Lecisaille à longue tailleest le moteur de l'exploitation minière souterraine moderne du charbon, et sonunité de coupe(également connu sous le nom de bras de télémétrie et tête de coupe) est le composant le plus critique. C'est la partie de la machine qui interagit directement avec la couche de charbon, responsable de la fragmentation du minéral et de son chargement sur le convoyeur blindé (AFC).
1. Conception structurelle de l'unité de coupe
L’unité de coupe est un ensemble complexe conçu pour résister à des contraintes mécaniques extrêmes tout en conservant une grande précision opérationnelle. Il se compose principalement des éléments suivants :
A. Le bras de télémétrie
Le bras télémétrique est un boîtier robuste qui contient le système de transmission à engrenages. Il pivote au niveau du corps principal de la cisaille, lui permettant de pivoter verticalement via des vérins hydrauliques. Ce mouvement permet à la machine de s'adapter aux différentes épaisseurs de couche de charbon et de couper à la fois le toit et le fond de la couche de charbon.
B. Le tambour de coupe
Attaché à l’extrémité du bras télémétrique, le tambour est le véritable outil qui brise le charbon. Il s'agit généralement d'une coque cylindrique en acier avec une structure à aubes hélicoïdales.
Conception des palettes :Les aubes en spirale agissent comme un convoyeur à vis pour déplacer le charbon coupé vers l'AFC.
Boîtes de sélection et choix :Des « pics » en acier trempé ou en carbure de tungstène sont montés dans des boîtes le long des aubes. Leur disposition (le motif « dentelle ») est optimisée pour réduire la poussière et maximiser la taille du charbon.
C. Le système de transport
L'unité de coupe abrite un moteur électrique-haute puissance, allant souvent de500 kW à plus de 1 000 kW. Cette puissance est transmise via une série d'engrenages réducteurs (engrenages planétaires et droits) à l'intérieur du bras de télémétrie pour fournir le couple élevé nécessaire au tambour pour pénétrer dans les séparations de houille ou de roche.
D. Système de pulvérisation d'eau interne
Pour atténuer le risque d'inflammation du méthane et contrôler la poussière respirable, l'unité de coupe est dotée d'un système interne de refroidissement et de suppression. De l'eau à haute-pression est canalisée à travers le bras de télémétrie et pulvérisée directement sur les pointes des pics pendant la rotation.
2. Application opérationnelle
Dans une opération typique de longue taille, la cisaille se déplace d'avant en arrière le long du front de taille. L'unité de coupe remplit plusieurs fonctions vitales :
Découpe et fragmentation :Lorsque le tambour tourne, les pics heurtent le front de taille du charbon, créant une « toile » de charbon coupé.
Chargement:La forme hélicoïdale des aubes du tambour garantit que lorsque le charbon est détaché, il est poussé mécaniquement sur la bande transporteuse derrière la cisaille.
Contrôle de l'horizon :Les opérateurs (ou les systèmes automatisés) ajustent la hauteur de l'unité de coupe pour suivre la limite naturelle ondulée entre le charbon et la roche environnante, garantissant ainsi une récupération maximale des ressources et une dilution minimale.
3. Avancées modernes
Les conceptions récentes se sont concentrées surdétection intelligenteetdurabilité. Les unités de coupe modernes sont désormais équipées de capteurs de vibrations, de moniteurs de température et de dispositifs d'émission acoustique pour prédire l'usure des pics ou les pannes mécaniques avant qu'elles ne se produisent. De plus, l'intégration de la technologie « coupe à mémoire » permet à l'unité de coupe de reproduire automatiquement un parcours réussi, réduisant considérablement la nécessité pour le personnel de se trouver à proximité de la zone de poussière dangereuse.
Conclusion
L'unité de coupe est la « partie commerciale » de la cisaille à longue taille. Sa conception doit équilibrer la puissance brute avec des systèmes de contrôle sophistiqués. À mesure que l'exploitation minière évolue vers des filons plus profonds et des opérations plus autonomes, la fiabilité et l'efficacité de la géométrie des engrenages de l'unité de coupe, la résistance des matériaux et les systèmes de suppression de la poussière restent le point central des opérations souterraines.
Shaanxi Heli Mécanique Engineering Co., Ltd
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