采掘机械第1篇3章.ppt

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1、第三章第三章 螺旋滚筒螺旋滚筒 螺旋滚筒（简称滚筒）是采煤机落煤和装煤的机构。螺旋滚筒（简称滚筒）是采煤机落煤和装煤的机构。消耗装机总功率的消耗装机总功率的80%90%。螺旋滚筒能适应煤层的地质条件和先进的采煤方法螺旋滚筒能适应煤层的地质条件和先进的采煤方法及回采工艺的要求，具有落煤、装煤、自开工作面切口及回采工艺的要求，具有落煤、装煤、自开工作面切口的功能。的功能。螺旋滚筒设计要求：螺旋滚筒设计要求：降低比能耗；降低比能耗；降低滚筒阻力矩幅值的变动量，滚筒的转矩变化系降低滚筒阻力矩幅值的变动量，滚筒的转矩变化系数不应超过数不应超过3%5%；可靠性。主要失效形式是齿座和叶片开焊、齿座磨可靠性。

2、主要失效形式是齿座和叶片开焊、齿座磨损、叶片和端盘变形等。损、叶片和端盘变形等。自行切入的功能；自行切入的功能；截齿装拆方便，不易丢失；截齿装拆方便，不易丢失；滚筒的落煤和装煤能力协调一致。滚筒的落煤和装煤能力协调一致。第三章第三章 螺旋滚筒螺旋滚筒 滚筒最佳截割性能指标：滚筒最佳截割性能指标：比能耗小、生产率高、块煤率高、煤尘小、装煤效比能耗小、生产率高、块煤率高、煤尘小、装煤效率高、运转平稳、使用寿命长、不引燃瓦斯。率高、运转平稳、使用寿命长、不引燃瓦斯。比能耗最小决定着其它指标，因为能耗小伴随着煤比能耗最小决定着其它指标，因为能耗小伴随着煤的块度大、煤尘小、生产率高。截割滚筒在性能最佳条

3、的块度大、煤尘小、生产率高。截割滚筒在性能最佳条件下，工作可靠性也是非常重要的，直接影响着生产率件下，工作可靠性也是非常重要的，直接影响着生产率的提高。的提高。滚筒滚筒优点：优点：简单可靠。简单可靠。缺点：缺点：煤过于破碎煤过于破碎(大于大于50mm的块煤占的块煤占10%左右左右)，产生的煤尘较大，比能耗较高。，产生的煤尘较大，比能耗较高。第三章第三章 螺旋滚筒螺旋滚筒 第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构焊接结构焊接结构 组成：组成：1-螺旋叶片、螺旋叶片、2-端端盘、盘、3-齿座、齿座、4-喷嘴、喷嘴、5-筒毂及筒毂及6-截齿等。截齿等。端盘置于滚筒靠煤壁侧，焊装齿座。端盘置于滚筒靠煤

4、壁侧，焊装齿座。为防止端盘与煤壁相碰，端盘边缘的截齿向煤壁侧倾斜。为防止端盘与煤壁相碰，端盘边缘的截齿向煤壁侧倾斜。端盘截齿截距较小。端盘截齿截距较小。端盘厚度端盘厚度4050mm(大直径强力滚筒端盘厚度大直径强力滚筒端盘厚度6070mm)，倾角，倾角10o30o。端盘厚钢板热压成型或铸造加工。端盘与筒毂、叶片焊端盘厚钢板热压成型或铸造加工。端盘与筒毂、叶片焊成一体。成一体。为使端盘与煤壁间的碎煤及时排出，在端盘板上为使端盘与煤壁间的碎煤及时排出，在端盘板上开有排煤孔，甚至取消端盘。开有排煤孔，甚至取消端盘。第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构DR100100型型采煤机滚筒采煤机滚筒第一节

