呂梁煤炭工業學校

《采掘機械與液壓傳動》課程一、液壓傳動的基本原理二、液壓傳動系統的組成三、液壓元件的圖形符號四、液壓傳動的應用特點§14－1液壓傳動的基本原理及組成呂梁煤炭工業學校一、液壓傳動的基本原理液壓千斤頂的工作原理

1一杠桿手柄2一泵體（油腔）3—排油單向閥4一吸油單向閥5一油箱6、7、9、10一油管8—放油閥11一液壓缸（油腔）12—重物呂梁煤炭工業學校三、液壓元件的圖形符號GB/T786.1—1993《液壓氣動圖形符號》1一杠桿2一活塞3—泵4一單向閥5一單向閥6一油箱7－放油閥8—活塞缸9－柱塞液壓千斤頂工作原理簡化結構示意圖呂梁煤炭工業學校四、液壓傳動的應用特點易于獲得很大的力和力矩調速范圍大，易實現無級調速質量輕，體積小，動作靈敏傳動平穩，易于頻繁換向易于實現過載保護便于采用電液聯合控制以實現自動化液壓元件能夠自動潤滑，元件的使用壽命長液壓元件易于實現系列化、標準化、通用化傳動效率較低液壓系統產生故障時，不易找到原因，維修困難為減少泄漏，液壓元件的制造精度要求較高呂梁煤炭工業學校一、壓力的形成及傳遞1．壓力的概念

油液的壓力是由油液的自重和油液受到外力作用所產生的。

壓強——油液單位面積上承受的作用力，在工程中習慣稱為壓力。呂梁煤炭工業學校2．液壓系統壓力的建立活塞被壓力油推動的條件：2．平均流速流量平均流速一種假想的均布流速

二、流量和平均流速1．流量—單位時間內流過管道某一截面的液體體積。呂梁煤炭工業學校三、液壓油的選用牌號←黏度黏度——液體黏性的大小。

為了減少漏損，在使用溫度、壓力較高或速度較低時，應采用黏度較大的油。為了減少管路內的摩擦損失，在使用溫度、壓力較高低或速度較高時，應采用黏度較小的油。呂梁煤炭工業學校一、液壓泵工作原理二、液壓泵的類型及圖形符號三、常用液壓泵四、液壓泵的比較與選擇§14－3液壓動力元件

液壓泵——液壓系統的動力元件，它把電動機或其他原動機輸出的機械能轉換成液壓能的裝置。其作用是向液壓系統提供壓力油。呂梁煤炭工業學校一、液壓泵工作原理1－偏心輪2－柱塞3－泵體4－彈簧5、6－單向閥呂梁煤炭工業學校二、液壓泵的類型及圖形符號1．液壓泵的類型

按結構：齒輪泵、葉片泵、柱塞泵、螺桿泵按輸油方向：單向泵、雙向泵按輸出流量：定量泵、變量泵按額定壓力：低壓泵、中壓泵、高壓泵2．液壓泵的圖形符號單向定量泵雙向定量泵單向變量泵雙向變量泵呂梁煤炭工業學校2.葉片泵：單作用式葉片泵和雙作用式葉片泵

雙作用式葉片泵工作原理圖三、常用液壓泵1.齒輪泵：外嚙合齒輪泵和內嚙合齒輪泵

呂梁煤炭工業學校四、液壓泵的比較與選擇類型優點缺點工作壓力齒輪泵結構簡單，不需要配流裝置，價格低，工作可靠，維護方便易產生振動和噪聲，泄漏大，容積效率低，徑向液壓力不平衡。流量不可調低壓葉片泵輸油量均勻，壓力脈動小，容積效率高結構復雜，難加工，葉片易被臟物卡死中壓軸向柱塞泵結構緊湊，徑向尺寸小，容積效率高結構復雜，價格較貴高壓螺桿泵結構簡單，體積小，重量輕，運轉平穩，噪聲小，壽命長，流量均勻，自吸能力強，容積效率高螺桿齒形復雜，不易加工，精度難以保證4～40MPa應用場合液壓泵的選擇一般負載小、功率低的機床設備齒輪泵或雙作用式葉片泵精度較高的機床（如磨床）螺桿泵或雙作用式葉片泵負載大、功率大的機床（如龍門刨、拉床等）柱塞泵機床輔助裝置（如送料、夾緊等）齒輪泵液壓馬達的定義液壓馬達與液壓泵比較液壓馬達的分類液壓馬達的主要技術參數液壓馬達的主要性能指標第一節概述呂梁煤炭工業學校第三章液壓馬達第一節概述第二節齒輪式液壓馬達第三節葉片式液壓馬達第四節柱塞式液壓馬達呂梁煤炭工業學校1.轉向要求不同；5.自吸性能的要求不同。4.啟動扭矩要求不同；2.轉速范圍要求不同；2、液壓馬達與液壓泵比較3.最低穩定轉速要求不同；液壓馬達是做連續旋轉運動并輸出扭矩的液壓執行元件，亦稱油馬達。

作用：將液體的液壓能轉換為機械能的能量轉換裝置。1、定義呂梁煤炭工業學校呂梁煤炭工業學校按結構形式：齒輪、葉片、柱塞馬達按照轉速分：高速—轉速大于500r/min

低速—轉速小于500r/min

按照排量分：定量、變量馬達3、液壓馬達的分類：分為兩大類:外嚙合齒輪液壓馬達內嚙合擺線液壓馬達1.組成結構殼體、前后端蓋、輸出軸、外嚙合齒輪O1、O2（齒數相等，模數相同）呂梁煤炭工業學校第四章液壓缸第一節概述第二節齒輪式液壓馬達第三節葉片式液壓馬達第四節柱塞式液壓馬達呂梁煤炭工業學校特點：結構簡單、制造容易、工作可靠、維修方便，在各種工程機械、采掘機械中廣泛應用。

液壓缸液壓系統中的執行元件，將液壓能轉換轉換為機械能的能量轉換裝置。液壓缸做直線往復運動或小于360°的回擺運動。職能符號1、雙作用雙活塞桿式2、單作用雙活塞桿式3、雙作用單活塞桿式4、單作用單活塞桿式呂梁煤炭工業學校1、柱塞式液壓缸的特點柱塞式液壓缸為單作用缸，即工作時靠壓力油推動，返回靠彈簧或自重完成。優點：缸內壁不需精加工、工藝性好、成本低、制造容易。應用：行程較長的場合，如導軌磨床、龍門刨床。若要求往復工作運動時，常將柱塞缸成對使用，即由兩個柱塞缸分別完成相反方向運動。二、柱塞式液壓缸呂梁煤炭工業學校1、增壓油缸增壓油缸又叫增壓器，在液壓系統中采用增壓油缸，可以在不增加高壓能源的情況下，獲得比液壓系統中能源壓力高得多的油壓力。增壓油缸呂梁煤炭工業學校2、增力油缸由兩個單活塞桿缸串聯在一起，當壓力油通入兩缸左腔時，串聯活塞向右運動，兩缸右腔的油液同時排出，其推力等于兩腔推力之和。呂梁煤炭工業學校第四章液壓控制閥第一節概述第二節方向控制閥第三節壓力控制閥第四節流量控制閥第五節其他液壓控制閥呂梁煤炭工業學校一、液壓閥的分類

1、根據用途分類（1）壓力控制閥溢流閥、順序閥、減壓閥、壓力繼電器等（2）流量控制閥節流閥、調速閥、分流閥等（3）方向控制閥單向閥、換向閥、截止閥等呂梁煤炭工業學校

液壓閥有很多種類，即使同一種閥，因應用場合不同、作用機制不同，用途也有差異，或者說其功能不同。但盡管液壓閥存在著各種各樣不同的類型，它們之間還是有一些基本共同點：

1）在結構上，所有的閥都由閥芯(座閥或滑閥)、閥體和操縱控制機構(又稱驅動裝置)(如彈簧、電磁鐵)等三個部分組成。呂梁煤炭工業學校

2

）在工作原理上，各種類型的閥其工作原理都基于一點：依靠閥芯與閥體的相對運動來改變閥口處的狀況(通、斷或過流斷面面積)，以實現各種控制功能。同時，所有閥的開口大小，閥進、出口間的壓力差以及流過閥的流量之間的關系符合孔口流量公式，僅是其參數各不相同而已。呂梁煤炭工業學校二、對液壓控制閥的要求

