CN106869924B - 一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒 - Google Patents

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Abstract

一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒，包括筒毂，筒毂靠近非煤壁自由面的一端固定有端盘，筒毂上设有多个同旋向的螺旋叶片，螺旋叶片的一端与端盘相连，另一端形成自由端，每个螺旋叶片上设有多个截齿，截齿自端盘朝向螺旋叶片的自由端排布，且尺寸依次增大，截齿的齿尖方向与螺旋叶片的旋向一致且指向自由面的一侧。本发明在螺旋叶片上设置不同尺寸的截齿，采煤过程中先是最大的截齿率先破煤，然后螺旋叶片上的截齿从大到小依次破煤，可以有效防止截齿的磨损，避免掘进机运行过程中由于截齿撞击不均匀煤层时出现崩齿、振动等问题，而且大大减小截割能耗，提高截割效率。

Description

一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒
技术领域
本发明涉及煤岩截割技术领域，特别是涉及一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒。
背景技术
目前，在煤岩截割过程中，采煤机滚筒截齿承载很大的截割三向力，采煤机均等大小的截齿尤其是处于螺旋页面端部的截齿所受冲击大，磨损率高，落煤量小，滚筒截割煤岩能耗消耗严重，这在很大程度上影响了采煤效率，并且增大了采煤过程中的成本。
因此，有必要设计一种更好的采煤机滚筒，以解决以上问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒，可以通过采煤机滚筒上的截齿尺寸的不同和特定的安装角度实现降低截割能耗、高效截割煤岩的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒，设置于煤壁的一侧，所述煤壁具有相对的自由面和非自由面，所述采煤机滚筒沿所述自由面的一侧截割，采煤机滚筒包括筒毂，所述筒毂靠近所述非自由面的一端固定有端盘，所述筒毂上设有多个同旋向的螺旋叶片，所述螺旋叶片的一端与所述端盘相连，另一端形成自由端，每个所述螺旋叶片上设有多个截齿，所述截齿自所述端盘朝向所述螺旋叶片的自由端排布，且尺寸依次增大，所述截齿的齿尖方向与所述螺旋叶片的旋向一致且指向所述自由面的一侧。
进一步，所述截齿沿所述螺旋叶片外缘均匀分布。
进一步，所述截齿与所述筒毂轴线形成40°～60°夹角。
进一步，所述截齿与所述筒毂轴线形成的夹角为45°。
进一步，每个所述螺旋叶片上设有五个截齿，最小的所述截齿位于所述螺旋叶片与所述端盘的相接处，最大的所述截齿位于所述螺旋叶片的自由端。
进一步，所述端盘上均匀的设置三个所述螺旋叶片，每个所述螺旋叶片及其上的所述截齿排布均相同。
进一步，所述截齿焊接于所述螺旋叶片，所述螺旋叶片焊接于所述筒毂周围，所述端盘焊接于所述筒毂端部。
本发明的有益效果：
在螺旋叶片上设置不同尺寸的截齿，采煤过程中先是最大的截齿率先破煤，然后螺旋叶片上的截齿从大到小依次破煤，利用煤岩的高抗压，低抗拉的特性，使螺旋叶片上的尺寸渐小的截齿顺次破煤，可以有效防止截齿的磨损，避免掘进机运行过程中由于截齿撞击不均匀煤层时出现崩齿、振动等问题，而且大大减小截割能耗，提高截割效率。
附图说明
图1为本发明低能耗异形截齿的采煤机滚筒的结构示意图；
图2为本发明低能耗异形截齿的采煤机滚筒的截齿安装示意图；
图3为本发明低能耗异形截齿的采煤机滚筒中第一截齿截煤示意图；
图4为本发明低能耗异形截齿的采煤机滚筒中第三截齿截煤示意图；
图中，1—煤壁、2—自由面、3—非自由面、4—筒毂、5—端盘、6—螺旋叶片、7—第一截齿、8—第二截齿、9—第三截齿、10—第四截齿、11—第五截齿、12—第一落煤缺口、13—第二落煤缺口、14—第三落煤缺口、15—第四落煤缺口、16—第五落煤缺口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
