒兩種。（1）扁形截齒。扁形截齒的刀柄是沿滾筒半徑方安裝的，因而又稱為徑向截齒，習慣上還稱為刀形截齒，如圖7-6（a）所示。扁形截齒適用于截割各種硬度的煤，包括截割堅硬煤和黏性煤，破煤效果好，能耗較小。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（2）鎬形截齒。鎬形截齒的刀柄的安裝方向接近滾筒的切線，故又稱為切向截齒，如圖7-6（b）和圖7-6（c）所示。鎬形截齒主要依靠齒尖的尖劈作用嵌入煤體而將煤破落，為此鎬形截齒適用于脆性、裂隙多、節(jié)理發(fā)育的煤層。鎬形截齒根據其斷面形狀又有兩種型式的鎬形截齒。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

其中，圖7-6（b）所示的為圓錐鎬形截齒，這種鎬形截齒在截煤過程中，截齒因截割阻力作用可以在齒座內自轉而具有自動磨銳齒尖的效果。圖7-6（c）所示的為帶刀刃的扁鎬形截齒，它的齒尖劈破煤的效果更好。（a）扁形截齒：1——合金頭；2——刀體；3——齒座；4——橡膠套；5——柱銷（b）圓錐鎬形截齒：1—硬質合金頭；2——碳化鎢合金；3——刀體；4——齒座；5——彈簧（c）帶刀刃的扁鎬形截齒第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

2.截齒的固定截齒的固定方式較多。對于小型鎬形截齒，采用彈性圈把截齒固定在齒座上；對于扁形截齒，用柱銷將其固定在齒座上，為了防止柱銷外移或轉動，再用彈簧鋼絲定位。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部

此外，還有用柱銷式彈性元件把扁形截齒固定在齒座中，利用彈簧擋圈使柱銷定位；利用插在橡膠圈內的柱銷定位，用柱銷兩端卡在齒座相應溝槽里將截齒固定等多種固定方式。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部一、滾筒采煤機牽引部的組成及特點

1.牽引部的組成采煤機牽引部的功能是移動采煤機，使截割機構切入煤壁連續(xù)落煤或進行機器調動。采煤機的牽引部主要由牽引傳動裝置和牽引機構兩大部分組成。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部牽引傳動裝置用來驅動牽引機構并實現牽引速度的無級調節(jié)和控制；牽引機構是直接移動機器的裝置，使采煤機沿工作面穿梭運行。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

2.牽引部的特點（1）有大的傳動比和傳動轉矩。（2）有足夠大的牽引力（目前電牽引采煤機牽引力可達1000kN），使采煤機能順利割煤和爬坡。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

（3）牽引速度較低，一般為0～10m/min（目前電牽引采煤機牽引速度為8～12m/min，最大可達25m/min），而且能無級調速，適用于不同煤質條件下工作。（4）液壓牽引采煤機電動機轉向不變時，通過換向機構即能實現雙向牽引。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（5）采煤機牽引一般能根據電機負荷和液壓變化進行自動調速，以充分發(fā)揮采煤機的最大效能。（6）設有過載保護裝置，當機器超過其額定負載時，能夠自動迅速降低牽引速度或停止牽引，以保護機器。（7）調速裝置具有記憶功能。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

二、滾筒采煤機牽引部的牽引傳動方式采煤機牽引部傳動裝置按傳動類型可分為機械傳動裝置、液壓傳動裝置和電傳動裝置3類，由其驅動采煤機運行的牽引方式分別稱為機械牽引、液壓牽引和電牽引。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

1.機械牽引機械牽引是牽引傳動裝置全部采用齒輪傳動的牽引。機械牽引采煤機具有制造方便、結構緊湊、運行可靠、維修方便的特點。但只能有級調速，不能實現無級調速，對煤層條件變化適應性較差，且傳動系統(tǒng)結構復雜，所占的空間大，我國早期引進英國生產的MK-Ⅱ型采煤機就是采用典型的機械牽引方式，目前早已被淘汰。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

液壓牽引的主要缺點是：對液壓元件制造精度和油液的清潔度要求高；在井下液壓系統(tǒng)易被污染，液壓系統(tǒng)復雜，故障的分析、處理難度大，維修困難；液壓傳動效率和可靠性較低。因此，近幾年來，液壓牽引采煤機已逐步被電牽引采煤機所代替。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

2.液壓牽引液壓牽引是利用液體的壓力能量來驅動牽引。液壓牽引的主要優(yōu)點是：體積小、重量輕、慣性小、轉矩大、運行平穩(wěn)；易于實現換向、停止和過載保護；能無級調速、能自行潤滑、調速范圍廣、便于根據負載變化實現自動調速等。因此液壓牽引曾得到廣泛應用。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

3.電牽引電牽引是通過對專門驅動牽引部的電動機調速實現調節(jié)控制采煤機的牽引速度。電牽引采煤機充分消除了機械牽引和液壓牽引方式所存在的結構復雜、體積大、操作和維護困難等缺陷。目前，煤礦綜采廣泛采用電牽引采煤機。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部電牽引采煤機的基本結構如圖7-7所示。根據調速原理不同，電牽引采煤機的牽引電機有直流電機和交流電機兩種類型。圖7-7電牽引采煤機結構1——控制箱；2——牽引電動機；3——齒輪減速裝置；4——驅動輪；5——截割電動機；6——搖臂；7——滾筒第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