各種液壓閥，由于不是對外作功的元件，而是用來實現執行元件(機構)所提出的力(力矩)、速度、變向的要求，因此對液壓閥的共同要求是：1、動作靈敏、使用可靠、工作可靠且沖擊振動小；2、油液通過閥時，液壓損失小，閥口關閥時，密封性能好；3、所控制的參量(壓力流量)穩定，受外干擾時變化量要小；4、結構緊湊，安裝、調試、保養維護方便，通用性好，壽命長；5、要求系列化，標準化，通用化。呂梁煤炭工業學校呂梁煤炭工業學校單向閥包括普通的單向閥和液控單向閥兩種。

1、普通單向閥它只允許油液沿一個方向通過，而反向液流被截止，亦稱逆止閥、止回閥。一、單向閥職能符號二、換向閥換向閥是利用閥芯在閥體孔內作相對運動，使油路接通或切斷而改變油液流動方向的閥。對換向閥性能的主要要求是：①油液流經換向閥時的壓力損失要小(一般0.3MPa)；②互不相通的油口間的泄漏要小;③換向可靠、迅速且平穩無沖擊。呂梁煤炭工業學校雙向液控單向閥：將兩個液控單向閥組成液壓鎖，常用在汽車起重機的液壓支腿油路。呂梁煤炭工業學校1、溢流閥

溢流和穩壓作用，保持液壓系統的壓力恒定限壓保護作用，防止液壓系統過載作用：分類：

直動式溢流閥先導式溢流閥呂梁煤炭工業學校2、減壓閥

直動型減壓閥先導型減壓閥

作用：降低系統某一支路的油液壓力，使同一系統有兩個或多個不同壓力。減壓原理：利用壓力油通過縫隙（液阻）降壓，使出口壓力低于進口壓力，并保持出口壓力為一定值。縫隙愈小，壓力損失愈大，減壓作用就愈強。分類：呂梁煤炭工業學校3．順序閥

作用：利用液壓系統中的壓力變化來控制油路的通斷，從而實現某些液壓元件按一定的順序動作。分類：直動型順序閥先導型順序閥內控式外控式結構和工作原理控制油路連接方式第六章液壓輔助元件第一節管系原件第二節油管、冷卻器和加熱管第三節過濾器第四節蓄能器第五節密封裝置第六節流量計、壓力計及表開關呂梁煤炭工業學校一、油箱

作用：除了用于儲油外，還起散熱及分離油中雜質和空氣的作用。油箱可分為開式油箱和閉式油箱兩種。開式油箱中的油液的液面與大氣相通，而閉式油箱中油液的液面與大氣隔絕。開式油箱又分為整體式和分離式。所謂整體式是指利用主機的底座等作為油箱。而分離式油箱則與三機分離并與泵組成一個獨立的供油單元（泵站）。第二節油管、冷卻器和加熱管呂梁煤炭工業學校液壓系統中的功率損失幾乎全部變成能量，使油液溫度升高。要是散熱面積不夠，則需要采用冷卻器，使油液的平衡溫度降低到合適的范圍內。按冷卻介質分，冷卻器可分為風冷、水冷、和氨冷等多種形式。一般液壓系統中主要采用前兩種。水冷卻器有蛇形管式、多管式和翅片式等。風冷式冷卻器由風扇和許多帶散熱片的管子組成。冷卻器安裝在回油管，避免受高壓。二、冷卻器呂梁煤炭工業學校第三節過濾器1、液壓系統的油液中的各種污染物：外部污染物:切屑、銹垢、橡膠顆粒、漆片、棉絲內部污染物：零件磨損的脫落物、油液因理化作用的生成物一、濾油器的作用和過濾精度呂梁煤炭工業學校濾油器的總類很多，主要類型有：機械式濾油器網式濾油器；線隙式濾油器；片式濾油器；紙芯式濾油器；燒結式濾油器；磁性濾器二、濾油器的典型結構機械式濾油器主要靠過濾介質阻擋雜質；磁性濾油器則靠過濾介質的磁性吸出油液中的鐵末。呂梁煤炭工業學校一、過濾器作用：保持油的清潔。

安裝在液壓泵的吸油管路上或液壓泵的輸出管路上以及重要元件的前面。通常情況下，泵的吸油口裝粗過濾器，泵的輸出管路上與重要元件之前裝精過濾器。呂梁煤炭工業學校二、蓄能器

儲存壓力油的一種容器，可以在短時間內供應大量壓力油，補償泄漏以保持系統壓力，消除壓力脈動與緩和液壓沖擊等。二、壓力控制回路

利用壓力控制閥來調節系統或系統某一部分的壓力的回路。壓力控制回路可以實現調壓、減壓、增壓、卸荷等功能。1．調壓回路2．減壓回路3．增壓回路4．卸荷回路三、速度控制回路

控制執行元件運動速度的回路，一般是采用改變進入執行元件的流量來實現的。速度控制回路調速回路速度換接回路定量泵的節流調速回路變量泵的容積調速回路容積節流復合調速回路進油節流調速回路回油節流調速回路旁路節流調速回路1．調速回路用于調節工作行程速度的回路。

進油節流調速回路回油節流調速回路變量泵的容積調速回路2．速度換接回路使不同速度相互轉換的回路。

液壓缸差動連接速度換接回路短接流量閥速度換接回路串聯調速閥速度換接回路并聯調速閥速度換接回路第一章采煤機械

一個大型煤礦必須具備的六大系統：采煤、運輸、提升、通風、供電、排水。

第一節滾筒式采煤機

滾筒式采煤機是指在圓柱表面焊上螺旋葉片，葉片的端部按一定的規律焊上齒座，在齒座中固定有截齒；在滾筒端部焊有端盤。通過這樣的螺旋滾筒，一邊轉動，一邊向前運動，使截齒截入煤體，將煤大塊地破碎下來。一、滾筒式采煤機的分類1、按工作機構可分為：單滾筒、雙滾筒；2、按牽引方式可分為：鏈牽引、無鏈牽引；3、按牽引部位置可分為：內牽引、外牽引；4、按牽引部傳動方式可分為：機械牽引、液壓牽引和電牽引。二、滾筒式采煤機的組成主要由電動機、截割部、牽引部和輔助裝置四大部分組成。1、電動機：是采煤機的動力源，通過傳動機構將動力傳遞給截割部的工作機構和牽引部的牽引機構，為采煤機提供落煤裝煤及沿工作面運行所需的動力。2、截割部：完成落煤、裝煤；由工作機構和傳動機構組成，其中工作機構包括螺旋滾筒和檔煤板，傳動機構包括搖臂減速器和固定減速器。3、牽引部：使采煤機沿工作面行走。4、輔助裝置：包括噴霧裝置、防滑裝置、拖拽電纜裝置等，用來保證采煤機安全、可靠地工作。

第二節機械化采煤的類型及工作過程機采綜采—

液壓支架普采一般普采—

金屬摩擦支柱配金屬鉸接頂梁高檔普采—

單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁其區別在于它們的支護設備的不同一、普采工作面1、分類：一般普采、高檔普采。2、設備：單滾筒采煤機；刮板輸送機；單體支柱和金屬鉸接頂梁。3、工藝過程4、進刀方式

普采工作面的工藝過程①單滾筒采煤機騎在刮板輸送機上，并以輸送機為導向，沿工作面移動進行落煤、裝煤；②用金屬摩擦支柱和金屬鉸接頂梁支護裸露的頂板；③當采煤機采完裝煤以后，用千斤頂把刮板輸送機推向煤壁一個步距（推移步距等于采煤機的截深即滾筒寬度）；④推溜完畢以后立即架設支架，設立支架的距離稱移架步距；⑤當工作面控頂距達到一定值后，在采空區不需要支護的地方，應將金屬支柱和頂梁拆除回收，使頂板巖石冒落下來稱為回柱放頂。二、綜合機械化采煤1、定義：指回采工作面的破煤、裝煤、運煤、支護及采空區處理等基本工序都實現機械化作業。2、設備：雙滾筒采煤機；可彎曲刮板輸送機；液壓支架。3、工藝過程綜采工作面的工藝過程

