收稿日期:1999-05-01；修订日期:2000-06-20
作者简介：张文涛(1962-)，男，山东新泰人，现在新汶矿业集团公司机电处工作。
张文涛, 张玉冰
(新汶矿业集团股份有限公司机电处，山东新泰271233)
摘 要：介绍了高强高效滚筒的试制过程以及取得了良好使用效果。关键词：高强度；采煤机；滚筒
中图分类号:TD42116+2 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2000)04-0003-03
0 引言
1997年11月，新汶矿业集团良庄矿在4207综采
面使用了一对徐州凯南麦特公司生产的轻A 型滚筒，滚筒直径1400mm ，截深600mm 。4207工作面走向长度770m ，煤层厚度216m ，采高119～219m ，储量35134万t ，工作面夹石厚度最大217m ，最小0103m ，平均0182m ，夹石硬度f =4，该工作面有断层12条，落差最小的015m ，最大为7m ，落差超
过1m 的断层有7条。该综采面装备了无锡厂生产的MG-200W 型采煤机，西北厂生产的SG D -630/180W 刮板机和北京厂生产的ZY 3300-13/33型液压支架。
4207综采面切眼处采高只有119m ，沿工作面
全部斜长却有013～017m 的夹石，开采条件十分恶劣。在类似条件使用普通滚筒时，一个工作面至少损坏一对滚筒，截齿、齿座的损失更是惊人，截齿消耗达到每万t 200把以上，齿座脱落的也很多，需经常焊接修补(采取特殊措施)。 在实际生产过程中，除落差7m 的断层搬移工作面下部48架支架安装于新切眼外，其余断层均强行通过，采煤过程中，岩石含量达到20%～25%。使用凯南麦特滚筒后，采煤机运行平稳，尤其是采硬煤及夹石煤层时，其优越性尤为明显。与使用普通滚筒截齿相比，有以下突出特点:
(1)滚筒强度高，截割岩石能力强。凯南麦特滚筒使用8个多月，累计出煤25万t ，岩石5～7万t ，滚筒未出现开焊和齿座脱落现象，截齿万t 消耗量消耗小于10把。
(2)齿座、齿套、截齿配合方法新颖，工作结构合理且固定可靠。在滚筒工作过程中，截齿在齿套内转动，齿套又在齿座内转动，截齿在点击刨煤的同时，自动磨锐而保持硬质合金头的锋利，截割功率小于普通滚筒且保持稳定。
(3)内喷雾系统优良。良好的内喷雾系统不仅
礼乐治国使截齿散热冷却及时，而且降尘效果好，粉尘浓度比用普通滚筒降低20%，改善了作业环境。
但是，与普通截割滚筒相比，凯南麦特滚筒叶片直径小，在筒毂直径为600mm 的情况下，滚筒叶片高度只有250mm ，比普通滚筒叶片高度小75mm ，滚筒内可以容纳碎煤的空间小，造成循环煤量增加，装煤效果差。特别是当上行采煤时，机道内浮煤较多，推溜略感困难。如果将凯南麦特滚筒用于高档普采，由于推溜器的推移力比液压支架小，推溜将更加困难。 多肽药物1 问题的提出
变电站模型
新汶矿业集团公司是一个依靠老井挖潜实现千万t 产量的大型煤炭企业，矿区煤层地质构造复杂，采场块段小、走向短、断层多，制约了综采设备效能的发挥，全公司只有1个综采工作面，而使用D Y -150和M G -200W 急需两种型号采煤机的高档普
采工作面保持在25～26个，滚筒需用量大，开发适用用于高档普采的强度高、装煤效果好的采煤机截割滚筒，降低截齿消耗成为急需解决的一个课题。
2 高强度滚筒的试制
1998年年初，新汶矿业集团公司在分析各种滚
筒优缺点的基础上，试制成功了采用宽叶片设计和采用镐型截齿，适用于高档普采的T Y1215/8/3Z 型滚筒。211 生产工艺的制定合理科学的生产工艺是产品质量的重要保证，在试制过程中本着“以质量保证为前提，以现有设备为基础，经济与实用相兼顾”的原则制定了如下生产工艺。21111 筒体制作
