采煤机螺旋叶片截齿配置

1）配置原则:

截齿在滚筒上的布置形式成为截齿配置，截齿配置形式一般根据煤层条件、截割机构的集合参数及运动参数确定，不同的配置形式对采煤机的能量损耗、煤岩体块度、截齿损耗、工作面粉尘以及采煤机的振动等影响不同。因此在设计采煤机螺旋滚筒时，截齿配置一般应遵循以下原则：

A、应使螺旋滚筒上载荷均匀、工作平稳，振动小。为此，应使每条截线上的截齿数量相等，保证同时工作的截齿数基本不变。

B、截割比能耗低，截割效率高。应合理地确定截线距和切割厚度，合理的截线距既能保证相邻截槽间的煤脊呗完全破碎，又能充分利用煤岩体的崩落效应。

C、为减少截割阻力降低单齿受力，提高煤岩体块度，应采用适当的劫持配置方式。

D、在功率一定的情况下，为保证截个机构具有较大的单齿截割力，截齿总数不宜过多，而随着煤岩体硬度的增加而增加。

2）：配置形式：

截齿配置一般常用截齿配置图来表示，它是截齿齿尖所在平面的展开图，用实线表示齿尖的运动轨迹，相邻截线间的距离就是截距。实心黑点表示截齿齿尖的位置，用粗糙实线代表螺旋叶片。截齿配置图不能直接反映出配置的好坏，通常用切削图来评价截齿配置的优劣。切削图是螺旋滚筒在接个过程中，所有参与截割的截齿在工作面上形成的截割槽在水平面上的投影。它直观地反映出螺旋滚筒上截齿的工作顺序、各个截齿截割煤岩体的块度大小、粉尘量的多少、每个截齿上的在和是否均匀、是否有某些截齿在接个过程中过载而个别截齿未被充分利用以及是否有重复截割现象。切削图也是截齿通过最大切削厚度的那个断面留下的痕迹，它的断面形状与煤的块度直接相关。切削图的形状越大、越方正，截煤效果就越好，反之就越差。因此，在截齿配置中尽量使用其形成“方正”的切削断面。

螺旋滚筒上截齿的配置形式，按其产生切削图的形状分为顺序式、棋盘式、畸变式等，畸变式又可分为畸变1式和畸变2式。对于2头螺旋叶片的截齿配置有棋盘式和顺序式两种配置形式；3头螺旋叶片的截齿有畸变1和畸变2和顺序式三种配置形式；4头螺旋叶片的截齿有畸变1、畸变2、棋盘式、顺序式四种配置形式。各种配置形式及其切削图如下：

（a）                  （b）

          （c）                     （d）

              图3-12不同的劫持配置及其切削图

（a）顺序式配置（b）棋盘式配置（c）畸变1配置（d）畸变2配置

3）叶片截齿配置：

不同螺旋头数和不同结构参数的螺旋滚筒，采用一种截齿排列模式，其切削图是相似的。要把被割的煤全部破落下来，必须进行合理的劫持配置。首先合理的选择截距t和切削厚度h，以及他们合理的比值t/h。本次优化设计是以比能耗为优化目标的，其最佳截距为：

当时

当时

式中：-截割实际切削宽度；

       K-考虑煤炭脆弱性程度影响系数，；

       B-脆弱性程度指标。

由前面的计算知h10mm，所以

=1.05×（1.25×50+32+1.2）

=95.7mm≈96mm

实验表明，锥形截齿配置的比扁形截齿减少15%-20%，因为锥形截齿截割煤的崩落角减小。考虑到顶板的压力对煤层压酥程度的影响，为使滚筒受力均匀，可采取变截距滚筒，自煤壁向采空区逐渐增大，其变化范围在（0.85-1.15）。本次优化设计选取顺序式配置方式。