M15200采煤机说明书机械部分.docx

1、M15200采煤机说明书机械部分1. 概述本说明书共分两大部分，以下内容为MGTY250/600-1.1D电牵引采煤机的机械部分（以下均称为采煤机），电气部分参见专用的说明书。1.1 机器用途MGTY250/600-1.1D电牵引采煤机是一种多电机横向布置交流变频调速的电牵引采煤机。总装机功率600KW，中间段机面高度1209mm，适用于采高1.63m，倾角25的煤层，要求顶板中等稳定，底板起伏亦不大、不过于松软，煤质硬或中硬，也能截割一定的矸石夹层。该采煤机的电器设备符合矿用防爆规程的要求，可在有瓦斯、煤尘或其它爆炸性混合气体的煤矿中使用。该采煤机可与ZY4100-14/30液压支架、SGZ

2、830/750工作面输送机配套使用，在长壁工作面实现采、装、运的机械化，达到综采的高产、高效。该机具有良好的可靠性。型号说明 MGTY250/600-1.1D 其中： M-采煤机； G-滚筒式； TY-太原； 250-单台截割电机功率；600-总装机功率； 1.1-电压等级1140V； D-电牵引。1.2 采煤机的组成及工作原理MGTY250/600-1.1D电牵引采煤机主要由以下部件组成左摇臂、右摇臂、左牵引传动箱、右牵引传动箱、外牵引（左）、外牵引（右）、中间控制箱、泵站、调高油缸、辅助部件、左滚筒、右滚筒等。采煤机工作原理为，采煤机由煤壁侧的两个平板滑靴和采空侧的两个导向滑靴分别支承在工

3、作面输送机的铲煤板和销轨上。外牵引中的销轨轮与工作面输送机上的销轨相啮合，牵引电机通过牵引传动系统减速后带动销轨轮转动，从而驱动采煤机沿着工作面输送机向左或向右运行。同时，截割电机通过截割传动系统带动截割滚筒转动，实现截煤和装煤。采煤机各部件组成见图1-1电牵引采煤机，采煤机端面及与工作面输送机配套关系见图1-2采煤机端面配套图。1.3 采煤机的特点采煤机的主要特点是总体结构为多电机横向布置，牵引方式为机载式交流变频无级调速链轮销轨式无链牵引，电源电压为1140伏，单电缆供电，以计算机操作、控制并能中文显示运行状态、功能动作及故障检测。下面是该机型的一些特点。1.3.1 为降低机面高度，取消了

4、主机架，机身由左牵引传动箱、中间控制箱及右牵引传动箱三段组成，两两之间采用燕尾槽、楔铁定位，采用高强度螺栓、偏心螺母连接紧固，这样增加了机身下面的过煤空间，缩短了机身长度，提高了采煤机对工作面输送机的水平、垂直弯曲的适应性。经过三机配套，可以调整机面高度（机面高度可随销轨中心的降低而降低）。1.3.2 采用弯摇臂结构形式，以加大装煤空间，提高装煤效率。摇臂的提升托架与壳体做为整体式的，减少了中间的连接环节。1.3.3 牵引传动箱箱体采用铸钢件，是主要的连接部件，它与摇臂铰接；与外牵引连接；与中间控制箱连接；与调高油缸缸尾铰接；与煤壁侧滑靴连接。该采煤机上的所有截割反力、牵引阻力、油缸支承的反作

5、用力、采煤机的限位导向阻力均由牵引传动箱箱体承受。1.3.4 中间控制箱箱体采用整体焊接框架式结构。其右部为控制箱，包括接线腔、控制腔部分等；左部为一框架，内装泵站，并为采煤机机身前后沟通布设管路提供了通道。1.3.5 摇臂为悬挂铰接与牵引传动箱箱体相连接，无回转轴承及齿轮啮合环节，摇臂功率大。1.3.6 牵引方式为销轨式无链牵引系统，牵引力大，工作平稳可靠。1.3.7 采用镐型截齿强力滚筒，减少了截齿的消耗，提高了滚筒的使用寿命，并且提高了块煤率。1.3.8 采用机载式交流变频无级调速系统，提高了牵引速度，从而提高了采煤机的工作效率。1.3.9 采用计算机控制，系统简单可靠，对运行状态随时检