第19卷第4期2000年8月 煤 炭 技 术Coal Technology
Vol 119,No 14
李瑞海
Aug.,2000
筒体下料→卷筒(外委)→焊接→去应力退火→机加工
该工序的关键环节是去应力退火。由于筒体板材厚、直径小，在卷制和焊接过程中会产生较大的内应力，如果不进行去应力退火，在机加工工序就会因应力的不均衡释放而产生变形。
21112 叶片制作
下料(扇形三片)→点焊成圆→机加工→分解冷压成形
叶片下料采用仿形切割机以保证下料精度。冷压成形时采用两次施压，以适当的压力调整叶片的变形量和弹复量，保证叶片的内外螺旋线与图纸相吻合。 21113 端盘制作
下料(扇形三片)→压制锥盘→焊接成圆→退火→机加工
21114 联接套制作
毛坯浇铸→完全退火→机加工
完全退火工艺一方面消除铸造应力，避免机加工时出现变形；另一方面改善铸件组织，保证机械性能。
21115 齿座制作
下料→模锻成坯→机加工成形→局部渗碳、整体淬火
齿座的渗碳局限在端面和内孔，与端盘和叶片焊接的部位应进行良好的防渗处理，避免因含碳量的提高造成齿座可焊性能的降低。
21116 齿套制作
下料→机加工成型→整体渗碳淬火
21117 截齿制作
下料→锻打成坯→机加工→焊接硬质合金→淬火
21118 组焊成形
筒体、叶片、端盘和联接套组焊→去应力退火→开齿座槽→焊齿座→耐磨层涂焊→试压→截齿、齿套、喷雾咀组装→喷漆入库
齿槽座划线和齿座焊接采用专用平台，一方面保证截线距、截齿分布、截齿安装角度等基本参数符合设计要求；另一方面保证焊接质量，避免使用过程中齿座脱落。
3 试制过程中解决的两个问题
311 齿座焊接裂纹问题
马艺文齿座的最初选材是40Cr，在齿座与端盘及叶片焊接时出现裂纹现象，经分析认为，造成裂纹的因素主要有以下几个方面:
(1)端盘、叶片材料为16Mn，齿座材料为40Cr，成分差别较大，熔池中元素成分的不均匀造成溶池金属结晶温度的差异，增加了焊缝热裂的倾向。
(2)齿座可焊性能较差。40Cr含碳量较高，金属材料的含碳量与其可焊性能成反比，这是因为含碳量增高，金属的淬硬性增加，焊缝中组织转变时产生的应力增大，而且碳与铬容易形成低熔点共晶体，弱化了晶界，从而导致了裂纹的产生。
(3)工艺因素的影响。滚筒组焊时正值冬季，母材与焊缝相比体积大，温度低，熔池心部金属结晶完成之前，边缘金属已快速冷却至塑变温度以下，焊缝心部产生的具大内应力超过了其抗拉强度，也是导致焊缝开裂的一个重要原因。
制砂根据以上分析，采取了以下措施解决了齿座焊接裂纹的问题，同时又满足了齿座的使用条件。
(1)将齿座材料更换为20CrNiMo，这样一方面降低了含碳量，提高了材料的可焊性；另一方面增加了钼的含量可以提高焊缝金属的强度。
(2)焊前对母材进行预热，焊接过程中对焊缝采取一定的保温措施，减小熔池冷却不均匀产生的焊接应力。
(3)齿座内孔和端面进行局部渗碳后整体淬火，一方面保证了齿座与齿套结合部位的高硬度、高耐磨的要求；另一方面避免了施焊部位碳的提高，防止材料可焊性能的降低。
312 叶片成形模固定螺栓的滑扣问题
叶片成形模原设计是采用8条M20的螺栓双帽锁紧固定，由于螺旋叶片在冷压成形的过程中产生较大的切向力，每压制3～5件叶片时便出现螺栓滑扣，上下模错移现象，降低了产品精度和工作效率。为了解决这一问题，设计了专用的卡具，利用金属斜楔抵消叶片成形时的切向力，原有的8条螺栓仅起到垂直固定的作用，不再承受切向力。模具改进后，连续压制螺旋叶片30件，固定螺栓完好如初。
4 T Y1215/8/3Z型滚筒使用效果
T Y1215/8/3Z型采煤机滚筒经国家采煤机械质量监督检验中心按M T/T321-93标准检验合格后，新汶矿业集团公司组织了产品评议，并于1998年6月安装于孙村矿6214高档普采工作面，该面使用
・
4
・ 煤 炭 技 术 2000年
