專利名稱：采煤機非均布葉片滾筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采煤機械中的采煤機滾筒。
目前國內(nèi)外采煤機滾筒設(shè)計，多采用三頭葉片一線一齒的形式，至于二頭葉片一線二齒，三頭、四頭葉片一線三齒、四齒的設(shè)計較少。這是由于受綜采工作面配套設(shè)備能力的影響，采煤機牽引速度不能無限加大，而滾筒轉(zhuǎn)速又不能無限降低，在此條件下，要達到高效截割的目標，即單齒截深達到50～80mm，單齒切削面積達到30～50cm2采用三頭一線一齒的滾筒設(shè)計，無疑是較佳的技術(shù)選擇。概括目前國內(nèi)外采煤機滾筒其主要結(jié)構(gòu)特點如下1、葉片在滾筒筒轂的圓周方向采用均布形式。即兩頭葉片采用180°的間隔；三頭葉片為120°的間隔；四頭葉片為90°的間隔。
2、為確保單齒的截深達到高效截割之目的，葉片齒通常每條截線上的齒數(shù)少于滾筒的葉片頭數(shù)，應(yīng)用最廣泛的是三頭一線一齒滾筒。在俄羅斯采用四頭葉片一線二齒滾筒較多。
3、葉片齒在滾筒徑向方向上與滾筒軸線垂直安裝，即稱0°齒。
4、滾筒的裝載也依靠焊有齒座的主葉片。上述結(jié)構(gòu)特點的缺點是(1)在滾筒圓周方向，葉片齒與端盤齒的重疊不可避免。這將導(dǎo)致滾筒截割過程中，沖擊負荷的沖擊次數(shù)的增加及沖擊幅值的成倍增大，易引起滾筒工作中的振動，直至無法正常工作。
(2)均布葉片滾筒盡管其靜平衡性好，但是抵御沖擊的能力差，滾筒切割煤巖過程中的沖擊負荷易直接傳遞給采煤機傳動系統(tǒng)及電機上，這會導(dǎo)致傳動系統(tǒng)中的齒輪及電機的早期失效。
(3)鎬形齒的齒型設(shè)計，是要求處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，以達到自銳與穩(wěn)定采煤機功率之目的。現(xiàn)有的國內(nèi)外鎬型齒滾筒的葉片齒，在滾筒軸向方向均與滾筒軸線垂直安裝。難以保證其截割過程中的自轉(zhuǎn)。因為齒的自轉(zhuǎn)是依靠其兩側(cè)進給阻力的不平衡實現(xiàn)的。
(4)葉片高度與裝載表面光滑程度是影響滾筒裝載效果的關(guān)鍵因素。采用伸出長≥100mm大截齒的滾筒，由于葉片外緣與底板距離較大，齒座突出葉片裝載面較多，而造成其裝載效果普遍差。
上述情況在下述文獻中均有報導(dǎo)1.Final.project report phase ll to fhe National CoalBoarod 19812.Developments in Coal Cutting techniques 19863.煤炭切削原理(蘇)19624.聯(lián)合采煤機設(shè)計與計算(蘇)19765.采煤機械參數(shù)選擇(蘇)19766.采掘機械破煤(俄)19847.雙滾筒采煤機(中國)19798.采煤機械螺旋滾微負荷的計算機模擬研究中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報19869.采煤機滾筒CAD軟件編制鑒定文件(中國.煤炭科學(xué)研究總院上海分院)1992本實用新型的目的正是為解決目前國內(nèi)外滾筒結(jié)構(gòu)中所存在的缺點而誕生的最新設(shè)計，并達到最優(yōu)的技術(shù)指標。例如
1、避免葉片齒與端盤齒在圓周方向上的重疊。在確保滾筒工作平穩(wěn)性的條件下，可使?jié)L筒上截齒總數(shù)減到最少，以達到高效截割，產(chǎn)品煤的塊煤比率最高的效果。
2、滾筒抵御沖擊負荷的能力強，減少采煤機傳動系統(tǒng)及電機承受的沖擊負荷的次數(shù)及幅值，以延長其服務(wù)周期。
3、改善大截齒滾筒的裝載效果，避免滾筒裝載過程中煤的重復(fù)粉碎，以達到塊煤率高、粉塵小、能耗低的目標。