5、第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构螺旋叶片：螺旋叶片：滚筒排运煤的构件。滚筒排运煤的构件。24条螺旋叶片。螺旋叶片通常由低碳碳素钢或低条螺旋叶片。螺旋叶片通常由低碳碳素钢或低合金钢的钢板压制成形。合金钢的钢板压制成形。按叶片旋向分：按叶片旋向分：左旋滚筒，右旋滚筒。左旋滚筒，右旋滚筒。按叶片头数分：按叶片头数分：二头螺旋滚筒，三头螺旋滚筒，四头螺旋滚筒，其他二头螺旋滚筒，三头螺旋滚筒，四头螺旋滚筒，其他头数螺旋滚筒头数螺旋滚筒第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构齿座：齿座：安装和固定截齿的座体安装和固定截齿的座体 按夹持截齿类型分按夹持截齿类型分扁形截齿齿座扁形截齿齿座和和锥形截齿齿座锥形

6、截齿齿座。其。其结构与截齿齿柄形状及固定方式、喷嘴安装位置有关。结构与截齿齿柄形状及固定方式、喷嘴安装位置有关。齿座按截齿配置顺序焊装在端盘和螺旋叶片上，通常齿座按截齿配置顺序焊装在端盘和螺旋叶片上，通常用低碳铬镍钼钢、中碳铬锰硅钢锻制而成，经加工和热用低碳铬镍钼钢、中碳铬锰硅钢锻制而成，经加工和热处理，具有足够的强度、冲击韧性和耐磨性。处理，具有足够的强度、冲击韧性和耐磨性。截齿截齿 齿套齿套 齿座齿座 第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构截齿截齿：用来截割煤体的刀具，其几何形状和质量直接用来截割煤体的刀具，其几何形状和质量直接影响采煤机的工况、能耗、生产率和吨煤成本。影响采煤机的工况、

7、能耗、生产率和吨煤成本。第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构 经验证明，改进截齿结构，适当加大截齿长度，经验证明，改进截齿结构，适当加大截齿长度，增大切削深度，可以提高煤的块度，降低煤尘。增大切削深度，可以提高煤的块度，降低煤尘。采煤机使用的截齿有扁形截齿和锥形截齿两种。采煤机使用的截齿有扁形截齿和锥形截齿两种。MG300/680-WD型采煤机截割滚筒型采煤机截割滚筒 第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构1-筒毂；筒毂；2-螺旋叶片；螺旋叶片；3-端盘；端盘；4-法兰；法兰；5-水管导板；水管导板；6-齿座；齿座；7-截齿；截齿；8-喷嘴；喷嘴；9-法兰盘内孔法兰盘内孔 新型截割滚筒，

8、如滚刀式滚筒、直线截割式三角形滚新型截割滚筒，如滚刀式滚筒、直线截割式三角形滚筒、截楔盘式滚筒。筒、截楔盘式滚筒。新型螺旋滚筒基本特点：新型螺旋滚筒基本特点：滚筒强力化，以适应截割坚硬的煤和夹矸。滚筒强力化，以适应截割坚硬的煤和夹矸。滚筒配备完善的除尘装置，提高降尘效率。滚筒配备完善的除尘装置，提高降尘效率。广泛采用棋盘式截齿配置，截割比能耗低，轴向广泛采用棋盘式截齿配置，截割比能耗低，轴向力较小。力较小。筒毂呈锥状扩散型，装煤时煤流更畅通，减少装筒毂呈锥状扩散型，装煤时煤流更畅通，减少装煤时的二次破碎，较圆柱面筒毂粉煤率降低煤时的二次破碎，较圆柱面筒毂粉煤率降低15%左右左右 强力滚筒强力滚

9、筒强化措施：强化措施：增大螺旋叶片厚度；改进齿座增大螺旋叶片厚度；改进齿座形状，增大焊缝长度；径向截齿和齿座的背部都有一斜形状，增大焊缝长度；径向截齿和齿座的背部都有一斜面肩部，提高截齿齿身根部的抗弯强度；叶片根部焊一面肩部，提高截齿齿身根部的抗弯强度；叶片根部焊一角钢，以提高强度和刚度，在叶片的抛煤外缘处堆焊一角钢，以提高强度和刚度，在叶片的抛煤外缘处堆焊一层碳化钨耐磨层。层碳化钨耐磨层。第一节第一节 螺旋滚筒螺旋滚筒 结构结构第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数一、结构参数一、结构参数 滚筒直径、宽度滚筒直径、宽度(截深截深)和螺旋叶片参数等。和螺旋叶片参数等。对落煤、装煤能力有

