文章编号:100320794(2002) 0620007202
薄煤层采煤机的发展状况及趋势
张 欣1, 张 枢2
(11哈尔滨煤矿机械研究所, 黑龙江哈尔滨150036; 21黑龙江科技学院, 黑龙江鸡西158105)
摘要:分析我国薄煤层储量以及薄煤层采煤机的发展状况及趋势。
关键词:薄煤层; 薄煤层采煤机; 发展趋势中图号:T D42116:A
1 前言
我国是煤炭资源大国, , 全部可采储量的20%, 于受到工作面条件素的限制, 开采水平。在机采工作面中采煤机是所有配套设备中的关键设备, 要使薄煤层工作面技术经济指标接近或达到中厚煤层工作面的水平, 就要在采煤机上下大功夫。
以前, 薄煤层采煤机可选机型少, 可靠性差, 功率低, 单产低, 使我国薄煤层产量逐年减少, 弃采严重, 资源浪费大, 从80年代开始, 薄煤层采煤机从无到有得到稳定发展。随着薄煤层采煤机的推广应用, 适用工作范围扩大, 也暴露了许多缺陷和不足, 限制了使用效果。根据薄煤层开采的迫切需要, 开发适合国情的新一代大功率薄煤层采煤机是非常必要的。2 新研制的机型
目前, 哈尔滨煤矿机械研究所已经研制了5种机型的薄煤层采煤机, 都已投入工作中。以几种有代表性的机型BM 1—100型薄煤层采煤机,MG 150B 型薄煤层采煤机和最新型的MG 300—BW 1型薄煤层采煤机为例简单分析一下它们的特点。
BM 1—100型薄煤层采煤机是一种用于沿长壁
。、双支点摇臂,
。
MG 150B 型薄煤层采煤机是参照BM 1—100、M LS 3P —170、DY —150等先进机型, 考虑我国现实的
使用和管理水平而设计的较大功率薄煤层采煤机。该机的主要特点是功率较大, 机身薄, 高度不超过400mm , 采高范围为0185～115m , 机身短, 联接可靠, 刚性好。结构设计上吸收了其他机型的优点。在采煤机各部间的联接上用双头螺栓双面尼龙防松螺母代替原来的螺栓联接结构, 对接处增加了螺栓数量, 增加了联接强度, 采用整体底托架并将每个大的部件用螺栓与之相联, 底托架上采用了新的防松结构。
BM 1—100和MG 150B 型采煤机均为有链牵引, 安全、可靠性能稍差。与之相比,MG 300—BW 1型采煤机具有更多的优势。
MG 300—BW 1型采煤机为一种新型的大功率薄煤层采煤机, 它的主要特点是:
(1) 装机功率大, 机身高度低, 尺寸紧凑。在现有的薄煤层开采中开采厚度较低。选用304kW 的电动机, 最低采高控制在018～0185m , 多电机横向布置, 便于井下维修。
(2) 双驱动销排式液压无链牵引, 可以提高安全系数。
(3) 中间部采用整体机壳, 去掉底托架, 增加了整体刚性。
(4) 突出了可靠性、实用性和先进性的原则, 充分考虑了薄煤层的恶劣条件, 对于使用中可能出现的问题进行了充分的研究, 并相应提出了解决的办法。3 结语
综合以上几种具有代表性的薄煤层采煤机的发展状况, 薄煤层采煤机设计所要解决的关键问题以及发展趋势为:
(1) 采用大功率电动机或多电动机以增大总装机容量。实践表明, 采煤机的单机效能, 在很大程度
回采工作面全长穿棱采煤的机械。可采018～113m 厚的煤层。该采煤机由单电动机驱动, 电动机的动力通过右端出轴上齿轮传给右截割部离合器齿轮, 再经过一级伞齿轮和三级直齿轮传至滚筒, 滚筒以94187r/min 转速进行落煤和装煤。电动机的动力
通过其左端的齿轮, 带动牵引部过轴上的齿轮, 分别经过一对直齿轮传至主泵和辅助泵, 主泵产生的高压油通过闭式循环油路驱动马达, 马达再经过两级直齿轮和一套行星齿轮传动, 带动主链轮和圆环链, 采煤机以0～6m/min 牵引速度沿输送机运行。它的特点是电动机功率较大, 机身强度较高, 牵引部装有液压恒功率自动调速装置, 可使电动机在额定功
计算 设计・
文章编号:100320794(2002) 0620008203
一种大型带式输送机的可控启动曲线
宋伟刚, 衣统帅, 邓永生
(东北大学机械工程与自动化学院, 辽宁沈阳110004)
摘要:通过启动时间不变和启动加速度不变2种情况对梯形加速度和三角形加速度启动过
程进行对比分析, 得出了梯形加速度启动设计参数的选取方法; 程的函数表达式; 梯形加速度启动过程进行计算机仿真对比, , 并具有较小的启动动载荷。
关键词:; 中图号:1 启动加速度的分析
文献标识码:A 可得, 最大加速度
¨u max =加速度变化率
k min =
=d t T 2
(2)
避免启动过程的急动和冲击采用的对称抛物线速度启动曲线, 实际上是一种等加速度变化率的启动过程, 按此斜率达到最大加速度, 再按相同的斜率将加速度减小到零的过程。加速度曲线是一个三角形, 此过程虽然避免了启动过程的急动和冲击, 但是其最大加速度较大, 是等加速度启动过程加速度的2倍。
为了避免最大加速度过大, 可以采用加速度为梯形的曲线, 此过程仍可以避免急动和冲击, 同时得到较小的最大加速度。下面以加速度变化率的对比和启动时间的对比, 分析合理的启动过程。111 启动时间不变
