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挡煤板翻转装置可采用液压缸或液压马达驱动,也有的不用专门的驱动装置,而利用滚筒转动来翻转挡煤板。
(7)为了实现截割部滚筒高度的调整和挡煤板的翻转,采煤机都有一套单独的辅助液压系统。
辅助液压泵有的装在截割部减速箱内,有的装在单独的辅助液压箱内,也有的装在牵引部内。
二、截割部的传动装置
滚筒采煤机截割部传动装置的功用是将采煤机电动机的动力传递到滚筒上,以满足滚筒扭矩和转速的需要;
同时传动装置还要适应滚筒调高的要求,使滚筒保持适当的工作位置。
三、滚筒与截齿
(一)滚筒的结构
螺旋滚筒是滚筒采煤机的截割机构,用来装煤和落煤。
滚筒按工作方式分为钻削式和滚削式两类。
煤矿常用的是滚削式滚筒。
第二节牵引部
牵引部的功能是移动采煤机,使截割机构切入煤壁落煤或进行调动。
牵引部包括牵引机构及传动装置两部分
一、牵引机构
采煤机牵引机构是牵引动力的输出装置,它牵引采煤机沿工作面方向穿梭工作。
牵引机构分为链牵引机构、绳牵引机构和无链牵引机构。
二、牵引部传动装置
牵引部传动装置的功用是将采煤机电动机的能量传到主动链轮或驱动轮并实现调速。
牵引部传动装置按传动类型可分为机械牵引、液压牵引和电牵引三类。
(一)机械牵引
机械牵引采煤机具有制造方便、结构紧凑且简单、定比传动、运行可靠、维修方便的特点。
但对煤层条件变化适应性较差,不能实现无级调速。
(二)液压牵引
液压牵引采煤机是利用液压传动来驱动牵引部。
(三)电牵引
电牵引采煤机是通过对专门驱动牵引部的电动机调速,从而调节牵引速度的采煤机。
第三节电气部
采煤机的电气部分主要是由隔爆型三相异步电动机、隔离开关、中间箱、集中控制箱、电缆等组成。
如果采煤机是电牵引,还包括变频装置等。
电气部主要为采煤机提供动力源,并且对采煤机的启动、停止进行控制,对电动机及液压系统的超温、过载、断相、过流等进行保护。
采煤机的种类很多,电气部分组成也有差别。
一、采煤机电动机
(一)概述
主要用于驱动采煤机机械部分,可在海拔不超过1000米,环境温度在20度~40度范围内的高瓦斯矿井中使用。
YBCS2-300型电动机主要技术参数如下:
额定功率:
300kW
额定电压:
1140V
额定电流:
200A
额定转速:
1472r∕min
相数:
3
接线方法:
Y
启动电流倍数:
6
效率:
0.91
功率因数:
0.8
绝缘等级:
H
冷却水流量:
30L∕min
最大水压力:
1.5MPa
二、采煤机电气部的主要部件及作用
(一)中间箱
中间箱主要是供采煤机电机电缆配线用。
(二)电机控制箱
电机控制箱指电机电控腔和接线腔,两腔都是隔爆兼安全火花型,电控腔大盖上有铭牌和开盖警告牌。
(三)电磁阀箱
电磁阀箱位于采煤机液压传动箱后部靠煤壁侧下部,内装有两只完全相同的电磁阀。
三、电气设备的使用与维护
(一)使用
在主电缆和磁力启动器、电机、各控制电缆等连接正确后,方可按照以下步骤试验电气设备。
(1)GM-400型隔离开关置于合闸位置
(2)通过磁力启动器先导回路启动采煤机。
扳动启动手柄,使采煤机启动。
手柄置于运行位置。
(3)启动后,听运转声音是否正常,测量三相电流是否平衡正常。
(4)接着做如下试验:
按下超载试验按钮,采煤机速度明显下降直至停机,说明保护正常;
按下155度试验按钮,电机迅速停止运转,说明温度保护可靠。
(5)重新启动采煤机后,操作各手柄,按钮必须灵敏可靠。
(二)电动机的保护
(1)电动机需要很好的维护,才能保证工作安全可靠和延长使用寿命。
(2)应遵守作业规程和说明书中的各项要求规定。