6、测显示，且显示内容全部为中文，适应国内煤矿使用。1.3.10 泵站可以整部件固定在中间控制箱内，并有足够的空间，操作维护简单方便。1.3.11 调高油缸设计为近水平推、拉状态，受力状况好，坚固耐用。1.3.12 主要电气元件如变频器，以及传动系统中的轴承等均选用质量可靠的进口产品，传动系统动密封处采用氟橡胶，质量可靠，提高了机器的使用寿命。1.4 执行标准、生产许可等1.4.1 本产品设计、制造、检验等执行有关国家标准、前煤炭部标准以及企业标准。1.4.2 我公司具有前国家煤炭工业局、中国煤矿工程机械装备集团公司颁发的“采煤机定点生产厂”和“煤炭工业综机配件定点生产单位”的证书，为国家批准的正

7、式定点生产厂家。1.4.3本产品安全标志证书为 “煤技监证字第2003xxxx号”。2. 采煤机的技术特征序 号 名 称 参 数1采高范围 m1.632机面高度（中间段） mm12093适应煤层倾角254适应煤层硬度f 45装机总功率KW6006供电电源电压 V11407摇臂长度 mm1899.58摇臂摆角上摆角 度()36.5下摆角 度()189截割电机功率 KW250转速 r/min1475电压 V1140冷却方式水冷10滚筒转速 r/min45.611截割速度 m/S3.812滚筒直径 mm160013滚筒截深 mm80014降尘方法内、外喷雾15牵引形式 交流变频无级调速销轨式无链牵引

8、16变频范围1.6508317牵引传动比239.118截割传动比32.219牵引电机功率 KW40转速 r/min014722455电压 V380冷却方式水冷20牵引速度 m/min071221牵引力 KN55032022牵引中心距 mm494523摇臂回转中心距 mm674024滚筒最大中心距 mm1047925最大不可拆卸件（长x宽x高） mm3110x1292x70026泵站电机功率 KW20转速 r/min1465电压 V1140冷却方式水冷27调高系统额定压力 MPa2029制动器压力 Mpa230最大卧底量 mm30031总重 t3312432配套工作面输送机型号SGZ730/32

9、0 或SGZ764/3203 摇臂3.1 摇臂的作用3.1.1 分别由二台250KW交流电机驱动，将动力传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋转。3.1.2 采用四级减速,以适应滚筒的截割速度要求。3.1.3 为适应采煤机采高的要求，摇臂的升降使截割滚筒保持在适当的工作位置，摇臂的动作范围受到调高油缸的行程的控制。3.2 规格与性能参数名 称单 位数值或说明备注电动机(防爆型)功率KW250转速r/min1470电压V1140电流A162冷却水流量M3/h2.1冷却水压力MPa2输出轴传动比i1=42/27i 1=34.2i2=41/28i 2=32.2输出轴转速（i 1）r/min43（i 2）r/

10、min45.6润滑方式飞溅式齿轮油型号中极压工业齿轮油N320喷雾方式内、外喷雾外型尺寸mm23991894825部件重量Kg46603.3 工作原理与结构特征3.3.1 概述该摇臂安装于采煤机的两端，分别由两台交流电机驱动与牵引传动箱铰接，摇臂有左、右之分，但除壳体、侧护板、一件顶护板及电机护罩等外，其余零件均可以互换使用，截割电机横向布置在摇臂的尾部，它通过摇臂传动系统减速后将动力传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋转。摇臂的升降由调高油缸的行程来控制。本摇臂壳体内第一传动轴底部设有冷却装置，用以冷却箱体内的油液。3.3.2 传动系统(如图3-1)图3-1 摇臂传动系统由安装在摇臂端部的交流电机