10、重要影响。对落煤、装煤能力有重要影响。1.滚筒的三个直径滚筒的三个直径 滚筒直径滚筒直径D、螺旋叶片外缘直径、螺旋叶片外缘直径Dy和筒毂直径和筒毂直径Dg DDg Dy 滚筒直径滚筒直径D：滚筒绕其轴线旋转时，叶片截齿齿尖所滚筒绕其轴线旋转时，叶片截齿齿尖所形成的轨迹圆柱面的直径。形成的轨迹圆柱面的直径。滚筒直径系列：滚筒直径系列：0.52.6m 滚筒直径选取滚筒直径选取 薄煤层双滚筒采煤机或一次采全高的单滚筒采煤机薄煤层双滚筒采煤机或一次采全高的单滚筒采煤机 D =Hmin (0.10.3)m Hmin为最小煤层厚度，为最小煤层厚度，(0.10.3)m是考虑到割煤后顶板的下沉是考虑到割煤后顶

11、板的下沉量，以防止采煤机返回装煤时滚筒截割顶梁。量，以防止采煤机返回装煤时滚筒截割顶梁。中厚煤层双滚筒采煤机一次采全高，后滚筒的截割高中厚煤层双滚筒采煤机一次采全高，后滚筒的截割高度一般小于滚筒直径。度一般小于滚筒直径。根据前后滚筒装煤量相等原则确定滚筒直径：根据前后滚筒装煤量相等原则确定滚筒直径：第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 H采煤机开采煤层的厚度；a滚筒直径与截割高度的比值；滚筒装煤效率，大直径滚筒=70%80%，小直径滚筒=60%70%。整理得整理得 平均切屑厚度最大确定滚筒直径：平均切屑厚度最大确定滚筒直径：截割高度为截割高度为0.84D时平均切屑厚度最大。时平均切屑

12、厚度最大。滚筒直径滚筒直径D=H/(1+0.84)=0.543H。若截割高度范围为若截割高度范围为HminHmax，比值，比值Hmax/Hmin1.451.65，应使，应使Hmin D Hmax/(1.451.65)。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 为避免螺旋叶片抵触截槽间的煤棱，为避免螺旋叶片抵触截槽间的煤棱，hmax应不超过截应不超过截齿径向外伸长度的齿径向外伸长度的70%，即，即2hmax 0.7(D Dy)。得叶。得叶片外缘直径片外缘直径 Dy D 1.43(tmax b)ctg 第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数最大切削深度最大切削深度hmax受最大截距受

13、最大截距 tmax 的的限制：限制：b截齿截刃宽度；截齿截刃宽度；截槽崩裂角。截槽崩裂角。筒毂直径筒毂直径Dg愈大，滚筒内容纳碎煤的空间愈小，碎煤在愈大，滚筒内容纳碎煤的空间愈小，碎煤在滚筒内循环和被重复破碎的可能性愈大。滚筒内循环和被重复破碎的可能性愈大。在满足筒毂内安装轴承和传动齿轮的条件下，应保持叶在满足筒毂内安装轴承和传动齿轮的条件下，应保持叶片直径与筒毂直径的适当比例。片直径与筒毂直径的适当比例。滚筒滚筒D 1m，Dy/Dg2；滚筒；滚筒D 1m，Dy/Dg2.5。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数DDg Dy2滚筒宽度滚筒宽度 滚筒两端最外边缘截齿齿尖的轴向距离。滚筒两

14、端最外边缘截齿齿尖的轴向距离。为有效利用煤的压张效应，减小截深有利。截深太小，为有效利用煤的压张效应，减小截深有利。截深太小，对采煤机生产率有影响。对采煤机生产率有影响。滚筒宽度系列滚筒宽度系列(mm)：500，600，630，700，750，800，900和和1000。截深截深0.8m。趋势：加大到。趋势：加大到1.01.2m。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 3螺旋叶片参数螺旋叶片参数 螺旋叶片参数包括螺旋叶片参数包括螺旋升角螺旋升角、螺距螺距、叶片头数叶片头数以及以及叶片在筒毂上的叶片在筒毂上的围包角围包角，对落煤、特别是装煤能力有很，对落煤、特别是装煤能力有很大影响。大影