设稳定运行速度为v , 启动时间为T 。当梯形曲线和三角形曲线所用的时间相同时, 如图1所示, 按三角形启动的加速度, 上升段的加速度
¨u =2t
T
T
(1)
按梯形加速度启动时的最大加速度¨u 1max =k ¨u max , 由
图可知
(t 1+t 2) u ¨1max =v
2t 1+t 2=T
从而, 得
) T t 1=(1-2k
在[0, t 1]上, 加速度u ¨=k 1t , 将t 1代入, 可得
(t 1) =k 1t 1=k 1T (1-) =¨¨u u 1max =2k T
从而, 得
k 1=2
[1-1/(2k ) ]T
(3)
(4)
上取决于电动机功率的大小, 只有大功率, 才有高效能。薄煤层采煤机的技术关键是矮机身与大功率之间的矛盾, 但如何解决这一矛盾, 是我们每个专业技术人员设计的难点和重点。
(2) 从以前的有链牵引发展到无链牵引装置及电牵引装置。
(3) 改进螺旋滚筒的结构、完善液压系统以及提高电动机的性能; 提高加工制造工艺和装配工艺的
技术水平; 更好地解决采煤机自动化遥控的问题。充分利用现代化的先进技术, 使薄煤层采煤机的设计达到一个新的高度。
作者简介:张欣(1968-) , 女, 黑龙江鸡西人, 工程师, 1991年毕业于原黑龙江矿业学院, 一直从事采煤机研究设计工作。
收稿日期:2002203205
Developing and trend of the thin coal seam shearer
ZH ANG Xin 1, ZH ANG Shu 2
(1. Harbin C oal M ine Machinery Research Institute ,Harbin 150036,China ; 2. Heilongjiang Institute of Science and T echnology ,Jixi 158105,China )
Abstract :The reserves of thin coal seam shearer and the developing trend of coal seam shearer of our country are anal 2ysed.
K ey w ords :thin coal seam ;thin coal seam shearer ;developing trend
文章编号:100320794(2002) 0620007202
薄煤层采煤机的发展状况及趋势
张 欣1, 张 枢2
(11哈尔滨煤矿机械研究所, 黑龙江哈尔滨150036; 21黑龙江科技学院, 黑龙江鸡西158105)
摘要:分析我国薄煤层储量以及薄煤层采煤机的发展状况及趋势。
关键词:薄煤层; 薄煤层采煤机; 发展趋势中图号:T D42116:A
1 前言
我国是煤炭资源大国, , 全部可采储量的20%, 于受到工作面条件素的限制, 开采水平。在机采工作面中采煤机是所有配套设备中的关键设备, 要使薄煤层工作面技术经济指标接近或达到中厚煤层工作面的水平, 就要在采煤机上下大功夫。
以前, 薄煤层采煤机可选机型少, 可靠性差, 功率低, 单产低, 使我国薄煤层产量逐年减少, 弃采严重, 资源浪费大, 从80年代开始, 薄煤层采煤机从无到有得到稳定发展。随着薄煤层采煤机的推广应用, 适用工作范围扩大, 也暴露了许多缺陷和不足, 限制了使用效果。根据薄煤层开采的迫切需要, 开发适合国情的新一代大功率薄煤层采煤机是非常必要的。2 新研制的机型
目前, 哈尔滨煤矿机械研究所已经研制了5种机型的薄煤层采煤机, 都已投入工作中。以几种有代表性的机型BM 1—100型薄煤层采煤机,MG 150B 型薄煤层采煤机和最新型的MG 300—BW 1型薄煤层采煤机为例简单分析一下它们的特点。
BM 1—100型薄煤层采煤机是一种用于沿长壁
。、双支点摇臂,
。
MG 150B 型薄煤层采煤机是参照BM 1—100、M LS 3P —170、DY —150等先进机型, 考虑我国现实的
使用和管理水平而设计的较大功率薄煤层采煤机。该机的主要特点是功率较大, 机身薄, 高度不超过400mm , 采高范围为0185～115m , 机身短, 联接可靠, 刚性好。结构设计上吸收了其他机型的优点。在采煤机各部间的联接上用双头螺栓双面尼龙防松螺母代替原来的螺栓联接结构, 对接处增加了螺栓数量, 增加了联接强度, 采用整体底托架并将每个大的部件用螺栓与之相联, 底托架上采用了新的防松结构。
BM 1—100和MG 150B 型采煤机均为有链牵引, 安全、可靠性能稍差。与之相比,MG 300—BW 1型采煤机具有更多的优势。
MG 300—BW 1型采煤机为一种新型的大功率薄煤层采煤机, 它的主要特点是:
(1) 装机功率大, 机身高度低, 尺寸紧凑。在现有的薄煤层开采中开采厚度较低。选用304kW 的电动机, 最低采高控制在018～0185m , 多电机横向布置, 便于井下维修。
