【正文】
。使采煤機能適應較大傾角煤層開采的需要;(5)開發(fā)裝機功率更大的采煤機,提高采煤機可利用率和壽命的研究;(6)電器元件小型化的研究。重點是提高采煤機電控系統(tǒng)抗干擾、抗熱效應的能力;(3)開發(fā)或增強電控系統(tǒng)的監(jiān)控功能。 因而國內(nèi)電牽引采煤機的智能化程度低,設備可靠性、安全性和可維護性較差,今后國內(nèi)電牽引采煤機的 主要研究內(nèi)容如下:(1)進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、適應范圍等方面還有待進一步完善和提高。(7)提高自動化程度。薄煤層采煤機、輸送機、支架應增強配套性,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計來說,應由一個單位負責牽頭。采用機載中壓能量回饋型四象限運行方式,實現(xiàn)分段遙控,以降低司機的勞動強度(避免司機在工作面爬上爬下)。(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)磁阻電機調(diào)速的MG132/320WD型電牽引采煤機已經(jīng)鑒定,并推廣應用。截割電機功率密度:344型(150kW)為1179kW/m ,450 系列(100kW )為947kW/m 。截割電機的功率和功率密度是薄煤層采煤機的技術(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可能改用外牽引,懸臂或爬底板方式,機身采用多電機布置,滾筒內(nèi)沒有搖臂行星頭有利裝煤。中壓機載調(diào)速是薄煤層電牽引采煤機的發(fā)展方向。其缺點是有變壓器,體積較大。(2)準機載方式變壓器放在巷道內(nèi),電氣調(diào)速裝置安在機身上,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,適用于對機身外形尺寸有嚴格要求的采煤機;缺點是:①巷道內(nèi)的變壓器和電纜間需設置專門漏電保護和閉鎖裝置;②采煤機上如設有漏電保護和閉鎖裝置,則巷道內(nèi)和機載的兩套漏電保護和閉鎖裝置易互相干擾,引起誤動作;③如采煤機上不設漏電保護和閉鎖裝置,當變頻器前的接觸器未吸合時,巷道內(nèi)的漏電保護和閉鎖裝置對變頻器、牽引電機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、漏電保護和閉鎖裝置體積大,使用不便。3 薄煤層電牽引采煤機的結(jié)構(gòu)布置方式(1)非機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身上的行走電動機。如果是單電機,可能由于電機直徑過大,影響到過煤間隙,或電機過長,則受到機道寬度的限制。前滾筒反轉(zhuǎn)割底,后滾筒正轉(zhuǎn)割頂,當頂煤、偽頂大量跨落在前后截割電機之間時,采煤機可能進退不得。優(yōu)點是可不用搖臂行星頭,裝煤效果好,機頭尾自開缺口性能好,缺點是搖臂強度低。(3)截割電動機的布置方式1)截割電動機布置在機身上。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。以MG2X100/456為例,機面高度853mm,輸送機上方的機身高度380mm,過煤高度310mm(中板高度163mm);輸送機上方的搖臂電機護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性差,煤壁側(cè)的行走輪和導向滑靴事故多,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,具有代表性的機身布置方式有爬底板、騎輸送機和懸臂三種方式。波蘭電牽引采煤機均采用橫向布置方式。英國從Electra550開始,采用電機橫向布置。3.5 總體結(jié)構(gòu)趨向模塊化及多電機橫向布置橫向布置方式可使各部件由單獨電機驅(qū)動,機械傳動系統(tǒng)彼此獨立,可模塊化設計,結(jié)構(gòu)簡單,裝拆方便。德國SL300型電牽引采煤機,采用2個變頻器分別拖動2臺牽引電機的牽引系統(tǒng),使牽引的控制和保護性能更加完善。交流牽引正逐步替代直流牽引,成為今后電牽引采煤機的發(fā)展方向。自日本20世紀80年代中期研制成功第一臺交流電牽引采煤機,交流調(diào)速系統(tǒng)以其技術(shù)先進、可靠性高、維護管理簡單、價格低廉等優(yōu)點,被迅速推廣應用。3.4 電牽引系統(tǒng)向交流調(diào)速發(fā)展電牽引采煤機的牽引方式按牽引電機的類型可分為直流牽引和交流牽引。引進的6LSSL50o、SL30o采煤機都實現(xiàn)了數(shù)據(jù)遠程傳輸、集中監(jiān)控和部分集中控制。它包括工作面設備的運行參數(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。而雷達探測技術(shù)被認為是最有應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 采煤機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可采集機器參數(shù):輸入電壓,電機電流,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,過載保護監(jiān)控等。目前已應用于生產(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、雷達探測等。