15、响。根据叶片旋向分根据叶片旋向分左旋、右旋截割滚筒。左旋、右旋截割滚筒。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数任意直径任意直径Di圆柱面上螺旋叶片的升角圆柱面上螺旋叶片的升角:i=arctg(L/Di)L为螺旋线导程 Ditgi=常数常数 D Dy Dg叶片外缘的螺旋升角叶片外缘的螺旋升角y 叶片内缘的叶片内缘的螺旋升角螺旋升角g y是截割滚筒的名义升角是截割滚筒的名义升角第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数当截割滚筒转过当截割滚筒转过角时，叶片的轴向推移量角时，叶片的轴向推移量 紧贴叶片的微层煤相应的紧贴叶片的微层煤相应的轴向位移轴向位移hm为为:第二节第二节 螺旋滚筒主要

16、参数螺旋滚筒主要参数m煤与叶片的摩擦角 叶片最佳升角叶片最佳升角:在最佳升角下，滚筒转过在最佳升角下，滚筒转过角，碎煤沿滚筒轴线方角，碎煤沿滚筒轴线方向的位移最大。向的位移最大。g取为最佳升角，截齿齿尖的螺旋线升取为最佳升角，截齿齿尖的螺旋线升角为角为:第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 小直径滚筒小直径滚筒运煤空间小，必须考虑从端盘至装煤侧运运煤空间小，必须考虑从端盘至装煤侧运煤量越来越大的情况。煤量越来越大的情况。采用逐渐增大螺旋导程的小直径滚筒，比用固定升角采用逐渐增大螺旋导程的小直径滚筒，比用固定升角的滚筒装煤能力提高的滚筒装煤能力提高60%。直径直径 1000mm的螺旋滚

17、筒，其导程可以不变。的螺旋滚筒，其导程可以不变。螺旋叶片头数螺旋叶片头数主要是按截割参数的要求确定的，对装主要是按截割参数的要求确定的，对装煤效果影响不大。煤效果影响不大。通常螺旋叶片头数为通常螺旋叶片头数为Z=24。直径。直径D1.25m的滚筒的滚筒一般用双头，一般用双头，D1.40m的滚筒用双头或三头，的滚筒用双头或三头，D1.60m的滚筒用三头或四头。的滚筒用三头或四头。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数导程导程:螺旋线转一周的轴向距离螺旋线转一周的轴向距离(L=ZS)。从运煤条件出发，当滚筒转一周时，螺旋叶片应能将从运煤条件出发，当滚筒转一周时，螺旋叶片应能将煤推出一个叶片

18、宽度煤推出一个叶片宽度ByLBy在在L By时，螺旋头数必须满足时，螺旋头数必须满足 否则滚筒圆周上将有一部分没有叶片，使滚筒无法顺否则滚筒圆周上将有一部分没有叶片，使滚筒无法顺利运煤。利运煤。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 叶片之间应有适当的衔接，叶片之间应有适当的衔接，否则，在截煤过程中否则，在截煤过程中叶片交替时，滚筒载荷有突变，影响运行的稳定性。叶片交替时，滚筒载荷有突变，影响运行的稳定性。每个叶片对滚筒的围包角：每个叶片对滚筒的围包角：4端盘端盘 端盘置于滚筒靠煤壁侧，其外围按截齿配置顺序焊端盘置于滚筒靠煤壁侧，其外围按截

19、齿配置顺序焊装齿座，也可在其端面焊装齿座。装齿座，也可在其端面焊装齿座。螺旋滚筒多采用锥形端盘。螺旋滚筒多采用锥形端盘。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数DR100100型型采煤机滚筒采煤机滚筒第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数二、截割滚筒的转向和转速二、截割滚筒的转向和转速 1.滚筒转向滚筒转向 为向输送机运煤，滚筒的转向必须与滚筒的螺旋方向为向输送机运煤，滚筒的转向必须与滚筒的螺旋方向相一致。相一致。对逆时针方向旋转对逆时针方向旋转(站在采空区侧看滚筒站在采空区侧看滚筒)的滚筒，叶的滚筒，叶片应为左旋；顺时针方向旋转的滚筒，叶片应为右旋。片应为左旋；顺时针方向旋转的

