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久益7LS07型采煤机机械部分培训资料授课人：张雷日期：2009年10月7LS07型采煤机机械部分采煤机适用范围及其组成：1、采煤机适用范围：7LS-7型采煤机是一台截割滚筒为3200mm的双滚筒电牵引采煤机，适用于中厚及厚煤层长壁工作面中的硬煤层开采，它截割岩石硬度高达f=10的夹石层。采煤机的供电电压为3.3kV，频率为50Hz，装机总功率为2345kW（其中：截割电机：2×860kw，牵引电机：2×150kw，破碎机电机：270kw，泵电机：55kw）。采煤机的最大采高为6333mm，最小采高为3200mm，截深为0.865m，生产能力可达3500t/h。采煤机司机可以通过两个遥控器，选择无线电或电缆有线对采煤机实施远方离机操作与控制。2、采煤机的组成：该机由五大部分组成即：左、右截割装置，左、右牵引装置和电气控制箱等。机身由左、右牵引部和中间电气控制箱三大部件组成，它们之间用高强度螺栓连接，其结合面各有两个大直径的圆柱销定位，以构成牢固的采煤机机身，用以承载截割、牵引阻力及其产生的反转扭矩。机身两端用销轴分别与左、右摇臂截割部（包含：摇臂、电机和滚筒）相联接。破碎机也用销轴与左牵引部（或右牵引部）相联接。一台液压油泵∕泵电机、一个液压油箱以及液压系统的电磁阀组均布置在右牵引部的空箱内。以上部件构成了采煤机的整体，采煤机通过支撑滑靴（支推滑靴）和导向滑靴跨骑在刮板输送机上。（1）截割装置为整体调高，它包括左、右滚筒，左、右摇臂齿轮箱，左、右截割电机，左、右摇臂调高油缸和一侧装有破碎机等组成。（2）牵引装置：由左、右交流牵引电机，左、右牵引齿轮箱，左、右牵引块以及泵电机、液压油泵、阀组等组成。一、采煤机的特点：采煤效率高，结构合理，安全可靠，易实现无级调速，易实现过载保护。1，多电机驱动；为该机创造有利条件，特别是交流变频调速，实现电牵引速度更加可行，电机均布置在采空区侧，便于维修和更换。2，电牵引调速，简化了牵引部的移动，减少了因液压传动所带来的故障，给开采带来足够的牵引力，使牵引实现无级调速。3，截割部整体调高：是为了增大调高范围和改善装煤效果。二、采煤机的截割部：1、采煤机截割部的组成、结构及其特点：采煤机的截割部由左、右摇臂齿轮箱，左、右截割电机，左、右滚筒，左、右摇臂调高油缸，左、右摇臂的连接耳座和一侧装有破碎机等及其附件组成。它将电动机的动力经固定齿轮箱及摇臂中的齿轮传递给滚筒，进行截割和装煤。其截割部是铰接式摇臂结构，它将固定齿轮箱和摇臂融为一体，电动机采用横向布置，也成为摇臂的一部分。整个摇臂用铰接的方式与中心机架联接，通过液压油缸来调节摇臂的位置。这样既满足了滚筒转速的需要，同时还适应滚筒的调高要求，使滚筒能够适应煤层采高的变化。截割电机的功率是860KW，功率大，可截割硬度为f=10的夹石带，摇臂能够承受很大的负载及冲击载荷，因此，截割部具有高的强度、刚度和可靠性，具有良好的润滑、密封、散热条件和较高的传动效率。左、右摇臂连接耳座的作用是：其下方的2个耳子通过2个销轴将摇臂与机身连接起来，使摇臂可围绕这2个销轴上下摆动，其上方2个耳子用1个销轴把摇臂与油缸活塞杆连接起来，油缸的液压力是摇臂摆动的动力，连接耳座有标准型和向煤壁侧移位50mm两种规格，用以调节摇臂截割部与机身的相对位置，使采煤机与不同型号的刮板运输机进行配套，为此减少了摇臂壳体的种类，降低了制造成本。用12条M36×300的螺栓将连接耳座与摇臂固定在一起，其结合面处装有2个园键销以承受由截割阻力产生的扭矩。同时为了提高连接强度，在其结合面的四周进行了堆焊，以增大其连接强度。2、截割电机；为2×860KW，截割电动机是一台防爆型水冷三相交流感应电动机，该电机属于低滑差、大转矩、单鼠笼深槽转子电动机，其优点是结构简单，过载能力大，不易堵转（闷车），其缺点是直接启动、启动电流大、对电网的冲击大、频繁启动易产生过热现象。