電牽引采煤機具有如下特點：（1）牽引部的機械傳動部分大為簡化，采煤機的體積較小。采煤機總重量可比液壓牽引采煤機減輕1/3左右。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（2）牽引部傳動效率比液壓牽引提高近30%。電牽引采煤機將電能轉換為機械能只作一次轉換，效率可達90%，而液壓牽引由于能量的幾次轉換，再加上存在的泄漏損失，機械摩擦損失和液壓損失，效率只有65%～70%左右。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（3）牽引部的調速、換向、過載保護和各種監(jiān)控都可以由電氣系統(tǒng)實現，易于實現各種保護、檢測和顯示的自動化。采煤機在運行中，各種參數如電壓、電流、溫度、速度、水壓等均可檢測和顯示。當某些參數超過允許值時，便會發(fā)出報警信號，嚴重時可以自行切斷電源。第一節(jié)滾筒采煤機的截割部（4）采用交流變頻調速，具有良好的牽引特性。調速范圍廣、故障少，能得到大的牽引速度和牽引力。采煤機能在各種條件下按要求的速度運行，可適應于不同的煤層條件。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（5）采用電子控制系統(tǒng)，動作反應靈敏、迅速，動態(tài)特性好，過渡過程反應快，保護裝置齊全，具有較好的自動調速性能，為實現采煤機全自動控制提供了條件。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部電子控制系統(tǒng)能將多種信號快速傳遞到調節(jié)器中，以便及時調整各種參數，防止機器超載運行。例如，當截割電動機超載時，電子控制系統(tǒng)能立即發(fā)出信號，降低牽引速度；當截割電動機過載3倍時，采煤機能自動后退，從而可防止?jié)L筒堵轉。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（6）在大功率采煤機中，電源電壓等級多采用3.3kV，采用單根電纜供電，電纜數量少、直徑減小，利用電纜拖移，便于現場管理。（7）變頻器安裝在采煤機機身上，可避免因牽引電纜拖移損壞而造成變頻器損壞，并且向牽引電動機提供更優(yōu)質的電源。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（8）可用于大傾角煤層。牽引電動機軸端裝有停機時防止采煤機下滑的制動器，它的設計制動力矩為電動機額定轉矩的1.6～2.0倍，因此電牽引采煤機可用在40°傾角的煤層，而無需其他防滑裝置。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

三、滾筒采煤機的牽引機構采煤機牽引機構是牽引動力的輸出裝置，擔負牽引采煤機沿工作面往返穿梭運行的任務。牽引機構有繩牽引機構、鏈牽引機構和無鏈牽引機構。由于前兩種機構已被淘汰，故僅介紹無鏈牽引機構。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部無鏈牽引機構取消了固定在工作面兩端的牽引鏈，以采煤機牽引部的驅動輪與鋪設在刮板輸送機槽幫上的齒軌相嚙合，從而使采煤機沿工作面移動。無鏈牽引機構的結構型式很多，常用的主要有以下4種：第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（1）齒輪-銷軌型。如圖7-8（a）所示，安裝在牽引部減速器輸出軸上的驅動輪2通過傳動齒輪（齒軌輪）3與銷軌5相聯系，銷軌固定在刮板輸送機中部槽的銷軌座6上。當驅動輪轉動后，因銷軌固定不動，傳動齒輪通過與銷軌的嚙合作用而帶動采煤機沿銷軌運動。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

銷軌有圓柱銷焊接齒軌和齒形鑄造齒軌兩種。銷軌結構如圖7-8（b）所示，銷軌由兩側板固定和夾住，齒軌輪不會脫軌。每節(jié)銷軌長度是刮板輸送機中部溜槽長度的一半（750mm），銷軌接口與溜槽接口相互錯開。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部

工作時，為保證齒軌輪與銷軌的良好嚙合，要求刮板輸送機盡可能平直鋪設，相鄰兩節(jié)中部槽在水平面彎曲不得超過±1.5°，垂直面彎曲不得超過±3°。因此，刮板輸送機的彎曲段不得小于12～15m的距離。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部圖7-8無鏈牽引行走機構（a）齒輪-銷軌型：1——牽引部減速器；2——驅動齒輪；

3——傳動齒輪；4——底托架；5——銷軌；6——銷軌座（b）銷排型銷軌：1——銷軌；2——銷軌座；3——刮板輸送機溜（d）鏈輪-鏈軌型：1——傳動裝置；2——驅動鏈輪；3——圓環(huán)鏈；4——鏈軌架；5——側擋板；6——導向滾輪；7——底托架（e）復合齒輪齒軌型：1——牽引部減速器；2——驅動輪；

3——傳動齒輪；4——交錯齒雙齒條第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（2）銷輪-齒軌型。這種無鏈牽引機構如圖7-8（c）所示，由裝在底托架內的兩個牽引傳動箱（圖中只畫出一個）分別驅動兩個銷輪（即滾輪），銷輪與固定在輸送機上的齒條式齒軌相嚙合而使采煤機移動。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部銷輪由5個直徑為100mm的圓柱銷組成。牽引部主泵經兩個液壓馬達分別驅動兩個牽引傳動箱，因此，這是一種無鏈雙牽引系統(tǒng)。這種牽引機構的采煤機牽引力大，可采大傾角煤層。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（3）鏈輪-鏈軌型。柔性鏈軌式無鏈牽引機構如圖7-8（d）所示，它由牽引部傳動裝置1上的驅動鏈輪2與鋪設在輸送機采空區(qū)側擋板5內鏈軌架4上的圓環(huán)鏈（即鏈軌）3嚙合而移動采煤機。與驅動鏈輪2同軸的導向滾輪6支撐在鏈軌架4上導向。由于鏈軌可以圓滑彎曲，鏈環(huán)尺寸穩(wěn)定，即使刮板輸送機溜槽的偏轉較大，采煤機仍能平穩(wěn)運行。第二節(jié)滾筒采煤機的牽引部（4）復合齒輪齒軌型。這種無鏈牽引機構如圖7-8（e）所示，它的驅動輪和傳動齒輪均為交錯齒雙齒輪，而齒條也是相應的交錯齒雙齒條，它們之間對應形成雙嚙合而使采煤機運行。這種無鏈牽引機構具有強度高、壽命長、嚙合運行平穩(wěn)和定位導向性好的特點。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

一、滾筒采煤機的電氣控制功能與控制方式滾筒采煤機電氣控制系統(tǒng)的各種操作和保護功能都是通過采煤機電氣部分以不同的電氣控制方式和保護方式實現的。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