1、雙滾筒采煤機自工作面一端向另一端采煤；

2、隨著采煤機的移動，緊接著移動液壓支架（滯后采煤機2

3架支架），以便及時支護頂板；

3、在采煤機后面10—15M處，推移工作面輸送機.其中，當采煤機移到工作面另一端時，改變牽引方向，調換兩個滾筒的上、下位置，同時翻轉弧形擋煤板，從而完成整個工序。雙滾筒采煤機的工作方式，不論上行采煤還是下行采煤，總是前滾筒在上沿頂板截割，后滾筒在下沿底板截割，完成一次采全高。

進刀—當采煤機沿工作面割完一刀后，需要重新將滾筒切入煤壁，推進一個截深，這一過程稱為“進刀”。

采煤機常用的進刀方式有斜切進刀法和正切進刀法。

三、單滾筒采煤機的進刀方式

進刀—采煤機滾筒向垂直于煤壁方向推進，進入下一截深的切割作業。進刀方式的實質采煤機運行與推移輸送機的關系。

1、直接推入法

2、端部斜切進刀

3、中部斜切進刀第二章滾筒式采煤機的總體結構采煤機工作機構的類型:滾筒式截齒月牙形螺旋葉片滾筒式采煤機各種煤層刨削式刨齒矩形刨頭下面的犁形板刨煤機薄煤層鉆削式截齒圓形環形臂鉆削式采煤機少數薄煤層

第一節工作機構

滾筒式采煤機械的工作機構，就是指采煤機械破落和裝運煤炭的機構。采煤機采用螺旋滾筒。螺旋滾筒的刀具（截齒）裝在滾筒的螺旋葉片上。滾筒轉動并沿著煤壁移動時，就截割破落煤炭，并由螺旋葉片把煤炭裝進工作面運輸機。單滾筒采煤機為了考慮裝煤的方便和操作的安全，單滾筒采煤機的滾筒一般布置在靠近工作面運輸巷道的一端。左、右工作面的確定：一般面向工作面回風巷站立，若煤壁在右手側則為右工作面；若煤壁在左手側則為左工作面。左工作面：右螺旋滾筒，順時針旋轉；右工作面：左螺旋滾筒，逆時針旋轉。雙滾筒采煤機一般采用向外對轉。左滾筒為左螺旋，右滾筒為右螺旋。

一、截齒

1、作用：直接擔負落煤的任務。

2、對截齒的要求：

a．高強度和耐磨性；

b．合理的幾何參數；

c．固定可靠；

d．拆裝方便。

3、種類：扁形截齒和鎬形截齒。4、特點⑴扁形截齒①定義：截齒是沿著滾筒的半徑方向安裝的，又叫徑向齒，也可叫徑向扁形齒。②固定方式：大部分用柱銷。③適用性：黏性大、夾石多的硬煤層。⑵鎬形截齒①定義：截齒的安裝方向和滾筒的半徑方向有一定的夾角，又叫切向齒，也可叫切向鎬形齒。②固定方式：彈簧卡圈。③適用性：脆性大、裂縫多的軟煤層。第二節傳動機構一、組成由固定減速器和搖臂減速器組成。二、作用經電動機的動力經減速后傳遞給螺旋滾筒。三、常見的形式

1、圓錐—圓柱齒輪傳動2、圓錐—圓柱齒輪—行星齒輪傳動第二章煤巖破碎理論

采掘機械的工作對象是煤和巖石，工作機構破碎煤巖礦體是采掘機械最主要的功能。

煤巖破碎理論是研究機械破落煤巖過程中，刀具與煤、巖體相互作用的有關能量轉換、破碎機理和受力分析等問題的一門學科。研究煤巖破碎理論，對設計、制造和使用采掘機械起著理論指導作用。第一節煤巖的物理機械性質

煤巖是非均質、非連續和各向異性的脆性物質，賦存地下的煤巖體內部還受地應力的作用。

一、煤巖的物理性質密度、孔隙度、含水量、松散性、穩定性、導電性、傳熱性等，與采掘機械的工作密切相關的性質有：第一節煤巖的物理機械性質

1．密度單位體積煤巖在干燥狀態下的質量。在1.3～1.45t/m3變化，計算時取1.35t/m3。

2．濕度煤巖的濕度用其含水率表示。含水率指在煤巖的縫隙中存留的水的質量與煤巖固體質量之比。含水率高的煤巖體，結構被弱化，強度明顯降低。開采時功率消耗會明顯降低，粉塵也將減少。但巷道圍巖易產生變形，巷道維護的難度增加。第一節煤巖的物理機械性質

3．松散性煤巖被破碎后其容積增大的性能。破碎后與破碎前煤巖的容積之比——松散比(或松散系數)。4．穩定性煤巖暴露出自由面以后，不致塌陷的性能。

二、煤巖的機械性質煤巖體受到機械施加的外力時所表現的性質。在破碎煤巖時，借助于煤巖的機械性質選擇對煤巖體作用力的形式、破巖工具的種類和形狀。煤巖的機械性質主要包括彈性、塑性、脆性、強度、硬度、堅固性、截割阻抗、磨礪性等。第一節煤巖的物理機械性質

接觸強度在掘進機設計與使用中經常遇到。前蘇聯根據接觸強度值的大小，巖石分六類：松軟，次中等堅固，中等堅固，堅固，很堅固和極堅固。

4．彈性、塑性與脆性彈性、塑性與脆性反映煤巖受外力作用與其變形之間關系的性質。

彈性：所受外力撤消后煤巖恢復原來形狀的性能。破碎彈性較高的煤巖，消耗的能量較多，且由于彈性變形，破碎也比較困難。

塑性：所受外力消失后煤巖不能恢復原來形狀的性能。破碎塑性高的煤巖，消耗的能量較多。

脆性：煤巖破碎時不帶殘余變形的性能。脆性高的煤巖，容易破碎，消耗的能量也較小。

螺旋滾筒設計要求：①降低比能耗；②降低滾筒阻力矩幅值的變動量，滾筒的轉矩變化系數不應超過3%～5%；③可靠性。主要失效形式是齒座和葉片開焊、齒座磨損、葉片和端盤變形等。④自行切入的功能；⑤截齒裝拆方便，不易丟失；⑥滾筒的落煤和裝煤能力協調一致。第三章螺旋滾筒

滾筒最佳截割性能指標：比能耗小、生產率高、塊煤率高、煤塵小、裝煤效率高、運轉平穩、使用壽命長、不引燃瓦斯。比能耗最小決定著其它指標，因為能耗小伴隨著煤的塊度大、煤塵小、生產率高。截割滾筒在性能最佳條件下，工作可靠性也是非常重要的，直接影響著生產率的提高。

滾筒優點：簡單可靠。

缺點：煤過于破碎(大于50mm的塊煤占10%左右)，產生的煤塵較大，比能耗較高。第三章螺旋滾筒二、截割滾筒的轉向和轉速

滾筒轉向

為向輸送機運煤，滾筒的轉向必須與滾筒的螺旋方向相一致。對逆時針方向旋轉(站在采空區側看滾筒)的滾筒，葉片應為左旋；順時針方向旋轉的滾筒，葉片應為右旋。第二節螺旋滾筒主要參數

采煤機在往返采煤的過程中，滾筒的轉向不能改變，有兩種情況：順轉——截齒截割方向與碎煤下落方向相同；逆轉——截齒截割方向與碎煤下落方向相反。第一節DY-150型單滾筒采煤機一、概述

DY-150型采煤機是我國自行設計制造的單滾筒采煤機

(一)適用條件它是一種適用于高檔普采的單滾筒采煤機用于采高為(1.3-2.5M)，煤質中硬（1.5-3.0），傾角為15°以下的緩傾斜的中厚煤層。

(二)特點１、適用范圍廣。２、采煤機電機功率和牽引力較大，且牽引速度快。３、控頂距小，機身穩定，裝煤效果好。４、調高液壓缸布置在機體外搖臂的側面，故減小了機體的尺寸，而且便于維護和檢修。