该电机在结构上的重要特点是采用了渐开线花键扭矩轴装置，可以起到机械过载保护的作用，这个扭矩轴中部细两端粗且有U型断距槽，负载超过电机额定转矩的3倍时，将扭矩轴从断距槽处扭断，以保护齿轮箱内的齿轮和其他传动件，由于它是细长轴，挠性好，可以减缓冲击，从而提高传动件的使用寿命。安装时切记U型断距槽在采空区侧。截割电机的润滑油脂是：耐高温黄油，润滑油脂型号是：BG-XT，每20个小时加注一次润滑脂。3、齿轮箱：是通过电机空心轴套装的扭矩轴，插入第一级齿轮A，A齿和B/C齿轮啮合通过四个惰轮传递到2级行星减速机构带动滚筒座转动，带动滚筒旋转。摇臂齿轮箱润滑分为高速区和低速区两个腔。齿轮箱加320#齿轮油，润滑油脂型号是TO-SHEP，每周更换一次油。透气塞每个小班要清理一次浮煤，15个小班清洗一次，180个小班（3个月）更换。摇臂的A齿轮安装完毕后的轴向窜动量应在：0.500-1.26mm（0.020-0.050英寸）之间。4，摇臂：J750—摇臂外型为L型，摆角水平向上达48.1度，水平向下可达24.7度，卧底量381mm。在“C”齿轮的旁边装有温度传感器，跳闸温度是“93℃”。5，滚筒：采用4头螺旋叶片，镐形截齿采用等截距排列、一线二齿的棋盘式结构。用16条M36×140mm内六方螺栓固定在滚筒座上，拆装比较方便，转速31（26、29）转/分钟，装煤效果好。6、破碎机装置：破碎机主要由电动机、摇臂机架、传动机构以及破碎滚筒等组成。破碎机电机：270kw，该电动机是交流电动机，定子水冷、防爆型。电机输出轴是空心轴，内装扭矩轴，靠内外花键齿啮合，扭矩轴的另一端与太阳轮以内外花键齿相啮合，将电动机的动力传递给破碎机。破碎机构的传动系统只有一级行星齿轮减速。齿轮箱的压力释放阀（安全阀）的压力设定是12psi（JNA型采煤机安全阀的压力设定是5psi——压力有点偏低，齿轮箱的油缺的太快）。齿轮箱加320#齿轮油，润滑油脂型号是TO-SHEP，每周更换一次油。透气塞每个小班要清理一次浮煤，15个小班清洗一次，180个小班（3个月）更换。四、牵引装置：1、采煤机牵引部的组成、结构及其特点：牵引部是采煤机的行走机构，每台采煤机装有两组牵引传动箱，每组牵引传动箱又都有减速箱和行走箱两部分组成。减速箱的主要功能是减速，将电动机的高转速变为低速，送给行走箱。行走箱最终驱动链轮与固定在刮板输送机上的销排啮合，从而驱动整台采煤机行走。滑靴在销排上起导向作用，并且保证链轮与销排的正确啮合。减速箱和行走箱分开的主要目的是：使得采煤机在改变行走箱的条件下就可以改变采煤机的牵引方式。同时还可以改变机身的高度，以适应不同的采高。2，牵引电机；为2×150kw，该电机是三相、交流、水冷、防爆型电动机，输出端靠齿轮箱油润滑，盲端终身免润滑，U型断矩槽靠采空区侧，当外力矩低于扭矩轴断矩槽（细颈处）的强度时，扭矩轴传递动力，电动机驱动牵引机构正常工作，反之当外力矩大于扭矩轴断矩槽抗扭强度时，扭矩轴从断矩槽处扭断，与扭断的扭矩轴相连的一侧电机空转，停止驱动牵引机构起机械过载保护作用。机械磨察离合器布置在电机外侧（盲端），以便于维修和拆装，当牵引阻力增大到一定程度时，机械磨察离合器的摩擦片打滑，起到机械过载保护作用。牵引电机盲端的磨擦离合器的磨损指示销伸出：2.3mm时，更换牵引电机磨擦离合器3，减速箱：传动方式和摇臂一样。齿轮箱加320#齿轮油，润滑油脂型号是TO-SHEP，每周更换一次油。透气塞每15个小班清洗一次，180个小班（3个月）更换。4、行走箱：采煤机的行走箱也称牵引块。牵引块与刮板输送机配套的行走机构为销排（Ultratrack）式行走机构，其型式是：Ultratrack2000，2000的含义是2000KN，意思是此种行走机构的破坏拉力高达2000KN，完全可以满足大功率采煤机的需要。驱动轮和行星架也装有牵引扭矩轴，而这个扭矩轴断矩槽在煤壁侧，起机械过载保护作用。牵引块用4条M30×340mm和10条M36×300mm内六方的12.9级的高强度螺栓固定在机身上，拆装比较方便。