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930采煤机机械说明书
产品说明书
MG400/930-WD交流电牵引采煤机
太原矿山机器集团有限公司
2008年十二月
第一章整机概述
1.机器型号
MG400/930-WD交流电牵引采煤机是一种多电机驱动、横向抽屉式布置，采用机载式交流变频调速装置的新型电牵引采煤机。
该采煤机型号：
MG400/930-WD
型号含义：
M——采煤机
G——滚筒式
400/930——截割电机功率/装机总功率（kW）
WD——无链电牵引
2.机器用途
MG400/930-WD交流电牵引采煤机适用于较倾斜、中硬煤层长壁式综采工作面，采高范围为2~3.5米（根据配置可以改变采高）。
可在周围空气中的甲烷、煤尘、硫化物、二氧化碳等不超过《煤矿安全规程》中所规定的安全含量的矿井中使用；该电气系统应用两台DTC变频器采用光缆通讯技术，一拖一的牵引方式。
该机主要与工作面输送机、液压支架、皮带运输机等配套使用，可实现采、装、运的机械化，达到综采的高产高效。
该采煤机是具有良好可靠性，并能满足高产高效工作面要求的一种新机型。
3.采煤机的组成
采煤机由左、右摇臂，左、右滚筒，牵引传动箱，外牵引，泵站，牵引电机调速装置，高压控制箱，调高油缸，主机架，辅助部件，电器系统及附件等部件组成。
见图1-1电牵引采煤机。
采煤机端面及与工作面运输机配套尺寸见图1-2采煤机端面配套图。
1.摇臂2.外牵引3.牵引传动箱4.泵站5.辅助部件6.牵引电机调速装置7.高压控制箱8.主机架9.螺旋滚筒10.调高油缸11.电器系统及附件图
图2-1MG400/930-WD交流电牵引采煤机
图1-2MG400/930-WD交流电牵引采煤机端面图
4.采煤机的特点
采煤机主要特点是总体结构为多电机横向布置，牵引方式为机载式交流变频调速--销轨式无链牵引，电源电压为3300伏，采用单电缆供电，以计算机操作、控制并能中文显示运行状态、故障检测。
下面是该机型一些与其它机型不同之处以及其本身的特点：
4.1主机架为整体或分体框架式铸焊结构，其强度大、刚性好，各部件的安装均可单独进行，部件间没有动力传递和连接，该机上所有切割反力、牵引力、采煤机的限位、导向作用力均由主机架承受。
4.2摇臂为悬挂铰接与主机架相联接，无回转轴承及齿轮啮合环节，摇臂功率大，输出轴转速低。
4.3牵引采用销排式无链牵引系统，牵引力大，工作平稳可靠，使采煤机能适应底板起伏较大的工作面。
4.4采用镐型截齿强力滚筒，减少了截齿的消耗，提高了滚筒的使用寿命，并且提高块煤率。
4.5采煤机电源电压等级为3300伏，单电缆供电。
4.6采用机载式交流变频调速系统，提高了牵引速度和牵引力。
4.7采用计算机控制，系统简单可靠，对运行状态随时检测显示，显示内容全部中文显示，适应国内煤矿使用。
4.8液压系统和水路系统的主要元件都是集中在集成块上，管路连接点少，维护简单。
5.采煤机的技术特征
序号
名称
参数
1
采高范围m
2.0～3.5
2
机面高度mm
1579
3
适应煤层倾角
≤25°
4
适应煤层硬度
f≤4
5
装机总功率kW
930
6
供电源电压V
3300
7
摇臂长度mm
2168
8
摇臂摆角
上摆角度（°）
31.14°
下摆角度（°）
22.88°
9
截
割
电
机
功率kW
2×400
转速r/min
1480
电压V
3300
冷却方式
水冷
10
滚筒转速r/min
32.7
11
截割速度m/s
3.1
12
滚筒直径mm
1800
13
滚筒截深mm
800
14
喷雾方式
内、外喷雾
15
牵引形式
