新型链牵引短机身薄煤层采煤机设计

针对目前采高低于1 m的薄煤层电牵引采煤机的薄弱环节,分别从整机总体结构布置、链牵引系统、单电机双侧分流、单齿高切削力截割系统、特殊摇臂结构和调高方式、煤壁侧辅助支撑等方面进行了研究,设计了一款最低可开采0.9 m薄煤层的链牵引短机身采煤机。为1 m以下薄煤层机械化开采的设备选型提供方案。     

薄煤层滚筒式采煤机发展现状及关键技术

我国薄煤层资源丰富,随着厚与中厚煤层资源的不断开采,薄煤层开采成为必然选择。滚筒式采煤机因具有适应性强、性能稳定等优点,在薄煤层采煤中应用最为广泛。介绍了薄煤层滚筒式采煤机的发展现状,简要分析了国内外各主要厂家薄及较薄煤层采煤机机型的优缺点,指出矮机身大功率成为薄煤层采煤机的主要发展方向。给出了随着功率的不断加大,薄煤层采煤机在开发过程中所面临的关键技术问题,包括整机布置方式、高功率密度摇臂设计、高速高可靠牵引行走系统研究、紧凑型电控系统设计、装煤效果问题及拖缆问题,并分别给出了解决思路或建议。     

薄煤层滚筒式采煤机发展现状及关键技术

我国薄煤层资源丰富,随着厚与中厚煤层资源的不断开采,薄煤层开采成为必然选择。滚筒式采煤机因具有适应性强、性能稳定等优点,在薄煤层采煤中应用最为广泛。介绍了薄煤层滚筒式采煤机的发展现状,简要分析了国内外各主要厂家薄及较薄煤层采煤机机型的优缺点,指出矮机身大功率成为薄煤层采煤机的主要发展方向。给出了随着功率的不断加大,薄煤层采煤机在开发过程中所面临的关键技术问题,包括整机布置方式、高功率密度摇臂设计、高速高可靠牵引行走系统研究、紧凑型电控系统设计、装煤效果问题及拖缆问题,并分别给出了解决思路或建议。     

薄煤层采煤机摇臂的设计研发改进

从实际出发，归纳了薄煤层采煤机摇臂研发过程中传动链的几种布置方法：全直齿传动和直齿传动+NGW型行星齿轮传动机构传动。薄煤层采煤机摇臂在结构上可分为传统窄摇臂和C形摇臂2种。通过对薄煤层采煤机摇臂齿轮传动链和结构进行优化，使摇臂能够适应各种工作面不同的设计要求，更好地完成截煤和辅助装煤的工作。     

适应层厚0.8m薄煤层的高效开采采煤机研究

针对目前开采0.8 m左右煤层的采煤机装机功率、机面高度、过煤空间以及运行稳定性之间不能兼顾的矛盾,介绍了一种截割部全悬,机身半悬的整机布置方式。并针对开采0.8 m煤层的特殊工况,对采煤机进行了整机布置结构适应性研究、摇臂壳体适应性研究、行走部适应性研究、电控系统适应性研究。研究结果表明:研制的开采0.8 m煤层的薄煤层采煤机,装机功率可达445.5 k W,机面高度≤600 mm,过煤空间≥200 mm,采煤机重心在槽帮上方,运行稳定,摇臂壳体采用CrNiMo系高强度材料,电控系统采用非机载控制和分段遥控控制,对于开采0.8 m左右的煤层具有良好的适应性,可满足中小煤矿0.8 m左右薄煤层工作面年产30万t的需求。     