1.滾筒采煤機的電氣控制功能滾筒采煤機電氣控制包括采煤機和輸送機的電源控制、采煤機的工況控制、采煤機恒功率控制等內容。性能簡單的小型采煤機一般不設工況控制。

第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

采煤機電源控制包括采煤機啟動和停止2個控制。采煤機只設一個啟動點（雙電機采煤機也一樣），停機可多點進行。采煤機上還須設刮板輸送機停機控制。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

2.滾筒采煤機的電氣控制方式按實現電氣控制的方法分類，電氣控制可分為載波控制、芯線控制、手動控制、無線電遙控和平巷控制等幾類如表7-1所示。采煤機可以采用其中一種或幾種控制方式。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

采煤機工況控制包括采煤機向左（牽引）、向右（牽引）、左（滾筒）升、左（滾筒）降、右（滾筒）升、右（滾筒）降等6種。液壓牽引采煤機的上述工況控制是通過控制電磁閥電源由液壓系統(tǒng)實現的。電牽引采煤機還通過牽引速度控制，由牽引電機的調速系統(tǒng)直接控制電機轉向和轉速而實現。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)二、液壓牽引采煤機的電氣控制系統(tǒng)采煤機的種類很多，其電氣部分組成、操作功能及控制原理也有差別，在此以MG160/375-W型采煤機為例，介紹液壓牽引采煤機電氣操作控制及電氣保護原理等內容。

第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

1.采煤機的電氣操作控制

MG160/375-W型采煤機電氣系統(tǒng)由機上電氣控制系統(tǒng)和機外變頻調速系統(tǒng)兩部分組成。機上電氣控制系統(tǒng)通過可編程控制器（PLC）、PWM變頻調速技術和信號傳輸技術，使采煤機控制實現無級調速，并實現電動機的恒功率自動控制、過熱保護、過載保護、零位抱閘保護等。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)機外變頻調速系統(tǒng)可以實現變頻器遠控操作。對于采煤機的整機控制，可以通過遙控器控制、端頭操作站控制和機身按鈕控制3種方式完成，還可以由電流互感器檢測各個截割電動機的負載電流，經過PLC程序算法實現恒功率自動控制。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)MG160/375-W型采煤機的電氣控制系統(tǒng)由控制電源組件、控制盒組件、隔離開關組件、互感器組件以及PLC裝置組成。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

電源組件包括控制變壓器、熔斷器、整流橋、本安電源模塊、非本安電源模塊等。在電源組件附近設有遠控及備用遠控開關，當PLC控制系統(tǒng)出現問題而無法正常開機時，可將遠控按鈕撥向備用遠控位置，以實現手動控制開機。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)采煤機電氣操作控制分為電氣按鈕操作控制和無線電遙控操作控制。它是利用電信號控制相應的電磁閥發(fā)生動作來實現采煤機以上操作控制功能的。在以上操作控制功能中，電動機的恒功率控制為自動控制，其他操作控制功能既可由電氣按鈕操作控制，又可由無線電遙控操作控制來實現，采煤機的啟動只能是手動控制。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

2.采煤機的電氣保護電氣保護是電氣系統(tǒng)對采煤機實施的保護。保護的目的：提前報警避免故障發(fā)生；切斷采煤機的電源，防止故障擴大。保護方法是把保護繼電器接點串入采煤機控制回路中，發(fā)生故障時及時切斷采煤機電源。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

MG160/375-W型采煤機有以下幾種保護功能，它們都是通過電氣設備來實現的。（1）電動機過載保護。當任一截割電動機的負荷大于130%的額定載荷時，通過PLC控制使采煤機以給定速度反牽引10s時間后，再繼續(xù)向前牽引（稱為重載反牽控制）。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)（2）電動機過流保護。當電動機的電流為額定電流的110%時，該電動機的保護指示燈閃爍報警；當電動機的電流為額定電流的120%時，保護裝置動作，斷電停機。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)（3）電動機過熱保護。在采煤機的左右截割電動機的控制回路中設有熱敏電阻，當電動機的溫度超過135℃時，溫度開關的常閉接點斷開，指示燈閃爍報警，并將電動機的額定電流值降為原來的70%運行；當電動機溫度達到155℃時，PLC輸出綜合保護信號，將采煤機的先導回路切斷，使整機停電，達到保護電動機的目的。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

三、電牽引采煤機的電氣控制系統(tǒng)

電牽引采煤機根據所使用的牽引電機結構不同，有直流電牽引和交流電牽引2種類型。同一種類型的電牽引采煤機電動機的調速原理、調速特性及采煤機電氣操作控制功能和保護功能都是基本相同的。交流電牽引采煤機應用較為廣泛，在此以MGTY400/930-3.3D型交流電牽引采煤機為例，說明電牽引采煤機電氣控制系統(tǒng)及電氣保護原理等內容。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

MGTY400/930-3.3D型采煤機裝機功率930kW，截割電機功率400kW×2，泵電機功率20kW，牽引電機功率55kW×2，整機采用單電纜供電，除牽引電機由變頻器供電外，其余電機均為3.3kV供電。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

1.采煤機電氣系統(tǒng)的組成

MGTY400/930-3.3D型采煤機電氣系統(tǒng)由左、右截割電機，油泵電機，左、右牽引電機，高壓控制箱，牽引控制箱，左、右端頭控制站、分線盒，左右搖臂升降電磁閥等組成。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

高壓控制箱與牽引控制箱并列在框架式的主機架上，彼此之間通過兩根電纜連接。電氣系統(tǒng)的部件分布如圖7-9所示。圖7-9電牽引采煤機電氣系統(tǒng)部件分布圖第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

采煤機電氣系統(tǒng)應用2臺DTC變頻器，采用光纜通訊技術，一拖一的牽引方式實現了牽引電機的完全同步，如圖7-10所示。變頻器的直流制動和低速滿轉矩啟動保證了采煤機斜坡啟動不會下滑。圖7-10一拖一的牽引系統(tǒng)第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)

