1、摘要滚筒是采煤机截割煤、运输煤的关键部分，其消耗的功率占采煤机装机功率的80%90%，而采煤机滚筒的参数直接影响煤炭生产的块煤率、装煤效率及粉尘浓度等各项指标，进而影响煤矿的经济效益和工作面工人的生命安全。因而必须设计相应的装置来测量采煤机的螺旋滚筒。采煤机滚筒的结构参数包括滚筒的直径、筒毂直径、螺旋叶片的头数、螺旋叶片的螺旋角以及截齿的安装尺寸与数量等，这些参数对煤块率、装煤效率等都有着不同程度的影响。本文对采煤机滚筒的结构、各个参数的影响进行了综合阐述，对测量螺旋滚筒参数的原理进行了研究，论述了螺旋滚筒两种定位方式的利弊；分析了测量装置各部件间的联接结构和总体布置。本次设计参考中华人民共和
2、国煤炭行业标准MT/T 321-2004中对螺旋滚筒专用测量装置的要求，所设计的测量装置不仅可以帮助滚筒生产厂家测量滚筒的直径、宽度、截齿的位姿等参数，还能在煤矿在选购采煤机时作为检测工具，检验所选滚筒的各项数据是否达标。关键词：采煤机；螺旋滚筒；测量装置；截齿位姿IAbstract Is a key part of the drum of the shearer cutting coal, coal transportation, the consumption of power for shearer installed power machine of 80% to 90%, and t
3、he parameters of shearer drum directly affect coal production of lump coal rate, loading efficiency and dust concentration and other indicators, thereby affecting the safety of coal mine economic benefits and working face workers. Therefore, the corresponding device must be designed to measure the s
4、crew roller of the shearer. Effects of different degrees of helix angle of the structural parameters of the shearer drum comprises a roller diameter, hub tube diameter, spiral blade number of heads, a spiral blade and cutter installation size and quantity, these parameters of coal rate and loading e
5、fficiency. This paper of shearer drum structure, the various parameters were comprehensively expounded, principle of measuring parameters of spiral roller were studied, discusses the pros and cons of spiral drum two kinds of location methods; analysis of the measuring device among the components of
6、the connection structure and overall arrangement. Reference to the design of the peoples Republic of China coal industry standard MT / T 321-2004 of spiral drum and special measuring device requirements, designed measuring device can not only help the pose of the drum manufacturer measuring drum dia
7、meter, width of cutting teeth and etc. parameters, but also in the coal mine in the purchase of shearer as tools to detect and validated whether the standard and the data of the drum.Keywords: coal mining machine；spiral drum；measuring device；position and position of cutter1目录绪论11 采煤机螺旋滚筒及其参数21.1 螺旋滚
8、筒的结构21.2 采煤机滚筒的分类和型号命名31.2.1分类31.2.2滚筒直径和宽度的尺寸系列31.2.3采煤机型号的命名41.3螺旋滚筒参数41.3.1 滚筒的直径与宽度41.3.2 截齿的概述51.3.3 截齿配置61.3.4 其他参数91.4小结92 采煤机滚筒参数的影响102.1 滚筒的结构参数对块煤率的影响102.2 滚筒的结构参数对装煤效率的影响102.3 滚筒的结构参数对粉尘爆炸率的影响112.4 滚筒的结构参数对工作面温升的影响122.5小结123 采煤机滚筒测量装置的原理方案设计143.1测量滚筒直径的方法原理143.1.1滚筒直径的测量143.1.2叶片直径的测量143.