(3)轴承应每3个月注一次油脂,每半年清洗更换一次油脂,不同牌号的油脂不得混合使用。
(4)每3个月或电机冷却不良时,应用高压水对冷却水套进行冲刷,但水压不得超过1.5MPa,水套中存有水垢杂质时,可经常冲刷也可用钢丝疏通,分段清理。
(5)电动机各防暴件,如有损坏,应及时更换,各橡胶密封件每大修应更换新密封件。
(6)电动机长时间停机不用时,应把水套中的水放出并用压缩风吹干。
(三)电动机检修过程中的注意事项
(1)拆装时应注意保护电动机各零部件的隔爆面,并保持清洁。
(2)每次拆装时对各加工面应上薄薄一层防锈油。
(3)在拆装时要防止异物进入内部。
(4)在拆装时要注意零部件的方向和位置的正确性。
第四节辅助装置
采煤机除了截割部、牵引部、电动机与电气控制装置外,其余的部分称为辅助装置,包括破碎机构、冷却喷雾系统、底托架、滑靴、电缆拖移装置、紧链装置、无链牵引装置、防滑装置等,不同采煤机包含的辅助装置也不同。
一、底托架
采煤机的底托架是支撑采煤机整个机体的一个部件。
二、电缆拖移装置
电缆拖移装置的作用是当采煤机沿工作面移动时,拖动采煤机的动力电缆和降尘用的水管,代替了人工盘电缆的繁重体力劳动。
三、防滑装置
骑在输送机上工作的采煤机,当煤层倾角大于15度时,就有下滑的危险。
特别是链牵引采煤机上行工作时,一旦断链,就会造成机器下滑的重大事故。
因此,《煤矿安全规程》规定:
当工作面倾角在15度以上时,必须有可靠的防滑装置。
常用的防滑装置有防滑杆、液压安全绞车、液压制动器等。
第五节冷却喷雾系统
滚筒式采煤机在截煤和装煤过程中产生大量的煤尘,这不仅容易引起煤尘爆炸事故,而且也直接危害工人的健康。
特别是随着综合机械化程度的提高,工作面的产量大大提高,煤尘的生成量也随之增加,因此,综合机械化采煤工作面的降尘问题是一个很重要的问题。
目前,采煤机普遍采用内、外喷雾系统。
压力水经滚筒轴中心孔道及叶片上的供水通道,从安装在滚筒叶片上和端盘上的喷嘴喷出水雾的降尘方式叫做内喷雾。
压力水从安装在靠近滚筒附近,如摇臂上或机身其他部位适当的地方(如挡煤板处)的喷嘴喷出水雾的降尘方式叫做外喷雾。
喷雾的主要作用是降尘、湿润、冷却截齿、扑灭滚筒截割时可能产生的火花、稀释有害气体的浓度等。
内喷雾由于喷嘴靠近截齿,有利于把粉尘消灭在生成之初、洒湿煤体表面、减少粉尘的产生,因而内喷雾灭尘效果好而且耗水量小。
外喷雾的喷嘴离滚筒较远,只能降低扩散中的粉尘,灭尘效果差而且耗水量大。
因此现在采煤机多采用内外喷雾相结合的方式,降尘效果较好。
冷却喷雾系统应使用中硬以下的水,最好是软水,且需过滤,不得有明显的机械杂质和悬浮物。
采煤机冷却系统用于冷却电动机、截割部、液压牵引部。
采煤机冷却系统和喷雾系统是结合在一起的。
一部分压力水经过冷却系统后,还可用来喷水降尘,可以节约用水。
第四章滚筒采煤机的安全操作运行
及维护检修
第一节采煤机的安全操作运行
采煤机司机应掌握操作机组的结构、原理、性能及相关的采煤工艺,在此基础上要严格执行《煤矿安全规程》和《作业规程》的有关规定,正确操作机组。
在日常工作中,要对采煤机进行维护保养,经常检查设备,发现故障及时排除,以确保机组的安全运行,延长设备的使用寿命,保护国家和人民的财产。
一、采煤机安全操作和维护时的注意事项
(1)未经专门培训或经过培训但未取得合格证(特种作业人员安全操作证)的人员不得开机。
(2)应严格执行岗位责任制、操作规程、现场交接班制度、设备维修保养制度及《煤矿安全规程》中的有关规定。
(3)开机前要预先喊话,并发出相应的预警信号,注意观察机器周围的情况,确无不安全的因素时方可开机。
(4)无喷雾冷却水或水的压力、流量达不到要求时不准开机。
(5)除紧急情况外,一般不允许在停止牵引前用停止按钮、隔离开关、断路器或急停开关来直接停止电动机。