第四章滾筒式采煤機DY-150型單滾筒采煤機MXA-300/3.5型雙滾筒采煤機５、采煤機各操作手把集中布置，操作方便。６、采煤機的主鏈論和導向鏈輪均水平布置。７、采煤機牽引部采用全液壓傳動裝置。８、底托架剛性好，割煤時運行平穩，不易發生掉道事故。（三）主要技術特征（四）組成部分及機械傳動系統

１、組成：見圖４－１２、工作原理：采煤機騎座在刮板輸送機上，靠圓環鏈牽引，上行時割頂部煤，割完工作面全長后，將弧形擋煤板翻轉１８０。，再下行割底煤，并清理浮煤。３、機械傳動系統：見圖４－２截割部傳動系統：電動機左端出軸通過齒輪聯軸器（Ｚ１５與Ｚ１組成），驅動錐齒輪Ｚ２與Ｚ３帶動２軸轉動；當操縱手把將離合器齒輪Ｚ４與Ｚ５結合時，通過Ｚ５與Ｚ６使４軸轉動；齒輪Ｚ７又通過雙聯齒輪Ｚ８、Ｚ９，惰輪Ｚ１０、Ｚ１１，帶動Ｚ１２和滾筒軸轉動，其中固定減速箱內有二級減速，搖臂減速箱也有二級減速。(傳動比計算如下)

三、牽引部

作用：以不同的牽引速度和方向，帶動采煤機沿整個工作面運行組成：牽引部傳動裝置和牽引機構

(一)牽引部傳動裝置主要由齒輪傳動箱、液壓傳動箱、電氣按鈕箱和冷卻裝置等

(二)牽引部液壓系統(如圖)

主要由主回路、補油熱交換回路、調速回零機構、保護回路組成。

1、主回路（見圖4-5）主回路為閉式回路，由主油泵18和油馬達12組成。主油泵是斜盤式軸向柱塞泵，當改變主油泵斜盤的傾斜方向和傾斜角度時，即改變了壓力油的方向和流量的大小，從而油馬達的旋轉方向和旋轉角度，而后改變了主鏈輪的旋轉速度和方向，最后改變了采煤機的牽引速度和方向。2、補油回路（1）動力源：內嚙合擺線轉子泵（2）作用：

a、補充液壓系統的泄漏損失；

b、由于斜盤式軸向柱塞泵的自吸能力差，要求在其吸油口要有一定的供油壓力；

c、低速大扭矩內曲線油馬達在運轉時，要求在回油路有一定的背壓，防止油馬達發生“反鏈敲缸”。（3）補油過程（見下圖）３、熱交換回路

在閉式系統中，由于液壓油在封閉的油路中循環工作，所以油量會減少，散熱條件差，油溫升高；如果油溫超過允許值（70℃），會使整個系統的工作性能惡化，泄漏增加，最終導致液壓元件和密封件的損壞，所以需對系統進行冷熱交換。（熱交換如圖）

４、調速回路

a、采煤機的調速和換向是通過牽引部的調速手輪改變主油泵的流量大小和排油方向來實現

b、作用：一是實現調速；二是防止發生過載現象。

c、工作原理：第一步解鎖；第二步調速。

d、調速過程：（如下）

5、保護回路

a、壓力過載保護回路（如下圖）它是由高壓安全閥11實現的。主油泵排出的油經高壓溢流閥11、低壓溢流閥13，最后流回油池。當主油路的壓力超過調定壓力時，馬達停止轉動，即采煤機停止牽引。

（三）牽引機構（如圖）

1、組成：主鏈輪、導向鏈輪、牽引錨鏈、緊鏈裝置

2、工作原理：牽引錨鏈固定在工作面的兩端，當主鏈輪轉動時，主鏈輪與錨鏈相嚙合，使主鏈輪沿錨鏈滾動，帶動采煤機在工作面移動。

導向鏈輪：增大主鏈輪與錨鏈的圍包角。

緊鏈裝置：使錨鏈不過緊不過松（張緊力）安裝在工作面輸送機機頭和機尾。

3、液壓緊鏈裝置工作原理:(如下圖)第二節MXA-300/3.5型采煤機一、概述（如圖）

它是一種雙滾筒采煤機，由左右機頭部、主牽引部，中間箱、電動機、副牽引部、左右搖臂、左右滾筒、底托架和左右驅動輪等組成。整機采用積木結構，拆裝運換方便，采用側式搖臂，臥底量大。

（一）技術特征（二）適用范圍它適合在煤層厚度2M-3.5M，傾角0-40的工作面上使用，要求頂板中等穩定，底板較堅硬且起伏不大，煤質在中硬以下，夾矸較軟，且工作面長不宜超過150M。(三)采煤機各個部件

1、電動機

它是采煤機的動力部分，一方面驅動主副牽引部齒輪使采煤機沿工作面運行，同時還驅動左右螺旋滾筒落煤、裝煤。

2、截割部

它是采煤機的工作部分，由機頭部、搖臂、滾筒等組成，完成落煤、裝煤、噴霧降塵作業。

工作原理：電動機的動力通過滾筒傳動箱減速后，傳動左右滾筒旋轉，利用安裝在滾筒上的截齒將煤破碎，并通過滾筒上的螺旋葉片竟破落下的煤裝入工作面刮板輸送機。

滅塵系統的用水是用軟管和管子從法蘭盤水槽，經大小連接塊，空心齒輪軸，行星輪支架，最后到滾筒上的噴嘴噴出進行噴霧降塵。

3、牽引部它是采煤機的行走部分，有主輔兩個牽引部，它擔負著移動采煤機并使采煤機工作機構進行截煤或進行調動的任務。

MXA-300/3.5型采煤機采用液壓無鏈牽引，牽引機構采用齒輪齒軌式牽引機構。主牽引部有齒輪系統、液壓件、冷卻系統和電氣元件。輔助牽引部有齒輪傳動裝置和液壓件。

4、防滑裝置在液壓馬達的輸出軸頭上，除了有輸出齒輪外，還設有液壓釋放的彈簧加載的片式制動器，作為采煤機在傾斜煤層工作時的防滑裝置。

5、底托架它由左右兩部分組成，是整個采煤機的構件，其下部有兩個滾輪滑靴和兩個導向滑靴，可使整個采煤機騎座在輸送機的兩幫滑道上滑行，兩個導向滑靴套在橫臥銷排式齒軌上，可清掃齒軌上的煤和防止采煤機掉道。二、機械傳動系統及其潤滑

（一）機械傳動系統（如圖）

MXA-300/3.5型采煤機的機械傳動由一臺300KW水冷電動機驅動.電動機左端出軸與齒輪Z1相連,經中間箱將過軸的動力傳至主牽引部右側的齒輪聯節內套,分別通過直齒輪傳動主液壓泵和輔助泵.這樣,調節主液壓泵的排量可使主、輔牽引部的油馬達在0-1960r/min進行無級調速,再經三對直齒輪與行星減速機構,使主輔牽引部傳動輪獲得0-6.68r/min的轉速,使采煤機牽引速度為0-8.35m/min.

另外，電動機左端還借助中間箱和牽引部過軸，將動力傳至左機頭滾筒傳動箱，使左滾筒以37r/min的速度轉動，同時左機頭滾筒傳動箱內的調高泵和齒輪泵也開始運轉工作。

1、主牽引部傳動系統(如下)

電動機—進入中間箱—使Z1與Z2嚙合—帶動主油泵轉動—液壓馬達傳動—Z4與Z5、Z6與Z7嚙合（實現一級減速）—帶動Z9與Z10嚙合（實現二級減速）—然后Z11、Z12、Z13組成行星輪系（實現三級減速）—

帶動主鏈輪轉動最后主鏈輪與錨鏈相嚙合，帶動采煤機沿工作面運行。

2、截割部傳動系統(如下)

電動機經齒輪聯軸節—借助中間箱，牽引部過軸—到達左截割部—Z1—齒輪離合器6—錐齒輪Z2與Z3（實現一級減速）—進入搖臂箱—Z4與惰輪Z5、Z6、Z7、Z8嚙合，帶動Z9轉動（實現二級減速）—Z9帶動行星輪系Z10、Z11、Z12

（實現三級減速）—使滾筒軸轉動；另外，Z1不經離合器6，直接傳動Z13與Z14嚙合，帶動調高泵7轉動，泵輸出的高壓油帶動滾筒調高，機身調斜及翻轉弧形擋煤板。3、機械傳動系統的潤滑

