CN103233733A - 一种采煤机螺旋滚筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采煤机螺旋滚筒，解决了现有采煤机截煤块率低的问题。包括在筒体(1)上分别设置有三个螺旋叶片在筒体(1)的端盘(2)上分别设置有6个内圈端盘截齿(8)和11个外圈端盘截齿(9)，三个螺旋叶片的螺旋角均为16度；所述的螺旋叶片是由主叶片板(4)、副叶片板(5)和封板(7)组成的，主叶片板(4)的底端固定设置在筒体(1)上，副叶片板(5)的底端固定设置在筒体(1)上，在主叶片板(4)的顶端与副叶片板(5)的顶端之间固定设置有封板(7)，在封板(7)上设置有截齿；在筒体的端盘上的6个内圈端盘截齿(8)的倾角均为45度，在筒体的端盘上设置有11个外圈端盘截齿。本发明大大提高了采煤机的截煤块率。

Description

一种采煤机螺旋滚筒

技术领域

本发明涉及一种可提高井下工作面截煤块率的采煤机的螺旋滚筒。

背景技术

优质无烟煤，主要用于化工原料，由于块煤产品可用于造气生产合成氨，故市场竞争力很强，经济效益显著。在生产优质无烟煤的煤矿，长期以来，选择工作面采煤机主要是考虑煤层厚度、硬度、截煤能力、截割功率等主要技术指标，而忽略了提高煤炭截煤块率指标。而采煤机的螺旋滚筒是提高井下工作面的截煤块率的关键，截煤块率的提高也减少了井下工作面的煤尘对工作人体的危害。特别是对开采中厚煤层、中硬煤层时，急需开发一种提高工作面的截煤块率的采煤机的螺旋滚筒。

发明内容

本发明提供了一种采煤机螺旋滚筒，解决了现有采煤机截煤块率低的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种采煤机螺旋滚筒，包括筒体，在筒体上分别设置有第一螺旋叶片、第二螺旋叶片和第三螺旋叶片，在第一螺旋叶片上均布有4个截齿，在第二螺旋叶片上均布有4个截齿，在第三螺旋叶片上均布有5个截齿，在筒体的端盘上分别设置有6个内圈端盘截齿和11个外圈端盘截齿，三个螺旋叶片的螺旋角均为16度，相邻两螺旋叶片的间距为250-400毫米；所述的螺旋叶片是由主叶片板、副叶片板和封板组成的，主叶片板的底端固定设置在筒体上，副叶片板的底端固定设置在筒体上，主叶片板与副叶片板之间的夹角α为8度，在主叶片板的顶端与副叶片板的顶端之间固定设置有封板，在封板上设置有截齿；在筒体的端盘上的6个内圈端盘截齿的倾角均为45度，在筒体的端盘上的11个外圈端盘截齿的倾角沿顺时针方向依次为：35度、35度、35度、25度、25度、25度、15度、10度、0度、-5度、-10度。

筒体的直径为780毫米，副叶片板的厚度为16毫米。

本发明通过对螺旋叶片采用主叶片板、副叶片板和封板组成的楔形结构，以及通过在采煤机螺旋滚筒的筒体端盘上的截齿的科学布置，大大提高了采煤机的截煤块率，达到了即可提高采煤的经济效益，又可降低井下采煤的粉尘污染的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明在图1中的A向视图的结构示意图也是本发明的端盘上的截齿的结构布置图。

具体实施方式

一种采煤机螺旋滚筒，包括筒体1，在筒体1上分别设置有第一螺旋叶片3、第二螺旋叶片10和第三螺旋叶片11，在第一螺旋叶片3上均布有4个截齿，在第二螺旋叶片10上均布有4个截齿，在第三螺旋叶片11上均布有5个截齿，在筒体1的端盘2上分别设置有6个内圈端盘截齿8和11个外圈端盘截齿9，三个螺旋叶片的螺旋角均为16度，相邻两螺旋叶片的间距为250-400毫米；所述的螺旋叶片是由主叶片板4、副叶片板5和封板7组成的，主叶片板4的底端固定设置在筒体1上，副叶片板5的底端固定设置在筒体1上，主叶片板4与副叶片板5之间的夹角α为8度，在主叶片板4的顶端与副叶片板5的顶端之间固定设置有封板7，在封板7上设置有截齿；在筒体1的端盘2上的6个内圈端盘截齿8的倾角均为45度，在筒体1的端盘2上的11个外圈端盘截齿9的倾角沿顺时针方向依次为：35度、35度、35度、25度、25度、25度、15度、10度、0度、-5度、-10度。

筒体1的直径为780毫米，副叶片板5的厚度为16毫米。

有关截齿截入深度问题：为了达到滚筒高效高块率截煤的效果，必须加大单齿截深和切削面积。随着截齿截入煤体深度的加大，使被截割煤体中包容大量的裂缝，截煤时煤从裂缝中破碎，相对减少了截齿的单位能耗，摩擦力在总截割阻力中所占的比重也相应减少。具有关研究结论表明，单齿的截割深度达50-80毫米时，其能耗最低，其单齿切割面积可达到15-50平方厘米。在煤质许可的条件下，要达到高效高块率的截割目的，单齿截割深度及切削面积应最接近或达到其上限的规定。根据上述分析，经过现场多次试验，本发明的采煤机滚筒转速确定为每分钟31转，采煤机速度为每分钟6米，截齿的截入深度最大可达到80毫米，单齿切割面积可达到36-40平方厘米，其截面形状接近于长方形，本发明的滚筒具有较好的截割性能和较高的块率。