4、使鎬型齒滾筒截割過程中，其齒的兩側(cè)的側(cè)向力不平衡，確保其處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作，以達到自動磨銳，延長壽命，穩(wěn)定采煤機截割功率的目的。
5、提高葉片開端焊接的可靠性及噴霧滅塵效果。
本實用新型的技術(shù)實現(xiàn)方案滾筒上的螺旋葉片在筒轂上采取非均布方案，為確保截齒在滾筒圓周方向處于均布狀態(tài)，避免在滾筒圓周上葉片齒與端盤齒的重合，第一應(yīng)對滾筒上截齒的總數(shù)進行限定，即葉片齒的總數(shù)應(yīng)與端盤齒的總數(shù)相等，且葉片齒的總數(shù)必須是葉片頭數(shù)的整數(shù)倍。例如，就三頭葉片滾筒而言，滾筒的總齒數(shù)為18，24，30，36，42，48，54，60，而葉片齒的總數(shù)應(yīng)為9，12，15，18，21，24，27，30。第二，是應(yīng)根據(jù)給定的葉片齒截線距t及選定的葉片導(dǎo)程s，合理地調(diào)整葉片在滾筒圓周上的間距，其修正角為t/s×360°，因為不調(diào)整其間距，仍采用均布的葉片形式，葉片齒與端盤齒的交錯布置則不可能做到，葉片齒與端盤齒的重合無法避免，經(jīng)修正后即可達到予期效果。
現(xiàn)以實例說明如下
設(shè)有一個直徑為φ1.8M的三頭葉片滾筒，滾筒上總齒數(shù)為3O，端盤齒總數(shù)為15，且采用均布的形式，為此兩端盤齒間的圓周角度間隔為Z4°，各齒的代號分別為D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7，D8，D9，D10，D11，D12，D13，D14，D15。三個葉片的代號分別為A、B、C。三個葉片上均布置有5個截齒，其截齒代號分別為A1，A2，A3，A4，A5；B1，B2，B3，B4， B5；C1，C2，C3，C4，C5。要想實現(xiàn)理想的—線—齒的葉片齒與端盤齒交錯無重舍的截齒總體布置方式，即A1，A2，A3，A4，A5分別處于端盤齒的D1與D2，D2與D3，D3與D4，D4與D5，D5與D6之間；B1，B2，B3，B4，B5分別處于端盤齒的D6與D7，D7與D8，D8與D9，D9與D10，D10與D11之間，C1，C2，C3，C4，C5分別處于端盤齒的D11與D12，D12與D13，D13與D14，D14與D15，D15與D1之間，采用均布葉片的滾筒設(shè)計是無法做到的。其原因是葉片的首要功能是必須合理有效的焊接按裝截齒的齒座，一旦A1位置確定后，A2，A3，A4，A5及B1，B2，B3，B4，B5；C1，C2，C3，C4，C5在各葉片上的位置也已確定，也即在滾筒圓周上的位置也已確定(凡對滾筒設(shè)計有所了解的工程師均能理解)。心若葉片齒的截線距t=35mm，葉片的導(dǎo)程s=1500mm(均由優(yōu)化而給出，不是隨意給定)，則不難給出A1與A2，A2與A3，A3與A4，A4與A5；B1與B2，B2與B3，B3與B4，B4與B5；C1與C2，C2與C3，C3與C4，C4與C5間的圓周包角值，即均為25.2°(35×3/1500×360°)，與兩端盤齒的圓周包角24°相差1.2°。設(shè)A1處于端盤齒的D1與D2之間，也即在圓周上與D1相間12°，則A5與D5相間16.8°(12°+1.2°×4=16.8°)，可見A1，A2，A4，A5與端盤的D1，D2，D3，D4，D5，D6相交錯排列，無重合。但這只是其中一個A葉片，而B、C葉片上的截齒就無法做到與端盤齒交錯排列無重合。由于一線一齒的布置B1與A1相差一個截線距，因此與D6之間必須推后8.4°的圓周角(35/1500×360°＝8.4°)，為此與D6間隔20.4°(12°+8.4°)。 B4與D9間隔24°(20.4°+1.2°×3)，恰好與D10齒重合。 B5則較D11推后1.2°，這使D9與D10及D10與D11之間無葉片齒。而C1與B1間也相差一個截線距，C1與D11間隔為28.8°(12°+8.4°×2)，即C1較D12推后4.8°，處于D12與D13之間，并使C5與A1同處于D1與D2之間，見圖3。如此的截齒非均布狀態(tài)是造成滾筒振動的根源，故不可行。
