化电牵引采煤机S.pdf

． 一 1 前言 ， 簪 ／臼 K S E 一 3 4 4型 自动化 电牵引采煤 机7 - c w．鲁德尼茨基 、 KS E - 3 4 4型 自动化 电牵引薄煤层采 煤机 是根据 中波双边 科技 合作协议 ，由波兰科玛 格采矿机械 化设 计研 究中心和 北京 煤科 总院 上海分 院共 同研 制的 。这 种采煤机 是波兰和 世界机 身最 低 、最短 、功 率最 大的无链 牵引 薄煤层采煤 机 。从其体积 小而 言 ，传递 到第 一 个落煤 滚筒 的功率竞达 3 0 0 k W ， 是 相当可 观的 。而采用 电机 牵引方式 ，正符合 采煤 机 的世界发 展趋 势 。该采煤机 的生产厂家为格 利维 兹格 利玛 格采矿设备厂 目前 已造 出四台样机 中国 和波 兰各 两 台 。波兰 拥有 的两 台中 ，一 台将 用于雷梅 尔 矿 ， 另一 台用于 罗兹 巴尔克矿 K S E 一 3 4 4型采 煤机 已在科玛格采矿机械化设计研 究中心和 瓦宾迪机械设备研究发展 中心顺利通过 了试 验台空载和加载试验。 采煤机工作的正确性 ， 也 在上海 中国测试 中心实 验室 的煤一 水泥 假 煤壁 回采期 间得到 了验证 ， 当采 煤机 在 长 3 5 m和 高 1 ． 0 ～ 1 ． 3 m工 作面的假煤壁回采时，进行了下列试验 各组件和机构的动作试验 ； 全截深倾斜切入煤壁试验 ； 一 截 深分 别 为 0 ． 8 m 和 0 ． 5 m 的 回采试 验 ； 在垂直面和水平面均有三度 弯曲的输 送机上行走试验 。 此外 ，还测试了下列数据 在 不 同 牵 引速 度 时的 电动 机功 率 消 Z M P l e ／ mE型胶带撕裂监视装置 此 装 置 是 z MP - 1 6自动 控 制 系统 的 补 允 ，也采 用感 应线查询的原理 。它不仅保 留 了原 先 的 S S V 一 3 0 ／ B S E型 装 置 的可靠 功 能 ， 而且还用一对 欧洲 标准 线路卡增 加了一些 功 能 ，并能 与胶带输送机控制 系统连接 。 其主要 附加功能有 每个通道都 用快速 的横拟一数字转换器测定感应线 的质量 ，可 发现感 应线 是否损坏 。仪器端面有 二位 数显 示 ，直接 用百分 数显示 出感应 线的质量 。这 一 点对于设备试运行阶段特别重要 。每套装 置上的这种测量可扩充到 4 组 ，这样就可以 用 合理 的费用做到对胶带进行远距离多重监 视 。 增 加了指示灯并 直接 显示 出有 关状 态 。 高 度集成化避免了系统内的接线造成损坏。有 故障时只要检查线路板即可 ，大大减少了停 机 时间 。另外 ，备件也减少到最低限度 。 小结 配有胶带撕裂监视的 自动控制系统有以 下优 点 可保 留自由可编程序 ；可用来在短 期 内扩充 已有的控 制系统 用户可 自行把 自 己的胶带撕 裂监视装 置与控制 系统 配起来 ； 可简便地输入用户的特殊数据 ；对感应线进 行多重 监视 ，可降低生产费用 ；控制胶带输 送 机的计算机可承担胶带撕裂监视工作 。 { Gl t i c k a u f ， ] 9 9 2，№ 3，2 0 fl 2 01 邓卫 幸摘译鲁 明校 41 维普资讯 耗 ； 采煤机各 部件 的温 升 ； 原煤 装载率 9 1 ％ 。 