截齿链传动薄煤层滚筒式采煤机产业化

（1）项目来源

黑龙江省东部煤电化平台项目。

（2）项目依托单位（公司）实力概述

项目依托单位：哈尔滨翔瑞机械科技发展有限公司。

哈尔滨翔瑞机械科技发展有限公司是一家主要从事机电产品开发生产和销售的公司，产品涵盖煤矿机械，非煤矿山机械，电力综保自动化等大类产品，同时提供煤矿机电产品的技术咨询和服务。公司现有技术人员22人，其中大学本科15人，硕士4人，博士3人，教授4、副教授7人、高级工程师4人 工程师5人，平均年龄42岁。

目前自主开发的产品有采煤机截割部加载试验台、采煤机牵引部加载试验台，掘进机截割部加载试验台，液压泵、马达加载试验台，矿用阀试验台，矿用水泵监测系统等产品，其中采煤机截割部加载试验台、采煤机牵引部加载试验台，掘进机截割部加载试验台产品完成产值1400余万元。产品用户遍布黑龙江龙煤矿业集团有限公司四大分公及北京、江苏、山西等煤炭生产企业和煤机生产企业。承担黑龙江省科技公关项目项目“矿山旋转机械设备性能测试系统的研究”通过黑龙江省科技厅组织的鉴定，“采掘机械关键零部件动力学的试验系统研究与应用” 2014年获得黑龙江省高校科学技术奖励委员会一等奖，2014年获得黑龙江省科技进步二等奖。项目研发负责人刘春生教授，参加鸡西煤矿机械有限公司的MG300-BW型薄煤层采煤机、 MG200/490-W型采煤机、MG180/420-BWD型采煤机、MG100/230-BWD型采煤机等机型研制工作。其中MG200/490-W采煤机2004年获得黑龙江省科技厅科技进步三等奖，MG300-BW型薄煤层采煤机2003年河北省煤炭局科技进步三等奖。

（3）基础条件及创新发展能力

生产经营及管理水平：本公司有着优秀的管理团队和营销团队，总经理毕业于哈工大EMBA，又在清华煤炭总裁办进修过，在国有大型企业分公司担任过总经理一职多年，有着丰富的管理经验，管理团队和营销团队中多人在国有大型企业担任过领导职务，管理经验丰富，团队精神和合作意识强，既能抓管理又能带队伍，还能工作在销售一线，这样的队伍不论管理、营销还是生产、开发都很过硬。

产品研发管理能力及研发投入：产品研发团队现有22人，其中大学本科15人，硕士4人，博士3人，教授4、副教授7人、高级工程师4人 工程师5人。平均年龄42岁，学历、职称、年龄结构合理，涵盖专业面宽，研发团队长期从事采掘机械和采掘机械关键零部件研发工作，有着丰富的产品研发经验。前期利用自主开发的采煤机截割部、牵引部加载试验台、弹性扭矩轴动态扭断试验系统、多截齿参数可调式旋转截割煤岩实验装置，进行了弹性扭矩轴性能研究、截齿链性能研究、薄煤层采煤机滚筒装煤能力和装煤效果研究、采煤机滚筒高效截割的动力学性能与评价的研究等方面研究，并已取得了阶段突破性成果，部分成果已得到了推广应用。研发团队结题或在研省部级科研项目9项、在研国家自然基金项目3项，获得采掘机械领域发明或实用新型专利11项，每年发表论文项目研发负责人刘春生教授是国内知名的煤机专家，参加鸡西煤矿机械有限公司的MG300-BW型薄煤层采煤机、 MG200/490-W采煤机、MG180/420-BWD、MG100/230-BWD型采煤机等机型研制工作。还聘请鸡西煤矿机械有限公司设计研究院原副院长、总工程师刘贵新为总工程师。平均每年产品研发投入资金60万元。