（1）潤滑方式飛濺潤滑：傳動主液壓泵和輔助液壓泵及截割部中的調高泵，齒輪泵的齒輪和軸承油浸潤滑：液壓馬達的傳動齒輪和軸承。強迫潤滑：滾筒主傳動系統中的齒輪和軸承滴流潤滑：驅動輪和齒輪齒條。（2）采煤機潤滑注油常識五定：定人、定點、定時、定質、定量。四專：專用庫房、專用油罐、專用油桶、專用過濾器。三過濾：裝油過濾、取油過濾、加油過濾。三、截割部結構（一）滾筒傳動箱（見P45頁圖4-17）左腔室：是齒輪傳動箱，內裝有一對錐齒輪、齒輪離合器，潤滑齒輪泵和搖臂軸。右腔室：為液壓傳動腔，內裝有調高齒條液壓缸和冷卻器等，搖臂的調高是通過滾筒傳動箱的兩個齒條液壓缸來實現的。（二）搖臂齒輪箱（見P45頁圖4-18）它為二級齒輪減速裝置。一級：由齒輪Z4、Z5，經中間惰輪Z6、Z7、Z8，驅動Z9轉動。二級：為行星齒輪機構，其中Z5中有一偏心套,通過更換齒輪Z4、Z5和偏心套,可以使滾筒得到不同的轉速;惰輪除傳遞動力外,還具有齒輪泵的功能,可以把搖臂中的熱油加壓排回滾筒傳動箱內.四、截割部液壓系統（P46頁圖4-19）

1、作用：操作和控制滾筒的調高和擋煤板的翻轉

2、組成：柱塞泵1，安全閥2，液壓表，手動液控三位四通換向閥4（M型），三位四通換向閥6（H型），雙制動閥5，差動液控二位二通閥7，液壓翻轉機構8，調高液壓缸9，電磁閥10等

3、滾筒的調高油路(如圖)

滾筒的調高由M型的換向閥4控制,通過調高液壓缸來實現.⑴當M型換向閥4的閥芯位于中間位置時，調高泵從油池吸油經過濾器，排出的油經M型換向閥4，流入H型的換向閥6，最后流回油池；這時調高泵空轉，左右雙制動閥5處于關閉狀態，使齒條液壓缸中高、低腔內的油均不能卸荷，從而使搖臂和滾筒鎖定在某一固定位置；⑵當上升滾筒時，操作換向閥4，使閥芯右移，液壓泵排出的壓力油經閥4的左邊位置進入雙制動閥，這時壓力油①一路經雙制動閥5中的單向閥，進入液壓缸的上下腔，推動活塞向相反方向運動，使搖臂軸轉動，滾筒上升；②同時，另一路經過濾器，通過節流孔，右邊的二位二通閥，使閥芯向右移，這時調高液壓缸低壓腔油液，經節流孔縫隙進入二位二通閥，再經閥4，閥6，流回油池。4、翻轉弧形擋煤板油路弧形擋煤板的翻轉是靠手動三位四通閥6來實現的.

（1）當閥6處于中間位置時，該閥兩條工作油路相通，差動閥7也處于導通位置，這時翻轉機構的兩個單作用缸均與油池相通，來自液壓泵的油液經閥4和閥6流回油池，這時擋煤板處于浮動狀態。（2）當閥6左側的閥芯右移時，液壓泵1排出的油經閥4—閥6的左邊位置—差動閥7的右邊位置—翻轉機構的下放工作腔；這時，上方缸內的油液—使7b動作—7b左邊位置的節流孔—閥6—流回油池，則擋煤板順時針翻轉.

五、牽引部與無鏈牽引機構

MXA-300/3.5型雙滾筒采煤機為液壓無鏈牽引，采用齒輪齒軌式牽引機構。

（一）主牽引部結構機殼有三個腔室，右腔為齒輪室，裝有齒輪傳動副，來驅動主輔液壓泵；左腔為液壓室（主液壓泵、液壓馬達，輔助泵、過軸、控制塊等）；另一腔室為隔爆腔（電磁閥和限位開關等）

（二）輔助牽引部它是一個獨立的液壓腔，室內裝有液壓馬達及低速齒輪傳動副等。（三）無鏈牽引機構(如圖)

采用齒輪齒軌式牽引機構，其齒軌是橫臥銷排式。工作原理：通過驅動擺線齒軌輪與鋪設在輸送機上的圓注銷式齒軌相嚙合而使采煤機移動。六、牽引部液壓系統（如圖）（一）主油路（如圖）主油路由軸向柱塞變量泵和兩個軸向柱塞馬達及主管路等元件組成閉式油路，采用變量泵定量液壓馬達容積式調速方式。

變量泵稱主液壓泵，作用是在電動機動力的驅動下，把機械能轉變成液壓能，驅動馬達轉動。

定量馬達作用是把變量泵提供的液壓能轉換成機械能，通過其輸出軸把動力經齒輪減速傳遞給驅動輪實現采煤機牽引。

主管路由無縫鋼做成，可以承受高壓，其作用是用來輸送主液壓泵的液壓能，至馬達轉換成機械能。（二）補油回路及熱交換回路（P50頁如圖4-24）1、組成：粗過濾器，輔助液壓泵，冷卻器，精過濾器，單向閥，梭形閥，背壓閥和低壓安全閥等。①粗精過濾器主要用于過濾進入整個液壓系統的油液，保證液壓系統油液的精度，防止因油液污染而損壞機器。②輔助液壓泵向系統提供低壓液流，保證系統控制用油的需要和使油液因泄漏而得到補充，以及不斷向系統提供用冷油替換出經工作而發熱的熱油。③兩個單向閥和梭形閥主要是為冷油進入系統及熱油排出系統而設置，是熱交換油路的整流元件④背壓閥用于保證系統低壓側保持有一定背壓及泵和馬達正常工作。⑤冷卻器保證系統中的熱油得到充分冷卻的重要元件。

2、工作原理（如圖）

補油過程：輔助泵從油池吸油—粗濾油器—輔助泵—冷卻器—精濾油器—假設上為高壓時經單向閥8—主油路低壓側的泵的吸油口。

熱交換過程：低壓油路的一部分熱油—換向閥10—背壓閥11—回油池（只有補油壓力高于低壓油路壓力時，才能補進冷油，擠出熱油）（三）調速回路

1、泵位調節回路（如圖）

它主要由伺服閥14，泵位調節液壓缸15，伺服杠桿16和回油節流孔17組成。通過伺服閥14來控制泵位調節液壓缸15，因為15與主液壓泵1的擺缸相連接，用以驅動缸體擺動，從而改變液壓泵輸出液壓油的方向和流量的大小。2、手動調速回路（見P49頁圖4-22）

組成：由復位彈簧21，調速桿20，螺旋副19，齒輪Z1、Z2及調速手把C組成。

工作原理：第一步解鎖，輔助泵3運動后—拉動開關閥25，使開關閥處于開位，輔助泵3排出的油—開關閥25下邊—節流孔26，開關有液壓缸24左端，右端的有排出—開關閥25—油池；活塞桿右移—離開V型鍥塊23—使調速套22上下移動。第二步調速，順時針轉動調速手把C，使Z1與Z2嚙合—螺旋副19—調速桿20—帶動調速套22向上移動—伺服杠桿16以b為支點，帶動c點向上移動，這時輔助泵3的油—18—伺服閥14—泵位調節液壓缸15的上端—調節油缸向下移動，帶動主油泵缸體擺角增大，從而實現調速。

3、按鈕調速回路（四）安全保護回路

1、超壓保護回路當主油路液體的壓力油超過20MPA時，即推力大于上部彈簧的預壓力，彈簧被壓縮，閥芯向上位移，切斷開關閥，則高壓安全閥48打開，主油路的高壓油經節流孔49流回油池。

2、欠壓保護回路工作原理：當補油系統的壓力低于0。5MPA時開關閥小臺階活塞的控制壓力降低，其閥芯在彈簧作用下克服定位彈簧力和活塞端部的作用而自動下移，使開關閥關閉，從而停止了采煤機的牽引。