20、滚筒，叶片应为右旋。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数前进前进第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 采煤机在往返采煤的过程中，滚筒的转向不能改变，采煤机在往返采煤的过程中，滚筒的转向不能改变，有两种情况：有两种情况：顺转顺转截齿截割方向与碎煤下落方向相同；截齿截割方向与碎煤下落方向相同；逆转逆转截齿截割方向与碎煤下落方向相反。截齿截割方向与碎煤下落方向相反。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数顺转逆转 双滚筒采煤机双滚筒采煤机为使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，为使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，增加机器的工作稳定性，两个滚筒的转向相反。增加机器的工作稳定性，两个滚

21、筒的转向相反。滚筒转向方式：滚筒转向方式：反向对滚和正向对滚。反向对滚和正向对滚。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数a)反向对滚 b)正向对滚 单滚筒采煤机，在左工作面用右螺旋滚筒，在右工单滚筒采煤机，在左工作面用右螺旋滚筒，在右工作面用左螺旋滚筒。作面用左螺旋滚筒。当滚筒截割底部煤时，滚筒转向总是顺着碎煤下落当滚筒截割底部煤时，滚筒转向总是顺着碎煤下落的方向。截割下的煤通过滚筒下边运向输送机，运程较的方向。截割下的煤通过滚筒下边运向输送机，运程较长，煤被重复破碎的可能性较大，但装煤效果好。长，煤被重复破碎的可能性较大，但装煤效果好。第

22、二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数2.滚筒转速滚筒转速 采煤机滚筒以转速采煤机滚筒以转速n旋转，以牵引速度旋转，以牵引速度vq向前推进，截向前推进，截齿切下的煤屑呈月牙形，厚度从齿切下的煤屑呈月牙形，厚度从0hmax变化变化 第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数m同一截线上的截齿数平均切削厚度平均切削厚度 求极值，得求极值，得u=0.74或截割高度为或截割高度为0.84D时，平均切削时，平均切削厚度达极大值，为厚度达极大值，为2.28hmax/。滚筒截割速度滚筒截割速度 第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数 当当m一定时，切屑厚度与牵引速度成正比，与滚筒转一定时，

23、切屑厚度与牵引速度成正比，与滚筒转速成反比速成反比转速愈高，煤的块度愈小，并造成煤尘飞扬。转速愈高，煤的块度愈小，并造成煤尘飞扬。多数中厚煤层采煤机滚筒转速在多数中厚煤层采煤机滚筒转速在3040r/min范围内。范围内。厚煤层采煤机滚筒直径大于厚煤层采煤机滚筒直径大于18002000mm时，转速可低时，转速可低至至2030r/min。当截割速度超过当截割速度超过3m/s时，截齿摩擦发火的可能性增加。时，截齿摩擦发火的可能性增加。薄煤层采煤机叶片高度低，滚筒内运煤空间小，加大薄煤层采煤机叶片高度低，滚筒内运煤空间小，加大滚筒转速，以保证采煤机生产率。小直径滚筒转速可达滚筒转速，以保证采煤机生产率

24、。小直径滚筒转速可达80120r/min。第二节第二节 螺旋滚筒主要参数螺旋滚筒主要参数第三节第三节 截齿配置截齿配置 合理配置截齿可使块煤率提高，粉尘减少，比能耗合理配置截齿可使块煤率提高，粉尘减少，比能耗降低，滚筒受力平稳，采煤机运行稳定。降低，滚筒受力平稳，采煤机运行稳定。截齿配置原则：截齿配置原则：保证把被截割煤全部破落下来。保证把被截割煤全部破落下来。截割下来的煤块度大、煤尘少、比能耗小。截割下来的煤块度大、煤尘少、比能耗小。滚筒载荷均匀，动负荷和振动较小，采煤机运行平滚筒载荷均匀，动负荷和振动较小，采煤机运行平稳。稳。第三节第三节 截齿配置截齿配置截齿配置图截齿配置图：截齿齿尖所在