交流变频无级调速
16
频率范围Hz
1.6～50～84
17
牵引传动比
310.5
18
牵
引
电
机
功率kW
2×55
转速r/min
0～1472～2455
电压V
380
冷却方式
水冷
19
牵引速度m/min
0～7.7～12.8
20
牵引力kN
750～450
21
牵引中心距mm
6325
22
摇臂回转中心距mm
7875
23
摇臂水平时最大长度mm
12211
24
主机架长度mm（两段）
8125
25
泵
站
电
机
功率kW
20
转速r/min
1465
电压V
3300
冷却方式
水冷
26
调高泵额定压力MPa
20
27
调高泵排量ml/r
25
28
制动器压力MPa
2
29
最大卧底量mm
260
30
总重kg
54000
31
整机外形尺寸（长×宽×高）mm
14011×2188×1580
第二章摇臂
1.摇臂的作用
1.1分别由二台400KW交流电机驱动，将动力传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋转。
1.2减速,以适应滚筒的截割要求。
1.3为适应采煤机采高的要求，摇臂的升降使截割滚筒保持在适当的工作位置，摇臂的动作范围受到调高油缸的行程和提升托架半径的支配。
2.规格与性能
名称
单位
数值或说明
备注
电动机
（防爆型）
功率
kW
400
转速
r/min
1480
电压
V
3300
电流
A
182
冷却水流量
m3/h
2.1
冷却水压力
MPa
2
输出轴
传动比
变速齿轮
齿数
36/33
i1=37.93
39/30
i2=45.2
41/28
i3=50.915
输出轴转速
（i1）r/min
39
（i2）r/min
32.74
（i3）r/min
29.06
润滑方式
飞溅式
齿轮油型号
中极压工业齿轮油N320
喷雾方式
内、外喷雾
外型尺寸
mm
2730×2200×1040
机器重量
kg
7990
3.机器的外形图（如图2-1）
4.工作原理与结构特征
4.1概述
该摇臂安装于采煤机的两端，分别由两台交流电机驱动与主机架铰接，摇臂有左、右之分，但除提升托架及电机护罩外，其余零件可以互换使用，截割电机横向布置在摇臂的尾部，它通过摇臂传动系统减速后将动力传递给截割滚筒，驱动截割滚筒旋转。
摇臂的升降由调高油缸的行程来控制。
4.2传动系统（如图2-2）
由安装在摇臂端部的交流电机（A）的动力通过与电机输出轴联接的第一传动轴（B）带动与第一传动轴用花键联接的变速齿轮（C），变速齿轮（C）带动变速齿轮（D），变速齿轮（D）通过与之联接的齿轮轴（E）传递给一系列惰轮（F）、（G）、（H），把动力传递给双行星减速装置的太阳轮（I），通过太阳轮（I）上齿轮传递给安装在行星架（N）上的3个行星齿轮（J），行星齿轮（J）又与一个固定的内齿轮（K）相啮合，这样就带动行星架（N）转动，行星架（N）上的齿又传动第二级行星减速机构，行星架（N）上的齿带动安装于二级行星架（O）上的二级行星齿轮（M），行星齿轮（M）又与固定的内齿轮（L）相啮合，这样就带动二级行星架（O）转动，滚筒座（P）用花键连接在二级行星架（O）上，行星架（O）的转动就带动滚筒座旋转。
滚筒是通过本身的锥形法兰结构安装在摇臂的滚筒座上。
4.3离合操作系统（如图2-3见电机图）
图2-1摇臂外型图
图2-3
电机选用400KW交流电机，在电机的采空侧端部安装有离合装置，通过操作离合手柄
（1）可以使滚筒转动或停止（如图所示）。
拉出离合手柄
（1）可以使电机输出轴
（2）脱离与第一传动轴的啮合，而推进离合手柄
（1）可以使电机输出轴
