【正文】 。使采煤機(jī)能適應(yīng)較大傾角煤層開采的需要；(5)開發(fā)裝機(jī)功率更大的采煤機(jī)，提高采煤機(jī)可利用率和壽命的研究；(6)電器元件小型化的研究。重點是提高采煤機(jī)電控系統(tǒng)抗干擾、抗熱效應(yīng)的能力；(3)開發(fā)或增強(qiáng)電控系統(tǒng)的監(jiān)控功能。
因而國內(nèi)電牽引采煤機(jī)的智能化程度低，設(shè)備可靠性、安全性和可維護(hù)性較差，今后國內(nèi)電牽引采煤機(jī)的
主要研究內(nèi)容如下：(1)進(jìn)一步完善和提高交流變頻調(diào)速牽引系統(tǒng)的可靠性。但一些關(guān)鍵部件及其總體性能、功能、適應(yīng)范圍等方面還有待進(jìn)一步完善和提高。(7)提高自動化程度。薄煤層采煤機(jī)、輸送機(jī)、支架應(yīng)增強(qiáng)配套性，避免由于各個單位各自研制而缺乏溝通的情況，對于薄煤層綜采的總體設(shè)計來說，應(yīng)由一個單位負(fù)責(zé)牽頭。采用機(jī)載中壓能量回饋型四象限運行方式，實現(xiàn)分段遙控，以降低司機(jī)的勞動強(qiáng)度(避免司機(jī)在工作面爬上爬下)。(4)加大牽引速度。筆者2000年即呼吁研制，2003年JOY宣布研制成功。采用中壓開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速的MG132／320WD型電牽引采煤機(jī)已經(jīng)鑒定，并推廣應(yīng)用。截割電機(jī)功率密度：344型(150kW)為1179kW／m ，450 系列(100kW )為947kW／m 。截割電機(jī)的功率和功率密度是薄煤層采煤機(jī)的技術(shù)瓶頸。10—15a內(nèi)，采高下限≥1m的薄煤層電牽引采煤機(jī)會繼續(xù)采用傳統(tǒng)的內(nèi)牽引；采高下限≤1．0m的薄煤層電牽引采煤機(jī)可能改用外牽引，懸臂或爬底板方式，機(jī)身采用多電機(jī)布置，滾筒內(nèi)沒有搖臂行星頭有利裝煤。中壓機(jī)載調(diào)速是薄煤層電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向。其缺點是有變壓器，體積較大。(2)準(zhǔn)機(jī)載方式變壓器放在巷道內(nèi)，電氣調(diào)速裝置安在機(jī)身上，專用的低壓拖拽電纜連接變壓器和電氣調(diào)速裝置，優(yōu)點是電牽引低速性能良好，控制信號不易受干擾，運行安全，適用于對機(jī)身外形尺寸有嚴(yán)格要求的采煤機(jī)；缺點是：①巷道內(nèi)的變壓器和電纜間需設(shè)置專門漏電保護(hù)和閉鎖裝置；②采煤機(jī)上如設(shè)有漏電保護(hù)和閉鎖裝置，則巷道內(nèi)和機(jī)載的兩套漏電保護(hù)和閉鎖裝置易互相干擾，引起誤動作；③如采煤機(jī)上不設(shè)漏電保護(hù)和閉鎖裝置，當(dāng)變頻器前的接觸器未吸合時，巷道內(nèi)的漏電保護(hù)和閉鎖裝置對變頻器、牽引電機(jī)及其連接電纜均不能實現(xiàn)漏電閉鎖，存在安全隱患；④巷道內(nèi)的變壓器、漏電保護(hù)和閉鎖裝置體積大，使用不便。3 薄煤層電牽引采煤機(jī)的結(jié)構(gòu)布置方式(1)非機(jī)載方式變壓器和電氣調(diào)速裝置均放在巷道內(nèi)，電氣調(diào)速裝置輸出的經(jīng)調(diào)制的電流由專用的拖拽長電纜傳送給機(jī)身上的行走電動機(jī)。如果是單電機(jī)，可能由于電機(jī)直徑過大，影響到過煤間隙，或電機(jī)過長，則受到機(jī)道寬度的限制。前滾筒反轉(zhuǎn)割底，后滾筒正轉(zhuǎn)割頂，當(dāng)頂煤、偽頂大量跨落在前后截割電機(jī)之間時，采煤機(jī)可能進(jìn)退不得。優(yōu)點是可不用搖臂行星頭，裝煤效果好，機(jī)頭尾自開缺口性能好，缺點是搖臂強(qiáng)度低。(3)截割電動機(jī)的布置方式1)截割電動機(jī)布置在機(jī)身上。優(yōu)點是體積小，功率大，可靠性高，維修方便；缺點是牽引鏈有脈動，牽引、截割動載荷都較大。2)外牽引方式。優(yōu)點是采高下限小，過煤高度大，缺點是較難保持穩(wěn)定和平(2)牽引機(jī)構(gòu)的布置方式1)內(nèi)牽引方式。3)懸臂方式如1K103型采煤機(jī)。