2.采煤機電氣系統(tǒng)的功能采煤機電氣系統(tǒng)有如下控制、保護和顯示功能：（1）平巷開關箱的啟動、停止控制。（2）輸送機的閉鎖控制。（3）截割電機的溫度監(jiān)測和熱保護。（4）油泵電機的溫度監(jiān)測和熱保護。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)（5）牽引變壓器的溫度監(jiān)測和熱保護。（6）截割電機和牽引電機恒功率控制和過載保護。（7）由端頭站、操作面板和遙控裝置實現采煤機牽引和搖臂控制，通過操作面板還可實現參數設定，了解采煤機運行情況，分析故障功能。第三節(jié)滾筒采煤機的電氣控制系統(tǒng)（8）變頻裝置運行和故障信息顯示，故障記錄查詢。（9）監(jiān)控系統(tǒng)中文顯示界面，實時監(jiān)控和使用說明顯示。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

采煤機除了截割部、牽引部、電動機與電氣控制裝置外，其余的部分稱為附屬裝置，又稱為輔助裝置。不同類型或型號的采煤機包含的附屬裝置也不盡相同。

一、采煤機的底托架及滑靴

1.底托架底托架是采煤機的基座，與刮板輸送機活動連接，是支撐采煤機整個機體的一個部件。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

因此，底托架兼有支撐采煤機并使采煤機沿刮板輸送機滑動的功能。采煤機的電動機、電氣控制裝置、截割部和牽引部在底托架上組成為一個整體，并且用螺栓固定在底托架上，通過底托架下的4個滑靴騎在工作面刮板輸送機上。底托架與刮板輸送機之間具有足夠的空間，以便于刮板輸送機上的大塊煤能順利從采煤機下通過。底托架的高度應與煤層的厚度以及所選用的滾筒直徑相適應。第四節(jié)采煤機的附屬裝置底托架按照其結構形式可分為整體式和分段組合式2類。整體式底托架的剛度大、強度高，但入井及井巷運輸時因尺寸過大而比較困難。分段組合式底托架強度偏小，剛度較弱，連接易產生松動，但有利于入井及井巷運輸。第四節(jié)采煤機的附屬裝置電牽引采煤機常采用框架式機身（稱為主機架），即整個機身由左、中、右3個框架構成，并用高強度液壓螺栓連接，顯得簡單可靠，強度提高，拆裝也較方便。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

2.滑靴底托架上的滑靴（又稱滑履）是采煤機的支撐件，位于底托架下部。按照滑靴的結構和作用的不同，分為導向滑靴和非導向滑靴兩種。位于采空區(qū)側的為導向滑靴，如圖7-11所示；位于煤壁側的為非導向滑靴，非導向滑靴又分為平滑靴和滾輪滑靴2種。圖7-11導向滑靴第四節(jié)采煤機的附屬裝置底托架按加工制造方法又可分為焊接式和鑄造式2種類型。焊接式底托架由鋼板焊成2～4段框架，用螺栓連接而成，它的剛性較差。鑄造式底托架剛性好、重心低，機器的穩(wěn)定性較好。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

2個導向滑靴利用開口導向管與刮板輸送機上的導向管滑動連接，具有支撐、導向及防止采煤機掉道的作用。2個煤壁側的非導向滑靴具有支撐并能使采煤機沿工作面輸送機滑動的功能。平滑靴結構簡單，而滾輪滑靴結構復雜，它與輸送機之間為滾動摩擦，運行阻力較小。

第四節(jié)采煤機的附屬裝置

二、采煤機滾筒的調高與調斜裝置為了適應煤層厚度的變化，在煤層高度范圍內上下調整滾筒位置稱為滾筒調高。為了使后滾筒能適應底板沿煤層走向的起伏，將采煤機機身繞縱軸左右擺動稱為滾筒調斜。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

1.滾筒調高裝置采煤機滾筒調高有搖臂調高和機身調高兩種方式，它們都是靠調高液壓缸（液壓千斤頂）來實現的，其中，調高液壓缸是滾筒升降的執(zhí)行元件。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

用搖臂調高時，多數是將調高千斤頂裝在底托架內［見圖7-12（a）］，通過小搖臂與搖臂軸使?jié)L筒升降；也有將調高千斤頂放在端部［見圖7-12（b）］，或截割部固定箱內［見圖7-12（c）］。圖7-12用搖臂調高方式1——調高千斤頂；2——小搖臂；3——搖臂軸；4——搖臂第四節(jié)采煤機的附屬裝置

用機身調高時，調高液壓缸9、10布置在機身上中部，也有裝在機身下面的。這種調高方式可縮短機身長度，擴大調高范圍，結構也較簡單，但臥底性和自開切口能力較差，如圖7-13所示。圖7-13用機身調高方式1、8——左、右截割部減速器；2、7——電動機；3、6——液壓箱；4——牽引部；5——底托架；9、10——調高液壓缸第四節(jié)采煤機的附屬裝置

2.滾筒調斜裝置滾筒調斜裝置用來調節(jié)采煤機的機身相對煤壁的傾斜角度，保證采煤機在截煤時處在正確的位置，一般由調斜液壓缸和液壓系統(tǒng)組成。調斜液壓缸安裝在采煤機靠采空區(qū)側的兩個滑靴上，缸體一端固定在采煤機底托架上，活塞桿的一端固定在采煤機底托架的滑靴上。第四節(jié)采煤機的附屬裝置當調斜液壓缸的兩腔進、出油時，調斜液壓缸的活塞桿伸、縮，從而調節(jié)了采煤機的機身相對于煤壁的傾斜角度。但其擺角不宜太大，以免使機器失去穩(wěn)定性。目前大多數采煤機一般不設置調斜裝置。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

三、采煤機擋煤板及翻轉裝置采煤機擋煤板裝置位于滾筒后面，用以提高螺旋滾筒的裝煤效果，并且可以防止?jié)L筒向外拋煤、減少浮煤量和抑制煤塵飛揚。目前在大多數采煤機上不設擋煤板裝置，只有在薄煤層采煤機上才設置弧形擋煤板，以增加其裝煤效果。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

