采煤机调高机构设计参数分析确定.pdf

第卷 刃年 第期 月 黑龙江矿业学院学报 采煤机调高机构设计参数分析确定 刘春生 黑龙江矿业学院机械工程系 , 黑 龙江鸡西巧 摘要针对 采煤机调高机构截煤时的推进速度和推进力 大小方向进行分析 , 给出了其主要参数 的具体计算方法 。 这种方法克服以往用类比 、 佑算和经验所带来的盲目性 。 关键词采煤机滚 筒调高设计参数确定 中图法分类号 双” , , 自 ,, 一 们。 , 琪 二 引言 采煤机 的调高方式通 常分为截煤调高与空截调 高两种 。 空截 调 高 时只需克服 摇 臂 、 滚 筒 自重 。 截 煤 过程 中的调高 则不 同 , 除克服 自身重 力 外 , 还 要 克服 截割阻力 和 推进阻 力 , 而且 在 调 高过程 中采煤机滚 筒 的实际截 煤推进速 度和方向都 将发 生 变 化 。 因 此 , 在截煤调高过程中 , 对调 高机 构参数的分析具有 实际意义 。 图 】为采煤机滚 筒调高工 作示意图 。 以截 割 电动机横置 、 整体调 高 为例 , 图中各符号的意 义 及 设计分析实例 的已知数据如下 图中 月 最 大 采 高 , 。 卧 底 量 , 摇臂 , 仁 调高小摇臂长度 , 采煤机牵引力 , 。, 牵引速度 , 而 收稿日期 望尧子一 一 之 图采煤机滚筒调高截煤工作示慧 盯 尸一一滚 筒 的 驱 动 功率 , 滚 筒 转 速 , 滚 筒 直 径 , 仪 摇臂和调高小摇臂间夹角 , 处 第期刘春生采煤机调高机构设计参数分析确定 、 滚筒调 到最低位置时调高 小摇 臂与铅锤线 的夹角 , 乌 摇臂回转 中 心 到 调高油 缸 后 铰接点 的距 离 , 滚筒质量 , 摇臂的质量 , 。 如前所述 , 采煤 机摇臂在 调高 过程 中 , 其滚筒的 实 际 截煤方 向与正 常 工 作情况 不 同其截煤方 向 并不是牵引速度 方 向 , 而 是 牵 引 速 度 。 与正 调高而 产生 的摆 动速 度共同决定 的合速 方 向可见 , 采 煤 机 的实际截 煤速 度 、 截割 阻 力大小方向 与其有 关系 。 截煤调高的速度分析 上调 、 下调滚筒摆动 速度 由 图可得 , 在 滚 筒上摆 时 , 其摆 动 速 度 为 , 丫 一甲 , 、一 丫 一一中 式 中 。, 上 调 截 煤 推进速 度 , 。、 下调截 煤 推 进速 度 , 。 以往确定调高油泵流量 大 小 的方 法常是 经验估 算 , 即按上调 全行程 时间为 一 采 高 小 取 小 值 , 反 之取大值来计算其流量 。 据以上分析 , 当截煤 调高 时滚 筒 的截 割 工 作状 态发 生了变化 , 为保证滚 筒截煤条 件不 产 生较大改 变 , 即截煤 推 进速 度不 要 有过大 的 突 变 。 因此 , 根据满 功率设计条件 , 上 调和 下调 时滚 筒的实际截割推进速度 的变化范围应 在给 定工作牵引速度 的 士 一以内 。 由此 得在 全 程调高范围内的设计准则条件 , 一 毛一 , , 、一 一 。 。 因此 , 在满足上 述 限定条 件下 , 使上 调 、 下 调 时 间最 小 , 即 名 刀 式 中刀 一 刀 、。 刀 乙 口 丫 毛毛一五五 口 刀 一一 , 气一一丁 一 ’ , 一矿 一 , 。 , 一 卫 卫 ’ 式 中 油缸的行程 , 。 由此来确定调高 泵的流量 。 