以MG2X100／456為例，機(jī)面高度853mm，輸送機(jī)上方的機(jī)身高度380mm，過煤高度310mm(中板高度163mm)；輸送機(jī)上方的搖臂電機(jī)護(hù)套處過煤高度還要小一些。爬底板方式的優(yōu)點是采高下限小，過煤高度大，缺點是：煤壁側(cè)的浮動腿對底板起伏的適應(yīng)性差，煤壁側(cè)的行走輪和導(dǎo)向滑靴事故多，煤層厚度變化不能太大。前滾筒反轉(zhuǎn)割底，后滾筒正轉(zhuǎn)割頂。為了降低采高下限，加大過煤空間，具有代表性的機(jī)身布置方式有爬底板、騎輸送機(jī)和懸臂三種方式。波蘭電牽引采煤機(jī)均采用橫向布置方式。英國從Electra550開始，采用電機(jī)橫向布置。3．5 總體結(jié)構(gòu)趨向模塊化及多電機(jī)橫向布置橫向布置方式可使各部件由單獨電機(jī)驅(qū)動，機(jī)械傳動系統(tǒng)彼此獨立，可模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便。德國SL300型電牽引采煤機(jī)，采用2個變頻器分別拖動2臺牽引電機(jī)的牽引系統(tǒng)，使?fàn)恳目刂坪捅Ｗo(hù)性能更加完善。交流牽引正逐步替代直流牽引，成為今后電牽引采煤機(jī)的發(fā)展方向。自日本20世紀(jì)80年代中期研制成功第一臺交流電牽引采煤機(jī)，交流調(diào)速系統(tǒng)以其技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、維護(hù)管理簡單、價格低廉等優(yōu)點，被迅速推廣應(yīng)用。3．4 電牽引系統(tǒng)向交流調(diào)速發(fā)展電牽引采煤機(jī)的牽引方式按牽引電機(jī)的類型可分為直流牽引和交流牽引。引進(jìn)的6LSSL50o、SL30o采煤機(jī)都實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、集中監(jiān)控和部分集中控制。它包括工作面設(shè)備的運行參數(shù)與地面控制中心的數(shù)據(jù)傳輸、運行狀態(tài)和位置的監(jiān)控，地面控制中心對井下設(shè)備工作運行的操作控制，也就是實現(xiàn)無人工作面的最終目的。而雷達(dá)探測技術(shù)被認(rèn)為是最有應(yīng)用前景的一種煤巖分界識別方法；(5)運行狀態(tài)監(jiān)控與顯示 采煤機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集機(jī)器參數(shù)：輸入電壓，電機(jī)電流，軸承、繞組和冷卻水溫度，控制電流，潤滑油溫度、消耗量，液壓系統(tǒng)油位、壓力、溫度，冷卻和噴霧降塵水量、水壓，牽引速度、方向，搖臂操作角度，過載保護(hù)監(jiān)控等。目前已應(yīng)用于生產(chǎn)實際或正處于研究和試驗階段的煤巖識別方法及分析系統(tǒng)主要有：記憶智能程控、振動頻譜分析、天然丁射線、測力截齒、放射性同位素、噪聲紅外線、雷達(dá)探測等。如安德森公司EL系列機(jī)型上裝置Impac：t集成保護(hù)與監(jiān)控系統(tǒng)，Eichhof公司的Eichhof一數(shù)據(jù)匯集技術(shù)系統(tǒng)，JOY公司6LS型電牽引采煤機(jī)的JNA網(wǎng)絡(luò)信息中心等。主要供電等級有2300、3300、4160、5000V等。3．2 中高壓供電隨著采煤機(jī)裝機(jī)功率大幅度提高， 工作面不斷加長，整個工作面容量超過5000kW，工作面長度達(dá)到300m。采煤機(jī)大修周期2年，出煤量300—500萬t。(6)提高采煤機(jī)可靠性和可利用率。(5)截割功率增大，支架隨機(jī)支護(hù)的實現(xiàn)，加大滾筒截深。牽引速度l5—25m／min，牽引力500 kN以上。(3)總裝機(jī)功率超過1 000 kW，如7LS5達(dá)1 94OkW，EL3000總裝機(jī)功率最高達(dá)2 000 kW。多數(shù)采煤機(jī)單臺截割電機(jī)功率已達(dá)到6OO kW，7LS5采煤機(jī)單臺截割電機(jī)功率高達(dá)750 kW。3 技術(shù)特點與發(fā)展趨勢3．1 裝機(jī)功率增大。到目前為止，國內(nèi)各采煤機(jī)生產(chǎn)廠家均對交流電牽引采煤機(jī)進(jìn)行了大量的研究開發(fā)。