專利名稱：一種采煤機螺旋滾筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可提高井下工作面截煤塊率的采煤機的螺旋滾筒。
背景技術(shù)：
優(yōu)質(zhì)無煙煤，主要用于化工原料，由于塊煤產(chǎn)品可用于造氣生產(chǎn)合成氨，故市場競爭力很強，經(jīng)濟效益顯著。在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)無煙煤的煤礦，長期以來，選擇工作面采煤機主要是考慮煤層厚度、硬度、截煤能力、截割功率等主要技術(shù)指標，而忽略了提高煤炭截煤塊率指標。而采煤機的螺旋滾筒是提高井下工作面的截煤塊率的關(guān)鍵，截煤塊率的提高也減少了井下工作面的煤塵對工作人體的危害。特別是對開采中厚煤層、中硬煤層時，急需開發(fā)一種提高工作面的截煤塊率的采煤機的螺旋滾筒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種采煤機螺旋滾筒，解決了現(xiàn)有采煤機截煤塊率低的技術(shù)問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案解決以上技術(shù)問題的:一種采煤機螺旋滾筒，包括筒體，在筒體上分別設(shè)置有第一螺旋葉片、第二螺旋葉片和第三螺旋葉片,在第一螺旋葉片上均布有4個截齒，在第二螺旋葉片上均布有4個截齒，在第三螺旋葉片上均布有5個截齒，在筒體的端盤上分別設(shè)置有6個內(nèi)圈端盤截齒和11個外圈端盤截齒，三個螺旋葉片的螺旋角均為16度，相鄰兩螺旋葉片的間距為250-400毫米；所述的螺旋葉片是由主葉片板、副葉片板和封板組成的，主葉片板的底端固定設(shè)置在筒體上，副葉片板的底端固定設(shè)置在筒體上，主葉片板與副葉片板之間的夾角α為8度，在主葉片板的頂端與副葉片板的頂端之間固定設(shè)置有封板，在封板上設(shè)置有截齒；在筒體的端盤上的6個內(nèi)圈端盤截齒的 傾角均為45度，在筒體的端盤上的11個外圈端盤截齒的傾角沿順時針方向依次為:35度、35度、35度、25度、25度、25度、15度、10度、O度、-5度、-10度。筒體的直徑為780毫米，副葉片板的厚度為16毫米。本發(fā)明通過對螺旋葉片采用主葉片板、副葉片板和封板組成的楔形結(jié)構(gòu)，以及通過在采煤機螺旋滾筒的筒體端盤上的截齒的科學(xué)布置，大大提高了采煤機的截煤塊率，達到了即可提高采煤的經(jīng)濟效益，又可降低井下采煤的粉塵污染的目的。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明在圖1中的A向視圖的結(jié)構(gòu)示意圖也是本發(fā)明的端盤上的截齒的結(jié)構(gòu)布置圖。
具體實施例方式一種采煤機螺旋滾筒，包括筒體1，在筒體I上分別設(shè)置有第一螺旋葉片3、第二螺旋葉片10和第三螺旋葉片11，在第一螺旋葉片3上均布有4個截齒,在第二螺旋葉片10上均布有4個截齒，在第三螺旋葉片11上均布有5個截齒，在筒體I的端盤2上分別設(shè)置有6個內(nèi)圈端盤截齒8和11個外圈端盤截齒9，三個螺旋葉片的螺旋角均為16度，相鄰兩螺旋葉片的間距為250-400毫米；所述的螺旋葉片是由主葉片板4、副葉片板5和封板7組成的，主葉片板4的底端固定設(shè)置在筒體I上，副葉片板5的底端固定設(shè)置在筒體I上，主葉片板4與副葉片板5之間的夾角α為8度，在主葉片板4的頂端與副葉片板5的頂端之間固定設(shè)置有封板7，在封板7上設(shè)置有截齒；在筒體I的端盤2上的6個內(nèi)圈端盤截齒8的傾角均為45度，在筒體I的端盤2上的11個外圈端盤截齒9的傾角沿順時針方向依次為:35度、35度、35度、25度、25度、25度、15度、10度、O度、-5度、-10度。