式 中 。 一 油 缸伸缩 的速 度 , 而 一 调高泵 的 流 量 , , 调高油缸无杆腔有效作用面积 , 耐 调高油缸有杠腔有效作 用 面积 , 耐 整理得 油缸的行程 由图可求得理论最小行程 , 丫乙 五卜五 五 。 一切一 式 中 , 一甲一 刀 ’ 一甲 ,一 , 刀 “ 一甲一 二 。 同理 , 可 得 下 调 时 滚 筒 下 摆 速 度 油缸 的实际行程 , 要比理论计算值大 一 些 , 一般 可大左右 。 , 丫 五五卜无 五 。 一甲一 一甲一 调高范围 已知 采高 、 滚 筒 直 径及卧 底 量 。 则 调高负载分析及调高油泵压力确定 有 。一, , 、一 一 、 , 甲, , 中 小 调高截煤推进速 度 滚 筒 位置角 甲的 变 化 范围为甲二中 , 一叭 , 在 此 范 围 上 调 、 下 调 时 滚 筒 实 际截 煤 推进 速 度 和截煤 方 向 如图所示 , 边调高边截 煤时 , 滚 筒 的推进阻力 凡 、 截割阻力汽与正 常工 作 时相比大小变化不大 见 文献【 , 而其方 向却有了较大 的差别 。 随着滚筒调高 位 置 甲的不 同而 不 同 , 凡 、 兀的方向 可用 , 角 来 确 定 , 即 下 ’ 一 。 由力平衡方程可得 上 调 时调 高 油 缸负载 、 、 下调 时 调高油缸负载 。 龙学 黑龙江矿业学院学报 学报 第卷 人 ,沁 尹一孔孔 娜 刀 计算实例 一 些史丝塑卫上二些塑竺卫尘兰鱼过旦 竺 乙夕 式 中 孔二 ‘,。,一 了, 入二 以力 豪 一 代 、 醉 当给定一滚 筒 的位 置 角 甲价 , 一叭 , 即可计算出 相应的 、和 凡 。 为计算调高油泵 的工 作 压力 , 则取 调高油缸负载的最 大值来计算 , 即 采用逐点计 算的方法 , 在 调高的全 范围 甲一仇 内 , 分别计算上调和下调时的参数 。 根 据以上介绍 的 各计算 公 式 编制循 环计算程序 其程序框图如 图 所示 。 以一种新设计的薄煤层采煤机为计算示例已 知条件如前所示 。 其计算结果如下 调高泵的流量上 调 和 下 调最大调 高负载 , , 厂腼 上调 全程时间 , 调高泵的工作压力 。 该计 算结果符 合实际 , 数据被采用 。 只 加 坎 、一二一 , 一二一广 八戏 结束语 给给定 , △ 一 耐伽 伽 △△甲 甲一 中】‘凡 凡 。‘ 屯 , 习 针 对 采煤机调 高截煤这一 工作 状况进行了详 细 的分 析和讨论 , 给出了解析 设 计准则和 方 法 , 通 过实 际应用的检验 , 方法 是 行之有 效 的 , 结果符 合 设计要求文 中所论述 的 内容 具 有普遍 的意 义 。 虽 然分析的 是以采 煤机 截割部整体调高 为 实例 , 但 对其他 类型 的 调高 机构也是完全适用的 。 只是 在 设计分 析时 , 应 注 意给定几 何参数的差别 。 参考文献 朱志成 、 刘春生采煤 机 滚筒 自动调高 系 统东 北 煤炭技 术 , 一 图计算程序 作者简介 刘春生 , 男 , 年生 , 山东莱阳人 , 教授 呢年毕 业于黑龙江矿业学院机械设计专业 。 现从事机械设计和液压 传动及控制专业教学 、 科研工作 。 主持完成纵横向项目项 。 撰写煤矿机械典型机构优化设计专著及教材 部 , 在国内 多种学术刊物上发表学术论文篇 。 获 ‘嘿 龙江省优秀教学 成 果 一 二等奖项 。