25、圆柱面的展开图。截齿齿尖所在圆柱面的展开图。截线：截线：水平直线表示齿尖的运动轨迹。水平直线表示齿尖的运动轨迹。截距：截距：相邻截线之间的距离。相邻截线之间的距离。圆圈表示圆圈表示0截齿的位置，黑点表示安装角不等于截齿的位置，黑点表示安装角不等于0的截齿。的截齿。截齿向煤壁倾斜为正方向，向采空区倾斜为负方向。截齿向煤壁倾斜为正方向，向采空区倾斜为负方向。第三节第三节 截齿配置截齿配置 叶片上截齿按螺旋线排列，属叶片上截齿按螺旋线排列，属顺序式截槽顺序式截槽。滚筒端盘截。滚筒端盘截齿排列较密，为减少端盘与煤壁的摩擦损失，截齿倾斜安齿排列较密，为减少端盘与煤壁的摩擦损失，截齿倾斜安装，属装，属顺序

26、式配置顺序式配置，方向与叶片上截齿排列的方向相反。，方向与叶片上截齿排列的方向相反。紧靠煤壁的截齿倾角最大，属紧靠煤壁的截齿倾角最大，属半封闭式截槽半封闭式截槽，端盘截线，端盘截线加密，端盘截齿为滚筒总截齿数的加密，端盘截齿为滚筒总截齿数的1/2左右，端盘消耗功左右，端盘消耗功率约占滚筒总功率的率约占滚筒总功率的1/3。第三节第三节 截齿配置截齿配置1叶片截齿配置叶片截齿配置 按其产生切屑图的顺序形状分：顺序式、棋盘式按其产生切屑图的顺序形状分：顺序式、棋盘式和畸变的棋盘式，畸变的棋盘式又分为畸变和畸变的棋盘式，畸变的棋盘式又分为畸变1和畸变和畸变2的排列模式。的排列模式。四种采煤机滚筒的四种

27、采煤机滚筒的截齿排列模式截齿排列模式：2头螺旋叶片的滚筒截齿排列模式有棋盘式和顺序式；头螺旋叶片的滚筒截齿排列模式有棋盘式和顺序式；3头的有畸变头的有畸变1、畸变、畸变2和顺序式；和顺序式；4头的有畸变头的有畸变1、畸变、畸变2、棋盘式和顺序式。、棋盘式和顺序式。顺序式配置切屑图 第三节第三节 截齿配置截齿配置棋盘式配置切屑图 第三节第三节 截齿配置截齿配置畸变1配置切屑图 畸变2配置切屑图 第三节第三节 截齿配置截齿配置2.端盘截齿配置端盘截齿配置 端盘截齿配置原则：端盘截齿配置原则：端盘截齿布置多些，其数量主要取决于煤质硬度端盘截齿布置多些，其数量主要取决于煤质硬度和滚筒直径；和滚筒直径；

28、端盘截齿的排列应保证各截齿受力尽量均衡，以端盘截齿的排列应保证各截齿受力尽量均衡，以免过多发生掉齿现象；免过多发生掉齿现象；端盘截齿在圆周方向上的间距要尽量均衡，使之端盘截齿在圆周方向上的间距要尽量均衡，使之与螺旋叶片的截齿相匹配。与螺旋叶片的截齿相匹配。第三节第三节 截齿配置截齿配置 端盘截齿齿尖应排成弧形，第一条截线上截齿安装端盘截齿齿尖应排成弧形，第一条截线上截齿安装角角5355，以利斜切煤壁，截齿截刃最好倾斜，以利斜切煤壁，截齿截刃最好倾斜810，与煤壁间留有间隙。端盘截齿一般分为，与煤壁间留有间隙。端盘截齿一般分为24组，每组组，每组有一个有一个0齿，齿，26个倾斜安装的截齿，倾角应