牵引块惰轮和链轮的润滑油脂是：普通黄油，润滑油脂型号是：BG-H，每个小班（8小时）加注一次润滑脂。采空区侧的导向滑靴与销排的最大允许磨损磨损间隙达到：23mm时，更换其导向滑靴。工作面侧的支撑滑靴（止推滑靴）最大允许磨损量达到：25mm时，更换其支撑滑靴（止推滑靴）。五、液压系统：液压系统可分为左右摇臂调高回路、破碎机回路、挡煤板回路、补油回路（液压油箱补油回路和左右牵引齿轮箱及左右摇臂齿轮箱补油回路）。它由一个150加仑（568升）的整体液箱，一台55kw泵电机带动一台双联齿轮泵向系统供油，油液经过两个10微米高压过滤器进入2个安装在泵箱上的电磁控制阀组，分别装有4个电磁阀分别控制系统的各个执行机构，也可以通过操作由电磁控制阀片相连的机械手柄控制系统的各个执行机构。双联齿轮泵每一级的流量是30加仑/分钟，系统压力3300psi（227.5bar），正常情况下泵开启时压力表的读书是100psi——250psi，当压力表的读数超过500psi时，说明高压过滤器堵塞（当高压过滤器压力超过40psi时，说明高压过滤器堵塞，液压油从高压过滤器的旁路通过），就应该更换过滤器。摇臂油缸上安装有载荷锁定阀（液压锁），如果油缸胶管损坏或被突然拆除（意外断开），利用液压锁内部的单向阀的反向锁紧功能，能使摇臂保持在调定位置上固定不动。如果顶板冒落在摇臂上，卸载阀将卸载并使摇臂平稳下降。两个遥控器控制所有的液压功能，当两个遥控器同时操作时，左侧的操作者优先左侧的控制，右侧的操作者优先右侧的控制。同时控制阀上装有操作手柄，拉动或推动某个手柄同样也可以控制液压系统的某个功能。典型液压故障类型：a、系统中油液不足（系统缺油）。b、使用了错误型号和粘度的液压油。c、油液中有污染物，例如：油液中的污垢、腐烂的包装、水、铁锈、煤泥或其他污染物。d、系统中有空气。e、内部和外部的渗漏。f、不正确的机械调整。g、机械或结构损坏引起元件损坏。液压油箱：加68#液压油，型号是：HO-S，每个月更换一次液压油。透气塞每15个小班清洗一次，180个小班（3个月）更换。磁性过滤器：安装在液压油泵的入口处，用于去除油液中的铁屑或钢屑，防止损坏泵，每15个班清洗一次。粗过滤器：安装在液压油箱和液压油泵之间的吸油管路上，过滤精度是100目（150微米），应经常的定期清洗。泵回路：在操作任何一个采煤机功能之前，必须启动泵电机。液压油泵为采煤机液压系统提供固定流量的液压油。此外，泵电机的启动作为一个声响安全报警装置，提醒工作人员设备有电且正在运行。泵电机起动使齿轮泵由泵电机驱动给采煤机液压系统供液。在齿轮泵的吸力和大气压力的作用下齿轮泵将油从油箱中吸出，油箱的通气塞使油箱与大气压力相通。泵回路说明液压油从泵中流出，通过10微米的高压过滤器到达控制阀入口段的P口。液压油通过入口段和给每个阀芯提供液压油。在阀的入口段有一个减压阀用于给电磁阀阀芯提供先导压力。系统油液也能使在入口段的旁通阀移位，使油液通过主安全阀，回到油箱。主安全阀：可调整压力的主安全阀装在阀组的入口端，用于保护油泵。当负载传感回路的压力上升到主安全阀的设定压力3300psi时，负载传感回路发出信号，使旁通阀阀芯换位，旁通阀打开，泵卸载。旁通阀（旁路阀、卸载阀）的设定压力为13.8bar(200psi)。先导减压阀的设定压力为14.8bar(215psi)。液压系统原理图如下：摇臂回路（见系统图）：摇臂油缸控制了摇臂割煤时的位置。司机利用该回路能够升起、稳定、降下摇臂。该回路靠液压锁来保护，以免外部压力过大。液压锁可以将过高的压力油从油缸的一侧排到另一侧，或者通过摇臂电磁阀芯排入油箱。如果油缸的运动超过了泵的有效流量，液压锁需要先导压力来控制释放压力。液压锁用来保护油缸压力，防止出现油管损坏或油管意外脱落等的情况下液压锁把液压油锁定在油缸内，防止油缸的缩回。7LS07—型采煤机摇臂载荷锁定阀（油缸液压锁）的主要功能及原理图：（1）油缸伸出。利用液压锁内部的单向阀的反向锁紧功