大功率節(jié)能電牽引采煤機(jī)技術(shù)的應(yīng)用論文(編輯修改稿)
2025-07-24 15:50 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 變頻—電機(jī)在采煤機(jī)上的基本布置形式見(jiàn)圖22圖 22 變頻電機(jī)在采煤機(jī)上的基本布置形式1 右牽引電機(jī) 。2 左牽引電機(jī) 。3 電控箱 變頻—電機(jī)在采煤機(jī)上使用電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 使用兩臺(tái)變頻— 電機(jī)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)采煤機(jī)牽引行走,關(guān)鍵是解決兩個(gè)牽引部平穩(wěn)行走問(wèn)題,經(jīng)論證后認(rèn)為采用類似“一拖一”形式的調(diào)速方式,將一個(gè)牽引部作為主牽引部,一個(gè)牽引部作為從牽引部,讓一個(gè)變頻電機(jī)以速度、扭矩雙控制環(huán)運(yùn)行,一個(gè)變頻電機(jī)只以扭矩環(huán)形式牽引運(yùn)行。這種驅(qū)動(dòng)方式使每一變頻器對(duì)其負(fù)載電機(jī)的參數(shù)模型識(shí)別和運(yùn)算較為準(zhǔn)確,變頻器的許多特性可以得到最佳發(fā)揮,并使兩個(gè)牽引部適應(yīng)性很強(qiáng),不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)牽引部互相咬勁,以致于打壞齒軌輪等問(wèn)題。只要稍加操作也可以使雙牽引方式轉(zhuǎn)化為單牽引形式。由于在安裝和系統(tǒng)配置上具有對(duì)稱性,所以在配件供應(yīng)、事故處理上都很方便。從圖23,采煤機(jī)控制中心(微機(jī)或PLC)只給主變頻—電機(jī)發(fā)出指令,并將主變頻—電機(jī)設(shè)置為速度和扭矩雙環(huán)運(yùn)行方式,主變頻—電機(jī)的扭矩大小傳輸給從變頻器,從變頻器只以扭矩環(huán)形式運(yùn)行。變頻—電機(jī)驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)電氣原理圖如圖 23圖23 變頻 —電機(jī)驅(qū)動(dòng)采煤機(jī)電氣原理圖 控制流程圖見(jiàn)圖 24圖24流程圖 變頻—電機(jī)調(diào)速裝置的推廣使用以上分析了中壓變頻電機(jī)在采煤機(jī)上的應(yīng)用,可以看出其使用在采煤機(jī)牽引上具有方便、可靠,抗振動(dòng)、抗干擾和提高冷卻形式等特點(diǎn)。而且主要的裝置作為一整體在防爆形式、配件儲(chǔ)備、維修方式都優(yōu)于其他變頻牽引方式。隨著變頻電機(jī)調(diào)速裝置在采煤機(jī)上的應(yīng)用,特別是中小型機(jī)組上的應(yīng)用,變頻電機(jī)調(diào)速裝置還可方便地用在煤礦井下的風(fēng)機(jī)、水泵和運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)上。 節(jié)能變頻技術(shù)在我礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用展望 變頻技術(shù)在我礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用越來(lái)越多,但應(yīng)用還不普及,變頻技術(shù)在我礦機(jī)電設(shè)備中還有很大的發(fā)展空間。(1)推廣面較廣,礦山中大小機(jī)電設(shè)備種類繁多,能解決好變頻器與這些設(shè)備的匹配問(wèn)題,就能得到更廣泛的推廣。(2)變頻調(diào)速裝置是有效的節(jié)能新型產(chǎn)品,目前,世界諸多國(guó)家也均已指定流量壓力控制必須采用變頻調(diào)速裝置取代傳統(tǒng)方式。采用變頻調(diào)速裝置具有很多節(jié)能空間,我礦地面主扇通風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量較為恒定,當(dāng)需要改變風(fēng)量時(shí),是通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,但電機(jī)仍在工頻下高速運(yùn)轉(zhuǎn),造成能源嚴(yán)重浪費(fèi)。對(duì)于目前我礦主扇通風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況,經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析,制定和設(shè)計(jì)了對(duì)風(fēng)機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行變頻節(jié)能改造的方案。