9、1.3筒毂直径的测量143.2测量滚筒宽度的方法原理153.2.1滚筒宽度的测量153.2.2叶片导程的测量153.2.3端盘宽度153.3绘制滚筒截齿配置图的方法原理163.4 测量齿座定位角的方法原理163.5 测量叶片外缘升角的方法测量173.6 测量截齿位姿的方法原理173.6.1 测量截齿齿尖B点的位置183.6.2测量截齿上C、D两点的位置183.6.3测量截齿的姿态193.6.4计算单位向量与截齿位姿193.7小结194 采煤机滚筒测量装置的结构方案设计214.1测量装置的定位方案设计214.2径向直尺与轴向直尺的结构设计234.3径向直尺与轴向直尺联接结构方案设计234.4轴向
10、直尺与游标的联接结构设计244.5游标与深度尺的联接结构设计254.6小结255 测量装置的使用维护265.1测量装置使用使的注意事项265.2测量装置的保养规范265.3小结266结论28致谢29参考文献30附录A31附录B43绪论作为采煤机的工作机构，螺旋滚筒的参数直接影响了煤炭生产的块煤率、装煤效率、粉尘浓度及工作面的温升，从而影响煤矿的经济效益及工作面工人的身体健康、生命安全等。因此，在采煤机滚筒的生产制造中需要专用的滚筒测量装置来对滚筒的主要尺寸及齿座定位角进行检查。根据我国煤炭行业标准MT/T 321-2004中的要求，滚筒测量装置能够测量滚筒的直径、截割宽度、截线、截线距、齿座定
11、位角、叶片外缘升角及端盘齿落差等参数。本文主要论述了滚筒测量装置各部件的测量原理及各部件间的联接方式。测量装置主要由径向直尺、轴向直尺和游标等部件组成，能实现测量滚筒直径、宽度、截齿配置的功能。11 采煤机螺旋滚筒及其参数滚筒式采煤机的截割部一般包括割煤滚筒、摇臂、固定减速箱等工作机构（不同的机型其截割部的组成不尽相同，如多电机驱动的电牵引采煤机）。割煤滚筒承担截煤和装煤的任务，是采煤机截割部的重要部件之一。一个完善的割煤滚筒应满足以下要求： （1）能适应不同的煤层和有关地质条件； （2）能充分的利用煤壁的压张效应，降低能耗，提高块煤率，减少煤尘； （3）能装煤和自动开口，滚筒的落煤和装煤能力
12、协调一致； （4）载荷均匀分布，机械效率高； （5）零部件稳定可靠，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； （6）结构简单，工作可靠，截齿装拆、维修方便，不易丢失。滚筒最佳截割性能指标：截割比能耗小、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。截割比能耗的大小决定着其它指标，因为截割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。1.1 螺旋滚筒的结构 螺旋滚筒是目前采煤机使用最广泛的截割机构。这种工作机构简单，工作可靠，但截煤的块度小，煤尘较多。螺旋滚筒的基本结构如图1-1
13、所示，在螺旋叶片的顶端及端盘周边上装有许多截齿，轮毂与滚筒轴固定在一起。滚筒转动时截齿截割和剥落煤体，螺旋叶片将碎煤运至滚筒的采空侧，装入输送机。大多数采煤机采用焊接滚筒，一般用2030mm厚的45Mn或16Mn钢板锻压成螺旋叶片，再和齿座、轮毂、筒毂等焊接而成。若采用铸造滚筒，则齿座是在加工后焊到叶片上的。端盘位于滚筒靠煤壁一侧，一般为厚钢板热压成型或铸造加工，上边焊装有齿座。端盘截齿截线距较小，一般应为叶片部分平均截线距的一半。端盘的厚度约为4050mm(大直径强力滚筒端盘的厚度约为6070mm)，倾角为1030。为防止端盘与煤壁相碰，端盘边缘的截齿向煤壁一侧倾斜。端盘与筒毂、叶片焊成一体
14、。在叶片上和端盘上齿座的旁边装有内喷雾用的内喷嘴。为使端盘与煤壁间的碎煤能及时的排出，在端盘板上还开有排煤孔，甚至取消端盘。1DyDg D图1-1采煤机螺旋滚筒Fig.1-1Shearer spiral drum1.2 采煤机滚筒的分类和型号命名1.2.1 分类（1）按叶片旋向可分为：左旋滚筒和右旋滚筒。（2）按滚筒安装截齿形状可分为：扁形截齿滚筒和锥形截齿滚筒。（3）按叶片头数分：二头螺旋滚筒、 三头螺旋滚筒、 四头螺旋滚筒和其他头数螺旋滚筒。（4）按滚筒连接方式可分为：锥轴连接滚筒、方轴连接滚筒、锥盘连接滚筒和其他连接方式滚筒。1.2.2 滚筒直径和宽度的尺寸系列（1）滚筒直径应符合MT/
15、T84中滚筒直径系列的规定。 目前采煤机滚筒直径已经系列化，分别为0.6m、0.65m、0.7m、0.8m、0.9m、1.0m、1.1m、1.25m、1.4m、1.6m、1.8m、2.0m、2.3m、2.6m。（2）截割宽度应根据截深确定，截割宽度不小于截深。截深应符合MT/T84中截深系列的规定，应取值分别为500mm，600mm（主要应用于普采工作面），630mm，800mm，1000mm，1200mm。1.2.3 采煤机型号的命名滚筒的型号命名见图1-2。25431 图1-2采煤机型号Fig.1-2Shearer model 1-滚筒：T 2-叶片旋向：左旋-Z；右旋-Y 3-安装截齿形状：扁平截齿-B 锥形截齿-Z 4-滚筒直径D/截深/叶片头数 5-滚筒连接方式：锥轴连接-Z