筒體I的直徑為780毫米，副葉片板5的厚度為16毫米。有關(guān)截齒截入深度問題:為了達到滾筒高效高塊率截煤的效果，必須加大單齒截深和切削面積。隨著截齒截入煤體深度的加大，使被截割煤體中包容大量的裂縫，截煤時煤從裂縫中破碎，相對減少了截齒的單位能耗，摩擦力在總截割阻力中所占的比重也相應(yīng)減少。具有關(guān)研究結(jié)論表明，單齒的截割深度達50-80毫米時，其能耗最低，其單齒切割面積可達到15-50平方厘米。在煤質(zhì)許可的條件下，要達到高效高塊率的截割目的，單齒截割深度及切削面積應(yīng) 最接近或達到其上限的規(guī)定。根據(jù)上述分析，經(jīng)過現(xiàn)場多次試驗，本發(fā)明的采煤機滾筒轉(zhuǎn)速確定為每分鐘31轉(zhuǎn),采煤機速度為每分鐘6米,截齒的截入深度最大可達到80毫米，單齒切割面積可達到36-40平方厘米，其截面形狀接近于長方形，本發(fā)明的滾筒具有較好的截割性能和較高的塊率。有關(guān)截齒的排列問題:滾筒上截齒的數(shù)量和排列方式直接影響截割時的能量消耗，落煤的塊度和煤塵量的大小。一般采煤機截煤時的截割狀態(tài)可以分為四類，即自由截害I]、半自由截割、半封閉截割、封閉截割。滾筒斷盤上最里面截齒的截割狀態(tài)是半封閉狀態(tài)，所形成的截槽是半封閉式截槽，截齒的側(cè)向力較大。故端盤截齒的排列必須考慮減少截割阻力和截齒的磨損，保證截齒的截割強度，降低截割時的能量消耗?？梢姡瑢Χ吮P截齒的數(shù)量及傾角進行優(yōu)選排列，對提高滾筒的截割能力有積極的效果。根據(jù)上述分析，經(jīng)過現(xiàn)場多次試驗，結(jié)合開采煤層的特點和以往的使用情況，本發(fā)明把截齒確定為30個，本發(fā)明截齒的具體排列方式是:在端盤均勻布置17個截齒，其中45度傾角截齒6個；25度、35度傾角截齒各3個；-5度、-10度、O度、10度、15度的傾角截齒各I個。在筒體I上采用三條螺旋葉片，分布截齒分別為4個、4個、5個,一條截線一個截齒的布置形式。有關(guān)螺旋滾筒直徑的問題:滾筒直徑也是影響出煤塊度的因素之一。選擇直徑大一些的滾筒，有利于降低臨界轉(zhuǎn)速，提高裝煤效果，但直徑過大時，會增加能耗，減小煤的塊度。當滾筒直徑減小時，裝煤效率會降低。結(jié)合以往使用情況，本發(fā)明采用直徑1.8米的滾筒。有關(guān)筒體直徑問題:筒體直徑大小決定于葉片高度，筒體直徑越大，葉片高度就越小，葉片間的煤流有效空間就越小，容易出現(xiàn)煤流的飽和而發(fā)生堵塞現(xiàn)象。因此，從提高滾筒裝煤能力著想，在保證葉片與筒體的焊接強度，滿足搖臂頭傳動裝置的安裝空間的前提下，滾筒的筒體直徑應(yīng)取小一些為好。滾筒的筒體直徑小，相對葉片高度增加，極大地提高了裝煤效率。裝煤效率的提高也相應(yīng)減少了煤體之間的碰撞磨損，間接地提高了塊率。有關(guān)螺旋葉片的頭數(shù)和葉片的螺旋角的問題:本發(fā)明的螺旋葉片的頭數(shù)為3。葉片的螺旋角通常指葉片外徑處的螺旋角，螺旋角是影響滾筒裝煤的決定性因素。一般來說，螺旋角越大，排煤的能力也越大，但螺旋角過大時，容易引起煤塵飛揚。