MG110 130-TPD型采煤机的结构原理
作者： 冉波杨小军 张加成
来源：《科技创新导报》 2012年第6期
冉波 杨小军 张加成
(四川达竹煤电集团公司 四川达州 635000)
摘 要:针对MG-100TP采煤机设计缺陷,介绍了新研制的MG110/130-TPD型采煤机的主要功能特点、结构原理,应用证明该类型采煤机特别适应采高0.8m以下,倾角在0～42°的极薄煤层开采,是国内同类型煤层机械化开采的首选设备。
关键词:极薄煤层 电牵引 采煤机
中图分类号:TD7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0083-01
引言
我国1.3m以下薄煤层贮量丰富,而西南片区0.5～0.8m极薄煤层分布极广,这些极薄煤层储量丰富、煤质好,具备较高开采价值。目前国内外适用0.8m以上薄煤层开采的采煤机机型很多,如国内的MG80/188-BWD、MG100/240-BW和MG140/330-BWD型,国外波兰的MG344-PWD型、苏联的K103型及西德的300LN型采煤机,但小于0.8m以下极薄煤层采煤机国内仅有重庆永荣煤机厂生产的一种MG-100TP型液压牵引采煤机,而国外没有。
四川达竹煤电集团公司管辖有9对煤矿,0.8m以下的极薄煤层占其总储量的36%,开采难度极大。该公司多年来一直选用MG100-TP型采煤机装备高档普采工作面,有一定效果,但由于该产品是上世纪70年代开发的,各项经济技术指标落后,存在以下问题:
(1)适应范围小,煤层倾角≯15°。
(2)切割功率偏小,当工作面煤炭变硬或夹矸时,机组易过载停机。
(3)液压牵引工作方式,牵引功率小,采煤机爬坡能力弱;液压部件故障率较高,维修成本高;无安全制动装置,对工人安全威胁大。
(4)滚筒截齿螺旋设计不合理,装煤效果差,工人回收煤炭劳动强度极大。
(5)机身非对称设计,左、右工作面无法互换,投资成本大。
针对上述问题,达竹煤电集团公司与辽源煤矿机械制造有限责任公司联合研制出
MG110/130-TPD型单滚筒采煤机,该采煤机克服了原MG-100TP采煤机的一些缺点,特别适应0.8m以下的极薄煤层机械化开采使用。
1 MG110/130-TPD采煤机的主要功能和特点
(1)机身小,适应0.8m以下煤层开采使用;
(2)切割功率大;
(3)爬坡能力强;
(4)装煤效果好;
(5)电牵引,变频调速,可遥控操作;
(6)具有制动装置;
(7)机身左右对称。
2 主要结构和原理
2.1 结构组成
采煤机是由主机体、装煤部、底托架和冷却喷雾系统组成。主机体集成牵引部、截割部、装煤部、电控箱和摇臂等为一整体机壳上。
2.2 主要技术参数
最大生产率:303t/h;采高:0.52～0.8m;滚筒直径:520～800mm;
截深:630、800mm;牵引力:150kN;
牵引速度:0～5.84m/min;
机面高度:410mm;总装机功率:2×55+18.5=128.5kW;
牵引方式:机载式交流变频调速有链电牵引;
控制方式:PLC控制;供水量:80L/min,压力2.5MPa;
外形尺寸:5199mm×1978mm×410mm;重量:10t
2.3 机械部分主要特点
截割部选用专门开发的2台特殊型截割电机,总功率110kW,电机横向布置在截割部上,抽出维修方便。截割部与主机体铰接,截割部采用平齿减速,取消伞齿,结构简单、传递力矩大。
牵引方式改为有链电牵引方式。首次在采煤机中采用三级行星齿轮减速机构,机身长可缩短250mm。前两级传动采用完全浮动结构,末级输出端为主链轮,为刚性连接,可抵消径向误差对齿侧间隙的影响,避免卡憋现象,同时自动调节载荷均匀分布。
截割电机分出小部分动力,通过伞齿直接带动主机体上小刮板机链轮运转形成运输部。
整机采用对称摇臂设计,解决了机组左右之分的难题。摇臂采取腰形楔块固定结构,可实现人为调高,适应采高变化需求。
增设内喷雾系统,提高喷雾降尘效果。
在牵引电机联轴器上增设液压制动装置,保证不断链下机器能可靠刹车,不会下滑。
机壳铸焊结合整体结构,刚性好,切割及牵引反力均由主机体承担,可靠性高,机壳采用高强耐磨材料的底托架结构,既方便拆装,又适应煤层底板软硬变化方便。
2.4 电控装置
电控箱与主机体组焊成整体结构,操纵开关、控制按钮、显示装置均设在机体壳端头侧,按钮站及离合手柄设在采空区一侧,例于安全操作。本次专为采煤机配套设计了KXJ24-130/1140(660)C型矿用隔爆兼本质安全型电控箱。它采用机载式中压四相限变频、计算机信息管理、PLC控制,中文GOT显示等技术,可跟机或遥控操作,左右工作面通用。主要功能有:
(1)通过磁力启动器远程控制,完成采煤机的启动和停止(兼闭锁);
(2)通过磁力启动器远程控制,完成运输机的停止(兼闭锁);
(3)在采煤机上完成牵引方向给定,牵引速度的调节等;
(4)在端头按钮站可完成牵引方向的自由转换、加减速操作及牵停、主停及绞起绞停;
(5)采煤机左、右截煤电机的恒功率自动控制、过载保护,温度保护;
(6)采煤机牵引电机过流保护;
(7)显示器实时显示截煤电机功率、牵引电机电流、牵引电机温度、采煤机设定牵引方向、速度、等工作参数;
(8)遥控完成端头按钮站上的各项操作程序(遥控为选用功能)。
(9)开机预警、瓦斯超标停机。
3 结语
MG110/130-TPD型采煤机于2010年1月研制成功,目前该型号采煤机已大批装备到四川、重庆、贵州等西南片区多个煤矿生产现场,取得了极好的经济效益。与原MG-100TP采煤机相比,MG110/130-TPD型采煤机具有以下主要优点:
(1)首次在极薄煤层采煤机中采用了交流变频电牵引技术,易于自动化控制、清洁环保、故障率降低等。
(2)特别适应采高在0.52～0.8m厚,煤质硬度f≤3,倾角在0～420的极薄煤层的机械化开采,是国内同类型煤层机械化开采的首选设备,具有极广的经济价值。
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