11、（A）的动力通过与电机输出轴联接的第一传动轴（B）带动与第一传动轴用花键联接的变速齿轮（C），变速齿轮（C）带动变速齿轮（D），变速齿轮（D）通过与之联接的齿轮轴（E）传递给第三传动轴上的齿轮（F），齿轮（F）通过花键与第三传动轴（G）联接，将动力传递给两个惰轮（H），再传递给五轴齿轮（I），然后传递给行星减速装置的太阳轮（J），通过太阳轮（J）上齿轮传递给安装在行星架（L）上的4个行星齿轮（K），行星齿轮（K）又与一个固定的内齿轮（M）相啮合，这样就带动行星架（L）转动，滚筒座（N）用花键连接在行星架（L）上，行星架（L）的转动就带动滚筒座旋转。滚筒是通过本身的方形连接套安装在摇臂的滚筒座上

12、。3.3.3 离合操作系统（如图3-2见电机图）图3-2 电机 电机选用200KW交流电机，在电机的采空侧端部安装有离合装置，通过操作离合手柄（1）可以使滚筒转动或停止(如图3-2所示)。拉出离合手柄（1）可以使电机输出轴（2）脱离与第一传动轴的啮合，而推进离合手柄（1）可以使电机输出轴（2）与第一传动轴进入啮合，从而将电机的动力传递给摇臂（注意：必须先关掉电机电源，才能操作离合装置）。3.3.4 摇臂输出速度的选择 可以通过更换一对变速齿轮（C）、（D）获得两种不同的输出转速。序号齿数比输出轴传动比输出轴转速42/2734.24341/2832.245.63.3.5 内喷雾系统(如图3-3)

13、图3-3 内喷雾供水装置采煤机工作时，滚筒在割煤和装煤过程中，工作面会产生大量的煤尘，这不仅降低工作面的能见度，影响正常采煤，而且对井下工人的身体健康和安全还是一个威胁。因此为了降低采煤工作面的煤尘含量，在采煤机上除了配备外喷雾降尘外还设有内喷雾供水装置，专为滚筒的内喷雾提供喷雾用水。内喷雾供水装置时指通过滚筒中空轴向滚筒叶片、喷嘴供水的机构。压力水经内喷雾供水装置送向叶片通道，使安装在截齿前的喷嘴射出雾状水，从而达到降尘效果。内喷雾供水装置的结构如图3-3所示。供水管24选用不锈钢无缝钢管，安装在太阳轮和行星架的中心通孔内，通径为%c19。其靠滚筒一端支撑在管轴座41上，管轴座41的内外径上

14、各装有两件O型橡胶密封圈25和33以防漏水。管轴座41通过4件M12X35的外六角螺栓27，固定在行星机构中行星架前的压盖上，使其与行星架一起旋转。供水管24的另一端支撑在一件调心球轴承22上。唇形密封圈21可以防止摇臂内腔中的油液外漏，组合密封8和油封15起水密封作用，并且在两件水密封间还装有泄漏环9，一旦密封圈磨损或损坏，失去密封作用时，压力水由泄漏环9经水封装置外壳1的径向沟槽外泄，以保证泄漏的喷雾水不进入摇臂内腔的油液中，以免损坏油液性能。供水系统将水送到摇臂上安装的配水块，水通过采空区一侧的管子进入，再经过摇臂中心的管子到摇臂采煤工作面侧的配水块上，水从这里分布到滚筒壳里，流入滚筒的

15、每条叶片中，最后水由截齿前的喷咀喷出。只要水的压力和流量符合要求，那么喷雾的效果完全有效。3.3.6 冷却系统3.3.6.1 电机的冷却为了保证电动机的冷却，冷却水的流量不少于2.1m3/h，为了保证电动机的水套不致破裂，同时也防止摇臂的密封处因水的压力过高而渗漏，所以水的压力必须调定在2MPa。3.3.6.2 摇臂齿轮箱油冷却系统由于摇臂齿轮箱内齿轮转速较高，因而油液温升也较高，故该摇臂在高速腔（第一传动轴下面）装有油冷却器，来降低油温。冷却器装配的结构简图如图3-4。外接的冷却水从摇臂顶部护板下的管路通过一侧的接头1、接头座3、接头5、弯曲成长圆形%c121.5的紫铜管，从另一侧的接头5、