我國電牽引采煤機(jī)的研制和開發(fā)取得了長足的進(jìn)步，在消化吸收國外引進(jìn)采煤機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行二次開發(fā)，擁有了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的換代產(chǎn)品，在我國煤礦綜合機(jī)械化采煤工作面，國產(chǎn)采煤機(jī)已經(jīng)占據(jù)主導(dǎo)地位， 完全采用國產(chǎn)裝備的高產(chǎn)高效工作面不斷涌現(xiàn)?？傮w來看，俄羅斯的電牽引采煤機(jī)功率較小，直流牽引，性能參數(shù)較低。采煤機(jī)截深由630 171111提高到800—1 000 mm. 俄羅斯前蘇聯(lián)20世紀(jì)70年代研制出K128II．直流電牽引采煤機(jī)后，又相繼研制成功多種直流電牽引采煤機(jī)。采煤機(jī)裝有微機(jī)工況監(jiān)測及故障診斷系統(tǒng)，可數(shù)字顯示牽引速度、滾筒位置、留頂?shù)酌汉穸?、電機(jī)負(fù)載及各處溫度，具有無線遙控，并可加裝紅外線發(fā)射器操縱液壓支架。采用JOYUltratmc2000型強(qiáng)力銷軌無鏈牽引系統(tǒng)，加大鏈軌節(jié)距和寬度，并采用鍛造銷排；裝備了與6LS5型通用的JNA機(jī)載計算機(jī)信息中心，具有人機(jī)通訊界面、故障診斷圖形顯示和儲存、無線電遙控、牽引控制和保護(hù)等功能。20世紀(jì)70年代研制成功1ls多電機(jī)橫向布置直流電牽引采煤機(jī)后，又陸續(xù)研制了2IS7IS等型多電機(jī)橫向布置直流電牽引采煤機(jī)。90年代，在Electra系列機(jī)型基礎(chǔ)上，加大功率，改進(jìn)控制系統(tǒng)，開發(fā)了EL系列交流電牽引采煤機(jī)，主要機(jī)型有EL600、EL1000、EL1500、EL3000型。SL300型電牽引采煤機(jī)總裝機(jī)功率1 018 kW，采用雙變頻器一拖一系統(tǒng)，最大牽引速度達(dá)54．5m／rai制系統(tǒng)具有交互式人機(jī)對話、設(shè)備健康預(yù)報、在線控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?0年代開發(fā)的SL系列橫向布置交流電牽引采煤機(jī)，將截割電機(jī)布置在搖臂上。電牽引采煤機(jī)以其性能參數(shù)優(yōu)良、可靠性高、自動化程度高、操作方便、監(jiān)控保護(hù)及檢測功能完善、經(jīng)濟(jì)效益高等優(yōu)點被迅速推廣使用。80年代后期出現(xiàn)了交流電牽引采煤機(jī)。關(guān)鍵詞： 薄煤層；采煤機(jī)；電牽引；多電機(jī)驅(qū)動；橫向布置德國Eickhoff公司和美國JOY公司，20世紀(jì)70年代中期相繼研制出直流電牽引采煤機(jī)。(5)The development packs machine power to largerly adopt coal machine, the exaltation adopts coal machine can the research of utilization and life span。(3)Development or to build up the electricity control the supervision function of is the research breaks down diagnosis and expert system, the works condition monitor, manifestation and information to deliver system and work the noodles adopt coal machine to automatically circulate control system and change from the orientation Pin electric circuit of electric leakage examination and protection technique, shake arm to automatically key up system etc.。from the 125 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