（2）与第一传动轴进入啮合，从而将电机的动力传递给摇臂。
截割滚筒离合手柄操作：
拉离合手柄使其脱离滚筒；
推离合手柄会使其与滚筒相连；
要连接截割滚筒，首先通电驱动采煤机，然后切断电源，直到电机轴减慢速度近似静止时即可连接滚筒。
要脱离滚筒必须使电机静止不动。
注意事项：
在电机转速过快时，连接或脱离截割滚筒会对电机轴造成严重损伤。
万一摇臂电机失速可使用隔离开关，并且在重新启动采煤机前使电机与滚筒脱离。
重新启动时，在连接滚筒前，用牵引控制，应使采煤机越过障碍物。
若不遵循上述步骤，很可能会损坏电机。
4.4摇臂输出速度的选择
可以通过更换一对变速齿轮（C）、（D）获得三种不同的输出转速。
序号
齿数比
输出轴传动比
输出轴转速
Ⅰ
36/33
37.93
39
Ⅱ
39/30
45.2
32.74
Ⅲ
41/28
50.95
29.06
4.5截齿喷雾系统（如图2-4）
图2-4
供水系统将水送到摇臂上安装的配水块
（1），水通过采空区一侧的管子
（2）进入，再经过摇臂中心的管子到摇臂采煤工作面侧的配水块上，水从这里分布到滚筒壳里，流入滚筒的每条叶片中，最后水由截齿前的喷咀喷出。
只要水的压力和流量符合要求，那么喷雾的效果完全有效。
4.6冷却系统
应检查喷雾灭尘系统以确保能正常使用。
应全面检查供水系统有无泄漏、阻塞以确保采煤机供水水压和流量正常。
4.6.1电机的冷却
为了保证电动机的冷却，冷却水的流量不少于2.1m3/h，为了保证电动机的水套不致破裂，同时也防止摇臂的密封处因水的压力过高而渗漏，所以水的压力必须调定在2MPa，不大于2MPa。
4.6.2摇臂齿轮箱油冷却系统
由于摇臂齿轮箱内齿轮转速较高，因而油温温升也较高，故该摇臂在低速腔装有油冷却器，来降低油温。
5.注油（如图2-5）
图2-5
在摇臂处于水平位置时,通过注油接头
（1）注入中极压工业齿轮油N320，注到油位窗口
（2）的1/2~2/3为止。
注意：
如果要用摇臂最高处的孔去加油，必须对油进行过滤，以免杂质进入损坏零件。
每次截割前应检查所有部件,确保润滑液在指定位置。
如有必要填加润滑液至正常水平。
否则会引起过热和过度磨损，从而导致损伤，应检查是否有可见性漏油或耗油过大，如立即汇报给维修人员。
6.摇臂的安装调整和试运转
6.1试运转
本部件在与其它部件组装前必须按M129.1.00SC试车方案的要求,经检验合格。
6.2摇臂的安装（图2-6）
图2-6
6.2.1与主机架的连接
摇臂提升托架Ⅰ、Ⅱ两孔分别与主机架用销轴（2件）铰接并装上端盖与螺钉，要保证销轴正确到位。
6.2.2与调高油缸的连接
摇臂提升托架上孔Ⅲ与调高油缸用铰销连接并保证销轴正确到位，然后装上端盖与螺钉。
摇臂以与主机架的铰接点为转动中心来升降，摇臂的升降由调高油缸的行程来控制，摇臂的滚筒座上通过锥形与滚筒本身的锥形法兰结构连接。
7.操作规程
7.1开动摇臂电机前作以下工作
a.保证加油到正确油位，即摇臂处于水平位置时，注油到油位窗口的1/2~2/3为止。
b.接通电机冷却水，保证水流量大于2.1m3/h，水压力不大于2MPa。
注意事项：
采煤机电机运转时不得切断水源这会造成电机密封的损害。
c.检查各密封面是否漏水、漏油。
d.检查摇臂电机的离合装置是否正确到位，锁紧是否可靠。
e.检查摇臂与主机架及调高油缸的固定销是否正确到位。
f.检查固定电机的螺钉M24×90（15件）是否紧固可靠。
7.2操作方法
a.将电机离合操作手柄位于合适的位置上,并可靠锁紧。
b.接通3300伏电源。
c.按动端头站启动按钮使电机转动，从而将动力传给摇臂传动箱。
8.轴承目录（见附图2-7）
图2-7
序号