16、接头座3、接头1、摇臂顶部的另一条管路进入摇臂截割电机冷却通道的进水口，冷却电机后经过摇臂顶部护板下的管路经过侧护板，从摇臂端头外喷雾喷水块的喷嘴中喷出。安装冷却装置时，必须注意安装顺序，应在第三传动轴装配、四轴装配安装之后安装。安装好后的冷却装置必须固定可靠，螺栓用铁丝串接防松。 图3-4 冷却器装配3.3.7 第一传动轴装配（如图3-5所示）电机出轴与第一传动轴2用花键联接，齿轮7与第一传动轴2也用花键联接，齿轮7的两端有轴向定位，一端靠第一传动轴2的轴肩定位，另一端靠支撑圈6定位，第一传动轴两端有两件轴承1支承。安装后的轴承1的轴向游隙应控制在0.60.7之间。在电机出轴与第一传动轴2联

17、接处应注入ZL-3锂基润滑脂，可通过安装在第一传动轴2上的止动板上的注油嘴定期注油（一个月一次）。O型圈4、13，旋转密封11均起密封作用。旋转密封11安装时应注意刃口方向，并不得损坏刃口。图3-5 第一传动轴装配3.3.8 第二传动轴装配（如图3-6所示）图3-6 第二传动轴装配齿轮轴3的两端靠轴承2、5支承，齿轮1与齿轮轴3用花键联接，齿轮1的轴向定位一端靠距离套4定位，另一端靠轴承2的内圈定位。安装后的轴承2的轴向游隙应控制在0.550.6之间。拔盖6的作用是用以取出轴承5的外圈。3.3.9 第三传动轴装配（如图3-7所示）齿轮轴1的两端靠两件轴承2支承，齿轮3与齿轮轴1用花键联接，齿轮

18、3的轴向定位一端靠花键轴的轴肩定位，另一端靠轴承2的内圈定位。安装后的轴承2的轴向游隙应控制在0.550.6之间。拔盖4的作用是用以取出轴承2的外圈。图3-7 第三传动轴装配 3.3.10 四轴装配（即惰轮轴组）四轴装配的结构如图3-8所示。每个摇臂内各装有两组四轴装配（即惰轮轴组）。靠近截割电机的一组为盲孔轴组，从煤壁侧装入摇臂壳体内；另外一组为通孔轴组，其安装方向从采空区侧装入摇臂壳体内。惰轮1孔内装有两件调心滚子轴承6，利用孔用挡圈7和距离套8使惰轮1定位，心轴9的两端各装有橡胶O型密封圈5和10，用以防止润滑油外漏，压板3通过一件M12X20的内六角螺栓6将心轴9固定在壳体上，防止心轴

19、9的转动和窜动。 图3-8 四轴装配3.3.11 五轴装配五轴装配的结构如图3-9所示。五轴中的齿轮为无轴齿轮，齿轮2支承在两件圆柱滚子轴承8上通过渐开线花键与行星机构中的太阳轮相联接。两件轴承8分别通过端盖3和轴承座1由8件M16X25的内六角螺钉4和12件M12X40的内六角螺钉9固定在摇臂壳体上。端盖3上装有一件橡胶O型密封圈7以防止油液外漏。 图3-9 五轴装配 3.3.12 行星机构行星机构是截割部的最后一级齿轮传动，它具有体积小、速比大、效率高、传递转距大等特点。行星机构的结构如图3-10所示。本行星机构为2k-h型。主要由太阳轮3、行星轮31、内齿圈8和行星架6等组成。四件行星轮

20、31彼此成90度角均匀布置在行星架6上，每个行星轮31由两件双列满装圆柱滚子轴承9支承在行星轮心轴7上。挡圈11和距离垫10轴向限位，挡环5防止心轴7转动和窜动，整个行星架6支承在圆柱滚子轴承4和调心滚子轴承14上，其轴伸端为渐开线花键，与滚筒连接套相连。太阳轮3在行星机构中设计成浮动结构，以减少和补偿因制造或安装误差而引起的在行星轮间载荷分布的不均匀性，提高行星传动的寿命和可靠性。太阳轮3为轴齿轮，与四件行星轮31相啮合；另一端为渐开线花键轴颈，与五轴齿轮相连接，将动力经行星轮31传递给行星架6输出。内齿圈8为固定件，用16件M24的螺栓29和四件定位销12与轴承架27一起固定在摇臂壳体上。

