研究性試驗常以成熟的采煤機為基體、改變需驗證的局部結構，材料或參數進行的。

采煤機滾筒的研究性試驗 滾筒是采煤機的關鍵 部件。為了獲取滾筒的最佳參數，改善截割性能、提高 塊煤率、減少功率消耗以及改善受力狀況等進行的試 驗，試驗的方法是：被試驗的基型滾筒裝在一臺經改裝 的單滾筒采煤機上，在滾筒直徑、截割深度、牽引速度、 滾筒轉速、模擬煤壁硬度相同的情況下，每改變滾筒某 個參數如截齒排列、葉片頭數、葉片角度等，進行一次 截割試驗，試驗過程中把截割功率、滾筒三維受力狀 況、牽引速度、牽引力以及塊煤率記錄下來。牽引速度、 牽引力和型式試驗時測錄方法相同。截割功率是通過 安裝在搖臂輸入軸上的扭矩傳感器測量扭矩和轉速， 滾筒在截割過程中所受到的三維力狀況是通過連接在 滾筒和搖臂輸出軸上的筒型傳感器進行測量。信號通 過安裝在滾筒內噴霧水管上的應變放大器、數據采集 器并由無線電發射機發射，測試室中的無線電接收器 接收信號，經過巡回檢測儀最后由打印機打出測試數 據。各類數據經統計分析最終確定該基型滾筒的最佳 設計參數。該滾筒試驗臺具有調整滾筒轉速的功能，可 以試驗直徑從0.8m至2m的各種滾筒。此外，還可以 對采煤機的載荷譜進行研究試驗。

包含階段性分析、綜合性分析和 最終評估3個內容。

采煤機整機試驗階段性分析

完成一個試驗項目或試驗階段后， 把經計算機技術處理后的測錄數據和有關規范和技術 文件中規定的參數進行對比分析，考核采煤機在該試 驗項目中的各項性能和參數是否達到規定的要求。試 驗結果達到規定的要求，則可進行下一個階段的試驗。 個別性能或參數有異常情況，通常按下列步驟進行分 析處理：①檢查測試系統是否正常。②對有異常情況的 參數進行復測。③異常情況原因分析。異常情況發生的 原因有個別零部件的制造質量問題，安裝時零部件或 管路等受到污染，控制元件調試未到位以及設計的失 誤等。④事故處理，更換合格的零部件或重新清洗安 裝、調試等。⑤再試驗。按該試驗項目或試驗階段的要 求再試驗一次。一般情況下經過事故處理后的試驗結 果均能達到規定的要求。在階段性分析過程中，對于某 些難以判明事故原因的項目還需要進行診斷性測試。

采煤機整機試驗綜合性分析

整機試驗全部試驗項目完成后，在 階段性分析數據的基礎上，對同類參數進行縱向匯總， 并通過計算機系統對參數之間的相互關系繪出綜合曲 線。綜合性分析的內容有：①在煤質硬度、采高、功率、 牽引速度的相關曲線中找出采煤機在額定功率及最大 截割牽引速度下的使用條件(煤質硬度和采高)。②在 設計文件中規定的最大采高和最大煤質硬度情況下， 采煤機在滿載時所能達到的牽引速度。③最大采高時， 為達到最佳裝煤效果應采用的滾筒直徑，或找出現有 試驗的采煤機滾筒直徑在最佳裝煤效果時的最大采 高。④找出采煤機各種保護系統中控制元件的最佳控 制值。在采煤機整機或主要部件的研究性試驗中，還要 綜合分析采煤機隨機載荷的幅值分布、頻率結構、殼體 振動的固有頻率、模態、剛度和阻尼等，這為判斷采煤 機整體結構或部件結構的合理性提供重要依據。

采煤機整機試驗最終評估

是對采煤機在經過整機型式試驗后將 進行何種工作方式的決定性意見。它包括下列內容：① 采煤機的實際使用條件(包括最大采高、最小采高、煤 質硬度、煤層傾角等)。②采煤機的最佳使用條件。③ 采煤機的主要性能指標(包括生產能力，裝煤效果、各 種保護和控制性能等)。④采煤機 的可靠程度。⑤采煤機和配套設 備(支架和配套輸送機)的協調 性。⑥采煤機的操作和維修的方 便程度。⑦采煤機使用時工人的 安全和健康的影響程度。⑧采煤 機的推廣前景和經濟效果的評 價。⑨采煤機在世界同類產品中 的先進程度。⑩對采煤機今后改 進的意見和建議。通過階段性分 析、綜合性分析和最終評估，最后 判斷被試采煤機是否可以下井進 行工業性試驗的結論。