悬机身极薄煤层双滚筒无链电牵引采煤机研制与应用

针对极薄煤层爬底板采煤机存在的问题,结合爬底板和骑溜运行采煤机的特点,提出了采煤机机身通过过桥悬挂布置在煤壁侧的布置方式。过桥位于刮板输送机上面,一端是导向部,位于老塘侧;另一侧驱动部采用齿条式无链牵引,位于煤壁侧并和机身相连接。整个机身靠4个支撑脚一边支撑在铲板上,一边支撑在煤壁侧底板上,并沿底板运行。该新型悬机身极薄煤层双滚筒无链电牵引采煤既解决了爬底板采煤机单滚筒且不能调高、有链牵引易断链伤人和下滑、液压牵引机道操作不安全等一系列问题;同时克服了骑溜运行采煤机机面高度大,过煤、过机高度不够面临的薄煤层开采困难,为极薄煤层综合机械化开采开辟了新的途径。     

神东矿区薄煤层安全高效开采技术研究

为解决神东矿区薄煤层安全高效开采问题,对国内外薄煤层技术装备发展进行了调研,分析了薄煤层开采中面临的巷道断面大、割岩多、掘进效率低、设备适应性差、可靠度低等5大矛盾问题,提出了集薄煤层掘进、切顶成巷、工作面优化布置于一体的巷道布置方案,解决了薄煤层万吨掘进率高、掘进效率低的难题。在分析目前主流的滚筒采煤机、刨煤机采煤技术装备优劣的基础上,提出了采煤装备方案。等高式采煤机机身短、装煤效果好、截割能力大、煤厚适应性好,集滚筒采煤机、刨煤机两者优势于一身,可在巷道内远程控制和检修,破解了薄煤层设备检修难题。通过对波兰矿井的应用实践和神东矿区补连塔矿开采方案的技术经济分析可知,等高式采煤机及配套装备可实现月产12.4万t,年产150万t的高产量,为国内外薄煤层的安全高效开采提供了有益参考。     

薄煤层采煤机摇臂行星机构的连接结构

通过对现有使用的薄煤层采煤机摇臂行星机构连接结构的分析,提出了薄煤层采煤机摇臂行星机构的新型连接结构。对薄煤层采煤机摇臂行星机构新型连接结构的技术关键点作了进一步阐述与分析,保证了新型摇臂行星机构的可靠性。     

大倾角薄煤层链牵引采煤机及主动防滑技术

针对大倾角薄煤层开采存在的问题,结合现有薄煤层采煤机的技术特点,研制了 一种适用于大倾角薄煤层煤、岩混采的悬臂式链牵引采煤机.采用主动防滑技术解决了有链牵引断链伤人和下滑飞车的问题,悬机身、外牵引布置方式解决了无链电牵引采煤机体积大、机构复杂、检修困难等难题,为大倾角薄煤层综合机械化开采提供一种新技术途径.     

适应半煤岩开采的大功率薄煤层采煤机研制

分析了现有可用于半煤岩开采的采煤机技术现状及不足,研制了一种适应半煤岩开采的新型大功率薄煤层采煤机,详细介绍了该采煤机的整机布置方式、小体积大功率摇臂研制、滚筒可靠性研究和电控系统抗振技术,现场应用取得了成功。     

崔庙煤矿保护层工作面钻采煤机在钻采中的应用

介绍了崔庙煤矿利用螺旋钻采煤机钻采极薄下保护层保护范围与保护效果的研究及上覆二1煤层底板岩石分析瓦斯消突实验与测定,确定了合理的应用,指导矿井消突工作。     

采煤机截割高度传感器改造研究

采煤自动化要解决的重要问题之一就是如何使采煤机自动适应煤层起伏变化,并调整采煤机的截割滚筒高度,这就要求采煤机能测量摇臂的高度。本文选取测量摇臂高度的传感器为样本来进行具体的改造。包括工作环境对传感器的要求,以及采煤机对传感器的性能要求,然后针对所选传感器的特点,制定其改造方案,最后给出传感器的标定校准方案,确保可以正确的进行测量。     

薄煤层采煤机摇臂行星齿轮机构优化与分析

薄煤层采煤机摇臂的行星齿轮机构体积大小直接影响其整机的机面高度和对薄煤层的适应性。融合了优化和有限元分析法对摇臂行星齿轮机构进行了优化设计,改进和完善了摇臂行星齿轮机构的设计方案。提高了摇臂行星齿轮机构的设计效率、可靠性,降低了薄煤层采煤机机面高度。     