3、倒吸保護回路作用是在采煤機突然停電時，為防止馬達反轉吸空造成馬達損壞，而在馬達吸油油路中設置一倒吸閥50，以便在馬達發生反轉時，可以通過倒吸閥從油池吸油。

刨煤機布置在工作面刮板運輸機上，刨煤機在工作時，刨頭在刨鏈的牽引下沿著安裝在運輸機中部槽上的滑架運行，刨刀將煤壁刨落，刨落的煤在刨頭犁形斜面的作用下被裝入運輸機運出工作面。刨頭在工作面往返運行，液壓支架各種動作和運輸機推移由人工或計算機遠程控制。第五章刨煤機回采工藝：

以刨頭為工作機構，采用刨削方式破煤的采煤機械。刨煤機的截深較淺(30～120mm)，充分利用煤層的壓張效應，刨削力及單位能耗小；牽引速度大(20～40m/min，快速刨煤機150m/min)；刨煤塊度大(平均切屑斷面積為70～80cm2)，煤塵少；結構簡單、可靠，刨頭高度低(約300mm)，實現薄煤層、極薄煤層的機械化采煤；工人不必跟機操作，可在順槽內進行控制。第五章刨煤機

缺點：對地質條件的適應性不如滾筒式采煤機，調高不易實現，開采硬煤層比較困難，刨頭與輸送機和底板的摩擦阻力大，電動機功率利用率低。

按刨頭工作原理分動力刨煤機和靜力刨煤機。動力刨煤機：刨頭除受刨鏈牽引力外，還帶有破煤原動力的刨煤機。如刨頭帶有高壓水破煤功能的刨煤機、刨頭帶動力沖擊破煤功能的刨煤機等。動力刨煤機刨頭本身帶有破煤原動力，結構復雜，未推廣使用。靜力刨煤機：刨頭本身不帶動力，單純憑刨鏈牽引力工作的刨煤機。結構比較簡單第五章刨煤機1-刨鏈；2-導鏈架；3-推移液壓缸；4-刨頭驅動裝置；5-輸送機；6-刨頭

靜力刨煤機由輸送機兩端的刨頭驅動裝置(電動機、液力偶合器和減速器組成)，使固定在刨頭上的刨鏈運行，拖動刨頭在工作面往返移動。刨頭利用刨刀從煤壁落煤，同時利用犁面把刨落的煤裝進輸送機。推移液壓缸向煤壁推移輸送機和刨頭。第一節刨煤機工作原理

在輸送機兩端設防滑梁。輸送機機頭和機尾槽底面上的弧形鐵支在防滑梁上側，用支柱把防滑梁錨固，防止刨煤機下滑。工作面推進一段距離后，把機頭和機尾槽用支柱錨固就可以推移防滑梁。

刨煤機組成：刨煤部、輸送部、液壓推進系統、噴霧降塵系統、電氣系統和輔助裝置等。第一節刨煤機工作原理第二節刨頭結構

刨頭是用來破煤和裝煤的刨煤機工作機構。刨頭由刨鏈曳引，以輸送部的中部槽(拖鉤刨煤機和滑行拖鉤刨煤機)或以滑架(滑行刨煤機)為導軌沿煤壁往返運動，并由安裝在刨頭上的刨刀刨削煤壁。刨落下來的煤經刨體上的犁形斜面裝入刨煤機輸送部。

刨頭性能：刨刀排列合理，更換方便；底刀能夠調節，刨深可調；刨頭高度能方便地進行調整；裝煤阻力小，效果好；工作穩定性好。第六章采煤機械的選型

機械化采煤工作面的生產能力主要決定于采煤機的落煤能力。因此根據不同的煤層條件，正確選擇采煤機械，對提高工作面產量，節約能耗及安全生產是十分重要的。具體的說就是采煤機必須適合特定的煤層地質條件，要求結構堅固、運轉可靠、壽命較長、維護方便、經濟合理等。

一、對采煤機的基本要求(見P78頁)

采煤機選型時要滿足以下基本要求：

1、功能方面的要求

2、適應性方面的要求

3、性能方面的要求

4、安全及勞動方面的要求

5、經濟性和可靠性方面的要求二、采煤機的選型原則

影響采煤機工作的煤層地質因素主要有：煤層的厚度、傾角、頂底板巖石性質及地質破壞。一般來說，煤層厚度決定采煤機的外型尺寸，煤層傾角決定采煤機的類型。

根據開采技術要求，煤層厚度可分為三類：小于1.3m薄煤層

1.3m-3.5m中厚煤層大于3.5m厚煤層根據開采技術特點,煤層傾角可分為三類:0°-25°緩傾斜煤層

25°-45°傾斜煤層

45°-90°急傾斜煤層(一)薄煤層采煤機的特點

1、由于工作高度小，采煤機不宜采用騎座式，而不采用爬底板式。爬底板式是采煤機機身靠滾輪支承，在輸送機靠近煤壁側的加寬鏟板上滑行，通過橋形機構連結在輸送機的導向管上移動。騎座式是采煤機騎座在刮板輸送機上。

2、薄煤層的循環產量較低，因此為了提高生產率，必須加快工作面的推進速度，這就要求加大功率，提高牽引速度。

3、因為當煤層很薄時，滾筒的直徑可能比截深還小，此時葉片裝煤能力降低，二次破碎嚴重，所以粉煤率較高，即煤塊度小，所以滾筒上的截齒要選擇稀疏一些，降低粉煤率，提高煤的塊度。（二）厚煤層采煤機特點

1、由于采高大，容易出現片幫，冒頂。

防止片幫的措施：①提高牽引速度，減少滾筒截深②在自移支架上增設防片幫的護幫裝置③利用調斜裝置將采煤機約向里傾斜10°，以減少煤壁的片幫

2、厚煤層一次采全高，增大底托架空間，增設大塊煤破碎裝置。

增大底托架空間使片幫和冒落的煤矸得以順利穿過機器底部。

增設破碎裝置使采煤機上行采煤時，采煤機上邊煤壁片幫和冒落的大塊煤矸得以破碎。

3、對于一次采全高的厚煤層，采煤機由于采高大，產量大，所以采煤機的功率要大些，一般功率為300kw-400kw之間，有時高達600kw.(三)傾斜、急傾斜煤層采煤機的特點在傾斜、急傾斜煤層的滾筒采煤機，是騎座在支架底梁的導軌上工作的，采煤機工作時沿導軌移動，并依靠裝在底梁上的導向管導向。對于煤層傾角小于10°的，一般不考慮采煤機械的防滑問題，對于大于10°的，一般要考慮防滑問題。

三、采煤機的主要技術參數

（一）采高（見P81頁圖6-1）

采煤機的實際開采高度，但采高不一定等于煤層厚度。對于厚煤層可以分層開采，或有頂煤冒落，或有底煤殘留時，煤層厚度就大于采高。然而每臺采煤機使用的采高都有一個范圍即最大采高與最小采高。以雙滾筒采煤機例，最大采高相當于兩個滾筒的直徑，最小采高等于輸送機溜槽高度、底托架高度、采煤機機身高度、過煤空間、頂梁高度、頂板下沉量這六項之和，其中采煤機機身高度影響最大，且往往取決于電動機高度。（二）截深采煤機的工作機構切入煤壁的深度。其截深一般為0.5m-0.75m，特殊為1.0m，目前最常用的是0.6m。（三）滾筒直徑它的大小取決于煤層的采高和采煤機的型號

1、在薄煤層中，對于一次采全高的單滾筒采煤機

D單=Hmin-（0.1—0.3）m

其中，Hmin

—

煤層最小厚度，m(0.1—0.3)m—

考慮采過煤后，頂板的下沉量，防止頂板壓住滾筒。2、在中厚煤層中的雙滾筒采煤機

滾筒直徑略大于采高的一半

若采高為2.5m,則D=1.3m3、在中厚煤層中的單滾筒采煤機

D=（0.5—0.6）HMAXHMAX—最大采高，m(四)截割速度

截割速度是指滾筒上截齒齒尖的圓周線速度。它是截割部減速箱總傳動比的設計依據，對采煤機的功率消耗，裝煤效果，煤的塊度和煤塵等有直接影響。計算公式：

V截=∏Dn／60（五）牽引速度牽引速度直接影響采煤機的生產率和電機功率，牽引速度越高，單位時間內采出的煤量就越多，電動機消耗的功率也越大，因此牽引速度就是采煤機牽引部的主要依據。例如：當截割阻力減小時，應快速牽引，以獲得較大的煤屑厚度；反之當截割阻力增加時，應快速牽引，獲得煤屑厚度，防止電機過載，保證機器正常工作。（六）牽引力