1.擋煤板的類型擋煤板有門式和弧形2種形式。門式擋煤板如圖7-14（a）所示，為平板狀，可繞縱向鉸軸打開或關閉，目前已被淘汰?；⌒螕趺喊迦鐖D7-14（b）所示，為圓弧形，可繞滾筒軸心翻轉180°。弧形擋煤板的裝煤效果比門式擋煤板好。圖7-14擋煤板的類型（a）門式擋煤板；（b）弧形擋煤板第四節(jié)采煤機的附屬裝置有些采煤機上采用無翻轉機構，擋煤板是依靠重力和摩擦力來完成翻轉的。當采煤機采到工作面一端后，把弧形擋煤板的固定銷撥出，讓擋煤板自由懸掛在滾筒下面，改變牽引方向后，再把搖臂放下，靠底板與擋板間的摩擦力即可將擋煤板翻到滾筒的后方一側，最后插上固定銷即可。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

2.擋煤板的翻轉裝置采煤機工作時，弧形擋板總是置于螺旋滾筒的后面。應根據采煤機不同的牽引方向，將其翻轉到滾筒的后方一側。常用的擋煤板翻轉裝置如圖7-15所示。它是利用裝在搖臂采空側的兩個油缸2，通過液壓系統(tǒng)帶動擋煤板6完成翻轉的。

擋煤板及其翻轉裝置1——搖臂；2——油缸；3——活塞；4——滾子鏈；5——連接塊；6——弧形擋煤板

第四節(jié)采煤機的附屬裝置

四、采煤機的破碎裝置在大功率采煤機中通常配有破碎裝置。它的用途是將滾筒截割落下的大塊煤或片幫落下的大塊煤破碎，使之順利通過采煤機與刮板輸送機之間的過煤空間。第四節(jié)采煤機的附屬裝置破碎裝置主要由固定減速箱體、小搖臂、擺動油缸以及破碎滾筒等組成。其中，破碎滾筒的結構如圖7-16所示。圖7-16破碎滾筒的結構1——小破碎齒；2——大破碎齒；3——筒體；4——端蓋；5——鍵

第四節(jié)采煤機的附屬裝置筒體上沿軸向用鍵間隔固定3片大破碎齒2和4片小破碎齒1，沿軸向相鄰兩片大小破碎齒沿圓周交錯布置6把徑向刀齒。為提高齒面的耐磨性，破碎刀齒表面堆焊一層新型耐磨材料，齒體材料為高強度的30CrMnSi。第四節(jié)采煤機的附屬裝置破碎裝置的固定箱用螺栓固定在截割部固定箱采空區(qū)側的側面，其殼體上下對稱。破碎裝置位于采煤機靠回風巷道的固定箱端部，工作面方向（即左右工作面）改變時繞橫向（采煤機寬度方向）軸線翻轉180°可裝到另一端截割部固定減速箱側面。但已裝好的破碎裝置固定箱不能翻轉使用。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

五、采煤機的防滑裝置在采煤工作面傾角達15°及以上時，騎在刮板輸送機溜槽上運行的采煤機就有下滑的危險，所以必須設置防滑裝置。過去常用的防滑裝置有防滑桿、液壓安全絞車等，目前無鏈牽引采煤機由于在牽引部傳動系統(tǒng)中設有液壓制動裝置，能起到可靠的防滑作用，因此一般不必設置單獨的防滑裝置。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

液壓制動器結構原理如圖7-17所示。液壓制動器的內摩擦片中心孔的內齒裝在制動軸的花鏈槽中，其既能沿軸向滑動，又能隨制動軸一起轉動；外摩擦片外緣花鍵裝在離合器外殼中心孔的槽中，只能沿軸向滑動且受固定外殼的約束不能轉動。第四節(jié)采煤機的附屬裝置1——端蓋；2——缸體；3——活塞；4——離合器外殼；5——外摩擦片；6——內摩擦片；7——彈簧；8、9——密封圈；10——螺釘；11、12——絲堵；13——制動軸；14——螺釘；15——定位銷；16——油封；A、B——油口第四節(jié)采煤機的附屬裝置內、外摩擦片相間安裝，并靠活塞中的預壓彈簧壓緊。彈簧的壓力使內摩擦片與外摩擦片在干摩擦情況下產生足夠大的制動力，致使內摩擦片連同制動軸因受外摩擦片和固定外殼的約束不能轉動，從而防止機器下滑。當控制油進入油缸活塞桿腔時，壓縮活塞預壓彈簧，使摩擦離合器松開，內、外摩擦片分離，液壓制動器松閘，采煤機即可牽引運行。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

六、采煤機的電纜水管拖移裝置電纜水管拖移裝置的作用是當采煤機沿工作面移動時，拖動采煤機的動力電纜和用于冷卻噴霧降塵的水管，代替了人工盤電纜和拖水管的繁重體力勞動。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

目前，采煤機的電纜水管拖移裝置有兩種類型，如圖7-18所示。大部分采煤機都采用鏈式電纜夾拖移裝置。（a）非鏈式電纜夾拖移裝置；（b）、（c）鏈式電纜夾拖移裝置圖（a）：1——槽幫擋煤板；2——橡皮銷軸；3——格架；4——移動電纜槽；5——溜槽；6——橡膠管；7——蓋板圖（b）、圖（c）：1——框形鏈環(huán)；2——銷軸；3——擋銷；4——板式鏈；5——彎頭第四節(jié)采煤機的附屬裝置

1.非鏈式電纜夾的拖移裝置非鏈式電纜夾拖移裝置如圖7-18（a）所示。在刮板輸送機溜槽的側板上每隔1m左右的距離固定一框架，框架分為放置固定電纜的格子和放置移動電纜的框形槽兩部分，從工作面中點處將電纜和水管引入框形槽內，框形槽的上部裝有1根帶橡膠管的銷軸。第四節(jié)采煤機的附屬裝置銷軸在彈簧作用下處于縱向水平位置，并封閉框形槽上口，電纜在自重作用下可將銷軸壓下后而落入框形槽，移動電纜就在框形槽內移動，在相鄰兩框架之間采空區(qū)側掛有1根橫向橡膠軟管，用以防止電纜和水管歪倒。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