名称及规格
总件数
备注
1
轴承100×180×34
4
SKFNJ220C3
2
轴承90×160×40
2
SKFNJ2218EC/C3
3
轴承110×200×38
2
SKFNJ222E/C3
4
轴承140×225×68
6
SKF23128CC/C3W33
5
轴承180×250×52
2
SKF23936C/C3/W33
6
轴承10×14
612
SKFLRB10×14G2
7
轴承260×400×65
2
SKFNU1052C3
8
轴承75×160×55
12
SKF22315C3/W33
9
轴承300×460×160
2
SKF84060C2/W33
9、常见故障的分析及处理
序号
部位
分析
处理
1
双圆锥密封
1.磨损
①滚筒座与行星架连接松动
②齿轮油杂质太多
2.温度过高，造成胶圈老化
①齿轮油不足
②冷却水量不足或堵塞
①紧固连接螺栓
②更换或过滤齿轮油
①补加齿轮油
②疏通水道或加大水量
2
二轴轴承
（高速轴）
1.温度过高
①齿轮油不足
②冷却水量不足或堵塞
2.齿轮油杂质太多
3.轴向间隙过小
①补加齿轮油
②疏通水道或加大水量
更换或过滤齿轮油
调整间隙0.5～0.75mm
3
一轴轴承
（高速轴）
同上
同上
4
一轴旋转密封
（高速轴）
1.温度过高、油封老化
①齿轮油不足
②冷却水量不足或堵塞
2.油封磨损
①齿轮油杂质太多
②油封没有装到位
①补加齿轮油
②疏通水道或加大水量
①更换或过滤齿轮油
②安装到位
第三章牵引传动部
1.牵引传动部的用途
1.1牵引传动部是由牵引传动箱和外牵引两部件组成，由一台55KW交流电机驱动。
1.2为适应采煤机采煤的需要，牵引传动部电机由变频器控制可获得不同的转速，从而使采煤机得到不同速度。
2.规格与性能（见附表）
名称
单位
数值或说明
备注
电动机
（防爆型）
功率
kW
55
转速
r/min
1472
电压
V
380
冷却水量
m3/h
2.1
冷却水压
MPa
2
传动比
310.5
润滑方式
飞溅式
齿轮油型号
极压齿轮油N320
部件重量
kg
3442
3.概述
牵引传动部分别布置在采煤机采空区一侧的两端，并与主机架组成一体。
每个牵引传动部装有一个十三齿的销轨轮，销轨轮与工作面运输机上的销轨相啮合，销轨轮的转动驱动采煤机沿着工作面运输机运行。
销轨轮与销轨的正确啮合，是由外牵引上的导向靴来保证。
每个牵引传动箱上都装有一个制动器，当采煤机停止牵引时，制动器就起作用，防止采煤机下滑。
牵引传动箱可以安装在主机架两端头中任何一端，但是当左、右牵引传动箱需要相互调换安装位置时，必须把牵引传动箱翻过来，并将注油接头与放油塞调换上、下位置即可。
外牵引部件可以安装在主机架上两端的任何一端，不需要改变其中的零件安装位置。
牵引传动箱上、下面分别有三个凹槽，由凹槽的底面与主机架定位块接触来保证牵引传动箱上下尺寸要求。
牵引传动箱中间的直角梯形凹槽的直角边与主机架上的定位块接触，以此保证牵引传动箱左右位置的要求，牵引传动箱的后面有两个定位面，由它与主机架的挡块接触来保证牵引传动箱的前后位置。
上述的定位面接触后再由6条螺柱用偏心螺母将牵引传动箱的固定到主机架上。
每个外牵引上面用两条M30螺栓将外牵引箱与主机架的上面板联接，下面用十个偏心螺母将外牵引与主机架联接。
图3-1传动系统
4.传动系统