屆時(shí),根據(jù)礦井的實(shí)際需要即時(shí)調(diào)整風(fēng)量,方便快捷,操作方便,變頻器本身就可以實(shí)現(xiàn)反風(fēng)工作,提高和縮短礦井反風(fēng)時(shí)所需的時(shí)間,風(fēng)機(jī)容易起動(dòng),起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊小保護(hù)電網(wǎng)。預(yù)計(jì)在我礦瓦斯示范礦井建設(shè)中作為重點(diǎn)改造項(xiàng)目實(shí)施。(3)需求量很大,在機(jī)電設(shè)備的改造中必然需要大量的變頻器,會(huì)極大推動(dòng)變頻技術(shù)在我礦的應(yīng)用。如在采煤機(jī)的操作控制、電磁闊控制及運(yùn)輸機(jī)控制均可通過(guò)變頻技術(shù)來(lái)控制。(4)多功能、網(wǎng)絡(luò)化的更新。電子技術(shù)日新月異,機(jī)電設(shè)備改造過(guò)程中對(duì)變頻器的使用和控制也會(huì)呈現(xiàn)多功能的趨勢(shì),對(duì)變頻器的控制也會(huì)成為我礦網(wǎng)絡(luò)化管理中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。第三章 大功率節(jié)能采煤機(jī) 我國(guó)是能源需求大國(guó),其中煤炭占能源總需求量的70%以上。在我國(guó), 煤炭提供了78%的發(fā)電能源70%的化工原料和60%的民用商品能源。在未來(lái)的幾十年內(nèi),盡管新能源的發(fā)展和推廣將使煤炭在一次能源中的消費(fèi)比重逐年下降,但煤炭的主導(dǎo)地位不會(huì)改變。節(jié)能新技術(shù)是當(dāng)今世界采煤業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的一種較為先進(jìn)的現(xiàn)代化采煤技術(shù)和管理方式,也是衡量一個(gè)國(guó)家煤炭工業(yè)發(fā)達(dá)程度的主要標(biāo)志。我國(guó)自上世紀(jì)80年代高產(chǎn)高效礦井技術(shù)起步以來(lái),煤炭工業(yè)得到迅速展和推廣,采煤機(jī)作為節(jié)能礦井綜采設(shè)備的主要設(shè)備之一扮演了重要色。 經(jīng)過(guò)幾十年的引進(jìn)技術(shù)、消化吸收和自主研發(fā),我國(guó)煤礦節(jié)能綜合機(jī)械化采煤設(shè)備的研制水平已有長(zhǎng)足進(jìn)步。國(guó)內(nèi)某些技術(shù)如綜采放頂煤支架技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平,國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)已接近或達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備的機(jī)電一體化程度接近或達(dá)到20世紀(jì)90年代中期的國(guó)際先進(jìn)水平；國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備的可靠性接近或達(dá)到20世紀(jì)90年代初的國(guó)際先進(jìn)水平。 國(guó)產(chǎn)設(shè)備的價(jià)格約是引進(jìn)設(shè)備的1/2,中國(guó)煤機(jī)制造企業(yè)設(shè)計(jì)制造的煤礦機(jī)電裝備已經(jīng)在國(guó)內(nèi)各類煤礦廣泛應(yīng)用,成為中國(guó)煤礦工業(yè)技術(shù)裝備的主體,為中國(guó)煤礦安全生產(chǎn)和高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)提供了可靠的保證?！?m 的優(yōu)良煤炭資源。由于對(duì)產(chǎn)量有著比較嚴(yán)格的要求, 左右的工作面一直使用進(jìn)口 Eickhoff SL1000 型和 JOY 7LS7 型采煤機(jī)。陜煤集團(tuán)神南公司2008年為其紅柳林煤礦、張家峁煤礦、檸條塔煤礦分別安裝了西安煤礦機(jī)械有限公司研制的 MG750/1910－WD型、MG900/2210－GWD型采煤機(jī)共三臺(tái),特別是用于紅柳林1502工作面的 MG900/2210－GWD 型采煤機(jī),是我國(guó)國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)首次用于此類采高超過(guò)6m、煤質(zhì)硬度達(dá)到f5的工作面。 