(6)截割滚筒上的截齿应无短缺和损坏。
(7)点动电动机,在其即将停止转动时操作截割部离合器。
(8)禁止带负荷启动和频繁点动开机。
(9)采煤机在割煤过程中,要注意割直、割平并严格控制采高,防止工作面出现过度弯曲或顶底板出现台阶式状况,注意防止割到支架顶梁或输送机铲煤板。
(10)工作面遇到坚硬夹矸或黄铁矿结核时应采取松动爆破措施处理,严禁用采煤机强行截割。
(11)采煤机停止时应先停牵引机构再停电动机。
(12)需要较长时间停机时,应在按顺序停电动机后,再断开隔离开关,脱开离合器,切断磁力启动器隔离开关。
(13)采煤机运行时,应随时注意电缆、水管拖移情况,以防损坏。
(14)更换滚筒截齿时,,应断开截割部离合器与隔离开关,让滚筒在适宜的高度上用手转动滚筒,检查及更换截齿。
(15)主机发出异常声响或过热时,必须立即停机检查、待处理后方可开机工作。
(16)司机在翻转挡煤板时,要正确操作,以防损坏挡煤板。
(17)工作面瓦斯、煤尘超限时,必须立即停止割煤,必要时按规定断电,,撤出人员。
(18)工作面倾角较大时,要采用有效的防滑措施。
(19)认真填写运转日志及班检记录。
二、采煤机司机操作程序
(一)开机前的准备
(1)检查支护情况,注意采煤机周围有无障碍、杂物及人员。
观察煤层的变化情况,以及顶底板的起伏、工作面输送机运行及挪移情况。
(2)检查设备。
检查控制手把、按钮与安全设施是否灵敏、准确、可靠;
各部润滑是否符合要求;
连接件是否齐全、紧固;
截齿是否齐全;
电缆、水管固定是否可靠;
供水压力、流量是否符合要求;
工作面信号系统是否正常。
发现问题要及时处理好。
(3)每班开始工作前,应脱开滚筒和牵引链轮,在停止供水的情况下空运转10min~15min,使油温升至40度左右时,再正常开机。
空运转及正常开机时,注意观察滚筒及各部状况,倾听运转声音,观察液压系统和冷却喷雾系统的压力是否正常,有无渗漏,喷水雾化是否良好。
(4)各项检查工作结束后,方可发出预警信号,准备开机。
(二)运行操作
(1)检查工作结束后,发出信号通知运输系统由外向里按顺序逐台启动输送机。
(2)待工作面输送机启动后,方可按下列顺序启动采煤机:
①合上电动机、隔离开关;
②点动启动按钮,待电动机即将停止运转时,合上截割部离合器。
③打开水阀总闸,供给冷却喷雾水;
④发出采煤机启动预警信号,并注意机器周围有无人员及障碍物。
⑤按启动按钮,观察滚筒转动方向是否正确;
⑥操作调高按钮或手柄,把挡煤板翻转到滚筒后面再把滚筒调至所需高度。
(3)牵引速度要由小到大逐渐增加,不许猛增,要根据顶底板及煤层的构造情况随时调整采煤机的牵引速度。
(4)顶底板不好时要采取措施,不许强行切割,也不准甩下不管,。
对硫化铁、夹矸、断层空巷等要提前处理好。
(5)随时注意采煤机各部的温度、压力、声音和运行情况,发现异常情况要及时停机检查并处理好,否则不许继续开机。
(6)大块煤、矸石及其他物料不准拉入采煤机底托架。
(7)电缆、水管不得受拉、受挤压、不许拖在电缆槽或电缆车外。
(8)不许在电动机开动的情况下,操作滚筒离合器。
(9)运转过程中,应注意观察冷却喷雾水的压力、流量及雾化情况是否符合要求。
无水不得开机割煤。
(10)不允许频繁启动电动机(故障处理时除外)。
(11)停机时,坚持先停牵引机构,后停电动机,无异常情况,不允许在运行中直接用停电动机的方式停机,更不允许用紧急停机手柄(或按钮)直接停机。
(三)停机操作
停机分为正常停机和紧急停机两种情况。
1、正常停机操作
正常停机操作的原则是:
先停牵引机构,后停电动机。
(1)将牵引调速手把打到零位(或将开关阀手把打回零位,电动机恒功率开关回零位),停止牵引。