(2) 双驱动销排式液压无链牵引, 可以提高安全系数。
(3) 中间部采用整体机壳, 去掉底托架, 增加了整体刚性。
(4) 突出了可靠性、实用性和先进性的原则, 充分考虑了薄煤层的恶劣条件, 对于使用中可能出现的问题进行了充分的研究, 并相应提出了解决的办法。3 结语
综合以上几种具有代表性的薄煤层采煤机的发展状况, 薄煤层采煤机设计所要解决的关键问题以及发展趋势为:
(1) 采用大功率电动机或多电动机以增大总装机容量。实践表明, 采煤机的单机效能, 在很大程度
回采工作面全长穿棱采煤的机械。可采018～113m 厚的煤层。该采煤机由单电动机驱动, 电动机的动力通过右端出轴上齿轮传给右截割部离合器齿轮, 再经过一级伞齿轮和三级直齿轮传至滚筒, 滚筒以94187r/min 转速进行落煤和装煤。电动机的动力
通过其左端的齿轮, 带动牵引部过轴上的齿轮, 分别经过一对直齿轮传至主泵和辅助泵, 主泵产生的高压油通过闭式循环油路驱动马达, 马达再经过两级直齿轮和一套行星齿轮传动, 带动主链轮和圆环链, 采煤机以0～6m/min 牵引速度沿输送机运行。它的特点是电动机功率较大, 机身强度较高, 牵引部装有液压恒功率自动调速装置, 可使电动机在额定功
计算 设计・
文章编号:100320794(2002) 0620008203
一种大型带式输送机的可控启动曲线
宋伟刚, 衣统帅, 邓永生
(东北大学机械工程与自动化学院, 辽宁沈阳110004)
摘要:通过启动时间不变和启动加速度不变2种情况对梯形加速度和三角形加速度启动过
程进行对比分析, 得出了梯形加速度启动设计参数的选取方法; 程的函数表达式; 梯形加速度启动过程进行计算机仿真对比, , 并具有较小的启动动载荷。
关键词:; 中图号:1 启动加速度的分析
文献标识码:A 可得, 最大加速度
¨u max =加速度变化率
k min =
=d t T 2
(2)
避免启动过程的急动和冲击采用的对称抛物线速度启动曲线, 实际上是一种等加速度变化率的启动过程, 按此斜率达到最大加速度, 再按相同的斜率将加速度减小到零的过程。加速度曲线是一个三角形, 此过程虽然避免了启动过程的急动和冲击, 但是其最大加速度较大, 是等加速度启动过程加速度的2倍。
为了避免最大加速度过大, 可以采用加速度为梯形的曲线, 此过程仍可以避免急动和冲击, 同时得到较小的最大加速度。下面以加速度变化率的对比和启动时间的对比, 分析合理的启动过程。111 启动时间不变
设稳定运行速度为v , 启动时间为T 。当梯形曲线和三角形曲线所用的时间相同时, 如图1所示, 按三角形启动的加速度, 上升段的加速度
¨u =2t
T
T
(1)
按梯形加速度启动时的最大加速度¨u 1max =k ¨u max , 由
图可知
(t 1+t 2) u ¨1max =v
2t 1+t 2=T
从而, 得
) T t 1=(1-2k
在[0, t 1]上, 加速度u ¨=k 1t , 将t 1代入, 可得
(t 1) =k 1t 1=k 1T (1-) =¨¨u u 1max =2k T
从而, 得
k 1=2
[1-1/(2k ) ]T
(3)
(4)
上取决于电动机功率的大小, 只有大功率, 才有高效能。薄煤层采煤机的技术关键是矮机身与大功率之间的矛盾, 但如何解决这一矛盾, 是我们每个专业技术人员设计的难点和重点。
(2) 从以前的有链牵引发展到无链牵引装置及电牵引装置。
(3) 改进螺旋滚筒的结构、完善液压系统以及提高电动机的性能; 提高加工制造工艺和装配工艺的
技术水平; 更好地解决采煤机自动化遥控的问题。充分利用现代化的先进技术, 使薄煤层采煤机的设计达到一个新的高度。
作者简介:张欣(1968-) , 女, 黑龙江鸡西人, 工程师, 1991年毕业于原黑龙江矿业学院, 一直从事采煤机研究设计工作。
收稿日期:2002203205
Developing and trend of the thin coal seam shearer
ZH ANG Xin 1, ZH ANG Shu 2
(1. Harbin C oal M ine Machinery Research Institute ,Harbin 150036,China ; 2. Heilongjiang Institute of Science and T echnology ,Jixi 158105,China )
Abstract :The reserves of thin coal seam shearer and the developing trend of coal seam shearer of our country are anal 2ysed.
K ey w ords :thin coal seam ;thin coal seam shearer ;developing trend