（4）技术水平

项目产品采用截齿链传动，摇臂内侧布置方式的滚筒式采煤机是国内首创，技术水平处于国内领先国际先进，并获得实用新型专利，拥有完全自主的知识产权。

采用的研究技术路线：1）充分借鉴国内外成熟技术，借鉴其先进结构，并进行新技术和新结构的研究，应用已取得专利技术，确保整机可靠性、先进性； 2）对新技术和新结构，在实验室做零部件的性能实验，确保零部件的可靠性；3）加工制造出样机，先在实验室作加载性能试验，然后到煤矿作工业性实验；

关键技术及解决途径：1）小直径大功率行星减速器可靠性。薄煤层采煤机由于空间受限，必须采用小直径大功率行星减速器。产品采用通轴双行星轮机构，体积与功率之比小，此项技术已得到推广应用。2）截齿链传动可靠性。类似的截齿链传动在早期的截煤机、高壁联采机有应用过，为确保其可靠性，在有限元分析计算的基础上，又通过零部件试验，实验结果表明达到了设计要求。3）弹性扭矩轴的性能。应用有限元分析计算和大量的实验研究，在设计计算理论与结构设计方面获突破，且设计成果得到推广应用。4）高效截割煤岩技术。依托国家自然金项目支持，在理论计算仿真分析基础上，进行实验，在截齿布置、安装角、二次旋转角获得了最佳的设计参数，取得实用性成果。5）润滑、冷却、密封技术。薄煤层采煤机体积小功率大发热大，润滑、冷却、密封技术尤为重要。润滑、冷却、密封应作为一个整体综合考虑，稀油润滑采用强制循环注油、过滤沉淀杂质、预埋冷却水管的润滑冷却系统。油脂润滑采用集中供油、独立注油、具有单项通气孔出油通道的润滑系统。密封采用封油和封尘组合式密封方式。

主要创新点：1）传动方式上的创新。项目产品采用截齿链柔性传动方式，截齿链柔性传递动力，截齿链与链轮组成一体刚性截割煤岩，集传递动力和截割煤岩为一体。2）总体布置上创新。项目产品采用摇臂内侧、辅助支撑臂在采空区布置方式，突破了传统滚筒式采煤机布置方式，最大化的释放了装煤空间，最大限度装煤能力和装煤效果。与现有同型号采煤机相比装煤能力和装煤效果提高近一倍。3）在挡煤板结构上创新。项目产品采用组合可调式挡煤板，上挡煤板采用两部分分体折叠结构，使用时打开，不用时折叠。4）在滚筒结构上创新。项目产品采用延伸叶片式滚筒，靠近运输机侧滚筒一段叶片不安装截齿且叶片直径小 ，使叶片边缘与运输机距离小，减小了煤的存留空间，提高了装煤效果，又不影响滚筒正常工作。5）在柔性传动张紧方式上创新。采用整体式支架调整固定张紧方式，阶梯式张紧调整，调整方便可靠。

项目产品成熟性：采煤机技术经几十年的发展技术已日臻完善，本产品是在吸收已有产品的优点和在工作过程中取得的经验基础上，经过长期的研究应用已取得的专利技术完成的。整体方案多次与采煤机生产企业研发人员和煤炭生产企业技术人员交流研讨，从产品生产和使用人员得到意见和建议，并多次修改设计方案。方案定稿后，请到黑龙江省机械科学研究院、哈尔滨工程大学机电工程学院、哈尔滨理工大学机械动力工程学院等单位专家参加方案论证，得到与会专家认可。产品采用的直齿、行星减速器是成熟技术，并在已有的产品得到了检验。本产品采用的截齿链、弹性扭矩轴等零部件已通过实验室试验达到设计要求，并且该截齿链在其它机械得到使用，经实践完全满足要求。所以本产品技术已经成熟。

（5）经济效益和市场前景分析

市场需求：主要指项目产品目前国际、国内市场需求状况，未来市场需求前景。我国能源结构以煤炭为主，其中薄煤层储量占20﹪，这部分煤炭储量的开采需大量的采煤机，黑龙江省国有煤矿及地方煤矿每年需求30多台，全国每年每年需求近300-400台，本项目产品针对薄煤层开采而开发的，正是煤炭生产企业所需，项目产品市场前景广阔。

