云南省曲靖市富源县煤炭行业局后所分局 云南富源 655501
摘要：薄煤层采煤机中的滚筒，是薄煤层机械化开采的一个十分重要的工作部件，滚筒性能的优劣，对于薄煤层的开采效率有着直接影响。由于薄煤层采煤机驱动装置中，并联双电机技术的日渐成熟，其滚筒装置的截割能力，已完全可以满足薄煤层开采的相关要求，而滚筒装置不是太好的装煤能力，已成为开采薄煤层的一种阻碍，如何提高薄煤层滚筒采煤机的装煤效率，就成为了推广使用该机械设备的关键性问题。因此，对滚筒的装煤能力方面展开研究，在促进薄煤层开采专业中，具有相当重要的意义。
关键词：采煤机滚筒；装煤率；采煤机
引言
采煤机螺旋滚筒选择的叶片参，如果设置的不合理，对采煤机的装、运煤效率，以及采煤机工作过程中的稳定性，造成的影响很大，尤其是采煤机在薄煤层开采时，受工作面所处环境的限制，采煤机装煤量的提高，就格外重要。国内外近几年，已有不少文献从各个角度，对采煤机滚筒装置的装煤量进行了分析，并提出了一些相应的方法予以改进，但这些改进措施，往往容易对采煤机的可靠性造成一定影响。文中将会在虚拟样机技术的应用基础上，以确保采煤机能够可靠工作为前提，深入研究滚筒装置内，叶片的牵引速度、螺旋升角参数对整机装煤能力的影响，并为滚筒确定合适的参数。
1.数学模型的建立
1．1螺旋滚筒理论装煤量
其中单头的螺旋叶片滚筒最大可能煤断面面积如下列公式：
图2叶片抛煤轴向力与牵引速度、叶片螺旋升角关系曲面
2滚筒装煤量分析
由于考虑到牵引速度，将该采煤机滚筒的截齿部分，布置为棋盘式，为保证截割效率，并使装煤要求得以满足，与转速匹配的牵引速度理论范围，应该为3．76m/min～6．60m/min，牵引速度的适当提高，可以增加采煤机滚筒的装煤量，但却会增大叶片的抛煤轴向力，降低采煤机的工作稳定性，为兼顾二者，选取的牵引速度为4m/min。由图1可知，叶片螺旋升角β的适当增加，有助于提高滚筒的装煤量，关键是叶片螺旋升角β的增大，几乎不会对采煤机造成任何不良影响，为提高滚筒的装煤能力，一般叶片螺旋升角β取15°～30°，如果f小于0.6时，β应该小于ρ，所以将叶片外缘部分的螺旋升角增大到17．5°，这样一来，叶片中径部位的螺旋升角就可以达到21．1°。采煤机滚筒经改进后，其装煤量理论可达2．0×106mm3/min比没有改进的时候提高了12％。同时，在直径比较小的滚筒采煤机上，加设挡煤板，就能够使其装煤能力得到有效提高，加设挡煤板后，采煤机滚筒充满系数ψz＝0．45，在增大叶片螺旋升角β的前提下，加入挡煤板的影响效果，求得滚筒的装煤量理论值可达3．59×106mm3/min，比其落煤量3．4×106mm3要大，符合多装煤的理论要求。
3结束语
本文建立了采煤机滚筒装煤量的模型，得出了滚筒装煤量的变化规律，并时获取了最佳的叶片螺旋升角β值。知道了影响滚筒叶片抛煤轴向力的相关因素，以及轴向力的变化规律。在确保关键零部件稳定、可靠的前提下，加大了滚筒叶片的螺旋升角，另外，还加设了挡煤板，大大提高了采煤机的装煤量。
参考文献
[1]薄煤层滚筒式采煤机装煤性能的研究与应用[J].陈崇，高争，姚恩广.煤矿机械.2015（04）
[2]提高薄煤层采煤机装煤效果的措施[J].赵武，张洪雷，陆冬，牛晓明.煤矿机械.2015（06）
[3]采煤机螺旋滚筒装载机理分析[J].曹杨，王灿，薛玉刚.煤矿机械.2015（09）
论文作者:肖焕春
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：滚筒论文; 叶片论文; 煤层论文; 采煤机论文; 螺旋论文; 能力论文; 速度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;