(2)待截割滚筒内余煤排净后,用停止按钮停电动机。
(3)把离合器及其操作手把打回零位,关闭进水截止阀。
(4)操作人员离机或长时间停机时,要将两个滚筒放到底板上。
断开离合器、隔离开关,关闭井水总截止阀。
2、紧急停机操作
一般情况下不允许操作急停开关或停止按钮,遇有下列情况之一时可以紧急停车:
(1)当采煤机负荷过大,电动机被蹩住(闷车)时。
(2)采煤机附近片帮冒顶,危及安全时。
(3)出现重大人身事故时。
(4)采煤机本身发生异常,如内部发生异响、电缆拖拽装置出槽卡住、采煤机掉道等。
三、采煤机司机岗位责任
(1)熟知采煤机的结构、性能、工作原理和机采生产工艺,严格执行操作规程、作业规程及《煤矿安全规程》,并持证上岗。
(2)集中精力操作,注意观察煤层及顶底板的变化;
顶底板要割平,煤壁要割直,为推移输送机、拉移支架创造条件。
(3)精心维护保养,实行包机到人,注意检查更换截齿、喷嘴,注意注油,保持机器完好与清洁。
(4)采煤机在运转中出现问题应及时处理,如处理不了,应立即如实地向领导汇报,并协同有关人员分析故障原因,排除疑难故障,不得拖延。
(5)保管好零部件,及时将更换下来的零部件回收,以便修复使用。
(6)严格执行现场交接班制度,除认真填写运转日志和事故记录外,要详细告诉接班司机,以便下一班处理和操作时注意观察。
四、采煤机司机操作规程
(1)认真做好操作前的准备工作,严格执行操作中的注意事项和岗位责任制。
(2)采煤机在工作中发现负荷大、温升高、有异常声响时,要听车检查,绝对不允许“带病”运行。
(3)采煤机在运行中发现有局部冒顶或片帮时,应及时进行处理,处理好后再开动采煤机,不得将采煤机截割滚筒当做破碎机用以破碎冒矸。
(4)工作面输送机停止运行时,采煤机不得开动割煤。
(5)发现采煤机牵引不正常时,要仔细观察液压系统压力、温度、过滤、漏损等情况,不得随意打开牵引部盖进行修理,更不允许随意更换元件,尤其是主泵。
(6)经常检查和紧固滚筒、挡煤板、底托架、滑靴及机身之间的连接螺栓。
(7)各部油位符合规定,冷却器不得漏水,过滤器不得堵塞。
(8)操作采煤机时应做到“平、直、均、净、严、准、细、紧、勤、精”十字准则。
平:
割煤时保持顶、底板平整;
直:
煤壁要割直;
均:
采煤机牵引速度要均匀;
净:
采煤机用的油质要保持绝对干净,存、运、装、换油都必须专人专桶;
严:
严格执行操作规程和岗位责任制,不得开快车,不准无证开车;
准:
在采煤机运行中发现异常现象时要及时进行分析、处理,找故障点要准确,操作动作要准确;
细:
检查要仔细;
紧:
各部连接螺栓要经常处于紧固状态;
勤:
勤检查,勤维护,使采煤机经常保持在完好状态;
精:
采煤机是综采设备中比较复杂的设备,因此要想发挥采煤机的作用,就必须对采煤机的结构、性能精通,做到精心操作、精心维护。
二、采煤机的完好标准
《煤矿机电设备完好标准》中对采煤机有严格规定。
(一)机体的完好标准
(1)机壳、盖板裂纹要固定牢靠,接合面严密、不漏油。
(2)操作手把、按钮、旋钮完整,动作灵活可靠,位置正确。
(3)仪表齐全、灵敏准确。
(4)水管接头牢固,截止阀灵活,过滤器不堵塞,水路畅通、不漏水。
(二)牵引部的完好标准
(1)牵引部运转无异响,调速均匀准确。
(2)牵引链伸长量不大于设计长度的3%。
(3)牵引链轮与牵引链传动灵活,无咬链现象。
(4)无链牵引链轮与齿条、銷轨或链轨的啮合可靠。
(5)牵引链张紧装置齐全可靠,弹簧完整。
紧链液压缸完整,不漏油。
(6)转链、导链装置齐全,后者磨损不大于10毫米。
(7)液压油质量符合(80)煤机综52号《综采、普采设备油脂管理办法补充规定(草案)》。