竞争优势及品牌竞争力：目前生产采煤机国内外企业主要有久益公司 上海天地煤机公司、三一重型、上海创立煤机公司，辽源煤机公司、西安煤矿机械有限公司等，本项目产品竞争优势:①在性能上，滚筒容煤空间大、装煤能力和装煤效果好，与同型号机型相比装煤能力和装煤效果提高近一倍，目前市场上还没有装煤能力接近项目产品的产品，填补了国内空白；②在价格上，产品价格与同型号机型基本持平，具有价格性能比优势③在营销服务上，我们有多年工作在煤矿战线营销服务团队，对煤矿熟悉，对客户资源熟悉，有着丰富的煤炭市场销售经验，在全国建立了营销网络。在黑龙江龙煤矿业集团有限公司、中国中煤能源有限公司，平顶山矿务局，淮南矿务局，山西大同，阳泉等等多处煤炭生产企业有着丰厚的客户资源。项目产品达产后可作为鸡西煤矿机械有限公司配套产品，利用大公司的营销网络和客户资源推广，现已与鸡西煤矿机械有限公司达成产品配套协议。

经济效益：主要项目产品目前业已形成的盈利水平和盈利能力、市场占有率，以及产品未来预期产生的经济效益

项目产品达产后利润空间大，预计年产采煤机截割部30套。根据全国的市场规模，本项目投产后保守预计每年实现产值2400万元，利润800万元，预计税金290万元。目前市场上还没有装煤能力和装煤效果接近项目产品的采煤机，属于国内首创，且产品性能稳定可靠，能够满足用户需求，很快替代原有机型，占领市场。

（6）社会效益

提高煤炭资源开采率：项目产品针对薄煤层开采使用，我国薄煤层储量占20%左右，由于薄煤层开采没有合适机型采煤机，有的就放弃开采了，浪费了大量的不可再生资源。

提高劳动生产效率，降低企业生产成本：现有薄煤层采煤机机型由于装煤能力和装煤效果低，采煤机截割一刀煤，要经过3~4工作循环装煤，生产效率低，吨煤成本大。项目产品装煤能力和装煤效果高，可一次完成割煤、装煤，提高劳动生产效率，降低企业生产成本。

实现安全、高效生产，降低人员的劳动强度：现有薄煤层采煤机机型截割一刀经过3~4工作循环装煤，装煤过程中浪费大量能耗，同时滚筒对煤进行了二次破碎，产生大量粉尘，造成了安全隐患，也使工作环境更为恶劣。薄煤层开采井下工作面狭小，操作人员跟机行走困难，采一刀煤要循环行走3~4次，劳动强度大。

提高采煤机械化程度：有的薄煤层采煤工作面，由于没有合适的采煤机机型，而采用放炮采煤，机械程度低，项目产品达产后提供设备支撑。

（7）产品产业化能力

现有2000平方米厂房，拥有各种加工设备30余台套，有瑞士米克朗五轴加工中心，台湾协鸿三轴加工中心，以及其它车床、铣床、刨床、镗床、磨床、滚齿机、插齿机。线切割等机械加工设备。黑龙江科技大学现代加工制造中心拥有高精尖的加工设备，热处理车间有真空炉、箱式炉、台车炉、井式炉、可控渗碳炉氮化炉、渗碳炉等。试验设备有独立知识产权的采煤机加载测试试验台一套、弹性扭矩轴动态扭断试验系统一套。检验量具有游标卡尺、千分尺等100余件，监测仪器有LC-6000振动监测故障诊断分析仪、INV3060网络分布式采集分析仪等5台套。目前已与哈尔滨煤矿电器厂、哈尔滨第一机器制造集团有限公司等机械加工企业建立了长期的合作关系，并与黑龙江龙煤矿业集团有限公司鸡西分公司达成样机工业性试验协议。

本公司有着优秀的管理团队和营销团队，总经理毕业于哈工大EMBA，又在清华煤炭总裁办进修过，在国有大型企业分公司担任过总经理一职多年，有着丰富的管理经验，管理团队和营销团队中多人在国有大型企业担任过领导职务，管理经验丰富。