為使B、C兩葉片上的所有截齒能象A葉片上截齒一樣處于規(guī)定的位置，即葉片齒與相應(yīng)的端盤齒交錯布置無重合，其唯一辦法是調(diào)整B、C兩葉片與A葉片間的相對位置，即B與A，及C與B葉片之間采用111.6°(120°-8.4°)的圓周間隔；A與C葉片間采用136.8°(120°+8.4°×2)的圓周間隔，參見圖4。應(yīng)特別強調(diào)指出，為使葉片齒與端盤齒的相對位置更趨合理，確保葉片齒與端盤齒交錯無重合排列，在滾筒的總體設(shè)計時，應(yīng)使A葉片上的A3(處于該葉片中間位置)齒對準D3與D4的角分線。
上述的設(shè)計出現(xiàn)的新問題是(1)引起滾筒的質(zhì)量偏心，即造成靜平衡性不好，但是滾筒的工況是空載啟動，啟動后由偏心引起的附加動能將有助于平衡其外載的變化，有利于減少采煤機傳動系統(tǒng)與電機承受的沖擊負荷的次數(shù)及幅值。若要求滾筒有較好的靜平衡性，可采用加配重塊的辦法消除滾筒的質(zhì)量偏心。
(2)對于各葉片齒齒尖回轉(zhuǎn)半徑相同的滾筒設(shè)計而言，葉片的非均布如上例的情況，將導(dǎo)致A葉片上截齒截深的增加及切削力的加大。但是在非均布葉片滾筒的設(shè)計中，可以通過調(diào)整其中兩個葉片上齒尖的回轉(zhuǎn)半徑，而確保A、B、C三個葉片上的截齒的截深處于基本相等的狀態(tài)。為此，非均布葉片的三頭一線一齒滾筒定將取代均布葉片的三頭一線一齒滾筒。上述的非均布葉片滾筒的設(shè)計理論同時適用于二頭葉片一線一齒，四頭葉片一線兩齒的滾筒設(shè)計。
滾筒的螺旋葉片非均布的效果是避免了葉片截齒與端盤齒在圓周方向上的重疊，可確保滾筒工作的平穩(wěn)性，防止切割過程中的振動。
由于質(zhì)量偏心，滾筒啟動后，可儲存一個附加動能，有利于減少采煤機傳動系統(tǒng)與電機承受的沖擊負荷的次數(shù)及其幅值。
為確保鎬型截齒在工作狀態(tài)中處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)，在滾筒設(shè)計中，應(yīng)使截齒兩側(cè)的進給阻力不等。當截齒齒座的對稱面與滾筒軸線垂直且與滾筒進給方向一致時，則較難保證截齒工作中兩側(cè)的進給阻力處于非平衡狀態(tài)。為此，使葉片齒與端盤齒傾斜方向相反的傾斜8°～10°(見圖5)，或使葉片齒的齒尖向老塘方向轉(zhuǎn)5°～8°，則可使葉片齒截煤時，其兩側(cè)的進給阻力處于非平衡狀態(tài)，以確保截齒處于回轉(zhuǎn)狀態(tài)下工作。以達到自行磨銳、延長截齒使用壽命及穩(wěn)定采煤機工作載荷的目的。另外，由于葉片齒與端盤齒傾斜方向相反，有利于平衡滾筒工作過程中的軸向力，可提高采煤機工作的穩(wěn)定性。
由于受離心力影響，使部分落煤脫離葉片控制，這是影響滾筒裝載效果的重要因素之一，在初速度一定的條件下，煤被葉片拋出的距離與拋出角相關(guān)；為提高滾筒的裝煤及拋煤能力，本實用新型對滾筒的整體結(jié)構(gòu)進行了新的改進。在舊式滾筒葉片裝煤面一側(cè)，新增加了專用的裝載葉片4。裝載葉片4向裝煤面傾斜7°～10°，其內(nèi)緣與A、B、C主葉片3(焊有截割齒座的葉片)焊在一起，外緣直徑大于A、B、C主葉片100-140mm，并采用與滾筒徑向方向成25 °～30°角的封板和A、B、C主葉片外緣焊成一體，組成箱體結(jié)構(gòu)。由于增設(shè)裝載葉片4后，有效的擴大了裝載的表面積，確保了裝載面的光滑程度，從而提高了滾筒的裝載能力。傾斜的裝載面不僅能抑制離心力的作用，而使煤失去葉片的控制，而且改變了運輸機槽邦下方靠底板部分煤的拋出角，從而明顯提高了滾筒的裝載效果。專設(shè)的裝載葉片4還能有效地保護A、B、C主葉片3上的齒座不被磨損及大大減少落煤的二次粉碎。
