mg200，445-wd采煤机截割部设计.doc

1概述1.1采煤机的发展概况机械化采煤开始于20世纪40年代，是随着采煤机械的出现而开始的。40年代初期，英国、苏联相继生产了采煤机，使工作面落煤、装煤实现了机械化。但当时的采煤机都是链式工作机构，能耗大、效率低，加上工作面输送机不能自移，所以生产率受到一定的限制。50年代初期，英国、联邦德国相继生产出了滚筒式采煤机、可弯曲刮板输送机和单体液压支柱，从而大大推进了采煤机械化技术的发展。滚筒式采煤机采用螺旋滚筒作为截割机构，当滚筒转动并切入煤壁后，通过安装在滚筒螺旋叶片上的截齿将煤破碎，并利用螺旋叶片把破碎下来的煤装入工作面输送机。但由于当时采煤机上的滚筒是死滚筒，不能实现调高，因而限制了采煤机的适用范围，我们称这种固定滚筒采煤机为第一代采煤机。因此，50年代的各国采煤机械化的主流还只是处于普通机械化水平，虽然在1954年英国已研制出了自移式液压支架，但由于采煤机和可弯曲刮板输送机尚不完善，综采技术仅仅处验阶段。60年代是世界综采技术的发展时期。第二代采煤机—单摇臂滚筒采煤机的出现，解决了采高调整问题，扩大了采煤机的适用范围。这种采煤机的滚筒装在可以上下摆动的摇臂上，通过摇动摇臂来调节滚筒的截割高度，使采煤机适应煤层厚度变化的能力得到了大大加强。1964年，第三代采煤机—双摇臂滚筒采煤机的出现，进一步解决了工作面自开切口问题。另外，液压支架和可弯曲输送机技术的不断完善，把综采技术推向了一个新水平，并在生产中显示了综采机械化采煤的优越性—高效、高产、安全和经济，因此各国竞相采用综采。进入70年代，综采机械化得到了进一步的发展和提高，综采设备开始向大功率、高效率及完善性能和扩大使用范围等方向发展，相继出现了功率为750～1000kW的采煤机，功率为900～1000kW、生产能力达1500t/h的刮板输送机，以及工作阻力达1500kN的强力液压支架等。1970年采煤机无链牵引系统的研制成功以及1976年出现的第四代采煤机—电牵引采煤机，大大改善了采煤机的机能，并扩大了它的使用范围。世界上第一台直流电牵引（他励）采煤机是由西德艾柯夫公司1976年研制的EDW—150—2L型采煤机。该采煤机首先使用就显示出电牵引的优越性，即效率高、产量大、可靠性高，其故障率只是液压牵引采煤机的1/5。同年，美国Joy公司研制出了1LS直流（串励）电牵引采煤机，以后陆续改进发展为2LS、3LS、4LS系列；1996年生产的6LS05型采煤机，其总装机功率为1530kW，是当时世界上功率最大的采煤机。英国于1984年生产了第一台ELECTRA550直流（复励）电牵引采煤机，其后生产的ELECTRA1000型采煤机在1994年创下了年产408万t商品煤的世界最高记录，其截煤牵引速度达25。在电牵引采煤机的发展中，世界上许多国家先是发展直流电牵引。1986年日本三井三池制作所研制出世界上第一台交流电牵引采煤机（MCL400—DR6868）。直流电牵引技术能满足采煤机牵引特性（恒扭矩—恒功率）的要求，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，但存在着火花、炭粉、更换电刷和换向器、过载能力较低以及机身较宽、较长等缺点。而交流调速电牵引采煤机的电动机结构简单、体积小、重量轻、坚固耐用、运行可靠、维护方便，无电刷和换向器，无火花和炭粉，耐振动、过载能力大。现在电牵引采煤机已是国际主导机型，不仅可控硅控制调速的直流电牵引已发展成系列产品，而且已经开发出了多款交流调频电牵引采煤机。技术发展的趋势是电牵引采煤机将逐步替代液压牵引采煤机。电牵引采煤机既可以实现采煤机要求的工作特性，而且更容易实现检测和控制自动化，又可以克服液压牵引采煤机加工精度要求高、工作液体易被污染、维修较困难以及工作可靠性较差和传动效率较低等缺点，还便于实现工况参数显示和故障显示。今后采煤机械化的发展方向是：不断完善各类采煤设备，使之达到高产、高效、安全、向遥控及自动控制发展，逐步过渡到无人工作面采煤；提高单机的可靠性，并使之系列化、标准化和通用化；研制厚、薄及急倾斜等难采采煤层的机械化设备；解决端头技术，研制工作面巷道与工作面端部连接处的设备等等，以进一步提高工作面产量和安全性。1.2国内外采煤机械的技术特点（1）牵引方式向电牵引方向发展。传统的液压牵引采煤机在国外仍然在生产和使用中，但已不占主导地位，由于电牵引采煤机的诸多优点，国外目前新开发的采煤机，特别是大功率采煤机基本上都是采用电牵引方式。（2）装机总功率不断增大。为适应煤矿生产实现高产高效，采煤机的功率在不断提高，电机截割功率通常在400kW以上，牵引电机功率均在40kW以上，大的甚至达到125kW。总装机功率通常超过1000kW，如EL3000型采煤机总装机功率高达2000kW，7LS5型采煤机达1940kW。目前世界上功率最大