1、煤矿机械Coal Mine MachineryVol.44 No.5May.2023第44卷第5期2023年5月doi:10.13436/j.mkjx.2023050180引言采煤机螺旋滚筒作为采煤机的直接执行机构，其参数直接影响着采煤机的装煤效果、块煤率、粉尘浓度等指标。采煤机螺旋滚筒基本参数的测量是判断滚筒质量好坏的手段，因此其测量方法的研究为能准确测量基本参数提供依据。1采煤机螺旋滚筒基本参数概念及测量要求采煤机螺旋滚筒结构如图1所示，影响滚筒性能指标的主要参数有滚筒直径、截线距、截割宽度、筒圈端部外径、叶片外缘升角、齿座定位角等。图1滚筒结构示意图Dp.滚筒直径D.筒圈端部外径H.截割
2、宽度P.截线距（1）滚筒直径滚筒围绕其轴线转动时，叶片上截齿齿尖所形成的轨迹圆柱面的直径即为滚筒直径，滚筒直径大小影响滚筒的装煤效果和煤的块度。标准中对滚筒直径的测量提出2个要求：滚筒直径偏差和叶片齿尖径向全跳动。（2）截线距当滚筒转动时，截齿齿尖所画圆的展开线为截线，相邻截线间的距离即为截线距，截线距决定了煤块大小、煤尘多少、滚筒的受力情况。标准中规定：极限偏差为2 mm。（3）截割宽度滚筒两端最外边缘截齿齿尖的轴向距离即为截割宽度，截割宽度应根据截深确定，且不小于滚筒型号中确定的名义截深，截割宽度直接影响采煤机滚筒的采煤作业效率。标准中规定：不允许超过设计偏差。（4）筒圈端部外径螺旋叶片的
3、内缘和筒毂相结合处的直径称为筒圈端部外径，筒圈直径大小影响煤块在筒内的破碎效果。标准中规定：筒圈端部外径圆度公差不超过10 mm。（5）叶片外缘升角叶片外缘展开线与垂直于滚筒轴线平面所夹的锐角即为叶片外缘升角，叶片外缘升角大小决定着滚筒排煤能力及效果。标准中规定：极限偏差为0.5。（6）齿座定位角齿座对称面和垂直于滚筒轴线平面夹角即为齿座定位角，齿座定位角大小影响截线布置效果。标准中规定：极限偏差为2。2测量方法（1）测量装置目前普遍使用2种形式的滚筒专用测量装置：立式测量装置与卧式测量装置。立式测量装置采用MT/T 321标准推荐的方案图制造而成，如图2所示；卧式测量装置是模拟滚筒使用工况制
4、造而成，如图3所示。采煤机螺旋滚筒参数测量方法研究牛永峰(上海煤科检测技术有限公司，上海201401)摘要：介绍了采煤机螺旋滚筒测量装置的2种不同的结构形式。在标准方法的基础上对滚筒直径、截线距、截割宽度、筒圈端部外径、叶片外缘升角、齿座定位角的测量进行了分析研究；制定出了更加优化合理的测量方法，介绍了测量过程中应使用的测量方式及应避免的错误方法。关键词：滚筒直径；截线距；叶片外缘升角；截深；测量装置中图分类号：TD421.6文献标志码：A文章编号：1003 0794（2023）05 0058 03Study on Parameter Measurement Method of Shearer
5、 Spiral DrumNiu Yongfeng(Shanghai Meike Test Technology Co.,Ltd.,Shanghai 201401,China)Abstract:Introduced two different structural forms of the measuring device of the spiral drum of theshearer.On the basis of the standard method,the measurement of the diameter of drum,the interceptdistance,the cut
6、ting width,the outer diameter of the cylinder ring end,the helical angle of vaneoutside and the positioning angle of the tooth seat were analyzed and studied.A more optimized andreasonable measurement method was developed,and the measurement methods that should be used inthe measurement process and
7、the error methods that should be avoided were introduced.Key words:diameter of drum；intercept distance；helical angle of vane outside；cutting depth；measuring deviceDpDHP58图2立式测量装置图3卧式测量装置使用立式测量装置测量前准备将滚筒垂直安装于滚筒专用测量台上，校准滚筒回转中心与专用测量台的回转中心一致；校准滚筒水平度，应确保滚筒联接固定平面的水平度。确定滚筒安装牢固后，将垂直测量基准柱调整至合适的位置（测量基准柱应置于距离滚