這種拖移裝置省去了鏈式電纜夾，減輕了移動部分的重量，但電纜和水管本身承受較大的拉力，且容易發(fā)生拉斷、砸壞電纜和水管的事故。故目前很少使用這種裝置。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

2.鏈式電纜夾拖移裝置鏈式電纜夾的結構如圖7-18（b）所示。它由框形鏈節(jié)1組成，鏈節(jié)之間用銷軸2連接，鏈節(jié)在靠采空區(qū)側是開口的，電纜和水管就從該開口邊裝入并用擋銷3擋住。第四節(jié)采煤機的附屬裝置電纜夾的一端用一個可回轉的彎頭5連接，并固定在采煤機的電氣接線箱上，為了改善靠近采煤機機身這一段電纜夾的受力情況，在電纜夾的開口一邊裝有一條節(jié)距相同的板式鏈4，以使電纜夾鏈節(jié)不致發(fā)生側向彎曲或扭絞。第四節(jié)采煤機的附屬裝置改善靠近采煤機機身這一段電纜夾的受力情況，在電纜夾的開口一邊裝有一條節(jié)距相同的板式鏈4，以使電纜夾鏈節(jié)不致發(fā)生側向彎曲或扭絞。這種拖移裝置的特點是：拖動電纜的拉力由鏈式電纜夾承受，電纜和水管不承受拉力，并且由電纜夾保護，可以防止被砸壞。鏈式電纜夾的鏈節(jié)一般選用高強度輕質非金屬材料制成，以減輕重量。

第四節(jié)采煤機的附屬裝置

一般動力電纜和水管都從工作面運輸巷引入工作面。從工作面下端到工作面中點的這一段電纜和水管固定鋪設在刮板輸送機溜槽側板電纜槽中，而從工作面中點到采煤機之間的電纜和水管則需放在電纜夾中隨采煤機的運行而移動。因此，電纜夾的裝設長度為工作面長度的1/2，但考慮到工作面長度的變化，一般留有1～2m的余量。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

七、采煤機的冷卻噴霧降塵系統(tǒng)采煤機噴霧降塵系統(tǒng)的主要作用是灑水降塵、沖淡瓦斯、濕潤煤體、冷卻截齒、撲滅滾筒截割時可能產生的火花。采煤機冷卻系統(tǒng)用于冷卻電動機、截割部、牽引部。采煤機的冷卻系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)是結合在一起的。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

采煤機上有兩種噴霧裝置，一種是噴嘴裝在滾筒的螺旋葉片上，噴霧水經機身、滾筒內部的水道噴向截齒的內噴霧裝置；另一種是噴嘴裝在機身上，噴霧水經滾筒外部直接噴向煤壁的外噴霧裝置。第四節(jié)采煤機的附屬裝置由于內噴霧裝置噴嘴靠近截齒，有利于濕潤煤體表面、減少粉塵的產生，把粉塵消滅在生成之初，因而內噴霧滅塵效果好、耗水量小；外噴霧裝置的噴嘴離滾筒較遠，只能降低擴散中的粉塵，滅塵效果差、耗水量大。為了提高采煤機的降塵效果，采煤機一般多采用內、外噴霧裝置相結合的方式。第四節(jié)采煤機的附屬裝置

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采煤機必須安裝內、外噴霧裝置。截煤時必須噴霧降塵，內噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1.5MPa，噴霧流量應與機型相匹配。如果內噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小于4MPa。無水或噴霧裝置損壞時必須停機。第五節(jié)典型采煤機的結構

目前，在煤礦采煤工作面中使用的采煤機主要有液壓牽引和電牽引2種類型。每種類型的采煤機又有多種不同的型號，但同一類型的采煤機的結構是基本相同的。在此，以MG160/375-W型液壓牽引采煤機和MGTY400／930-3.3D電牽引采煤機為例簡要介紹其結構。第五節(jié)典型采煤機的結構

一、MG160/375-W型液壓牽引采煤機液壓牽引采煤機是利用牽引部液壓系統(tǒng)將采煤機電動機輸出的機械能由主液壓泵轉換成液壓能，再由液壓馬達將液壓能轉換成機械能，由液壓馬達輸出的機械能驅動牽引部傳動裝置和牽引機構帶動采煤機牽引運行。第五節(jié)典型采煤機的結構

MG160/375-W型采煤機用于開采煤層厚度1.40～3.70m、傾角小于35°的中硬或中硬以下、含有少量夾矸的煤層。其結構示意圖及外形圖分別如圖7-19、7-20。圖7-19MG160/375-W型采煤機1——左滾筒；2——左搖臂；3——截割電機；4——左固定箱；5——左牽引箱；6——噴霧冷卻系統(tǒng)；7——拖纜裝置；8——電控箱；9——牽引電機；10——中間箱（泵箱）；11——右固定箱；12——右行走箱；13——右滾筒；14——右截割部；15——調高油缸圖7-20MG160/375-W型采煤機外形圖第五節(jié)典型采煤機的結構

（一）組成部分及結構特點

1.組成部分

MG160/375-W型采煤機組成如圖7-19所示。主要由截割部（包括截割電動機、搖臂齒輪減速箱、行星輪系和滾筒）、牽引行走部（包括固定箱、行走泵箱）、中間箱、電動機（截割電機采用YBCS-160型，定子水冷；牽引電機采用YBQYS3-55型）以及齒輪銷排式無鏈牽引、雙浮動行星減速機構、主架體等組成。第五節(jié)典型采煤機的結構

2.結構特點（1）MG160/375-W型采煤機采用多電機橫向布置方式，截割搖臂用銷軸與牽引部相連接，左右牽引部及中間箱采用高強度液壓螺栓連接。在中間箱中裝有泵箱、電控箱、水閥和水分配閥，承擔電力、噴霧水的控制任務。第五節(jié)典型采煤機的結構（2）截割電動機橫向布置在搖臂上，撤除了搖臂和機身之間的動力傳遞，取消了容易損壞的圓錐齒輪和結構復雜的通軸，并使機身縮短。（3）主機身分為3段，即左牽引部、中間控制箱和右牽引部，取消了底托架結構，在主機架上采用高強度螺栓連接，簡單可靠、拆裝方便。第五節(jié)典型采煤機的結構（6）主體架上的各個元部件，除冷卻器外，其余部件均可從工作面的采空側單獨抽出；進出油管、水管、電纜均可安裝在泵箱后側，各部件安裝互不影響，更換容易、維修方便。第五節(jié)典型采煤機的結構

