摘 要：分析现有薄煤层电牵引采煤机的结构特点，介绍MG200/448-BMD型薄煤层电牵引采煤机的结构特点及在矿井中的应用情况，从而证明该采煤机技术性能先进，总体结构简单可靠，能适应于≤1m的薄煤层开采，显示了新一代大功率薄煤层采煤机的突出优越性。为今后我国薄煤层采煤机的研制工作提供一种新的思路。

关键词：薄煤层；采煤机；电牵引

引言

由于受技术和煤的赋存条件的限制，厚度小1m的薄煤层主要采用人工炮采，而且，开采速度慢，丢薄采厚的状况严重，造成采储比例失调，资源丢失严重，严重影响矿井的生产效益。目前国内使用的薄煤层采煤机，采高下限基本上都大于1.1m（上限为2m）。因此，研制新型大功率薄煤层采煤机，实现采高≤1 m的薄煤层机械化开采已成为当务之急。

1 現有薄煤层电牵引采煤机的结构特点

1.1 机身布置方式

（1）悬臂方式和爬底板方式布置的薄煤层采煤机，机身位于机道内。前者在整机受力上较难保持平衡；后者虽然在机道内增加了辅助浮动支撑，但对底板适应性差。

（2）骑输送机方式的薄煤层采煤机，机身位于输送机上方，稳定性和适应性较好，但有机面高度、机身厚度与过煤空间三者之间的矛盾。若截割电机安装在机身上，无论采用横向布置还是纵向布置，都存在结构复杂、维护不便等问题。若将截割电机安装在摇臂，通常都采用横向布置，如放置在采空区一侧，受输送机槽帮的影响，摇臂下沉量、过煤空间难以保证；如放置在煤壁一侧，则对割煤工艺、顶底板要求较高。因此，对于新型大功率薄煤层采煤机，必须解决采煤机机身的结构布置问题。

1.2 牵引形式的布置方式

目前中厚煤层采煤机普遍采用的内牵引方式较为安全可靠。可考虑通过降低销排中心高度，采用齿轮-销轨牵引方式，以满足薄煤层采煤机的发展要求。

1.3 薄煤层电牵引采煤机电控的布置方式

目前常用的方式为在机身上布置电气调速装置，但占用空间大，不适合薄煤层采煤机结构布置。为尽可能地缩短采煤机机身、降低机面高度，新型薄煤层电牵引采煤机采用非机载电控方式。

2 新型薄煤层电牵引采煤机的研制

2.1 MG200/448-BWD型采煤机基本参数

2.2 MG200/448-BWD型采煤机结构特点

2.2.1 整机结构布置特点

该薄煤层采煤机实现了机身厚度、过煤空间与机面高度三者的优化布置（如图1）；充分利用了输送机铲板及煤壁槽帮上方的空间来布置截割电机，降低了电机厚度对机身厚度、过煤空间等的影响。采煤机总体结构采用了截割电机和牵引电机横向布置的布置方式，各部件相对独立，维护方便。

1-左、右截割部；2-主机体（左、右牵引箱、电控箱）

2.2.2 采煤机整机结构特点

（1）采用电机横向布置，取消了螺旋伞齿传动，整机结构紧凑；

（2）机身部分为框架结构，采用两体对接式，采煤机的截割阻力、牵引阻力、调高阻力、侧向阻力等都由框架平衡，整体刚性好，无大部件间的对接松动问题；

（3）配套刮板输送机销排反向布置于槽帮侧面，降低了销排的中心高度，为导向滑靴等留出了空间。采煤机牵引部输出轴上安装的摆线行走轮直接与销排啮合，以保证机面高度<598mm；

（4）主机壳体外形采用梯形设计，具有较大的过煤空间，能够很好地适应煤层厚度的变化。

2.2.3 截割部的结构特点

（1）截割电机横向固定于摇臂内可从采空区抽出，容易更换，方便维修；

（2）摇臂采用电机扭矩轴离合，既可减化结构设计，又可以使摇臂得到机械过载保护；

（3）采用行星机构前置设计，避免承受滚筒产生的弯矩及轴向力，行星传动机构设计紧凑，行星轮内选用满圆柱滚子轴承，承载力大；

（4）输出轴与滚筒采用花键联接，花键两端采用挡环轴向受力结构，联接可靠性大大提高，同时加大了滚筒叶片高度，从而提升收煤效果。

2.2.4 牵引部结构特点

（1）采用两级NGW型三行星、四行星减速机构，增大牵引力已适用于煤层倾角的变化；

（2）采用过轴输出牵引扭矩设计，增大过煤截面，保证落煤运输。

《未安装滚筒》

2.2.5 电控系统的特点

（1）采用变频调速控制箱机外载设计，使采煤机机身相对变短，适应薄煤层起伏条件；

（2）采用多电机横向布置，增大截割及牵引功率，从而满足薄煤层煤质硬、倾角大的赋存条件；

（3）采用四象限设计可根据生产的需要实现采煤机加速减速或停止，尤其在工作面倾角较大时，在机器可能下滑的情况下，采煤机能按要求以给定的速度向下运行；

（4）采用PLC控制、GOT显示系统、单点启动、多点操作，可离机控制，为无人综采工作奠定基础。

2.2.6 采煤机传动系统特点

首先保证在有限的空间内布置传动系统，同时按等强度和等寿命原则设计零部件，完善装拆工艺，满足薄煤层采煤机的要求。

2.3 齿轮材料及壳体工艺

行星轮、太阳轮等直齿圆柱齿轮材料采用18Cr2Ni4WA优质合金钢，采用凸头大圆角留磨滚刀加工，齿面渗碳淬火磨齿工艺，并经齿面强化喷丸处理。内齿圈材料采用42CrMo，插齿加工后做深层氮化处理。采煤机壳体等大部件采用铸造合金钢，关键零部件采用数控加工中心、数控镗铣床等高精度机床加工。且大部件安装完毕后，均进行加载试验，以确保整机性能。

2.4 轴承选择

为防止因轴承内外圈温差，造成游隙减少导致滚动体挤死、轴承过早失效，采用进口耐高温的钢保持架、c3游隙的高额定动截荷的轴承。

3 结束语

新型薄煤层电牵引采煤机总体结构设计合理，关键零部件技术、结构、制造工艺等能够满足现场复杂使用条件，具有很好的适应性，是实现薄煤层高产高效综合机械化开采的重要设备，目前已在国内10多个矿区成功应用，具有很好的使用和推广价值。

参考文献

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作者简介：崔杰良（1976.04-），男（汉），2010年毕业于辽宁工程技术大学机械工程及自动化专业，现在黑龙江省龙煤集团双鸭山分公司东荣二矿从事矿山机电工作