滾筒葉片的開端，由于受運輸機槽邦下方的煤或矸石的擠壓，葉片較易變形或葉片根部焊縫開裂。為解決滾筒此處的強度問題，滾筒的設(shè)計者曾在此處設(shè)計過專用的垂直于滾筒軸線與筒轂邊緣平行的小葉片，該小葉片，對增強滾筒葉片開端的強度起過重要的作用。但由于該小葉片使?jié)L筒的出煤口變窄，而影響了滾筒的裝煤能力，現(xiàn)今已被淘汰。此外，滾筒工作過程中大量的粉塵也是由葉片開端溢出擴散到老塘方向的。為解決上述問題，本實用新型設(shè)計了專用的小葉片9，(見圖6、圖7、圖8)。它保留了過去的小葉片之優(yōu)點，克服了早期小葉片的擋煤死角，使小葉片與主葉片的非裝煤面處于同一平面，不影響出煤口尺寸，同時，補充了過去滾筒的不足，即在該小葉片9上設(shè)計了雙排噴咀6，當滾筒旋轉(zhuǎn)時，能在滾筒出煤口形成霧環(huán)，從而能有效抑制粉塵向老塘方向擴散，提高了滅塵的效果。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果
1、采用本實用新型，能在確保滾筒工作平穩(wěn)性條件下，可使?jié)L筒上總截齒數(shù)減到最少。裝載過程中煤的重復(fù)粉碎降到最低，從而可使產(chǎn)品煤的塊煤比率達到最高。以我國晉城礦務(wù)局3#煤層為例，與現(xiàn)用滾筒相比，在考慮井下與地面運輸過程中煤的粉碎條件下，塊煤比率仍可提高5％以上。該礦區(qū)≥13mm的塊煤與＜13mm的粉煤的銷價相差90元/噸，對于一個年產(chǎn)100萬噸煤炭的綜采工作面，年效益為450萬元以上。
原刀型齒滾筒的齒耗為80把/萬噸，采用本實用新型的鎬型齒滾筒，其齒耗只有8～15把/萬噸，齒耗僅為原齒耗的10～20％。原刀型齒價格為20元/把，采用本實用新型的優(yōu)質(zhì)鎬型齒價格為70元/把，對于年產(chǎn)100萬噸煤炭的綜采面，年節(jié)資額為10.4～5.5萬元。
2、能明顯提高裝載效果。例如采用φ1800mm的滾筒，裝載效率可達95％以上。
3、滾筒與截齒更換次數(shù)減少，減少了輔助工作時間，提高了開機率及勞動生產(chǎn)率。
4、工作面粉塵減少，改善了生產(chǎn)環(huán)境，可有效地降低塵肺病的發(fā)病率。


圖1、是非均布葉片滾筒剖面圖圖2、是非均布葉片滾筒側(cè)視圖圖3、是均布葉片滾筒園周展開圖圖4、是非均布葉片滾筒園周展開圖圖5、是葉片齒傾斜角度示意圖按摩氣墊保健鞋<p>本實用新型涉及一種鞋類制品，具體地說是一種按摩氣墊保健鞋。
我們知道，人們隨著生活水平的提高，對穿戴要求越來越高，一些穿著舒適，具備保健功能的鞋應(yīng)運而生。目前，從國內(nèi)外市場和文獻上看，人們主要在鞋墊上做工作，如在鞋墊上增設(shè)氣囊、藥袋或磁片等，也有的在鞋墊上增設(shè)按摩物，如專利93234139.X公布了一種按摩保健鞋墊，其在鞋墊上設(shè)有

型通孔，用于嵌放與足底穴位相對應(yīng)的按摩物，且可按病疾保健要求選擇不同穴位，也有的從鞋底或鞋本身加以改進，如專利922072841公布的天津第一皮鞋廠生產(chǎn)的換氣保健鞋，其由鞋幫、鞋底和膛底組成，其鞋底與膛底中間具有氣室、進氣孔、排氣孔和網(wǎng)絡(luò)狀溝槽式空氣通道，進氣孔位于鞋底后跟部一側(cè)，空氣通道的溝槽內(nèi)可設(shè)磁片，以增加透氣性和磁療效果，但上述產(chǎn)品長時間穿著，氣室被壓難以恢復(fù)，易變形，穿著不舒適，上海皮鞋一廠生產(chǎn)的一種保健氣墊鞋，其在鞋底前掌和后跟部位加工有凹槽，凹槽內(nèi)嵌裝有氣墊按摩膠料，鞋底和膠料均采用普通的橡膠材料，彈性及恢復(fù)能力差，其不具備透氣功能，穿著不舒適。