牵引部的传动系统见图3-1传动系统，由牵引传动箱端部的交流电机（A）的动力通过与电机输出轴联接的第一传动轴（B），用花键联接，第一传动轴（B）与第二齿轮轴（C）相啮合，第二齿轮轴（C）通过花健带动齿轮（D），齿轮（D）与齿轮（E）相啮合，齿轮（E）通过花键带动第三齿轮轴（F），第三齿轮轴（F）与齿轮（G）相啮合，齿轮（G）通过花键带动太阳轮（H），通过太阳轮（H）将动力传递到安装在行星齿轮架（J）上的3个行星齿轮（I），行星齿轮（I）又与一个固定的双联内齿圈（M）相啮合，这样使行星轮架（J）转动行星轮架（J）的另一端齿轮再将动力传递安装在第二级行星轮架（L）上的五个行星齿轮（K），行星齿轮（K）与双联内齿圈（M）的另一个内齿圈相啮合。
这样使行星轮架（L）转动，两头带有花键的花键轴（N）将牵引传动箱中的动力传递至外牵引中的齿轮（O），齿轮（O）与齿轮（P）相啮合，齿轮（P）与链轮（Q）用花键联接为整体。
链轮与固定在工作面运输机上的销排相啮合，从而驱动采煤机行走。
5.制动器
5.2制动器的结构和作用
摩擦式制动器安装在牵引传动箱的煤壁侧，见图4-2制动器。
当采煤机断电停车或泵站停止向其供压力油时，碟形弹簧（3）恢复原状推动活塞
（2）移动，通过压力板
（1）压紧摩擦片（5）。
摩擦片（5）用花键轴套（6）联接，轴套（6）通过花键与轴齿轮（7）联接。
当切断电动机电源停车或泵站停止向其供油时制动器起作用。
摩擦片（5）上产生的摩擦力阻止轴齿轮（7）转动。
从而销轨轮停止转动，保证了采煤机的安全。
为了松开制动器，让采煤机沿工作面运行，首先起动泵站的电动机。
当采煤机行走时泵站的压力油将通过接头（4）进入制动器，克服碟形弹簧（3）的作用力，松开摩擦片（5）。
此时轴齿轮（7）即可随着牵引传动箱中的太阳轮转动。
5.2制动器的检查和调整
制动器必须定期检查，看是否磨损，必要时应调整。
采煤机在大于10°坡度的工作面上运行时，每星期至少应检查一次。
5.2.1检查方法
图3-2制动器
1在端盖（B）上卸去螺堵（Y）
2在采煤机的制动器制动时，此时定位销（D）与调节螺钉（×）的端部应是平的。
说明制动器调节正确，如果定位销（D）低于调节螺钉（×）的端部，按如下的方法进行调整。
5.2.2调整
1为了获得正确的制动力，在调整前首先将螺钉（A）卸下，使用搬手拧端盖（B）上的六方头部，同时带动压端（×）的零件顺时针方向转动来实现。
2每转动1/8圈时（相当于一孔距），压盖向前移动0.28毫米，制动器总的允许磨量大约为4.31毫米，即允许压盖转动约11/8圈。
5.3注意事项
制动器的调整不能使定位销（D）高出调节螺钉（×）的端面。
如果高出，采煤机在牵引时没有全部把制动器顶开，能造成制动器的损坏。
6.轴承目录（见图3-3牵引部轴承）
表3-1轴承尺寸中的轴承均为国外进口轴承
序
号
名称及规格
所属装配图号
备注
代号
数量
Ⅰ
轴承110×150×20
M134.3.1.00
1
SKF61922M/C3
Ⅱ
轴承75×130×25
M134.3.1.00
1
SKFNJ215EM/C3
Ⅲ
轴承65×120×23
M128.3.7.00
1
SKFNJ213ECMA/C3
Ⅳ
轴承65×120×23
M128.3.7.00
1
SKFNJ213ECMA/C3
Ⅴ
轴承65×120×23
M128.3.6.00
1
SKFNJ213ECMA/C3
Ⅵ
轴承105×190×36
M128.3.6.00
1
SKFNJ221ECMA/C3
Ⅶ
轴承120×180×46
M128.3.3.00
1
SKF23024CC/W33JC3
Ⅷ
轴承55×120×29
M128.3.1.00
1
SKF21311CCM/C3
Ⅸ
轴承55×100×25
M128.3.1.00
1
SKFNJ2211ECMAC3
Ⅹ
轴承滚柱φ12×18
M128.3.2.00
135
SKFRC-12×18
Ⅺ
轴承220×270×24