中國凡新研制的采煤機，進口或出口 采煤機，在下井和出口前，需要按行業標準或合同規定 的考核內容及有關質量指標的要求，對采煤機整機進 行試驗和檢測，并作出評價。

采煤機整機試驗試驗方法

在實驗室中，被測試的采煤機整機按 設計要求安裝在配套刮板輸送機上。刮板輸送機沿模 擬煤壁的長度方向鋪設，鋪設長度一般大于40m。模 擬煤壁由煤和水泥混合攪拌澆制而成，其高度和硬度 應滿足被試采煤機的最大采高和最大截割硬度的要 求。在采煤機、配套輸送機上以及供電系統中安裝液壓 力、位移、轉速、電壓及電流等傳感器。試驗時采煤機 沿模擬煤壁的長度方向進行截割模擬煤壁，其過程包 括落煤、裝煤、運煤、自開切口等工序，工作方式和井 下采煤時相同，完成一個截割長度后，推移配套刮板輸 送機，使采煤機處于新的截割位置，再進行截割試驗， 直至全部完成所規定的考核內容。在試驗過程中，采煤 機的試驗工況以及主要技術參數通過各類傳感器把信 號輸入到測試室，信號經放大并由計算機進行采集和 處理，最后打印出測試數據和繪制各種相關曲線。

采煤機整機試驗試驗內容

由空運轉試驗、空載牽引試驗、截割試 驗3個部分組成。

(1) 空運轉試驗 把采煤機的行走輪與齒軌或銷 軌、牽引鏈脫離，啟動主電機、牽引電機和調高油泵電 機，在最大牽引速度狀態下，空運轉一小時后，檢查各 密封件的密封性能。在空運轉時分別操作各種機械手 把、電控手把、按鈕等。操作調斜油缸和調高油缸分別 使油缸伸至最大值和縮至最小值，測量機身上、下調斜 范圍及最大采高和臥底量，其數值應達到設計要求，在 調高油缸和調斜油缸伸至最大值時停機保持16h，測 量機身及搖臂的下降量，其下降量應在允許范圍內。按 設計要求的水壓和流量供應冷卻水和噴霧水，其供水 系統各環節應無滲漏現象，噴嘴不得堵塞且霧化良好。

(2)空載牽引試驗 采煤機的行走輪與齒軌或銷 軌、牽引鏈嚙合，在配套刮板輸送機直線、水平彎曲、 垂直彎曲的3種鋪設狀態下，采煤機以低速、中速和高 速3種牽速度在輸送機上來回行走，運行應平穩，無明 顯卡滯現象。滑靴(或滾輪)與中部槽、導向管與導向 套、滾筒起始截齒與鏟煤板、電纜夾板與電纜槽的配合 尺寸應符合設計要求。對大傾角采煤機，還應在專用臺 架上進行最大設計使用傾角的爬坡試驗，運行應平穩， 停機后制動器應可靠，制動后采煤機的下滑距離應符 合設計要求。

(3)截割試驗 采煤機按設計要求的采高范圍和 截割深度，分別以低速、中速和高速3種牽引速度截割 模擬煤壁，測量各種工況下采煤機的生產能力、裝煤 率、截割功率、牽引力及牽引速度。并考核恒功率控制 性能、高低壓保護性能、過載保護性能、差速保護性能， 自開切口性能等，上述性能均應達到設計要求。

采煤機整機試驗參數測量

采煤機整機試驗需測量的主要參數 有：生產能力Q、功率P、牽引力F，牽引速度V_h、裝 煤率K、比能耗?_o參數由各類傳感器、放大器、濾波 器、記錄儀及計算機等儀器儀表組成的測錄系統進行 測量、采集和處理(圖1)，最后打印出測量結果及繪 制各參數之間的相關曲線。

采煤機整機試驗試驗設備

送試的設備有：采煤機主機、配套輸送 機、真空電磁啟動器、電纜及電纜夾板。有鏈牽引采煤 機還有牽引鏈及緊鏈裝置，電牽引采煤機還有變壓器、 變頻器等。輔助設備有：橋式轉載機、帶式輸送機，噴 霧泵站、推移泵站、推移裝置、防滑裝置等(圖2)。

采煤機是實現煤礦生產機械化和現代化的重要設備之一。機械化采煤可以減輕體力勞動、提高安全性，達到高產量、高效率、低消耗的目的。采煤機分鋸削式、刨削式、鉆削式和銑削式四種：

采煤機司機鋸削式采煤機

即截煤機，靠安裝在循環運動的截鏈上的截齒深入煤壁截煤。

采煤機司機刨削式采煤機

即刨煤機，靠刨刀的往復運動刨削破煤。

采煤機司機鉆削式采煤機

靠鉆頭邊緣的刀齒鉆入煤體，由鉆頭中部的破煤刀齒將中部的煤體破碎。

采煤機司機銑削式采煤機

靠滾筒上的截齒旋轉銑削破煤。20世紀初開始應用截煤機；40年代出現了深截式聯合采煤機；50年代初期出現了淺截式滾筒采煤機，生產能力和對頂板的適應性都有很大提高，60年代研制成雙滾筒采煤機，使生產情況得到進一步改善。中國在1949年以前很少用機械采煤。50年代開始使用截煤機和深截式聯合采煤機，60年代開始使用淺截式滾筒采煤機，70年代初在一些礦區開始使用淺截式雙滾筒采煤機，機采產量不斷提高。70年代以來，采煤機不斷改進,如采用大功率水冷電機來提高生產能力,開采厚度較大的堅硬煤層；采用粗齒滾筒提高塊煤率；采用無鏈牽引減少機械事故并適應長工作面多臺采煤機同時作業等。