(三)截割部的完好标准
(1)齿轮传动无异响,油位适当,在倾斜工作位置,齿轮能带油,轴头不漏油。
(2)离合器动作灵活可靠。
(3)摇臂升降灵活,不自动下降。
(4)摇臂千斤顶无损伤,不漏油。
(四)截割滚筒的完好标准
(1)滚筒无裂纹或开焊。
(2)喷雾装置齐全,水路畅通,喷嘴不堵塞,水成雾状喷出。
(3)螺旋叶片磨损量不超过内喷雾的螺纹。
无内喷雾的螺旋叶片,磨损量不超过原厚度的三分之一。
(4)截齿缺少或截齿无合金的数量不超过10%,齿座损坏或短缺的数量不超过2个。
(5)挡煤板无严重变形,翻转装置动作灵活。
(五)电气部分的完好标准
(1)电动机冷却水路畅通,不漏水。
电动机外壳温度不超过80度。
(2)电缆齐全牢固,不出槽,电缆不受拉力。
(六)安全保护装置的完好标准
(1)采煤机原有安全保护装置(如与刮板输送机的闭锁装置、制动装置、机械摩擦过载保护装置、电动机恒功率装置及各种电气保护装置)齐全可靠,整定合格。
(2)有链牵引采煤机在倾斜15度以上工作面使用时,应配用液压安全绞车。
(七)底托架、破碎机的完好标准
(1)底托架无严重变形,螺栓齐全紧固,与牵引部及截割部接触平稳,挡铁严密。
(2)滑靴磨损均匀,磨损量小于10毫米。
(3)支撑架固定牢靠,滚轮转动灵活。
(4)破碎机动作灵活可靠,无严重变形、磨损、破碎齿齐全。
三、采煤机冷却喷雾系统日常检查内容
(1)检查供水压力、流量、水质,发现不符合用水要求时,要及时查清原因并处理好。
(2)检查供水系统有无漏水情况,若发现漏水时,要及时处理好。
(3)每班检查喷嘴情况,如有堵塞或脱落,要及时疏通补充。
(4)每周检查一次水过滤器,必要时清洗并清楚堵塞物。
如经常严重堵塞时,要缩短检查周期,必要时每日检查一次,确保供水质量。
第六节采煤机的安全使用技术
一、《煤矿安全规程》对使用滚筒采煤机的规定
(1)采煤机上必须装有能停止工作面刮板输送机运行的闭锁装置。
采煤机因故暂停时,必须打开隔离开关和离合器。
采煤机停止工作或检修时,必须切断电源,并打开其磁力启动器的隔离开关。
启动采煤机前,必须先巡视采煤机周围,确认对人员无危险后,方可接通电源。
(2)工作面遇有坚硬夹矸或黄铁矿结核时,,应采取松动爆破措施处理,严禁用采煤机强行截割。
(3)工作面倾角在15°
以上时,必须有可靠的防滑装置。
(4)采煤机必须安装内外喷雾装置。
截煤时必须喷雾降尘,内喷雾压力不得小于2MPa,外喷雾压力不得小于1.5MPa,喷雾流量应与机型相匹配。
如果内喷雾装置不能正常喷雾,外喷雾压力不得小于4MPa。
无水或喷雾装置损坏时必须停机。
(5)采用动力载波控制的采煤机,当2台采煤机由1台变压器供电时,应分别使用不同的载波频率,并保证所有的动力载波互不干扰。
(6)采煤机上的控制按钮,必须设在靠采空区一侧,并加保护罩。
(7)使用有链牵引采煤机时,在开机和改变牵引方向前,必须发出信号,收到返回信号后,才能开机或改变牵引方向,防止牵引链跳动或断链伤人。
必须经常检查牵引链及其两端的固定连接件,发现问题,及时处理。
采煤机运行时,所有人员必须避开牵引链。
(8)更换截齿和滚筒时,若上下3米以内有人工作,必须护帮护顶,切断电源,打开采煤机隔离开关和离合器,并对工作面输送机施行闭锁。
(9)采煤机用刮板输送机作轨道时,必须经常检查刮板输送机的溜槽连接、挡煤板导向管的连接,防止采煤机牵引链因过载而断链;
采煤机为无链牵引时,齿(銷、链)轨的安设必须紧固、完整,并经常检查。
必须按照作业规程规定和设备技术性能要求操作,推进刮板输送机。
(小结)
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