如图1，本发明提供一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒，采煤机滚筒设置在煤壁1的一侧，煤壁1具有相对的自由面2和非自由面3，采煤机滚筒沿自由面2的一侧截割。采煤机滚筒包括筒毂4安装于采煤机上，筒毂4靠近非自由面3的一端固定有端盘5，在本实施例中，端盘5焊接于筒毂4端部。筒毂4上焊接有多个同旋向的螺旋叶片6，在本实施例中，螺旋叶片6有三个，均匀分布在筒毂4的周围，每个螺旋叶片6上设有多个截齿7。
如图1及图2，螺旋叶片6的一端与端盘5相连，另一端形成自由端，每个螺旋叶片6上设有多个截齿7、8、9、10、11，截齿7、8、9、10、11沿螺旋叶片6的外缘均匀分布，截齿7、8、9、10、11自端盘5朝向螺旋叶片6的自由端顺次排布，且尺寸依次增大，最小的第五截齿11位于螺旋叶片6与端盘5的相接处，最大的第一截齿7位于螺旋叶片6的自由端，也就是说，最大的第一截齿7最靠近煤壁1的自由面2，而最小的第五截齿11靠近煤壁1的非自由面3。螺旋叶片6上的截齿7、8、9、10、11的齿尖方向与螺旋叶片6的旋向一致且指向煤壁1自由面2的一侧。所有截齿与筒毂4轴线之间均形成40°～60°的夹角，使得截齿在破煤时不仅存在向前的力，还存在向上的分力，能够更好的破煤，在本实施例中，截齿7、8、9、10、11与筒毂4轴线之间的夹角为45°。
如图1、图3及图4，每个螺旋叶片6及其上的截齿形状及排布均相同，以一个螺旋叶片6为例来具体说明。在本实施例中，一个螺旋叶片6上设有五个截齿，从大到小分别是第一截齿7、第二截齿8、第三截齿9、第四截齿10及第五截齿11，第一截齿7的尺寸最大，且最靠近自由面2，在采煤过程中，第一截齿7截割的落煤体积最大，因此其对应的第一落煤缺口12最大，而第二截齿8、第三截齿9、第四截齿10及第五截齿11对应的第二落煤缺口13、第三落煤缺口14、第四落煤缺口15及第五落煤缺口16则依次减小。
采用上述低能耗异形截齿的采煤机滚筒破煤时，开启采煤机，采煤机滚筒开始旋转，此时螺旋叶片6上的第一截齿7先与煤壁1自由面2的一侧接触破煤，然后第二截齿8、第三截齿9、第四截齿10及第五截齿11依次与煤壁1接触破煤。截齿从大到小的截割，可以实现不同体积煤块的破落，截齿越大，落煤的体积越大，从而对应的落煤缺口越大，每个筒毂4上设有三个螺旋叶片6，每个螺旋叶片6上的截齿7、8、9、10、11都是从大到小顺次排列，随着滚筒的转动，处于自由面2一侧的煤层一直是大缺口落煤，越靠近非自由面3，落煤缺口越小，从而有效的节约了能耗，大大提高采煤效率。在此过程中，采煤机不停进给，实现持续截煤。
本发明在螺旋叶片6上设置不同尺寸的截齿7、8、9、10、11，采煤过程中先是最大的第一截齿7率先破煤，然后螺旋叶片6上的截齿8、9、10、11从大到小依次破煤，利用煤岩的高抗压，低抗拉的特性，使螺旋叶片6上的尺寸渐小的截齿顺次破煤，可以有效防止截齿的磨损，避免掘进机运行过程中由于截齿撞击不均匀煤层时出现崩齿、振动等问题，而且大大减小截割能耗，提高截割效率。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种低能耗异形截齿的采煤机滚筒，设置于煤壁的一侧，所述煤壁具有相对的自由面和非自由面，所述采煤机滚筒沿所述自由面的一侧截割，其特征在于，包括：筒毂，所述筒毂靠近所述非自由面的一端固定有端盘，所述筒毂上设有多个同旋向的螺旋叶片，所述螺旋叶片的一端与所述端盘相连，另一端形成自由端，每个所述螺旋叶片上设有多个截齿，所述截齿自所述端盘朝向所述螺旋叶片的自由端排布，且尺寸依次增大，所述截齿的齿尖方向与所述螺旋叶片的旋向一致且指向所述自由面的一侧，每个所述螺旋叶片上设有五个截齿，最小的所述截齿位于所述螺旋叶片与所述端盘的相接处，最大的所述截齿位于所述螺旋叶片的自由端。
2.根据权利要求1所述的低能耗异形截齿的采煤机滚筒，其特征在于：所述截齿沿所述螺旋叶片外缘均匀分布。
3.根据权利要求1所述的低能耗异形截齿的采煤机滚筒，其特征在于：所述截齿与所述筒毂轴线形成40°～60°夹角。
4.根据权利要求3所述的低能耗异形截齿的采煤机滚筒，其特征在于：所述截齿与所述筒毂轴线形成的夹角为45°。
5.根据权利要求1所述的低能耗异形截齿的采煤机滚筒，其特征在于：所述端盘上均匀的设置三个所述螺旋叶片，每个所述螺旋叶片及其上的所述截齿排布均相同。
6.根据权利要求1所述的低能耗异形截齿的采煤机滚筒，其特征在于：所述截齿焊接于所述螺旋叶片，所述螺旋叶片焊接于所述筒毂周围，所述端盘焊接于所述筒毂端部。
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