[科普中国]-钻削式采煤机

以钻削头为主要 工作机构的采煤机。用于开采缓斜长壁薄煤层，适用于 截割硬煤，具有出煤块度大、产生粉尘少等优点，但机 身长、结构复杂、调高范围小和不能自开切口。

释义以钻削头为主要 工作机构的采煤机。用于开采缓斜长壁薄煤层，适用于 截割硬煤，具有出煤块度大、产生粉尘少等优点，但机 身长、结构复杂、调高范围小和不能自开切口。

基本结构由截割部、行走部、电动机和辅助装置 组成。截割部包括工作机构及其机械传动装置。行走部 包括行走机构、调速系统和机械传动装置。

钻削头是主要工作机构，分为单环形和多环形两 种。单环形钻削头的环形体端头焊有呈不同倾角的齿 座，并装有截齿，钻削头转动时截齿在煤体上截割出一 定宽度的环形截槽。当截槽达到一定深度，安装在环形 体内壁和底部的截齿将环形截槽内的柱状煤破碎成块 状，煤块从环形体两侧的装煤口抛向工作面输送机。由 于钻削头的直径是固定的，不能适应采高的变化，以及 四角的弧形煤需要清除，因此，常常辅以顶截盘、底截 盘、立截盘等辅助工作机构。顶截盘可升降，立截盘可 摆动以适应采高的变化。多环形钻削头有同心多环和 不同心多环两种。同心多环钻削头的结构与单环形类 似，只是外环形成的柱状煤通过内环的截齿破碎。不同 心多环钻削头的截齿在钻削头上按径向布置。相邻两 钻削头的工作区域有一部分是重叠的，上下弧形煤由 辅助工作机构削平。装煤机构是一条装有装煤刮板的 闭合铰接链，它一般兼有辅助工作机构的功能。机械传 动装置按钻削头和辅助工作机构所要求的截割速度和 运动方向传递电动机的动力，一般都采用齿轮传动，不 能变速。行走机构过去用链牵引，现代采用无链牵引。 调速系统一般采用液压传动，使牵引速度能够在工作 过程中调节。机械传动装置根据所要求的牵引速度和 运动方向传递动力，一般都采用齿轮传动。电动机为箱 形结构，两端出轴，分别驱动截割部和行走部，并用连 接螺栓把三者固定成一体。现代单环形钻削式采煤机 的电动机功率为200kW，最大牵引速度7.3m/min，牵 引力300kN。

简史单环形钻削式采煤机于20世纪50年代初 出现于英国，由于其本身的缺点，始终没有获得大面积 推广。多环形钻削式采煤机在美国和前苏联都曾研制 和使用过，现已淘汰。1

工作原理该机靠4个滑靴骑在工作面刮板输送机上工作，靠煤壁侧的两个滑靴支撑在输送机的铲煤板上，靠采空侧的两个滑靴支撑在输送机的槽帮上，并起导向作用，使采煤机不致脱离销轨。牵引传动部的13齿链轮与安装在中部槽上的销排相啮合，为采煤机行走提供动力。截割部安装在主机架两端，由摇臂和截割滚筒组成，摇臂将动力传递给截割滚筒，驱动滚筒旋转，实现采煤机的落煤和装煤。电气控制系统采用工业可编程控制器，监测系统采用工控计算机，传动系统采用自回馈制动变频器，显示系统采用6英寸真彩液晶屏，操作系统采用遥控器。2

故障维修由于采煤机是以旋转工作机构破煤，运行环境较为恶劣，受力较大，常会出现传动部位零部件的机械磨损，如采煤机伸缩筒轴承位磨损、采煤机减速机箱体内孔轴承室磨损、采煤机铰接销孔冲击磨损、采煤机滚筒煤截齿齿座内孔磨损等。

出现上述问题后，企业传统解决办法是补焊或刷镀后机加工修复，但两者均存在一定弊端：补焊高温产生的热应力无法完全消除，易造成材质损伤，导致部件出现弯曲或断裂；而电刷镀受涂层厚度限制，容易剥落，且以上两种方法都是用金属修复金属，无法改变“硬对硬”的配合关系，在各力综合作用下，仍会造成再次磨损。当代西方国家针对以上问题多使用高分子复合材料的修复方法，而应用较多的有美嘉华技术体系，其具有超强的粘着力，优异的抗压强度等综合性能，可免拆卸免机加工。既无补焊热应力影响，修复厚度也不受限制，同时产品所具有的金属材料不具备的退让性，可吸收设备的冲击震动，避免再次磨损的可能，并大大延长设备部件的使用寿命，为企业节省大量的停机时间。在国内针对采煤机故障的维修中，也逐步取代了传统的维修方法。3

行业情况发展企业近年来，我国采煤机械产业发展迅猛，截止2010年全国采煤机械生产企业已多达24家，产销量约800多台，产能达到1500台左右。从国内煤机竞争态势来看，我国煤机制造企业受计划经济时代影响发展缓慢，不仅技术水平较低，而且产品单一。虽然近年技术提升很快，但是与国外煤机巨头相比，我国煤机装备整机的可靠性和稳定性仍然不强，缺乏行业的顶尖品牌，在资金实力和技术研发能力上与国际先进水平还有一段差距，在露天煤矿采掘设备的生产方面与国外差距较大，大而不强是我国煤机行业当前的真实写照。

产业竞争优化当前我国煤机产能过剩的整体态势已经形成，产品竞争必然转向品牌竞争，推动国内煤机行业的兼并重组，从而做强品牌是我国煤机企业实现突围的必然之举。为此，国家需要在政策等方面加强引导，从而推动我国尽快淘汰落后产能，实现煤机产业的健康发展。中国煤炭行业实施的资源整合、大集团战略尤其是13个煤炭基地的建设，对煤机行业打造品牌、产品升级换代等将产生巨大的推动作用。这些措施在提供巨大市场机遇的同时，也会促进整个煤机行业市场的重新洗牌。目前煤炭行业机械化率约70%，但综采率比较低，约为44%，而世界国家的煤炭综采率超过80%，甚至达100%，煤炭行业的综采化还有很大的空间。

本词条内容贡献者为:

曹慧慧 - 副教授 - 中国矿业大学