CN106869923A - 叠装式可变宽度采煤滚筒 - Google Patents

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黄靖龙
李学军
余以道
陈立峰
唐海
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21C—MINING OR QUARRYING
    • E21C25/00—Cutting machines, i.e. for making slits approximately parallel or perpendicular to the seam
    • E21C25/06—Machines slitting solely by one or more cutting rods or cutting drums which rotate, move through the seam, and may or may not reciprocate
    • E21C25/10—Rods; Drums

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Abstract

本发明涉及一种叠装式可变宽度采煤滚筒。它包括采煤滚筒、可置换式采煤刀、内六角沉头螺钉，可置换式采煤刀叠加设在采煤滚筒外侧，采煤滚筒与叠加的可置换式采煤刀在同一轴线上，可置换式采煤刀根据不同煤层厚度确定刀数量。本发明结构简化、紧凑、加工方便，安装及拆卸方便，工作效率高，劳动强度低，煤层产煤率高，适合中小型煤矿巷道工作面宽度不断变化、煤层比较薄、倾角有大有小这一特殊煤层地质特点煤层的采掘，适用面极宽，极易普及推广。

Description

叠装式可变宽度采煤滚筒
技术领域
本发明属于煤矿采煤机械技术领域，特别涉及一种适用于急倾斜煤层且采煤工作面宽度变化的叠装式可变宽度采煤滚筒。
背景技术
急倾斜煤层是指地下开采时煤层倾角大于60°的煤层，南方地区80%以上的矿区存有急倾斜煤层。急倾斜煤层开采方法一直是采矿技术中的难题，已经引起国家矿业部门的重视。长期以来，经研究人员不懈的努力，已取得了可喜的进展。然而，由于急倾斜煤层开采条件的特殊性，开采方法仍然是这类矿井改善技术经济面貌的主要障碍，对于开采急倾斜不稳定煤层则更是束手无策，造成了大量煤炭资源的严重浪费。
南方地区急倾斜煤层除了倾角大外，还存在煤层不稳定，厚度不断变化这些地质特点，如图1所示，目前已使用机械化采煤的中小型煤矿的采煤设备只适合开采约等厚度结构煤层，对于厚度不同的煤层往往需要通过更换采煤机滚筒方能开采，严重耽误采煤生产进度。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的在于提供一种叠装式可变宽度采煤滚筒及采用此滚筒的采煤机，适用于各种厚度的煤层的开采，提高采煤效率，降低工作强度，降低煤层的开采资本投入，本发明提供的装置结构紧凑，制作工艺简单，可置换性强，工作效率高，开采过程中煤炭资源无浪费，便于在中小型煤矿中普及推广。
为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
叠装式可变宽度采煤滚筒，包括采煤滚筒、可置换式采煤刀、内六角沉头螺钉，所述的可置换式采煤刀叠加设在采煤滚筒外侧，所述的采煤滚筒与叠加的可置换式采煤刀在同一轴线上，所述的可置换式采煤刀通过改变刀数量调节采煤滚筒的宽度，所述的可置换式采煤刀通过内六角沉头螺钉固定于采煤滚筒外侧。
进一步地，所述的可置换式采煤刀采用可置换式蝶形刀齿结构形式，刀齿外径与采煤滚筒上刀齿外径相同。
进一步地，所述的可置换式采煤刀侧面设有均布的安装通孔。
进一步地，所述的采煤滚筒侧面设有用于安装叠加的可置换式采煤刀均布的螺纹通孔。
进一步地，所述的可置换式采煤刀侧面设有的均布安装通孔位置以30~35°的夹角均匀分布，可置换式采煤刀叠加式安装在采煤滚筒上，刀尖连线约为阿基米德螺旋线,叠装后的刀在采煤滚筒一侧。
进一步地，所述的叠装式的可置换式采煤刀一端设有沉台，所述的沉台深度大于内六角沉头螺钉头部长度；另一端设有与沉台间隙配合的芯轴，所述的芯轴长度大于等于沉台深度。
本发明相比现有技术所产生的有益效果：
(I)本发明采用叠装式可变宽度采煤滚筒的技术方案，较好地解决了不同厚度煤层要更换采煤机或者更换不同直径的采煤滚筒的难题，直接就可通过在矿井内叠加采煤刀即可解决，劳动强度减少，工作效率得到提升，用较少的投入获得了较大的收益，其实施成果可获得全面推广；
(Ⅱ)本发明采用可置换式采煤刀设计，叠加采煤刀即可适应不同煤层厚度，且方便采煤刀的更换和维修；
(Ⅲ)本发明采用采煤刀侧面设有的均布安装通孔位置以一定夹角均匀分布，采煤刀叠装在滚筒侧，叠加后的采煤刀刀尖连线约为阿基米德螺旋线，此结构形式采用30~35°的螺旋角，排煤性能较好，刚性较好，特别适合在煤层中低速大进给运动，叠装后的刀在滚筒一侧，机器运转后两侧面煤屑受挤压同时排向采煤滚筒，实现采煤滚筒集中滚动采煤，采煤效果高；
(Ⅳ)本发明采用内六角沉头螺钉紧固的方式，安装及拆卸方便；
(Ⅴ)本发明的可置换式采煤刀外侧端面设有沉台，沉台深度大于内六角沉头螺钉头部长度，叠装可置换式采煤刀后可防止在采煤过程中内六角沉头螺钉与巷道壁发生碰撞而造成内六角沉头螺钉损坏，有效保证变径采煤刀的更换和维修的便利性；
(Ⅵ)本发明的可置换式采煤刀一端设有沉台，另一端设有与沉台间隙配合的芯轴，芯轴长度等于大于沉台深度，叠装时只需将外侧的可置换式采煤刀芯轴与内侧的可置换式采煤刀沉台相配合，对准均布的安装通孔，紧固内六角沉头螺钉即可实现，极大提高了设备安装装配效率。
(Ⅶ)本发明结构简化、紧凑、加工方便，安装及拆卸方便，工作效率高，劳动强度低，煤层产煤率高，适合中小型煤矿巷道工作面宽度不断变化、煤层比较薄、倾角有大有小这一特殊煤层地质特点煤层的采掘，适用面极宽，极易普及推广。
附图说明
图1为原采煤滚筒工作状态示意图，图中，101表示采煤滚筒，102表示煤层。
图2为叠装式可变半径采煤滚筒工作状态示意图，图中，201表示可变宽度采煤滚筒，202表示煤层。
图3为本发明叠装式可变宽度采煤滚筒结构示意图。
图4为本发明叠装式可变宽度采煤滚筒剖面图。
图5为本发明的可置换式采煤刀结构示意图。
图6为本发明的采煤刀叠加后结构示意图。
上述图中: 1-采煤滚筒，2-可置换式采煤刀，3-内六角沉头螺钉，4-刀齿，5-沉台，6-通孔，7-芯轴。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本发明做进一步的详细说明。
由图3、图4所示，叠装式可变宽度采煤滚筒，包括采煤滚筒1、可置换式采煤刀2和内六角沉头螺钉3，可置换式采煤刀2叠加设在采煤滚筒1外侧，采煤滚筒1与叠加的可置换式采煤刀2在同一轴线上，可置换式采煤刀2根据不同煤层厚度确定刀数量，为适应不同煤层宽度，方便采煤刀的叠加，可置换式采煤刀2通过内六角沉头螺钉3紧固在采煤滚筒1外侧。
结合图3，图4及图5，可置换式采煤刀2侧面设有均布的安装通孔6，通孔6的位置按一定角度偏移，保证可置换式采煤刀2叠加后刀尖连线约为阿基米德螺旋线，螺旋角约为30°。
如图5所示，可置换式采煤刀2一端设有沉台5，沉台5深度大于内六角沉头螺钉3头部长度，另一端设有与沉台5间隙配合的芯轴7，芯轴7长度大于等于沉台5深度。
结合图3、图4、图5及图6，为方便可置换式采煤刀2的安装及拆卸，需保护内六角沉头螺钉3在采煤过程中不被损坏，沉头螺钉3安装后，其头部低于沉台5上表面，有效避免内六角沉头螺钉3在采煤过程中与巷道碰撞而损坏。
参照附图，叠装式可变宽度采煤滚筒的工作原理和工况为：
工作时，在采煤前根据煤层宽度调整可置换式采煤刀2的数量进行叠加，采煤过程中，采煤滚筒1旋转带动叠加的可置换式采煤刀2做旋转运动进行采煤。
最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明而非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参考上述实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (7)