硬顶软煤薄煤层滚筒采煤机设备配套研究

介绍了国内外薄煤层滚筒采煤机开采现状;根据我国缓倾斜采煤工作面围岩稳定性分类标准,针对曹窑煤矿薄煤层坚硬顶板和松软煤层地质条件,并依据国内类似条件下薄煤层开采成功的经验,得出曹窑煤矿薄煤层开采对滚筒采煤机配套设备的基本要求,据此研究出煤层厚度为0.8～1.4 m和1.1～1.9 m两种薄煤层条件下滚筒采煤机组的可行性配套方案。研究结论对于曹窑煤矿薄煤层实行机械化开采,提高矿井安全生产能力,延长矿井服务年限具有重要的作用。     

基于ANSYS的采煤机摇臂双列圆锥滚子轴承配合精度分析

分析了采煤机摇臂行星机构的结构组成,对采煤机摇臂行星机构的受力情况进行了分析,阐述了双列圆锥滚子轴承内外圈配合精度的选择方法。通过建立三维模型,在ANSYS软件中对比分析了H7/k6和H7/m6配合精度下采煤机摇臂行星机构的刚性数据,得出了摇臂行星机构双列圆锥滚子轴承内圈更适宜采用H7/m6配合精度的结果。     

基于迁移学习的采煤机摇臂传动故障研究

针对传统故障诊断方法无法有效识别并自动分类实际工况中采煤机摇臂传动故障多的非线性、非平稳信号,提出一种基于迁移学习的采煤机摇臂传动故障诊断模型。基于迁移学习思想,构建基于深度迁移学习的采煤机摇臂传动故障诊断模型;采用多标签分类及sigmoid函数,对模型进行改进,实现对采煤机摇臂传动复合故障的识别与分类;最后,通过仿真实验验证了改进模型性能,并对比了提出模型与传统智能故障诊断模型DCNN、SVM、LSTM、CNN在迁移任务中的分类准确率。结果表明,相较于传统智能故障诊断模型,基于深度迁移学习的采煤机摇臂传动故障诊断模型具有更高的诊断精度,且收敛速度更快,可提高采煤机摇臂传动系统的工作可靠性。     

薄煤层采煤机电控系统设计

针对薄煤层开采采煤机结构的高度的限制,提出一种针对薄煤层的分体式采煤机电控系统设计,解决了采煤机电控系统受采煤机高度的影响的问题,电控系统已经在MG100/130-PLDK采煤机上得到应用,结果表明,系统可以满足采煤机要求的各种功能,实现了自动往复采煤,大大地提高了采煤效率。     

基于加速度检测的采煤机截割部异常冲击负荷检测装置

针对目前确定采煤机滚筒截割状态主要靠人工观察和手动动作调整的情况,基于MEMS双轴加速度传感器与单片机配合,研制了一种智能型异常冲击负荷检测装置。采用此检测装置能对采煤机摇臂滚筒的振动状态进行自动监测,采煤机主控系统及时采取保护动作,可避免异常截割引起破坏。该检测装置通过模拟振动试验,满足了设计要求。     

基于盲源分离的采煤机摇臂轴承故障诊断方法

针对采煤机摇臂轴承故障,介绍了一种基于盲源分离算法的轴承故障识别方法。该方法采用优化滑动平均长度,以最大信噪比为目标函数对振动信号进行盲源分离,分离后的信号进一步加速度包络处理,信号特征可用于识别轴承故障。通过采煤机摇臂加载试验台进行试验验证,采集采煤机摇臂两个不同部位的振动加速度信号,运用该方法对振动信号进行处理后判别故障类型和位置。结果表明：与单纯的加速度包络法相比较,该方法处理后的信号特征更加明显,对轴承部位的识别率较高。研究结果对于采煤机摇臂的故障预测具有较好地效果,能够进一步提高采煤机在故障领域方面的智能化。