在进行假煤壁 回采试验时 ，K S E 一 3 4 4型 采煤 机 装 有 1 0 0 0 mm 的 落煤 滚 筒 ，截 深 0 ． 8 m。试验结果表 明，该型 号采煤机 已满足 其设 计的使用要求 ，而 且在 渡兰 、中 国、乃 至其它 国家煤矿都有广阔 的应 用前景 。 2 结构说 明 K S E 一 3 4 4型 工 作 面 采 煤 机 适 用 于厚 度 0 ． 9 ～1 ． 9 m， 倾 角 1 0 。 以下的薄煤层 ， 双 向 、 无 切 口落煤 和装煤 。当煤 层倾角大于 1 2 。 时 ， 采 煤机将用盘式 制动装置 ， 防止其 向下滑动 。 采 煤机 可与槽宽 6 5 0 mm 或 7 5 0 ram 的 P Y B N I K - 2 5 5型 输 送 机 和 G I I NI K 一 0 6 6 ／ 1 6 一 O Z K 型 或 GL I NI K一0 8 ／ 2 2 0 2 K型 支架配 套使用 。采 煤 机结构如 图 l 所示 。 i L 一 】申 险 l ； I 薛 图 l K S F 3 4 4 型 自动化电牵引采煤机 K S E 3 4 4型采煤机主要技术参数 总功率 传递到 落煤滚筒上 的 功率 牵 引传动装置功率 供 电电压 截深 摇臂长度 一 短 型 一 长 型 4 2 344 kW 3 00 k w 2 2 2 k W 1 0 0 0 ／ 3 8 0 V 80 0 mm 滚筒直径 短摇臂 如。 。’ 长摇臂 1 2 5 0 ， 1 4 0 0 mm 滚筒转速 5 9 ／ 6 9 mi n 短摇臂 5 9 ／ 6 9 m i n I 。 长摇 臂4 5 ． 5 ／ 5 2 ． 5mi n 牵引力 3 2 0 4 4 0 k N 牵 引速 度 0 ～7 ． 5 m／ rai n 牵 引系统 工 作面煤壁侧无链牵 引 供 水装置 要 求水 压 2 ． 5 MP a 最 小水 量 1 6 0 d m ／ rai n 采煤机长度 摇臂平放时滚筒中J。间距 短摇臂 5 2 7 8 m m 长摇臂 5 7 0 0 mm 采煤机高度 从底板算起不包括滚筒 在输送机以上 6 0 0 m m 在落煤区 7 0 0 m m 机 重 1 8 t 采 高 范 围 H，ram和 卧底 深 度 s ， ra m 随摇臂和滚筒类型及摇壁圃转机构挡位 的不 同而变化 ，如表所示 。 播霄 短摇臂 l 长摇臂 回转 机构 落煤滚筒直径 ra m 挡 位 目 0 口l 1 0 0 D l l l 2 0 l l 2 5 0 l l ㈣ l l6 0 1 5 5 l 2 2 3 1 5 5 1 2 8 5 1 5 5 l 34 5 l 1 6 10 6 9 mm ， l 280 m 采煤 机在控 顶区紧靠输送 机采煤 ，采爆 ㈣ 淼 ㈣ 瞄 ㈣ 拼 蜥 Ⅲ ㈣ Ⅲ一 H S H S H S H S H S H S H S 0 I I Ⅳ V Ⅵ 维普资讯 机装 有无链 牵引系统 牵引齿条位于工 作面 煤壁侧 。在 采空侧 ，采煤机沿输送机溜 槽帮 滑行 。输 送机 上装有强 制导向管 ，在靠煤 壁 侧 ，沿输 送机楔形 挡煤板和底板 移动 ，有 一 液控 卧底 滑靴 ，可对采煤 机进行水平导 向。 