國(guó)內(nèi)外大功率采煤機(jī)在6m以上煤層工作面的使用情況神東公司布連塔煤礦22303工作面使用的 JOY 7LS7 改進(jìn)型大功率采煤機(jī)首次完成7m 煤層首采工作,該工作面長(zhǎng)度301m,推進(jìn)長(zhǎng)度4971 m, m。工作面投產(chǎn)后,提高13%,每天按18刀計(jì)可多出煤5400t,月單產(chǎn)達(dá)到140萬(wàn)t左右, m 采高工作面多采煤炭 183 萬(wàn)t,回收率提高10%以上,創(chuàng)造了世界記錄 。2008 年,西安煤礦機(jī)械有限公司以原MG750 /1910－WD 型采煤機(jī)為基礎(chǔ),綜合該型采煤機(jī)在大同四老溝等地的使用情況和國(guó)外同類型采煤機(jī)的術(shù)點(diǎn),成功研制了適用于6m以上煤層的MG900/2210－GWD 型采煤機(jī)。采煤機(jī)上置油缸、高低壓屏蔽等多項(xiàng)核心技術(shù)均已申請(qǐng)國(guó)家專利。該型采煤機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)均已接近或達(dá)到國(guó)外進(jìn)口采煤機(jī)的水平。2009年8月,該型采煤機(jī)在陜西煤化集團(tuán)紅柳林礦投入使用。紅柳林煤礦采煤機(jī)技術(shù)2010年7月該臺(tái)采煤機(jī)升井大修時(shí)共產(chǎn)原煤 660萬(wàn)t,平均月產(chǎn)55萬(wàn)t。2010年8月JOY 7LS6 型采煤機(jī)在相同煤層繼續(xù)生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)JOY7LS型采煤機(jī)和西安煤礦機(jī)械有限公司MG900/2210－GWD 型采煤機(jī)在相同地質(zhì)條件下使用情況比較,發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)6m以上采高的采煤機(jī)性能參差不齊。在平均采高6m,煤質(zhì)硬度f(wàn)5,割煤速度7m /min的情況下,進(jìn)口 JOY采煤機(jī)相對(duì)于國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)。國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)在截割機(jī)構(gòu)行星頭、行走機(jī)構(gòu)齒軌輪的耐用性和可靠性上都有待進(jìn)一步提高。JOY 7LS采煤機(jī)行走鏈輪過(guò)煤量為260萬(wàn) t,國(guó)產(chǎn)2210－GWD型采煤機(jī)齒軌輪平均過(guò)煤量為120萬(wàn) t,僅為進(jìn)口采煤機(jī)的一半。進(jìn)口JOY采煤機(jī)行星頭320萬(wàn)t時(shí)第一次出現(xiàn)故障,國(guó)產(chǎn)采煤機(jī)為180萬(wàn)t左右出現(xiàn)故障 。在 電氣方面,JOY7LS6型采煤機(jī)已在紅柳林實(shí)現(xiàn)順槽顯示系統(tǒng),并在自動(dòng)化（少人工作面）方面取得很大的突破。國(guó)產(chǎn) 2210－GWD型采煤機(jī)僅實(shí)現(xiàn)了順槽顯示和部分?jǐn)?shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),在工作面自動(dòng)化方面還比較落后 。 大功率節(jié)能電牽引采煤機(jī)介紹 作用及組成MGTY400/930—、中硬煤層長(zhǎng)壁式綜采工作面,采高范圍為2～?？稍谟型咚?、煤塵或其他爆炸性混合氣體的煤礦中使用,它與工作面刮板輸送機(jī)、液壓支架及膠帶輸送機(jī)等配套使用,在長(zhǎng)壁式采煤工作面可實(shí)現(xiàn)采、裝、運(yùn)的機(jī)械化。該采煤機(jī)具有良好的工作性能和高可靠性,為目前能夠滿足高產(chǎn)高效工作面要求的一種新機(jī)型。 采煤機(jī)由左、右搖臂,左、右滾筒,牽引傳動(dòng)箱,外牽引,泵站,高壓控制箱,牽引控制箱,調(diào)高油缸,主機(jī)架,輔助部件等部件組成。見(jiàn)圖11電牽引采煤機(jī)。采煤機(jī)端面與工作面運(yùn)輸機(jī)配套尺寸見(jiàn)圖31采煤機(jī)端面配套圖。圖31 大牽引采煤機(jī)端面配套圖 采煤機(jī)的特點(diǎn)采煤機(jī)總體結(jié)構(gòu)為多電機(jī)橫向布置,牽引方式為機(jī)載式交流變頻無(wú)級(jí)調(diào)速銷軌式無(wú)鏈牽引,電源電壓
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