有关截齿的排列问题：滚筒上截齿的数量和排列方式直接影响截割时的能量消耗，落煤的块度和煤尘量的大小。一般采煤机截煤时的截割状态可以分为四类，即自由截割、半自由截割、半封闭截割、封闭截割。滚筒断盘上最里面截齿的截割状态是半封闭状态，所形成的截槽是半封闭式截槽，截齿的侧向力较大。故端盘截齿的排列必须考虑减少截割阻力和截齿的磨损，保证截齿的截割强度，降低截割时的能量消耗。可见，对端盘截齿的数量及倾角进行优选排列，对提高滚筒的截割能力有积极的效果。根据上述分析，经过现场多次试验，结合开采煤层的特点和以往的使用情况，本发明把截齿确定为30个，本发明截齿的具体排列方式是：在端盘均匀布置17个截齿，其中45度倾角截齿6个；25度、35度倾角截齿各3个；-5度、-10度、0度、10度、15度的倾角截齿各1个。在筒体1上采用三条螺旋叶片，分布截齿分别为4个、4个、5个，一条截线一个截齿的布置形式。

有关螺旋滚筒直径的问题：滚筒直径也是影响出煤块度的因素之一。选择直径大一些的滚筒，有利于降低临界转速，提高装煤效果，但直径过大时，会增加能耗，减小煤的块度。当滚筒直径减小时，装煤效率会降低。结合以往使用情况，本发明采用直径1.8米的滚筒。

有关筒体直径问题：筒体直径大小决定于叶片高度，筒体直径越大，叶片高度就越小，叶片间的煤流有效空间就越小，容易出现煤流的饱和而发生堵塞现象。因此，从提高滚筒装煤能力着想，在保证叶片与筒体的焊接强度，满足摇臂头传动装置的安装空间的前提下，滚筒的筒体直径应取小一些为好。滚筒的筒体直径小，相对叶片高度增加，极大地提高了装煤效率。装煤效率的提高也相应减少了煤体之间的碰撞磨损，间接地提高了块率。

有关螺旋叶片的头数和叶片的螺旋角的问题：本发明的螺旋叶片的头数为3。叶片的螺旋角通常指叶片外径处的螺旋角，螺旋角是影响滚筒装煤的决定性因素。一般来说，螺旋角越大，排煤的能力也越大，但螺旋角过大时，容易引起煤尘飞扬。螺旋角过小，叶片的排煤能力小，煤在螺旋叶片内循环，造成煤的重复破碎，使能量消耗增大。经验表明，螺旋角在10度到24度范围内，装煤效果较好。本发明的滚筒叶片的螺旋角为16°。

有关叶片的安装倾角的问题：叶片的安装倾角影响叶片的装煤性能。一般滚筒叶片沿轴向的截断面与其轴线垂直安装。本发明的螺旋滚筒上另设厚度16毫米的副叶片板，副叶片板不仅具有完整光滑的装载表面，并且在轴线上向装载侧倾斜8度。在副叶片板顶端与主叶片板顶端之间加焊封板，形成楔形结构，减小了径向截煤和排煤阻力。本发明滚筒的装载效率高达95％，同时也避免了落煤在滚筒叶片间产生第二次破碎，使块率提高到了5％左右。

Claims (2)

1.一种采煤机螺旋滚筒，包括筒体(1)，在筒体(1)上分别设置有第一螺旋叶片(3)、第二螺旋叶片(10)和第三螺旋叶片(11)，在第一螺旋叶片(3)上均布有4个截齿，在第二螺旋叶片(10)上均布有4个截齿，在第三螺旋叶片(11)上均布有5个截齿，在筒体(1)的端盘(2)上分别设置有6个内圈端盘截齿(8)和11个外圈端盘截齿(9)，其特征在于，三个螺旋叶片的螺旋角均为16度，相邻两螺旋叶片的间距为250-400毫米；所述的螺旋叶片是由主叶片板(4)、副叶片板(5)和封板(7)组成的，主叶片板(4)的底端固定设置在筒体(1)上，副叶片板(5)的底端固定设置在筒体(1)上，主叶片板(4)与副叶片板(5)之间的夹角α(6)为8度，在主叶片板(4)的顶端与副叶片板(5)的顶端之间固定设置有封板(7)，在封板(7)上设置有截齿；在筒体(1)的端盘(2)上的6个内圈端盘截齿(8)的倾角均为45度，在筒体(1)的端盘(2)上的11个外圈端盘截齿(9)的倾角沿顺时针方向依次为：35度、35度、35度、25度、25度、25度、15度、10度、0度、-5度、-10度。

2.根据权利要求1所述的一种采煤机螺旋滚筒，其特征在于，筒体(1)的直径为780毫米，副叶片板(5)的厚度为16毫米。