本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種構(gòu)造合理，制造容易，具有按摩、換氣功能，透氣性能好，穿著柔軟，舒適的按摩氣墊保健鞋。
為達到上述目的，一種按摩氣墊保健鞋，其包括鞋底和鞋面，鞋底前掌和后跟部位加工有兩凹槽，凹槽內(nèi)分別嵌裝有帶有一排排凸起的墊片，其特征在于鞋底上面凹槽之間設(shè)有兩道氣槽，內(nèi)側(cè)氣槽開設(shè)一透氣孔，墊片上與腳底穴位相應(yīng)的部位設(shè)有若干個凹缺。
本實用新型采用上述結(jié)構(gòu)，其同時具備按摩、換氣等多功能于一體，結(jié)構(gòu)合理，外觀與穿著與普通皮鞋并無二致，穿著舒適，具有保健功能，適合于廣大消費者，特別是“汗腳”消費者及有關(guān)患者保健使用。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述圖1是本實用新型鞋底結(jié)構(gòu)示意圖。
權(quán)利要求1.一種采煤機非均布葉片滾筒，是由在滾筒體(1)上焊接有端盤(2)，A、B、C主葉片(3)、齒座(7)及在齒座(7)上固定有截齒(8)而組成，其特征在于在滾筒體(1)上采用非均布的方式排列A、B、C主葉片，其位置是在A葉片定位后，B與A、C與B葉片的間隔按111°～116°定位，A與C葉片的間隔按128°～138°定位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機非均布葉片滾筒，其特征在于所說的在A、B、C主葉片(3)上按-8°～-10°角組焊有齒座(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機非均布葉片滾筒，其特征在于所說的在A、B、C主葉片(3)的裝載面上焊接有直徑大于A、B、C主葉片100～140mm，并擁有-7°～-10°角的裝載葉片(4)，裝載葉片(4)與A、B、C主葉片(3)的外緣用傾角25°～30°的封板焊成一體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采煤機非均布葉片滾筒，其特征在于所說的在A、B、C主葉片(3)的尾端焊有專用的小葉片(9)，小葉片(9)底部與滾筒體(1)焊成一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的采煤機非均布葉片滾筒，其特征在于所說的小葉片(9)靠A、B、C主葉片(3)側(cè)銑有通水槽(10)，在小葉片(9)的斜面上設(shè)有通水口(11)，與A、B、C主葉片(3)上的水道貫通，并通過噴咀座按裝有噴咀(6)。
專利摘要一種采煤機非均布葉片滾筒,其主要特征是A、B、C主葉片3在滾筒體1上非均布。A葉片定位后,B與A、C與B葉片111°～116°的間隔定位,A與C葉片按128°～138°的間隔定位。在A、B、C主葉片3的裝煤面焊有－7°～－10°角的裝載葉片4,按－8°～－10°角組焊有齒座7,在其尾端焊有專用的小葉片9。本實用新型具有確保滾筒工作平穩(wěn),齒耗僅為原齒耗的10～20%,可使塊煤比率提高5%以上,裝截效率可達95%以上,大大地降低了工作面的粉塵。
文檔編號E21C25/10GK2273771SQ9622799
公開日1998年2月4日 申請日期1996年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月31日
發(fā)明者張守柱, 鞏安庫, 呂劍梅, 李鴻鈞, 王隨蓮 申請人:上海漢聯(lián)綜機技術(shù)公司