现场斜齿圆柱齿轮螺旋角的测绘方法
纵兆纯1, 刘向东2, 孟繁东3
(11淮北矿业集团机械总厂，安徽淮北235000;21哈尔滨煤矿机械研究所，黑龙江哈尔滨150036;
31鸡西煤矿机械厂，黑龙江鸡西158100)
摘 要：介绍了现场测量斜齿圆柱齿轮螺旋角β的几种方法。关键词：斜齿轮；螺旋角β；齿顶螺旋角βa
中图分类号:TH1321417 文献标识码:A 文章编号:1008-8725(2000)04-0005-02
0 前言
斜齿圆柱齿轮机构正确啮合的条件之一是两齿轮互相啮合轮齿的倾斜方向一致。在实际工作中，经常会遇到更换一件或两件齿轮情况，需要对其进行测绘。在测绘时，应准确确定斜齿圆柱齿轮的分度圆柱螺旋角，应尽量减小测绘误差，保证斜齿圆柱齿轮的传动质量和强度不发生太大的变化。为此，在现场总结以下几种便捷的测绘方法，供同行们参考。
1 测绘齿顶圆螺旋角法
测绘齿顶圆螺旋角βa ，再计算分度圆螺旋角β的方法，对成对更换的斜齿轮，完全可以满足使用要求[1]。111 滚印法
将齿轮端面沿某一直尺在白纸上用力滚动，留下齿痕，对齿痕端面各点连线，选某一齿痕沿齿痕线方
向作延长线(当齿宽较大时不需要)，即可用量角器测得齿顶圆螺旋角βa 。D Y -150型采煤机，滚筒直径1250mm ，截深800mm ，采高118m ，夹石厚度012～015m ，硬度f =5,
煤层倾角15°。截止7月底，共出煤213万t ，矸石0145万t ，截齿及齿套转动灵活，无损坏，截齿旋转点击刨煤，自动磨锐硬质合金刀头，始终保持截齿齿尖锋利。<16mm 内喷雾水道和新型不锈钢喷咀，使喷雾水量大、雾化好，降尘、冷却截齿效果良好。
5 结语
目前，以TY 1215/8/3Z 型为基型的滚筒已经形
成了系列产品，广泛应用于集团公司的各个高档普采工作面，与普通滚筒相比,TY 1215/8/3Z 型滚筒具有强度高，抗冲击好，耐磨损，齿套及截齿固定可靠，安装拆卸方便等优点。而且其采用的等升角(螺旋外缘
升角14°)，变截距(30、34、38三种截距)和尽量增加螺
旋叶片高度(270mm )，提高滚筒叶片直径与筒毂直径的比值的设计结构，增加了滚筒内容碎煤的空间，降低了向滚筒后面带煤的力量，从而减少了循环煤量，不仅提高了截割能力，而且改善了装煤效果。从现场使用来看，装煤效果明显优于凯南麦特滚筒。
T rial -manufacture and application of the high strength
and eff iciency shearer drum
ZHAN G Wen -tao ,ZHAN G Yu -bing
(Mechano -Electro Department ,Xingwen Mining Industry Group Joint -Stock Comp.(ltd ),Xintai 271233,China )
Abstract :The trial -manufacture course and better use result of the high strength and efficiency shearer drum are introduced.
K ey w ords :high strength ;shearer ;drum
收稿日期:2000-03-28；修订日期:2000-06-20
作者简介：纵兆纯(1962-)，男，安徽肖县人，工程师,1985年毕业于中国矿业学院机械系，现在淮北矿业集团机械总厂金一车间任技术主管。
第19卷第4期2000年8月 煤 炭 技 术Coal Technology
Vol 119,No 14
Aug.,2000
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议