煤矿井下大功率紧凑型破碎机设计研究.docx

    煤矿井下大功率紧凑型破碎机设计研究    韩希文摘要：对紧凑型矿用破碎机的尺寸以及参数进行阐述，并对破碎机的壳体、传动系统、破碎滚筒以及冷却降温系统进行具体分析，现场工业实践应用结果表明，设计的破碎机具有较好的应用效果，增加了回采面煤炭运输效率，降低了井下工作人员的劳动强度，有效解决了回采面大块煤炭、矸石的运输问题 关键词：煤矿;破碎机;设计分析 破碎机在矿井回采面起到对大块的煤体、矸石等进行破碎，例如，当回采面出现大块片帮后，需要将大块的煤体通过破碎机破碎之后才能顺利的进行运输[1-2]一般情况下开采高度小于4m的回采面采煤机很少配备有破碎机，在刮板输送机的机头位置安装有破碎机，由于受到设备进料口的尺寸限制不能实现对大块的煤体进行破碎[3-5]需要设计一种结构紧凑的破碎机来实现对回采面大块煤体的破碎，解决矿井生产中面临的问题1破碎机的结构尺寸及参数设计的破碎机结构如图1所示，破碎机整体采用对称结构设计，在设计的破碎机油缸的铰接耳采用两个直径为75mm的插销及辅助螺栓固定在破碎机外壳体之上，在左右边回采工作面进行倒面时，可以方便的将破碎机结构进行拆卸，将其安装到对称位置进行固定。

当矿井开采的煤层条件较为复杂时，为了防止在矸石以及煤块等对破碎机结构的管路或者油缸造成伤害，将破碎机的油缸安装采用倒装方式，也就是将活塞杆体育破碎机机头处的减速机机壳体进行铰接，将缸筒连接到破碎机上在回采面运输机机头上方安装设计的破碎机，具体的控制参数如下：破碎机的破碎功率为300kW，滚筒的中心距离铰接中心距离为1.5m，宽度控制在1.4m以内，破碎机的直径在Im以内2传动系统设计2.1壳体设计破碎机的壳体是整个破碎机系统的支撑骨架，直接影响到设计的破碎机传动可靠性，壳体制作采用的低碳合金进行制作，并控制壳体材料中P、S含量，通过采用后期热处理工艺，使得壳体的抗拉强度、抗压强度以及耐摩擦强度取得较高水平将破碎机的驱动电机与破碎机的滚筒放置在同一侧位置，整体宽度控制在1340mm以内，设备的滚筒中心与铰接中心间距离控制在1520mm，将壳体上设计采用蛇形水槽，以便对整个传动系统进行冷却，并将冷却用水用以破碎机周边的喷雾降尘2.2传动设计采用的破碎机设计功率为300kW，采用一级直击减速跟一级行星减速方式进行減速，设备的总传动比控制为14.25，破碎机的转速为103.5r/min破碎机的离合保护装置安装在破碎机驱动电机的机芯部，通过电机转子、扭矩花键跟传动组件中齿轮花键实现离合功能，对破碎机传动装置动力传递进行控制，当破碎机遭受到加大的冲击作用时，传动系统中离合器的扭矩轴容易在剪切槽位置处出现断裂。

破碎机的行星齿轮主要是由行星轮、太阳轮、行星架、内齿圈等，整个破碎机采用定位销以及螺栓固定在破碎机壳体上，破碎机的动力系统通过太阳轮驱动行星轮带动轴线进行转动，从而带动连接的方榫进行转动破碎机驱动电机扭矩传递采用直齿轮以及行星轮之后传输到破碎机破碎滚筒破碎机的端面密封圈采用的动密封方法，依据方榫套运转带动密封环产生离心作用力及摩擦力，在破碎机的动密封环以及静密封环之间形成油膜在破碎机的行星架上留设有两个储油槽2.3破碎滚筒设计设计采用的破碎滚筒，直径为950mm（从一端齿尖到另一端齿尖），将齿座直接焊接在破碎机滚筒之上，采用的是U47系列的截齿、齿座，具备较强的强度、刚度以及耐磨性并在破碎滚筒中某些固定位置上焊接成网格状的耐磨耗层，提升破碎机滚筒的整体耐磨性以及使用寿命2.4冷却降温及降尘系统为了降低破碎机工作期间传动腔体以及破碎驱动电机的工作温度，将回采面使用的冷却水接通到减压阀以及三通之后分成2路，一路冷却水直通到滚筒破碎机的驱动电机后再通过破碎机外部壳体水冷却管路;设计的另外一冷却水路接入到破碎机内部传动腔中的管式冷却降温器，冷却水经过内部的管式循冷却降温器之后流入到破碎机外部壳体水套之中。

两路冷却谁在壳体水套中进行汇合，后再引出到破碎机外部护罩，用来降低破碎机周边粉尘浓度为了对驱动电机以及壳体水套进行保护，高压冷却水通过减压阀之后压力降低到2-2.5MPa.以便防止由于水压过大导致壳体以及驱动电机出现较大变形，影响到后续驱动电机的拆卸3应用分析将设计的紧凑型破碎机在3608回采面进行应用，破碎机安装在刮板输送机机尾位置，对刮板机运送的大块煤炭进行破碎，回采工作面的开采高度为4.2m，开采期间不时的有片帮片帮发生，运送的煤块最大达到450mm×450mm，大块煤炭经过破碎机后对煤块进行了有效破碎，煤体的有效破碎率达到95%以上，避免了采用人工方式对大块煤块进行破碎，增强了回采面煤炭的运送效率，为矿井高效生产以及煤炭的运送创造了一定的有利条件4总结文中阐述分析了煤矿用紧凑型破碎机的没计参数，并对破碎机的壳体、传动系统、破碎滚筒以及冷却降温系统进行具体分析，最后在3608回采面进行工业应用，结果表明，设计的紧凑型破碎机具有显著的应用成果，有效解决了回采面开采过程中大块煤炭及矸石破碎机运输问题Reference：[1]祁灵通，赵强，大采高工作面刮板转载机和破碎机的改造设计[J].机械工程与自动化，2018（06）：126-127.[2]徐青峰，基于PLC.技术的破碎机自控系统研究设计[J].机电工程技术，201 8，47（11）：57-59.[3]李占福，李昆塬，童昕，凌静秀.双齿辊破碎机综合破碎性能研究[J].煤矿机械，2018（11）：37-40.[4]卓荣明.大型破碎机锤头复合制作工艺[J].煤矿机械，201 8，39（10）：96-97.[5]冯俊优，半移动式破碎站在原煤运输中的应用[J].科学技术创新，2018（27）：138-139.  -全文完-。