21、销子12起定位作用，并保护螺栓29不受剪切。 图3-10 行星机构 为了防止煤尘进入行星机构和避免润滑油外漏，行星架6端部轴承座27及端盖18的结合处采用了常用的径向和轴向橡胶O型密封圈21和17及浮动端面密封19。端面密封是一种以合金铸铁为基体，经过精密压铸成形，采用精密磨削与研磨而制成的新型油封。油封由两件对成的密封环配以两件耐高温的橡胶O型密封圈20组成。一个密封环（静环）通过O型密封圈与端盖18相连，另一个密封环（动环）与滚筒连接套相连。两环接触面为浮动密封面，O型密封圈被压缩后产生的轴向力促使两环相互压紧。调整好压紧产生的比压是进行有效密封和防止比压过大而损坏的关键。此油封除了防止内

22、腔油液外漏外，还能阻止外界脏物进入壳体内部，很好地起到了防尘与密封的作用。 摇臂轴承规格序 号名称及规格总件数备 注轴承100180344SKF轴承 90160402SKF 轴承110200382SKF 轴承120215404SKF 轴承100180468SKF 轴承 200360582SKF轴承751155416SKF 轴承 2204001082SKF轴承2562172SKF3.4 注油在摇臂处于水平位置时,通过注油口注入中极压工业齿轮油N320，注到油位窗口的1/22/3为止。3.5 摇臂的安装调整和试运转3.5.1 试运转本部件在与其它部件组装前必须按照M145.1.00SC摇臂试车方案

23、的要求,经检验合格。3.5.2 摇臂的安装与调整3.5.2.1 与牵引传动箱的连接将摇臂上面与牵引传动箱连接的两孔中装入套，然后与牵引传动箱用两件销轴铰接并装上压板与螺钉，要保证销轴安装正确到位。3.5.2.2 与调高油缸的连接摇臂推移耳上两孔装入套，与调高油缸用铰销连接并保证销轴正确到位，然后装上油嘴、螺塞、压板与螺钉。摇臂以与牵引传动箱的铰接点为转动中心来升降，摇臂的升降由调高油缸的行程来控制，通过摇臂滚筒座上340X340的方与滚筒本身的连接盘连接。3.6 操作规程3.6.1 开动摇臂电机前作以下工作a. 保证加油到正确油位，即摇臂处于水平位置时，注油到油位窗口的1/22/3为止。b.

24、接通电机冷却水，保证水流量大于2.1m3/h，水压力不大于2MPa。c. 检查各密封面是否漏水、漏油。d. 检查摇臂电机的离合装置是否正确到位，锁紧是否可靠。e. 检查摇臂与牵引传动箱及调高油缸的固定销是否正确到位。f. 检查固定电机的螺钉M2090（13件）是否紧固可靠。3.6.2 操作方法a. 将电机离合操作手柄位于合适的位置上,并可靠锁紧。b. 接通1140伏电源。c. 按动端头站启动按钮使电机转动，从而将动力传给摇臂。3.7 润滑 在吊环的铰销衬套处每周注入适量的ZL-3锂基润滑脂。3.8 摇臂的注油在摇臂头部顶端设有加油孔，松开M52X2的螺塞即可用便携式油压驱动滤油机注油。4. 牵

25、引传动部4.1 牵引传动部的用途4.1.1 牵引传动部是由牵引传动箱和外牵引两个部件组成的，由一台40KW交流电动机驱动。4.1.2 采煤机工作时需要不同的牵引速度，为适应采煤机的需要，牵引电机由交流变频器控制可无级调速，从而使采煤机得到不同速度。4.2 规格与性能(见附表) 名 称单 位数值或说明备 注电动机(防爆型)功 率kw40转 速r/min1472电 压V380冷却水量m3/h2.1冷却水压MPa2传动比239.1润滑方式飞溅式齿轮油型号极压齿轮油N320部件重量Kg4240+1620牵引传动箱+外牵引4.3 概述 牵引传动部分左、右，且不互换。分别布置在采煤机机身的左右两侧，并与中

