[發明專利]一種用于截割夾矸煤巖的采煤機螺旋滾筒

有效

• 申請號: 201710164659.4
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN106640067B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 趙麗娟;田震;史百勝;劉旭南;張美晨;周文潮;聞首杰
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21C25/10
• 分類號: E21C25/10
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 崔蘭蒔

本發明提供一種用于截割夾矸煤巖的采煤機螺旋滾筒，包括筒體、焊接在筒體內的筒轂和焊接在筒體外部一端的端盤，所述筒體的內筒壁為圓柱面結構、外筒壁為圓錐面結構，靠近端盤側直徑大、采空側直徑小，其上焊接有變螺旋升角螺旋葉片，所述變螺旋升角螺旋葉片沿螺旋方向設有交替排列的刀型截齒和鎬型截齒；所述端盤上設有鎬型截齒。所述刀型截齒和所述鎬型截齒交替排列，其中刀型截齒對煤壁剪切式截割、鎬型截齒對煤壁實現擠壓式破碎，該種排列方式能充分利用煤巖抗拉能力較小的特點，極大的提高螺旋滾筒的破煤巖能力，采用變外徑筒體與變螺旋升角的螺旋葉片相互配合，可極大地提高螺旋滾筒的裝煤效率。

技術領域：

本發明涉及一種采煤機螺旋滾筒，尤其適用于復雜賦存條件下富含夾矸和硬質包裹體的薄煤層的開采。

背景技術：

滾筒式采煤機對煤層條件有較強的適應性，且三機配套后能極大提升煤炭生產機械化及自動化程度，同時煤炭生產能力、生產效率也能得到明顯提高，使得其在我國的薄煤層機械化開采中應用范圍較廣。螺旋滾筒是采煤機的關鍵部件，提高螺旋滾筒的截割能力對提高我國薄煤層機械化生產程度、實現我國煤礦開采的高產高效而言具有重要意義。現有的采煤機所配套的螺旋滾筒在截割賦存條件復雜的煤層尤其是富含夾矸和硬質包裹體煤層時，截割性能和裝煤性能較差，當煤層中含有夾矸和硬質包裹體時，螺旋滾筒無法對上述煤層的有效截割，截齒受力較大，極易發生丟齒或斷齒的情況；同時，破碎后的煤、巖塊體在螺旋葉片的作用下也不能有效的裝運到刮板輸送機上，裝煤效果不理想。

發明內容：

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種截割性能好、裝煤效率高的用于截割夾矸煤巖的采煤機螺旋滾筒。

本發明采用如下技術方案：提供一種用于截割夾矸煤巖的采煤機螺旋滾筒，包括筒體、焊接在筒體內的筒轂和焊接在筒體外部一端的端盤，所述筒體的內筒壁為圓柱面結構、外筒壁為圓錐面結構，靠近端盤側直徑大、采空側直徑小，其上焊接有變螺旋升角螺旋葉片，所述變螺旋升角螺旋葉片沿螺旋方向設有交替排列的刀型截齒和鎬型截齒；所述端盤上設有安裝角均為45°的多個鎬型截齒。

所述外筒壁形成的半錐角的取值范圍為2°～4°。

所述變螺旋升角螺旋葉片從靠近端盤側的頭部到靠近采空側的尾部螺旋升角逐漸增大，其變化范圍為10°～16°。

所述端盤的鎬型截齒為10個，在所述端盤上定義五條截線，依次為在端盤厚度方向上從端盤外邊緣到端盤內邊緣的第一截線、第二截線、第三截線、第四截線和第五截線，所述第一截線上有4個鎬型截齒，所述第二截線和所述第三截線上各有2個鎬型截齒，所述第四截線和所述第五截線上各有1個鎬型截齒，從所述第一截線到所述第五截線上鎬型截齒的傾斜角度逐漸降低，由15°逐漸降低至5°。

所述變螺旋升角螺旋葉片的尾部焊接有耐磨塊。

由上述技術方案可知，本發明與現有技術相比，具有如下優點：

(1)所述變螺旋升角螺旋葉片沿螺旋方向設有交替排列的刀型截齒和鎬型截齒，其中刀型截齒對煤壁剪切式截割、鎬型截齒對煤壁實現擠壓式破碎，該種排列方式能充分利用煤巖抗拉能力較小的特點，極大的提高螺旋滾筒的破煤巖能力，尤其是截割富含夾矸和硬質包裹體煤層的能力；

(2)所述筒體采用變直徑的錐形結構，能夠有效避免破碎后的煤巖在筒體與變螺旋升角螺旋葉片包絡區域內堆積，加快煤巖塊的流出；同時所述變螺旋升角螺旋葉片從靠近端盤側的頭部到靠近采空側的尾部的螺旋升角在10°～16°范圍內逐漸增大，進一步增大螺旋滾筒采空側的流動空間，采用變直徑筒體與變螺旋升角的螺旋葉片相互配合，能夠極大地提高螺旋滾筒的裝煤效率；其中所述筒體采用一體化錐形結構，即筒體的內筒壁為圓柱面結構、外筒壁為圓錐面結構，所述外筒壁形成的半錐角的取值范圍為2°～4°，可以避免角度過大導致的端盤側破碎后的煤巖塊流動區域變小以及螺旋滾筒受力不均的現象，有效提高了螺旋滾筒的裝煤能力，保證了螺旋滾筒在截割過程中的受力平衡，同時，小錐角一體化筒體的加工方便，制作成本低，結構強度高。