MG300/710采煤機水系統(tǒng)設(shè)計與研究

許　偉　胡延麗（北方重工集團有限公司，遼寧　沈陽　110141）

MG300/710采煤機水系統(tǒng)設(shè)計與研究

許偉胡延麗
（北方重工集團有限公司，遼寧沈陽110141）

摘要：本文主要介紹了采煤機水系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)及功能、并針對水系統(tǒng)存在的問題進行了改進設(shè)計，優(yōu)化了水系統(tǒng)的設(shè)計，從而提高了機器的可靠性，延長機器的使用壽命。

關(guān)鍵詞：采煤機；噴霧；冷卻

一、水系統(tǒng)的概述

水系統(tǒng)又叫冷卻噴霧系統(tǒng)，由冷卻和噴霧降塵兩部分組成。采煤機在井下運行中，電機及液壓系統(tǒng)持續(xù)工作，產(chǎn)生大量熱量，導致電機和液壓油箱溫度過高，從而影響整機的正常運行，因此冷卻系統(tǒng)在設(shè)計中至關(guān)重要。采煤機連續(xù)工作時間較長，將煤體破碎，產(chǎn)生了大量的煤塵，造成工作面能見度低，環(huán)境惡劣；隨著空氣中煤塵濃度的增加，大大提高了發(fā)生瓦斯煤塵爆炸等重大事故的幾率，因此采煤機中必須有降塵。

二、MG300/710采煤機水系統(tǒng)設(shè)計原理及各部分介紹

1工作原理

冷卻噴霧系統(tǒng)由水泵（用戶自備）、主水閥、主電動機冷卻水套、左右搖臂冷卻水套、水管、接頭和噴嘴等組成，如圖1所示。壓力水源是由泵站水泵提供的。從水泵來的冷卻水主要分為兩路，一路是內(nèi)噴霧不經(jīng)過減壓，直接從滾筒上的噴嘴噴出。另一路是冷卻水外噴霧。通過減壓閥將水壓降至2MPa，然后經(jīng)過分水閥將冷卻水分配到各電機冷卻水套，最終冷卻水從牽引箱上的噴嘴噴出，起到滅塵作用。調(diào)整噴嘴安裝角度，確保水霧噴到煤壁上。調(diào)試時可通過調(diào)整分水閥上的閥桿，控制分配水量，同時保證噴霧效果。

2水系統(tǒng)冷卻功能的介紹

采煤機在工作過程中離不開冷卻水，如采煤機的拖動電動機、油箱溫度的控制以及截齒過熱的控制。冷卻功能是由冷卻水實現(xiàn)的。讓噴霧水首先流過需要冷卻的部件，實現(xiàn)冷卻功能，然后再被送到噴霧系統(tǒng)中，實現(xiàn)噴霧功能。截齒的冷卻，水從截齒前面的噴嘴噴出，在滅塵的同時也使截齒得到良好的冷卻。實踐表明，經(jīng)過冷卻的截齒的耐磨性相對較好。

3內(nèi)外噴霧功能的介紹為了提高采煤機的降塵效果，采用內(nèi)、外噴霧相結(jié)合的方式。內(nèi)噴霧，就是壓力水流經(jīng)滾筒軸的中心孔道，從安裝在滾筒上的許多噴嘴噴出水霧的降塵方式。內(nèi)噴霧靠近截齒，有利于將煤塵消除在產(chǎn)生的過程中，并能抑制煤塵的擴散，因而降塵效果較好。外噴霧，就是各部件的冷卻水由安裝在搖臂上的一組噴嘴和牽引箱上的兩組噴霧的以霧狀噴射出去，從而達到降塵效果。

4水系統(tǒng)流量及水壓力的選擇

（1）流量的選擇

采煤機冷卻噴霧水流量的確定主要根據(jù)各電機及冷卻水套所需冷卻水量和滾筒上的噴嘴數(shù)量來確定，所以型號不同的采煤機，其所需水量也不盡相同。因此根據(jù)各電機冷卻水量和滾筒上的噴嘴數(shù)量，我們確定MG300/710采煤機的冷卻噴霧水流量為400l/min。

（2）水壓力的選擇

截煤時必須噴霧降塵，一般的內(nèi)噴霧壓力不得小于2MPa，外噴霧壓力不得小于1.5MPa，噴霧流量應(yīng)與機型相匹配。如果內(nèi)噴霧壓力不能正常工作，外噴霧壓力不得小于4MPa。根據(jù)采煤機的設(shè)計經(jīng)驗，結(jié)合電機水壓力和噴霧效果，MG300/710采煤機內(nèi)外噴霧的壓力分別確定為4MPa和2MPa。

圖1

三、采煤機水系統(tǒng)在實際應(yīng)用中存在的問題及解決方法

1水系統(tǒng)在工作當中存在的問題

從實際應(yīng)用的情況來看，水系統(tǒng)存在著一定的問題有待解決。

首先內(nèi)噴霧的效果不夠理想，原因有二：一是噴霧用水雜質(zhì)較多，易堵塞噴嘴；二是滾筒水路加工復(fù)雜，常有鐵屑堵塞水道。對此我們加強水質(zhì)過濾，經(jīng)常檢查水系統(tǒng)，及時更換過濾器及噴嘴。認真清理滾筒內(nèi)水道，必要時采用高壓水清洗。

其次是水的泄露問題。由于水的粘度比較低，因此對其密封要求也比較高。對此我們的設(shè)計進行了改善；為了提高水系統(tǒng)的噴霧效果，我們針對零件的加工工藝進行分析，提高了各部分零件的加工精度和配合精度，保證密封面的精度；密封件的選取，采用寶色霞板的密封件，使用效果較好。

還有，就是各部件的防銹問題。由于介質(zhì)是水，所以對各部件的防銹要求比較高，除鍍鋅鈍化外，各別重要部件要求采用不銹鋼材料。如主水閥，我們采用的材料是1Cr18Ni9Ti。試驗證明其防銹效果比較理想。

結(jié)語

采煤機水系統(tǒng)雖然是整個采煤機的一個輔助裝置，但其作用不容忽視。采煤機水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，不僅提高了機器的可靠性，延長機器的使用壽命，同時改善了工作環(huán)境，為煤礦的安全生產(chǎn)起到一定的作用。

參考文獻

[1]李貴軒.采煤機設(shè)計[M].阜新礦業(yè)學院，1992.

中圖分類號：TD42

文獻標識碼：A

作者簡介：許偉，遼寧撫順人，沈陽工學院畢業(yè)，在遼寧省沈陽市北方重工集團有限公司從事設(shè)計工作。