采煤機牽引力是牽引部的重要參數，由外載荷決定它的大小取決于煤質軟硬、牽引速度、煤層傾角、采高、機器質量等因素。目前使用的鏈牽引采煤機的牽引力F與電動機功率P之間的關系：F=（1.0—1.3）P（七）生產率（見P80頁）一、采煤機的安全運行采煤機司機必須經過培訓，持證上崗。無司機證的人員不得開車。嚴禁采煤機帶負荷啟動和頻繁開動。一般情況下不允許通過隔離開關或斷路器實施停機(緊急情況除外)。無冷卻水或冷卻水的壓力、流量達不到要求時不準開機；無噴霧裝置或噴霧裝置損壞不準開機割煤。截割滾筒上的截齒應無缺損。嚴禁采煤機滾筒截割支架頂梁和刮板輸送機鏟煤板等物體。采煤機運行時，隨時注意電纜的拖移情況，防止拉壞電纜及電纜車翻傾。必須在電動機停機的情況下才能操作截割部離合器。第二節采煤機的使用、維護與檢修

一、采煤機的安全運行二、采煤機的保養與維護三、采煤機常見事故預防及處理（二）采煤機的維修截割部的機殼、端蓋、軸承杯、三軸、搖臂套、小搖臂的修復或更換。搖臂的機殼、軸承座、行星輪架(系桿)、連接凸緣的修復或更換。截割滾筒的整形及配合面的修復。調高、調斜、張緊千斤頂的修復或更換。牽引部液壓泵、液壓馬達、輔助泵和所有閥件及其他零件的修復或更換。牽引部行星輪機構的修復。冷卻及噴霧系統的修復。電動機整機重繞或更換部分線圈，以及防爆接合面的修復。三、采煤機常見事故預防及處理（一）截煤滾筒傷人事故

《煤礦安全規程》規定：“采煤機因故暫停時，必須打開隔離開關和離合器。采煤機停止工作或檢修時，必須切斷電源，并打開其磁力啟動器的隔離開關。啟動采煤機前，必須先巡視采煤機四周，確認對人員無危險后，方可接通電源。換截齒或距滾筒上下8m以內有人工作時，都必須切斷電源，打開采煤機隔離開關和離合器。”該類事故的發生都是違背上述規定所致。預防措施加強工作面的技術管理，教育司機及其他人員嚴格遵守《煤礦安全規程》規定。檢修機組時一定要打開離合器。采煤機司機必須經過培訓持證上崗。更換或檢查截齒需要轉動滾筒時，不得開電動機轉動，必須在打開離合器的狀態下用手扳動。為了防止工作面片幫砸傷更換截齒人員，更換截齒地點應盡可能避免在工作面中部進行，選擇在工作面上下兩端頭進行較為安全，如必須在工作面中部進行時，應注意頂板情況，確認安全可靠時方可進行。(二)下滑傷人事故無防滑裝置。《煤礦安全規程》規定，工作面傾角在15。以上時，必須裝有可靠的防滑裝置。牽引鏈上端頭連接裝置損壞。牽引鏈強度不夠折斷，采煤機下滑傷人。采煤機兩端頭無緊鏈裝置，采用剛性連接。使用磨損過限的導鏈器。為了防止牽引鏈打卷，在采煤機兩端各設有一個空十字形的導鏈器，當導鏈器磨損過限，失去導鏈作用時，牽引鏈就易打卷，從而被鏈輪咬壞。牽引鏈拆除后對采煤機沒有采取可靠的防滑措施。采煤機安裝、撤除或檢修更換牽引部無大鏈時，對采煤機支撐不牢固，從而下滑；在拆去牽引鏈更換牽引部時，支撐采煤機的支柱，因頂板破碎而傾倒，造成機組下滑；采煤機在拆去牽引鏈時，用刮板輸送機運輸頂梁，致使支撐采煤機的支柱傾倒，采煤機下滑。預防措施如下：從采煤工藝上防止采煤機的下滑。在工作面傾角較大時，為了防止采煤機斷鏈下滑，可以從采煤工藝上采取一定的措施，防止采煤機下滑。使用仿滑桿裝置。使用安全液壓絞車防止采煤機下滑。加強工作面設備維護，及時緊固松動的擋煤板，更換磨損過限的牽引鏈、導鏈器、導向管和接鏈環，保證設備完好。使用緊鏈器，使牽引鏈緊端張力減輕，松端松弛度減小。在綜采工作面，推廣使用無鏈牽引采煤機，因為它在整個工作面鏈輪始終與齒條或銷軌等嚙合，且其牽引部液壓馬達的傳動系統中有制動裝置，因此不能下滑。預防措施如下嚴格執行《采煤工作面質量標準》“煤壁切割成直線，機道寬度不大于作業規程規定的200mm，不小于100mm”，保持牽引鏈在擋煤板內。工作面底板割平，不出凹凸、不留臺階。采煤機牽引前，必須先喊話或發出信號，防止因牽引鏈(繩)跳動傷人。工作面爆破時，所有人員必須避開牽引鏈(繩)，以免跳動傷人。地質構造復雜的工作面要特別注意采煤機牽引鏈的工作情況，防止被卡。(四)斷鏈傷人事故

采煤機牽引鏈折斷的原因很多，如制造質量問題、疲勞損壞問題，也有與采煤機斷鏈下滑相同的原因，如牽引鏈兩端無緊鏈裝置，使用磨損過限的導鏈器等原因。除此以外，還有下列情況，也能引起牽引鏈的折斷。溜槽損壞導向管損壞接鏈環損壞

第九章液壓支護設備概述

在回采工作面的生產過程中，為了防止頂板的跨落，維持一定的工作空間，以保證工人的安全和各項作業的正常進行，必須對頂板進行支護，液壓支架的發明和應用就滿足這一特殊要求。一、回采工作面的支護設備

1、普采

金屬摩擦支柱配金屬鉸接頂梁（一般普采）單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁（高檔普采）

2、綜采

液壓支架二、采煤工作面工作過程的基本工序主要有落、裝、運、支、處等五個。

第一節液壓支架的組成和工作原理一、液壓支架

1、定義：它是以高壓液體為動力，由液壓元件（液壓缸、液壓閥）和金屬構件組成的一種設備。

2、作用：不僅能夠實現支撐、切頂，而且還能使支架本身前移和推動輸送機。

3、特點：具有支護性能好，強度高，移設速度快，安全可靠等優點。

4、組成：由頂梁、底座、立柱、推移裝置、操縱控制裝置和其他輔助裝置組成。（如圖）

（一）工作原理

液壓支架必須有升、降、推、移四個基本動作，這些動作都是由泵站所提供的乳化液來實現的，當操縱閥6處于中位時，此時泵站停止向液壓支架供液。

1、液壓支架的升降

液壓支架的升降主要依靠立柱來實現，立柱是支撐在頂梁和底座之間的液壓缸，其動作由控制閥和安全閥控制。支架在升降時其工作過程可分為下述幾個階段。

一、支撐式支架

1、定義：利用立柱、頂梁直接支撐和控制工作面的頂板。（立柱支撐在頂梁下，沒有掩護梁）

2、組成：頂梁、底座、立柱、推移及擋矸裝置。頂梁：支撐頂板，保證采煤機和工作人員的安全，當然它必須有足夠的強度和剛度

立柱：承受頂板的荷載，調節支架的高度的液壓缸。底座：與底板直接接觸，將立柱傳來的頂板壓力傳遞給底板并穩固支架。

推移裝置：用來實現移架和推溜。利用千斤頂的拉力實現移架，推力實現推溜。

擋矸裝置：防止冒落矸石從架間空隙或從頂上或從采空區涌入支架，影響支架的前移

3、結構特點：①頂梁較長（可達4m左右），對頂板重復支撐次數多；②立柱數目多（4根-6根），且垂直支撐頂梁，因而支撐力大，切頂能力強；③主要部件只有頂梁、立柱、底座且組成框型結構，故通風面積大，作業空間大；④結構簡單，價格低廉；⑤架間不密封，只有簡單的擋矸簾，對頂板及采空區矸石的防護性能差