29、顺滚筒转个倾斜安装的截齿，倾角应顺滚筒转向从小到大顺序排列，截线距应从煤壁向外逐渐增大。向从小到大顺序排列，截线距应从煤壁向外逐渐增大。每组截齿中可设每组截齿中可设1个向采空区倾斜个向采空区倾斜2030的截齿，以抵的截齿，以抵消部分滚筒轴向力。消部分滚筒轴向力。第四节第四节 螺旋滚筒的装载性能螺旋滚筒的装载性能 滚筒装煤过程的准确计算很难，同一台采煤机用在滚筒装煤过程的准确计算很难，同一台采煤机用在不同工作面其装煤效果差异也相当大。不同工作面其装煤效果差异也相当大。多用装载试验及井下效果分析研究。多用装载试验及井下效果分析研究。滚筒的装载性能主要指装载效率、滚筒内循环煤量、滚筒的装载性能主要指

30、装载效率、滚筒内循环煤量、装载功率及比能耗、装载阻力等。装载功率及比能耗、装载阻力等。影响装载的参数有滚筒转速、牵引速度、螺旋叶片影响装载的参数有滚筒转速、牵引速度、螺旋叶片外缘升角、滚筒转向、出煤口断面、摇臂形状、煤的块外缘升角、滚筒转向、出煤口断面、摇臂形状、煤的块度及湿度等。度及湿度等。（自阅）（自阅）截齿截割煤岩的载荷是随机的，具有平稳随机函数的截齿截割煤岩的载荷是随机的，具有平稳随机函数的性质。性质。截割阻力和推进阻力的分布函数和分布密度属截割阻力和推进阻力的分布函数和分布密度属分布，分布，侧向力属于正态分布。侧向力属于正态分布。截割滚筒的载荷谱是随机的，当同时截割的截齿数截割滚筒的

31、载荷谱是随机的，当同时截割的截齿数8时，总载荷属正态分布。截割阻力、推进阻力、侧向力时，总载荷属正态分布。截割阻力、推进阻力、侧向力的数学期望值的数学期望值(均值均值)、方差、相关系数和变差系数，可、方差、相关系数和变差系数，可按概率统计方法进行分析。按概率统计方法进行分析。一、截齿受力计算一、截齿受力计算 单齿截割阻力公式从单齿截割阻力公式从Z=Ah基本公式出发，考虑影响基本公式出发，考虑影响因素，乘以影响系数。因素，乘以影响系数。第五节第五节 螺旋滚筒载荷计算螺旋滚筒载荷计算二、截割滚筒受力分析二、截割滚筒受力分析前滚筒前滚筒 第第i个截齿所受到的截割阻力、推进阻力和侧向力分别个截齿所受到

32、的截割阻力、推进阻力和侧向力分别为为Zi、Yi、Xi，Rx、Ry、Rz分别表示滚筒所有参加截割的分别表示滚筒所有参加截割的截齿受力沿截齿受力沿x、y、z坐标轴的分力之和坐标轴的分力之和 第五节第五节 螺旋滚筒载荷计算螺旋滚筒载荷计算第五节第五节 螺旋滚筒载荷计算螺旋滚筒载荷计算滚筒截割阻力矩滚筒截割阻力矩 滚筒截割消耗功率滚筒截割消耗功率 滚筒截割比能耗滚筒截割比能耗 第五节第五节 螺旋滚筒载荷计算螺旋滚筒载荷计算 三、滚筒优化设计三、滚筒优化设计建立数学模型建立数学模型 对煤层结构、煤质特征、落煤和装煤过程、截齿配对煤层结构、煤质特征、落煤和装煤过程、截齿配置、参数选择等进行研究和试验。置、参数选择等进行研究和试验。目标函数选择：目标函数选择：比能耗最小，块度最大比能耗最小，块度最大工作平稳性最好（载荷变差系数最小）工作平稳性最好（载荷变差系数最小）比能耗最小比能耗最小比能耗最小，载荷变差系数最小比能耗最小，载荷变差系数最小比能耗最小，载荷变差系数最小，块度最大比能耗最小，载荷变差系数最小，块度最大