8、筒回转中心为滚筒半径+100 mm左右的位置），校准测量柱的垂直度，然后在测量柱上固定测量尺，挑选1组标准的截齿和齿套（扁平截齿无齿套）进行测量。采用卧式测量装置测量前准备将滚筒水平安装于滚筒专用测量台上，校准滚筒回转中心与专用测量台的回转中心一致；确定滚筒安装牢固后，将水平测量基准柱调整至合适的位置，然后在测量基准柱上固定测量尺（或测量记录痕迹用白纸），挑选1组标准的截齿和齿套（扁平截齿无齿套）进行测量。2种专用测量装置均应确保滚筒摆放稳固可靠、定位准确，专用测量装置的回转中心应与采煤机螺旋滚筒的旋转中心重合，测定滚筒主要尺寸的测量装置量程合适、数据可靠、精度准确；2种测量装置均应在使用前进
9、行校准、验证。（2）滚筒直径的测量测量并记录基准柱至滚筒回转中心的距离R0，然后逐个测量各个叶片上每个截齿齿尖至测量基准柱的距离Ai，基准柱至滚筒回转中心的距离减去所有测量值的算术平均值，再乘以2即为滚筒直径Dp=2（R0Ai/i）（1）式中i被测截齿数。测量计算滚筒直径时仅测量叶片截齿数值即可；立式测量装置测量位置图如图4所示，正确测量尺寸为图4中Ai数值；卧式测量装置测量位置图如图5所示，正确测量位置应为测量基准面与滚筒回转中心面在一个水平位置，错误位置显示的是测量基准面高于滚筒回转中心面的情况。（3）截线距及偏差的测量在测量基准面上读取并记录每个截齿齿尖的轴向位置数值，2个相邻截线上的截
10、齿齿尖的轴向位图4立式测量装置测量位置图Pt.设计截线距图5卧式测量装置测量位置图置尺寸差值即为测量截线距Pji=Hi+1-Hi（2）截线距偏差ji=Pji-Pt（3）式中Hi+1、Hi齿尖延伸基准面标尺上读取的轴向数值。截线布置如图6所示，测量之前应对端盘和叶片上每个截齿进行编号以便于测量记录；测量叶片及端盘每条截线在轴向位置数值时，应直接在基准面上读取两相邻截线的标尺数值Hi+1和Hi，利用式（2）、式（3）计算出每2个相邻截线的截线距及极限偏差，从而来判断截线是否满足标准要求。图6截线布置图（4）截割宽度的测量在截线距测量记录后的数据中寻找滚筒两端最外边缘截齿齿尖的轴向位置尺寸差值（最大
11、数值和最小数值的差值）即为截割宽度测量值。（5）筒圈端部外径圆度公差的测量将筒圈端部外缘均匀8等分（每间隔45做一标记），测量8区域点的筒圈端部外缘至基准柱面的距离，测得的最大值与最小值之差即为作为筒圈端部外径圆度。（6）叶片外缘升角测量卷尺测量法在叶片外缘两端各标记1个点，测量该2点滚筒截线轴向高度差H；沿同一叶片外缘铺设钼丝（或强度相当的金属细线），截取叶片2标记点之间的钼丝，拉直钼丝后用卷尺测量钼丝长度，即为叶片外缘展开长L；叶片外缘升角=第44卷第5期Vol.44 No.5采煤机螺旋滚筒参数测量方法研究牛永峰Hpt123456789101516171813141112AiPt错误测量位
12、置正确测量位置59第44卷第5期Vol.44 No.5采煤机螺旋滚筒参数测量方法研究牛永峰arcsin（H/L），该方法常用于扁形截齿滚筒叶片外缘升角测量。角度尺测量法使用配置有水平校准的组合角度尺或数显角度尺直接放置在立式测量装置叶片外缘读取叶片外缘升角；如果尺寸测量时采用的是卧式测量装置，必须将滚筒水平放置于校准水平平台才能使用角度尺测量。该方法常用于锥形截齿滚筒叶片外缘升角测量。（7）齿座定位角的测量用角度尺测量齿座大端平面和滚筒轴线间的夹角，即为齿座定位角。在立式测量装置上测量时，保证齿座测量接触面平整，直接使用任何形式的角度尺直接测量，读取齿座定位角度；在卧式测量装置上测量时，可使用
13、机械式的组合角度尺进行测量读取；如使用带水平仪的角度尺测量，需将滚筒从测量装置上取下，放置在经过水平校准后的测量平台上进行测量。3结语采煤机螺旋滚筒测量使用立式测量装置可同时测量基本尺寸参数及角度参数，使用卧式测量装置测量更能真实地反映采煤机螺旋滚筒的实际工况参数；长期使用立式测量装置应考虑滚筒直径对工装产生变形的影响，应定期进行维修保养；卧式测量装置基准柱面的校准直接影响着所测参数的准确性，且该校准过程相对于立式测量装置的垂直校准更为困难。随着测量手段、测量技术的发展，卷尺可采用校准的数显激光测距仪代替，角度尺可采用更为精确的数显角度尺代替。分析可知立式滚筒测量装置较为简单，更适用于小批量生产或型式检验中的测量；卧式测量装置更适用于滚筒实际应用效果的测量校准、研究。参考文献：1刘鸽，王启佳，孙维，等.采煤机螺旋滚筒上截齿的运动状态分析J.煤矿机械，2012，33(6):103-104.2闫宁，王雷，高士铁.采煤机螺旋滚筒基本参数设计方法的研究J.煤矿机械，2012，33(11):8-10.3黄秋来.采煤机滚筒参数化设计系统开发研究J.煤矿机械，2020，41(9):5-7.作者简介：牛永峰(1982-)，河北石家庄人，工程师，注册安全工程师，学士，现主要从事煤矿机电设备检测、认证工作，电子信箱:.责任编辑：赵荣收稿日期：2022081360