M128.3.2.00
1
SKF61844MA/C3
Ⅻ
轴承滚柱φ1/2”×11/2”
M128.3.2.00
140
SKFRC12.7×38.1
ⅩⅢ
轴承220×270×24
M128.3.2.00
1
SKF61844MA/C3
ⅩⅣ
轴承200×310×82
M134.2.00
2
SKF23040CC/W33C3
ⅩⅤ
轴承160×270×86
M134.2.00
2
SKF23132CC/W33C3
7.冷却系统
7.1牵引电机的冷却
为了保证电动机的冷却,冷却水的流量不少于2.1m3/h，为了保证电动机的水套不致于因水压过高而破裂，冷却水的压力调定在2MPa。
7.2牵引传动箱冷却系统
由于牵引传动箱体积小、转速高，在牵引传动箱的煤壁侧装有油箱冷却器。
冷却水经过冷却管后降低了油箱的油温。
8.润滑
8.1通过注油接头注入极压齿轮油N320，注到牵引传动箱的油标2/3处。
8.2图3–4外牵引润滑
图3–4外牵引润滑
每周注入适量的ZL—3锂基润滑脂。
第四章液压调高系统
液压调高系统是由泵站与调高油缸两个部件组成的。
1.泵站概述
泵站是电牵引采煤机的一个重要部件，其主要作用是将机械能转变为液压能。
该系统分为两部分：
一是为采煤机的调高系统提供液压动力，二是为牵引传动部的制动器提供控制油路。
原理图（见图4-1）如下：
图4-1液压系统原理图
泵站由阀组、油箱、蓄能器、压力继电器和电机装置等组成。
阀组固定在油箱上面，如图4-2所示。
图4-2泵站
电机装置位于泵站的左边，它主要由电机、调高泵、内外花键、法兰盘、距离套等组成。
电机通过内外花键的传动，将动力直接传递给调高泵使其旋转，完成泵的吸油、排油动作。
油箱由放气阀、注油阀、温度表、压力表组、油位计、吸油过滤器、回油过滤器、放油堵等组成。
油箱一方面为系统提供油源，另一方面可以使从系统回来的热油得到充分的冷却。
油箱中焊有上、下挡板，避免回油飞溅气泡和沉积物进入吸油侧。
阀组主要有先导溢流阀、减压阀、手动换向阀、电磁阀组成。
蓄能器NXQA-2.5/20-L的其作用是：
采煤机在割煤行走时，打开刹车装置所需的液压油，和用摇控操作摇臂升降的电磁铁时，手动换向阀所需的液控液压油，均由蓄能器储存的压力油来提供。
确保了调高泵在长期卸荷状态下，采煤机仍能正常工作。
压力控制器YTKB-25-Ⅲ的作用是：
当管路系统的接头、弯头、软硬管、密封垫、联接螺纹以及各种阀、阀块、阀组还有其它元件等，造成渗漏时，蓄能器会即时给系统补充压力油。
若长时间渗漏，导致蓄能器压力降低到2MPa时，压力控制器触点闭合，给先导溢流阀发出电信号，这时先导溢流阀的电磁铁得电，阀芯芯杆动作换向，泵输出的高压油从卸荷状态转变为给蓄能器补充压力油。
调高泵通过吸油过滤器从油箱中吸油，为防止系统油压过高，损坏油泵及元件，在齿轮泵出口油路中设一先导溢流阀，其调定压力为20MPa。
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当摇臂需要调高时，泵输出的高压压力油分三路，一路给蓄能器蓄能,一路给调高油缸供油，另一路经减压阀减压给电磁阀和制动器供油,调高油缸因无背压溢流阀，形成无背压回油。
因此，减少了系统的发热源。
摇臂不调高时，泵输出的油液通过先导溢流电磁换向阀，直接与油箱连通，形成卸荷状态。
蓄能器经减压阀减压给电磁阀和制动器供油,
调高回路通过二只三位四通防爆电磁换向阀，分别操纵左、右摇臂的调高，当采煤机不调高时，换向阀位于中位，调高泵输出
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