螺旋角過小，葉片的排煤能力小，煤在螺旋葉片內(nèi)循環(huán)，造成煤的重復(fù)破碎，使能量消耗增大。經(jīng)驗表明，螺旋角在10度到24度范圍內(nèi)，裝煤效果較好。本發(fā)明的滾筒葉片的螺旋角為16°。有關(guān)葉片的安裝傾角的問題:葉片的安裝傾角影響葉片的裝煤性能。一般滾筒葉片沿軸向的截斷面與其軸線垂直安裝。本發(fā)明的螺旋滾筒上另設(shè)厚度16毫米的副葉片板，副葉片板不僅具有完整光滑 的裝載表面，并且在軸線上向裝載側(cè)傾斜8度。在副葉片板頂端與主葉片板頂端之間加焊封板，形成楔形結(jié)構(gòu)，減小了徑向截煤和排煤阻力。本發(fā)明滾筒的裝載效率高達95 %，同時也避免了落煤在滾筒葉片間產(chǎn)生第二次破碎，使塊率提高到了5%左右。
權(quán)利要求
1.一種采煤機螺旋滾筒，包括筒體(I)，在筒體(I)上分別設(shè)置有第一螺旋葉片(3)、第二螺旋葉片(10)和第三螺旋葉片(11)，在第一螺旋葉片(3)上均布有4個截齒，在第二螺旋葉片(10)上均布有4個截齒，在第三螺旋葉片(11)上均布有5個截齒，在筒體(I)的端盤(2)上分別設(shè)置有6個內(nèi)圈端盤截齒(8)和11個外圈端盤截齒(9)，其特征在于，三個螺旋葉片的螺旋角均為16度，相鄰兩螺旋葉片的間距為250-400毫米；所述的螺旋葉片是由主葉片板(4)、副葉片板(5)和封板(7)組成的，主葉片板(4)的底端固定設(shè)置在筒體(I)上，副葉片板(5)的底端固定設(shè)置在筒體⑴上，主葉片板⑷與副葉片板(5)之間的夾角α (6)為8度，在主葉片板(4)的頂端與副葉片板(5)的頂端之間固定設(shè)置有封板(7)，在封板(7)上設(shè)置有截齒；在筒體⑴的端盤(2)上的6個內(nèi)圈端盤截齒⑶的傾角均為45度，在筒體(I)的端盤(2)上的11個外圈端盤截齒(9)的傾角沿順時針方向依次為:35度、35度、35度、25度、25度、25度、15度、10度、O度、-5度、-10度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采煤機螺旋滾筒，其特征在于，筒體(I)的直徑為780毫米，副葉片板(5)的 厚度為16毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采煤機螺旋滾筒，解決了現(xiàn)有采煤機截煤塊率低的問題。包括在筒體(1)上分別設(shè)置有三個螺旋葉片在筒體(1)的端盤(2)上分別設(shè)置有6個內(nèi)圈端盤截齒(8)和11個外圈端盤截齒(9)，三個螺旋葉片的螺旋角均為16度；所述的螺旋葉片是由主葉片板(4)、副葉片板(5)和封板(7)組成的，主葉片板(4)的底端固定設(shè)置在筒體(1)上，副葉片板(5)的底端固定設(shè)置在筒體(1)上，在主葉片板(4)的頂端與副葉片板(5)的頂端之間固定設(shè)置有封板(7)，在封板(7)上設(shè)置有截齒；在筒體的端盤上的6個內(nèi)圈端盤截齒(8)的傾角均為45度，在筒體的端盤上設(shè)置有11個外圈端盤截齒。本發(fā)明大大提高了采煤機的截煤塊率。
文檔編號E21C25/10GK103233733SQ20131012789
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月10日
發(fā)明者崔永紅, 褚東生, 毛清華, 李建永, 段云鵬 申請人:山西晉城煤業(yè)集團勘察設(shè)計院有限公司