（4）搖臂外形呈下彎狀，加大了搖臂下面過煤口的面積，使煤流更加暢通。搖臂殼體為整體結構，靠采空區(qū)側的外面焊有一水套，以冷卻搖臂。（5）在泵箱內安裝有主液壓泵、雙聯齒輪泵、調速機構、主閥組冷卻器等主要部件，牽引部采用斜軸式柱塞泵和斜軸式柱塞液壓馬達，在同等情況下，系統(tǒng)效率高、故障率低、互換性好。第五節(jié)典型采煤機的結構(二）牽引部液壓傳動系統(tǒng)

1.牽引部主要液壓元件（1）主液壓泵。主液壓泵是型號為ZB125型的斜軸式軸向柱塞泵。主液壓泵的作用是把電動機輸出的機械能轉換成液壓能，向外輸出一定流量的壓力液體，驅動液壓馬達牽引采煤機行走。第五節(jié)典型采煤機的結構

該泵可通過調速機構撥叉改變泵缸體擺角的大小、方向，從而改變泵的輸出流量和排油的方向，以改變液壓馬達的轉速和轉向，最終達到改變采煤機牽引速度和牽引方向的目的。第五節(jié)典型采煤機的結構

（2）輔助泵。輔助泵采用YBC-45/160型齒輪泵（雙聯泵）。該泵的作用是把電動機的機械能轉換成液壓能，排出壓力油液，用于向主油路補油和熱交換以及向操作和控制系統(tǒng)提供壓力油源。第五節(jié)典型采煤機的結構（3）液壓馬達。牽引液壓馬達是型號為ZM125型的斜軸式軸向柱塞液壓馬達。它的結構與工作原理與斜軸式軸向柱塞泵類似，只是馬達采用了定量馬達，所以殼體是封閉的，形狀比較簡單，體積較小。液壓馬達的作用是把主液壓泵輸出的液壓能轉換成機械能，向外輸出一定的轉矩和轉速，從而帶動采煤機行走。第五節(jié)典型采煤機的結構

（4）主閥組。主閥組是由5個閥構成的集成閥組，主要由2個補油單向閥、1個調定值為2MPa的低壓溢流閥（背壓閥）、1個調定值為14MPa的高壓安全閥和1個液動三位五通換向閥（梭形閥）所組成，如圖7-21所示。該閥組的主要任務是控制向主油路補油和完成冷熱油的交換。

液壓系統(tǒng)主閥組第五節(jié)典型采煤機的結構

（5）過濾器。在采煤機的液壓系統(tǒng)中設置有粗、精過濾器各一個，粗過濾器與雙聯泵的吸油口相連接，精過濾器與補油泵的吸油口相連接，用于保證系統(tǒng)內油液的清潔。粗過濾器是由網式濾芯和磁性濾芯組合而成，其過濾精度為80μm，流量為400L/min；精過濾器為紙芯式過濾器，其過濾精度為10μm，流量為100L/min。第五節(jié)典型采煤機的結構

（6）冷卻器。由殼體和2個板翹式冷卻器芯組成，如圖7-22所示。其油路為串聯型，需要冷卻的油液經過第1個冷卻器后，通過蓋板上的通道進入第2個冷卻器芯繼續(xù)冷卻后返回油箱。圖7-22液壓系統(tǒng)冷卻器第五節(jié)典型采煤機的結構（7）制動器。采用YZ-280S型濕式制動器（摩擦片浸在油中），是一種對采煤機牽引液壓馬達的輸出軸實施抱閘的裝置，當采煤機正常牽引時，制動器松閘，當采煤機停止工作時，制動電磁閥斷電復位，產生制動力矩。第五節(jié)典型采煤機的結構（8）直動式溢流閥。在液壓系統(tǒng)中裝有高、低壓安全閥及遠程調壓閥各一個。這3種閥都是直動型溢流閥。調高安全閥為高壓安全閥，其調定壓力為18MPa，安裝在調高泵的排油口處；低壓安全閥安裝在精濾油器的吸油口處，其調定壓力為2.5MPa；遠程調壓閥固定在電磁閥箱壁上，調定壓力為13.51MPa。第五節(jié)典型采煤機的結構