如安德森公司EL系列機型上裝置Impac:t集成保護與監(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型電牽引采煤機的JNA網(wǎng)絡信息中心等。主要供電等級有2300、3300、4160、5000V等。3.2 中高壓供電隨著采煤機裝機功率大幅度提高, 工作面不斷加長,整個工作面容量超過5000kW,工作面長度達到300m。采煤機大修周期2年,出煤量300—500萬t。(6)提高采煤機可靠性和可利用率。(5)截割功率增大,支架隨機支護的實現(xiàn),加大滾筒截深。牽引速度l5—25m/min,牽引力500 kN以上。(3)總裝機功率超過1 000 kW,如7LS5達1 94OkW,EL3000總裝機功率最高達2 000 kW。多數(shù)采煤機單臺截割電機功率已達到6OO kW,7LS5采煤機單臺截割電機功率高達750 kW。3 技術(shù)特點與發(fā)展趨勢3.1 裝機功率增大。到目前為止,國內(nèi)各采煤機生產(chǎn)廠家均對交流電牽引采煤機進行了大量的研究開發(fā)。我國電牽引采煤機的研制和開發(fā)取得了長足的進步,在消化吸收國外引進采煤機技術(shù)的基礎上,進行二次開發(fā),擁有了許多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的換代產(chǎn)品,在我國煤礦綜合機械化采煤工作面,國產(chǎn)采煤機已經(jīng)占據(jù)主導地位, 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功率較小,直流牽引,性能參數(shù)較低。采煤機截深由630 171111提高到800—1 000 mm. 俄羅斯前蘇聯(lián)20世紀70年代研制出K128II.直流電牽引采煤機后,又相繼研制成功多種直流電牽引采煤機。采煤機裝有微機工況監(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)酌汉穸取㈦姍C負載及各處溫度,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機載計算機信息中心,具有人機通訊界面、故障診斷圖形顯示和儲存、無線電遙控、牽引控制和保護等功能。20世紀70年代研制成功1ls多電機橫向布置直流電牽引采煤機后,又陸續(xù)研制了2IS7IS等型多電機橫向布置直流電牽引采煤機。90年代,在Electra系列機型基礎上,加大功率,改進控制系統(tǒng),開發(fā)了EL系列交流電牽引采煤機,主要機型有EL600、EL1000、EL1500、EL3000型。SL300型電牽引采煤機總裝機功率1 018 kW,采用雙變頻器一拖一系統(tǒng),最大牽引速度達54.5m/rai制系統(tǒng)具有交互式人機對話、設備健康預報、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,將截割電機布置在搖臂上。電牽引采煤機以其性能參數(shù)優(yōu)良、可靠性高、自動化程度高、操作方便、監(jiān)控保護及檢測功能完善、經(jīng)濟效益高等優(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。關(guān)鍵詞: 薄煤層;采煤機;電牽引;多電機驅(qū)動;橫向布置德國Eickhoff公司和美國JOY公司,20世紀70年代中期相繼研制出直流電牽引采煤機。(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 mms l 75 mms.4 The local electricity leads to adopt the coal machine research contentsThe local electricity leads to adopt coal machine a representative model and foreign electricity to lead to adopt coal machine to pare and have already near in the total parameter function foreign 20 centuries age initial stage of 9 o some key partses and it the total function, function, orientation scope...etc. still treat further perfect with online work condition monitor, breakdown diagnosis and forecast, the signal deliver and adopt coal machine to automatically control, spread a feeling machine etc. the intelligence turn technique and abroad to pare to still have a bigger margin.As a result the local electricity leads intelligence of adopt the coal machine to turn degree low, the equipments credibility, safety with can support sex worse, the local electricity will lead to adopt coal machine