4、分類：垛式支架、節式支架（已不用）。

5、適用性：適用于支撐中硬以上的穩定頂板。

掩護梁：直接與冒落的矸石相接觸，承受冒落矸石的載荷。連桿：用來承受從掩護梁轉遞來的冒落矸石的載荷

3、結構特點：①主要靠掩護梁來維持一定的作業空間，使它與采空區隔絕，故掩護性能好；②由前后連桿、底座、掩護梁組成四連桿機構，使支架穩定性好；③頂梁較短，一般3.0m左右，對頂板重復支撐次數少；④立柱數目少，且一般傾斜布置，以增大支架調高范圍，故支撐力小，切頂能力弱。

4、分類：根據立柱支撐位置不同分為間接支撐、直接支撐兩種。兩者不同之處是：間接支撐它的立柱支撐于掩護梁下，而直接支撐它的立柱支撐于頂梁下。

5、適用性：支護松散破碎的不穩定或中等穩定頂板條件。

三、支撐掩護式支架

1、既有支撐式的優點，又具有掩護式的優點，主要以支撐為主，掩護為輔。即整個支架為整體結構，但采空區一側裝有堅固的掩護梁。

2、結構特點：它既保留支撐式支架的支撐能力大，切頂性能好，工作空間寬敞等優點，同時又吸取掩護式支架的擋矸掩護性能好，抗水平力強，結構穩定的長處。一、頂梁

1、作用：用來支撐和管理頂板，保證采煤設備和工作人員的安全，要求有足夠的強度和剛度。

2、種類：整體式頂梁、分段組合式頂梁。（圖1-20）第三節液壓支架的架體結構

液壓支架一般由頂梁、底座、掩護梁、連桿、側護板、推移裝置和液壓元件等組成。二、底座

1、作用：通過底座將頂板的壓力傳至底板。支架還通過底座與推移機構相連，以實現自身的前移和推移運輸機。（接觸比壓）

2、種類：剛性整體式、剛性分底式。三、掩護梁

掩護梁是掩護式支架和支撐掩護式支架才安設。

1、作用：是隔離采空區、阻止其冒落矸石進入工作面；同時還承受采空區冒落矸石的載荷和老頂來壓時的沖擊載荷。當頂板不平整或支架傾斜時，掩護梁還將受扭轉載荷。

2、種類：間接撐頂式和直接撐頂式兩種。間接撐頂—立柱支撐于掩護梁下；直接撐頂—立柱支撐于頂梁之下。

四、連桿連桿是掩護式和支撐掩護式支架上的部件。它與掩護梁、底座組成四連桿機構，既可承受支架的水平力，又可使頂梁與掩護梁的鉸接點在支架調高范圍內做近似直線運動，使支架的梁端距基本保持不變，從而提高了支架控制頂板的可靠性。連桿對頂梁軌跡的影響：（如下圖）在液壓支架工作過程中，其主動件是掩護梁，而掩護梁的運動又取決于立柱的伸縮。當立柱升降時，掩護梁也隨著升降并作復雜的平面運動，前連桿和后連桿則分別繞著底座上的鉸接點擺動，從而使頂梁端點在液壓支架升降時，呈現出紐線的運動軌跡。五、側護裝置(P96)

1、安裝位置：側護裝置安裝在掩護式和支撐掩護式支架的頂梁和掩護梁的側面。支架工作時，一側的側護板是固定的，另一側是活動的。

2、側護裝置組成：側護板、彈簧筒、側推千斤頂、導向桿和連接銷軸等。

3、作用：擋矸；導向；防倒、調架。

4、類型：上復式、埋伏式、抽出式和折頁式。六、防滑防倒裝置

液壓支架在傾斜工作面使用過程中，由于支架自重在工作面傾斜方向上的分力使支架下滑，而且當工作面傾角較大，頂底板不平整時，還會導致支架受更大的側向力而傾倒。所以，液壓支架必須備有防護防倒裝置。防滑防倒裝置都是利用設在相鄰支架的防滑、防倒千斤頂在調架是產生的一定的推力，以防止支架下滑、傾倒，并進行架間調整。

一、生產能力配套生產能力配套原則：工作面輸送機運輸能力必須略大于采煤機的理論生產率，順槽轉載機和膠帶輸送機的生產率大于工作面輸送機的生產率。

二、移架速度與牽引速度配套液壓支架沿工作面長度的移架速度應能跟上采煤機的工作牽引速度，否則采煤機后面的空頂面積將增大，易造成梁端頂板的冒落。第五節綜采工作面設備配套二、工作機構工作機構包括立柱和千斤頂。1、立柱（1）單伸縮雙作用立柱單伸縮帶機械加長桿立柱（2）雙伸縮立柱2、千斤頂第二篇采煤工作面支護設備

采煤工作面支護設備是支撐和維護采煤工作面控頂區頂板，為采煤創造安全作業空間的設備。按結構特點和支護方式不同分單體支架、液壓支架和特種支架。

單體支架是由單體支柱與頂梁組成的支護設備。單體支柱為支撐于頂板或頂梁和底板之間的單根桿狀構件。

液壓支架以液壓為動力實現升降、前移等運動，既能支撐又能維護頂板的支護設備，為采煤工作面綜合機械化的主要設備。

特種支架按結構、功能等因素分為工作面錨桿支架、剛性或柔性掩護支架和氣囊支架。

單體支柱和液壓支架是工作面常用的支護設備，按工作特性分剛性、增阻可縮性和恒阻可縮性。

剛性支柱是受載過程中不可縮或可縮性很小的支柱。隨著頂板下沉，作用在支柱的上的載荷會快速增加直至支柱破壞，如木支柱。剛性支柱屬被動支護。

增阻支柱(支架)是受載過程中支護阻力隨頂板下沉而增加的可縮性支柱(支架)，如摩擦支柱。增阻支柱雖也屬被動支護，但工作特性和支護效果均優于剛性支柱。

恒阻支柱(支架)是受載達工作阻力后，壓縮量增加，工作阻力基本保持恒定的可縮性支柱(支架)，如液壓支架、單體液壓支柱、液壓放頂支柱等。第二篇采煤工作面支護設備

一、活塞式單體液壓支柱活塞式單體液壓支柱按其供液方式不同，分內注式和外注式。1.內注式單體液壓支柱動作：升柱、初撐、承載和回柱2.外注式單體液壓支柱

1.內注式單體液壓支柱(NDZ)利用支柱內的手搖泵注液升柱。特點：無外管路，靈活性強，油液消耗少；結構復雜，重量大，成本高，升柱速度慢，維修困難第一節單體支護設備1-頂蓋；2-三用閥；3-活柱；4-缸體；5-復位彈簧；6-活塞；7-底座；8-卸載手把；9-注液槍；10-供液管工作原理：升柱、初撐、承載、卸載回柱

1.升柱與初撐注液槍9插入三用閥2注液孔中，操作注液槍手把，高壓液體由供液管10經注液槍和三用閥中的單向閥進入支柱下腔，活柱升起。第一節單體支護設備2.外注式單體液壓支柱(DZ)第一節液壓支架的架型選擇一、液壓支架的架型選擇主要考慮直接頂和老頂的級、類，其中直接頂決定支架的類型，老頂決定支架的工作阻力。選型還應考慮以下因素：1、采高2、煤層傾角3、底版強度4、瓦斯含量5、地質構造6、特殊開采要求：如分層開采、斷頭支護等。“老頂—直接頂—支架—底板”支撐系統

老頂以上巖層為載荷；直接頂、底板的剛度直接影響支架特性的發揮；支架特性為插背物、頂梁、支柱、柱鞋的綜合性質；當其它結構物剛度很大時，支撐系統的特性即為支柱的剛度；在整個支架群中，該支撐系統的特性影響到支架所受載荷的大小。第十章液壓支架的選型及使用維護

二、支護強度和工作阻力

支護強度：

——支架有效工作阻力與支護面積之比。