采煤机牵引速度由晶体管变频器根据落 煤滚 筒传 动 电机 的载 荷情 况进行 自动调 节 。 落煤 时 ，前滚筒 其直径应 尽量 与工 作面 采 高相 适应 从底板 自下而上 落煤 ，以形成在 控顶 区的采煤机所需 自由空 间 ，而后滚筒则 采落靠 顶板 残留的一层煤 。 原煤 的装载过程 ，是靠落煤滚筒后面的 刮煤板来完成 。在落煤处 附近剩下的部 分浮 煤 ，当输送机移动 时，由固定在输送 机上 的 行走楔形挡煤 板装上 。 K S E - 3 4 4型采煤机 由下列部件 组成 驱 动装置 ，两个摇臂和 自开切 口的螺 旋落煤滚 筒，电气设备箱，两台靠机械连接的落煤滚 筒传动电动机，两台牵引电动机和安装在这 些 电动机轴上的制 动盘 、支座及供液 、供水 装置等 。 变频器和采 煤机的辅 助 电气设备 ，如 1 0 0 0 ／ 3 8 0 V、 6 3 k V A变压器 、 RP - 1型调速器 、 防爆 配 电箱及 橡胶 电缆等 ，也是采煤机 的组 成部分 。 与常用采煤机不 同之 处 ，是它的主要传 动部件布置在控顶区内输送机旁的两个落煤 滚筒之 间。而在输送机上方则设有所谓 “ 前 方 p o r t a 1 的装置 ， 实现对采煤机的控制和 事故诊断 。 落煤滚筒 的承重臂 ，是从采空侧装到主 传 动部件上 的。 在分 立的摇臂 壳内中心 部位 ， 从采空侧垂直于采煤 机纵轴固定有 2台驱动 落煤滚筒 ， 功率 各为 1 5 0 k W 的电动机和 2台 2 2 k W 的牵引 电动机 机 壳 内还 有落煤 滚筒 和牵 I 电机减速箱的安装位置 ，此外还 包括 液 压元件 ，如升 降摇臂 ，支撵采煤 机滑靴的 液压千斤顶 、齿轮油泵、过滤器、各种阀及 其它元件等 。 每台功率为 1 5 0 k W 电动机 的转距 ， 通过 齿轮减速箱传到落煤滚筒 两 台电动机的驱 动轴相互 由齿轮连接 ，一旦其 中一个滚筒无 功率时 ， 则 3 0 0 k W 的全部功率都可传到另一 个滚筒上。这种驱动方式，可以保证根据每 个滚筒的载荷情况 自动按比例传输功率。 图 2 K钮 一 3 4 4型 罘 锞 机 传 动 系 境 每 台功率 2 2 k W 的牵 引 电动 机 的转矩 ， 通过 齿轮 减速 箱和 2对行 星齿轮减速箱传递 到 与输 送机楔 形铲煤板 配合工 作 的齿轮上 。 这 种传 动方 式的优点 ，是 牵引力产生在紧靠 采煤 机运 行阻力出现的地方 ，并 由于所采用 的牵引驱动齿轮具有特殊齿形 ，这不仅使运 行阻 力大 为减 小 ，而 且明显改善采煤机运行 的平稳性 。牵引电机的控制系统 ，是一台水 冷式 晶体管变频器 ，放置在顺槽 里。它可 以 根据落煤滚筒驱动电机的负荷情况 ，在 0 ～ 7 ． 5 m／ mi n范 围 内对 牵引速度进 行 自动 无级 调节 。 I 』～ 囤 3 K 疆 4 塑采煤机播臂传动系统 一 短摇臂{b 一长摇臂 采煤机 上有 左右 两个播臂 ，播臂 的转矩 通过圆柱和行星齿轮减速箱传至主辅 。落煤 43 维普资讯 滚筒就固定在此轴上 。 采煤机采 用两 种摇臂 一 种 长 1 0 6 9 m m，另一种 1 2 8 0 mm。落煤滚筒 有 5种 ， 直径 9 0 0 ～1 4 0 0 ram， 可任选其 一 。 