26、间控制箱两两联接，构成采煤机机身。每个牵引传动部装有一个十一齿的销轨轮，销轨轮与工作面输送机上的销轨相啮合，销轨轮的转动就驱动采煤机沿着工作面输送机向左（或向右）运行。外牵引上的导向滑靴其作用有三：支承采煤机；为采煤机左右运行导向；保证销轨轮与销轨的正确啮合。 每个牵引传动箱上都装有一个制动器，当采煤机得电，电动机启动后，制动器仍为制动状态；只有采煤机牵引方向设定时，制动器立即打开，解除制动。当采煤机停止牵引时，制动器就起作用，防止采煤机下滑。下面以左牵引传动箱为例来说明其功能用途，见图4-1 左牵引传动箱外形图。右牵引传动箱与其对称。左端四个支承耳子处两两与摇臂耳子（摇臂上为两个单耳子）相铰

27、接，当调高油缸活塞杆伸缩时，摇臂就绕铰接点上下摆动。右端与中间控制箱相联接，燕尾槽、楔铁定位。采空侧A面为安装外牵引的接合面，定位销定位。采煤侧B面为安装平板滑靴腿的接合面，也是定位销定位。B-B剖视为调高油缸缸尾处的铰销，调高油缸位于采煤机机身的采煤侧的下方的两端。牵引传动箱箱体为铸刚件，强度高，刚性好。采煤机的截割反力、牵引力、采煤机的支承力、限位导向力、调高油缸的作用力以及左、右牵引传动箱与中间控制箱两两之间的联接作用力都由该箱体承受。4.4 传动系统牵引传动部传动系统见图4-2牵引传动部传动系统。如图可见，牵引传动系统包括牵引传动箱传动机构和外牵引传动机构两部分。4.4.1 牵引传动箱

28、传动系统的结构和调整4.4.1.1 第一传动轴结构如图4-2所示。轴齿轮一端与牵引电机的出轴以渐开线花键（17Zx2.5mx30P）相联接，两端由轴承支承在箱体上。为了防止润滑油渗漏，轴端用O形圈和骨架油封 105x130x13 密封。4.4.1.2 第二传动轴在该轴上有两个齿轮，第二传动轴（大齿轮）与第一传动轴上的轴齿轮相啮合，而小齿轮则与第三轴上的惰轮相啮合。两齿轮之间由花键联接。为了便于安装，在第一轴和第二轴的采煤侧设计有端盖，轴承安装在端盖上，再把端盖固定在箱体上。4.4.1.3 第三轴、第四轴这两组轴都是惰轮轴组。装配时，先将惰轮内两盘轴承、挡圈、内外距离套和惰轮组装在一起，从箱体上

29、安装行星减速器的孔处滚入到待装位置，然后装入心轴，用挡盖固定。二者不同的是，第三轴的心轴是从采空侧装入；第四轴的心轴是从采煤侧装入。4.4.1.4 双行星减速器结构如图4-3所示。双级行星减速器具有较大的承载能力，其特点是：a 第一级太阳轮和行星架均采用浮动；第二级太阳轮和内齿圈采用浮动。b 第一级为三个行星轮，第二级为四个行星轮，结构紧凑，传动比大。C 在两级内齿圈、联接座、轴承座外设计了外套，使该双行星减速器装配成为一体，可整体拆装，方便安装维修。 第一级行星机构由一个太阳轮，三个行星轮组件，一个内齿圈，一个行星架等组成。其中，太阳轮和行星架浮动。行星架一侧有内花键孔与第二级行星机构的太阳轮的外花键相联接。第二级行星机构由一个太阳轮，四个行星轮组件，一个内齿圈，一个行星架等组成。其中，太阳轮和内齿圈浮动。行星架采煤侧一端安装小轴承，另一端安装大轴承（16044）。其中，小轴承安装在联接座上，大轴承安装在轴承座上。联接座上有两组外齿轮分别与双级行星机构的内齿圈相啮合，将第一级内齿圈承受的扭矩传到第二级内齿圈上。轴承座由圆柱销和止口定位，用螺钉紧固在箱体上；轴承座上的外齿轮与第二级内齿圈相啮合，将第一、第二级内齿圈的扭矩传递到箱体上。第二级行星架的出轴内花键通过外花键轴与外牵引中的驱动轮相啮合，把从牵引电机传来的动力传给驱动轮。4.4.2 外牵引传动机构