1.叠装式可变宽度采煤滚筒，其特征在于：包括采煤滚筒、可置换式采煤刀、内六角沉头螺钉，所述的可置换式采煤刀叠加设在采煤滚筒外侧，所述的采煤滚筒与叠加的可置换式采煤刀在同一轴线上，所述的可置换式采煤刀通过改变刀数量调节采煤滚筒的宽度，所述的可置换式采煤刀通过内六角沉头螺钉固定于采煤滚筒外侧。
2.根据权利要求1所述的叠装式可变宽度采煤滚筒，其特征在于：所述的可置换式采煤刀采用可置换式蝶形刀齿结构形式，刀齿外径与滚筒上刀齿外径相同。
3.根据权利要求1或2所述的叠装式可变宽度采煤滚筒，其特征在于：所述的可置换式采煤刀侧面设有均布的安装通孔。
4.根据权利要求3所述的叠装式可变宽度采煤滚筒，其特征在于：所述的采煤滚筒侧面设有用于安装叠加的可置换式采煤刀均布的螺纹通孔。
5.根据权利要求4所述的叠装式可变宽度采煤滚筒，其特征在于：所述的可置换式采煤刀侧面设有的均布安装通孔位置以30~35°的夹角均匀分布，可置换式采煤刀叠加式安装在滚筒上，刀尖连线约为阿基米德螺旋线,叠装后的刀在滚筒一侧。
6.根据权利要求4所述的叠装式可变宽度采煤滚筒，其特征在于：所述的叠装式的可置换式采煤刀一端设有沉台，沉台深度大于内六角沉头螺钉头部长度，另一端设有与沉台间隙配合的芯轴，芯轴长度大于等于沉台深度。
7.一种采用权利要求1至6任一项所述的叠装式可变宽度采煤滚筒的采煤机。
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