2.牽引部液壓基本回路

MG160/375-W型采煤機液壓傳動系統(tǒng)如圖7-23所示。圖7-23MG160/375-W型采煤機液壓系統(tǒng)第五節(jié)典型采煤機的結構采煤機牽引部液壓系統(tǒng)由若干個液壓基本回路組成，它包括主回路系統(tǒng)和保護回路系統(tǒng)2部分。其中，主回路系統(tǒng)包括主回路和補油與熱交換回路；保護回路系統(tǒng)包括高壓保護回路、低壓保護回路、牽引速度恒壓控制回路等。第五節(jié)典型采煤機的結構（1）主回路。該回路由ZB125斜軸式軸向柱塞泵和2只并聯的ZM125型斜軸式定量馬達組成閉式系統(tǒng)，如圖7-24所示。圖7-24采煤機液壓系統(tǒng)主回路第五節(jié)典型采煤機的結構主油泵工作時排出的壓力油驅動2只液壓馬達旋轉，液壓馬達排出的油又供給主油泵吸入，形成一個閉合的循環(huán)回路。由圖可見，主油泵為變量油泵，通過手動或自動改變其缸體的擺角和擺向，即可改變其流量的大小和改變進油及排油的方向，從而達到改變液壓馬達旋轉速度和旋轉方向的目的。第五節(jié)典型采煤機的結構（2）補油和熱交換回路。在閉式傳動系統(tǒng)中，由于各液壓元件均有泄露，所以需要補充油液（如不及時補油，會引起主油泵的吸空，系統(tǒng)工作時會產生聲響和振動）；其次主回路油液不斷循環(huán)工作，容易發(fā)熱，使系統(tǒng)油溫不斷升高，油液黏度下降，所以必須冷卻；另外，由于主油泵自吸能力差，主回路必須在吸油口建立所需的背壓。第五節(jié)典型采煤機的結構因此在主回路中必須增加補油和熱交換回路，這樣，主回路系統(tǒng)才能正常工作。補油和熱交換回路如圖7-25所示。圖7-25補油和熱交換回路第五節(jié)典型采煤機的結構系統(tǒng)的補油由輔助（齒輪泵）泵提供，該泵經粗濾油器從油池吸油，排出的油經精濾油器、單向閥進入主回路的低壓路，補償系統(tǒng)的泄露，并使主回路的回油路保持2MPa的背壓。安全閥調定主回路高壓端額定壓力為14MPa。第五節(jié)典型采煤機的結構（3）高壓保護回路。采煤機工作時，經常會遇到蹩卡現象，造成牽引阻力突然增加，工作壓力急劇上升。當系統(tǒng)壓力達到高壓安全閥的調定壓力14MPa時，高壓安全閥開啟，溢出的油回到主回路的低壓油路，造成高低壓油路竄通，系統(tǒng)壓力不再上升，牽引速度很快下降至零，實現了采煤機的高壓保護。第五節(jié)典型采煤機的結構（4）低壓保護（又稱失壓保護）。低壓保護的作用是使回路保持一定的背壓以保證液壓系統(tǒng)的正常工作，由失壓閥和調速機構來實現。當低壓回路中的油壓下降到1.5MPa以下時，失壓閥的閥芯在彈簧力的作用下由右位推到左位，調速機構中的推動油缸動作，主油泵向零位返回，采煤機停止牽引。第五節(jié)典型采煤機的結構當調速手把不在零位時停機，工況與低壓保護一樣，主油泵被迫回到零位，伺服閥能記憶停機時的牽引速度。當再次開機時，主油泵呈零位啟動狀態(tài)，并逐漸加速到停機前的牽引速度，從而避免了主油泵的大角度啟動。第五節(jié)典型采煤機的結構（5）恒壓控制回路。恒壓控制系統(tǒng)是通過遠程調壓閥、調速機構的失壓閥和推動油缸來實現的。當主油路的工作壓力超過額定值13.5MPa時，遠程調壓閥打開，溢出的高壓油一部分經旁路分流掉，另一部分則進入失壓閥，使失壓閥從正常工作時的右位改成左位，從而達到牽引速度下降，工作壓力降低的目的。第五節(jié)典型采煤機的結構當工作壓力降低到調定值以下時，遠程調壓閥關閉，失壓閥恢復到右位，牽引速度又自動恢復到原先的調定值。系統(tǒng)中的阻尼是為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性而設置的。第五節(jié)典型采煤機的結構（三）采煤機滾筒調高液壓系統(tǒng)MG160/375-W型采煤機滾筒調高液壓系統(tǒng)由粗濾油器、調高泵、高壓安全閥、背吸閥、手動換向閥、調高油缸、液壓鎖和有關管路組成。第五節(jié)典型采煤機的結構調高換向閥分別安裝在左、右牽引行走箱上。左、右調高采用串聯，當調高一邊滾筒時，另一邊的手動換向閥應處于中位機能，因此不能同時進行調高。液壓鎖用于不進行調高時鎖住調高油缸，使?jié)L筒保持在所需的高度。調高泵的最大工作壓力由高壓安全閥來控制，其調定值為18MPa。第五節(jié)典型采煤機的結構

（四）噴霧冷卻系統(tǒng)采煤機的噴霧冷卻系統(tǒng)由接頭座、水封座、組合密封、泄漏環(huán)、油封、水封裝置外殼、軸承、不銹鋼送水管、管座以及高壓軟管等組成。不銹鋼送水管靠煤壁側，在插入管座時，管上的缺口對準管座上的定位銷，使送水管和滾筒軸（行星架）一起轉動。第五節(jié)典型采煤機的結構送水管靠采空區(qū)側通過軸承支撐在軸承座內。因兩者有相對旋轉運動，為防止內噴霧水進入油池，在送水管外殼安裝一特制的組合密封，該密封由一特制水封和油封組成，起防水、防塵作用。在水封和油封之間裝有泄漏環(huán)，泄漏的水經泄漏環(huán)和水封裝置外殼流出搖臂殼體外。油封防止搖臂內油液外泄。第五節(jié)典型采煤機的結構

內噴霧水通過接頭座與噴霧冷卻系統(tǒng)的相應管路相通，經不銹鋼送水管、煤壁側高壓軟管與滾筒的內噴霧供水口相連進入滾筒水道。MG160/375-W型采煤機的噴霧冷卻系統(tǒng)如圖7-26。圖7-26噴霧冷卻系統(tǒng)1——左滾筒；2——右滾筒；3——左搖臂殼；4——右搖臂殼；5——左截割部電機；6——右截割部電機；7——泵箱；8——泵電機

第五節(jié)典型采煤機的結構

二、MG400／930-3.3D電牽引采煤機

MG400／930-3.3D電牽引采煤機適用于緩傾斜、中硬煤層長壁式綜采工作面，采高范圍為2.2～3.5m?？稍谟型咚?、煤塵或其他爆炸性混合氣體的煤礦中使用。第五節(jié)典型采煤機的結構該機總體結構為多電機橫向布置，牽引方式為機載式交流變頻無級調速的強力銷軌（鏈軌）無鏈牽引，電源電壓為3.3kV，計算機操作、控制并能中文顯示運行狀態(tài)、故障、檢測。第五節(jié)典型采煤機的結構

（一）主要組成與特點

1.主要組成該采煤機主要由左右滾筒、左右搖臂、左右牽引傳動箱、行走箱（外牽引）、泵站、高壓控制箱、牽引控制箱、調高油缸、主機架、輔助部件等組成，如圖7-27所示。第五節(jié)