从 齿后 喷雾 ，这样 ，可在煤 尘产生的地方进行 灭尘 ，同时对截齿进行拎 却 ，并及 时熄 灭可 能产生的火 花 。 在输送 机上方 的采煤机 前庭 ”里设 有 控制台 。控 制台上设 有滚筒 传动电机 和牵引 电机隔离开关 ，控制按钮 ，采煤 机控制 方式 和 初定牵引速度选择开关 ， 紧急停机开关 ， 工 作情况诊断系统数字阅读器，显示采煤机每 个部件 工作情况 的发光二级管及采煤机无线 电遥控音响信号器和天线。由齿轮泵供应的 采煤 机液压 系统 ，用 以控制滚筒 的位置 、液 压卧底滑靴及制动盘。 图 4 K S E 3 4 4型呆螺机 穰压 系统 液压系统用于调节落煤滚 筒的位置 。滚 筒 由传动装置右液压 室 Z - 内的齿 轮泵 P 供 油。齿轮泵将油打到右控制 滑阀 ，该 滑阀处 于 中间位置 ，又使油流到另一个 滑阀即左滑 阀 ，并 流入油箱 。当其中一个滑阀调到极 限 位置 后 ， 油将通过逆止阀流入 回转机构 油缸 ， 从而调 节左 或右摇臂 的位置 控制滑 阀以手动控制或电液控制 。液压 控 制通 过 装在 S E H 一 8型 电液 箱 的分 配 阀来 完成 。 分 配阀由传动装置左液 压室 Z z中的另 一 台齿 轮泵 P z 供油 。 卧底滑靴控制和制动盘 控制液 压系统 ，也是 由传动装置左液压室 z z 中的 齿 轮 泵 供 油 。该 齿 轮 泵 将 油 打 到 S E H一 8型 电液箱 中的两位分配阀 ，进 而通 过 4 4 溢流 阀 Z P 流入油箱 Z z 。溢 流阀用于保持 制 动盘中的控制 压力 。从 油泵出来的油也通 过 逆止 阀 Z 和溢流 阀 Z P z 流 入采煤 机 卧底 滑 靴 油 缸 。 在采煤机停机制动时 ，将两位分配阀调 到 使油能从 制动盘流入油箱的位置。这 与栗 煤 机制 动时相同 ，因制动盘是 受压缩弹 簧的 作用 当恢 复牵引时 ，再将分配阀调到使油 能从油泵流入制动盘的位置 ， 以解除制动 。 采 煤机每次停机或 电源 电压消失后 ，制动闸都 工作 。 采煤机上采用 的 K P K一 1 E采煤 机工 作监 视系统 ， 对 采煤机 的工作参数 随时进行监视 ， 并发出预警信号及停止采煤机牵引。 此监视系统装有传感器 ，按其功能不同 分为三类 第一类是采煤机牵引中 止传蒋器 A 1 5 0 k W 电动 机 中 的绕 组 温 度传 感 器 双金属双态传感器 ； △橡胶 电缆破断力传感器 } △给制动盘送压的分配 阀回路 内的压力 传感器 。 第二类是拒誓传蒋器 △牵年传 动 制动 闸液压 回路 内的油 压 传感器 ； △摇臂减速 的油温传感器 ； △ 落 煤滚 筒 传 动主 减 速箱 的 油温 传 感 器 ； A 1 5 0 k W 电动机载荷传感器 。 第三娄是 信息 传感器 △牵引速度 传感 器 。 以上每个传感器都附有代码，这些代码 在传感器数值或状态信息显示过程中，可以 从诊 断系统阅读器上示 出 。此外 ，当超过预 警和断电阈值时，将发出报警信号。 在采煤机 “ 前庭” 内左 边设 有 电液分 配 阀箱 ，用以控制摇臂位置 ，还设有制 动闸 的 控制滑 阀，卧底滑靴 ，制动闸 的阀组 ，左摇 臂位置调节控制滑阀 ，以及每个液压系统的 维普资讯 锍 遂 桫 用 炙 彳一 ， 锭 锤 互 一 防止输送机胶带纵向撕裂的保护装置 。 ／ [ 乌克兰]B ．C ． 利 索夫 斯基 等 基辅工业学院与阿索夫机械制造公司和 乌克兰科学研究设计院一起研制 出了一种可 在输送机胶带开始纵 向撕裂和横 向断裂时使 输送机驱动装置停止运行的装置 。 这种装置的工作原理如图所示。控制元 件是一条导线 ，是 串联的许多平行 圈环 ，横 贯胶带垒宽 ，硫化在胶带的覆盖层 内 ，形 成 沿输迭机全长 的闭合导 电回路 。保护装置 还 包括一套发射和接收组件 。发射组件 由 自激 振荡器 AT和框形发射天线 An e p组 成 ， 接收 组件 则 由与框形接 收天线 A I c p连接 的记录 装置 p y组成 。 发射天线和接收天线布置在输送机的载 重段与回空段 之间 ，其距离应排 除直接产 生 桀 电磁耦 合的可 能性 。接 收天 线应调谐 至与 自 激振 荡器 频率 2 ～ 1 0 k H 谐振 。 在框形发射天线附近的周期性交变磁场 使敷设在输送机胶带 内的闭合电路 产生电动 势，把由电磁能产生的电流传送到接收天线 区段 。此 时 ，在接 收天线端子 上的信号强度 为 E 一 0 1 A1 nI A O A‰ Q u 4 Zt 1 n 2 ib iZ Z 1 式中 一4 1 0 - 7 一磁导常数 ，H／ m； I 一通 过发射天线 的正弦交变 电流 有 效值 ； 注 油阀和压 力表 。 在 “ 前庭 ”内右 边 在右支座上 ，安有 右摇臂位置调节控制滑 阀、电缆夹和受力 传 感器 、问组及采煤机供水装置 的减 压阀和安 全 阀 。 在 支座 正 面从 采煤机 两侧 安 有 喷雾 喷 嘴 供水装置能洒水喷雾 ，因而可减少落煤 时 的煤尘 生成量 ，并使 电动机和采煤机齿轮 减速箱 主室 中的油得到适 当冷却 。 在采煤机传动装置 的外部焊有水套 ，水 流经 水套 。采煤机采用落煤滚筒 内喷雾 ，辅 之 以喷 嘴的外喷雾 。为使采煤机在达不到要 求参数 的水量 时不工作 ，在上顺槽供水装置 中安有一旦缺水或水压过低和水量过小时 可 中断电动机工作的水控装置 。供水 系统 由水 泵供水 。在水泵上安有上述水控装置 。它 的 电气部分与采煤机 的控制 电路连接 。进入 采 煤机 的 总水 量 最 少为 1 6 0 d in ／ rai n ，水 压 为 2 ． 5 MP a 电动机冷却水压 由减压 阀降低到约 1 ． 5 MP a 。供水装置中采用的阀组 ，可将 水截 流 到采煤 机 ，并 可调 节冷 却水量 。 3 结 语 K S E 一 3 4 4型采煤机是波兰首 次采用 自动 化电牵引系统和主要采用部件工作诊断系统 的新一代采煤机 其结构符合当代工作面采 煤机 的最新发 展趋 势。它 的特点是 ，落煤滚 筒传 动主 电动机 的功率大 2 1 5 0 k W ， 而 且 全部功率都可集 中用于一个落煤滚 筒 。 因此 ． 它能有效采落薄煤层 中坚硬 、难落的煤 Me c h a n i z a e j a i Au t o ma t y z a e j a Go r n i c t x v a ， 1 992， N9 2． 25 2 9 张友云译邓迈雄校 维普资讯