国外新型电牵引采煤机电牵引系统参数对比

<正> 近年来,国外电牵引滚筒采煤机已逐渐取代液压牵引滚筒采煤机。电牵引系统有直流电机可控硅调速和交流电机变频调速控制两大类。直流电机系统     

不同截割工况下变速截割采煤机截割性能多目标优化

为了在不同截割工况下实现采煤机安全运行和高效生产,以牵引速度、滚筒转速为优化变量,以齿轮动载荷、采煤生产率、块煤率以及截割比能耗为子目标,建立了采煤机截割性能多目标优化模型;提出了基于权重系数轮换的各性能子目标权重系数的寻优方法,以确定适应不同截割工况的最优权重组合。利用遗传算法优化得到正常煤层、夹矸煤层和岩石断层工况下随截割阻抗变化的最优牵引-截割运动参数,并对比分析最优运动参数控制和传统牵引调速控制下采煤机的截割性能。结果表明,与传统牵引调速控制相比,采用最优运动参数控制不但明显提高了正常煤层和夹矸工况下的采煤经济性能,而且可安全快速通过断层区;此外,滚筒转速在24 r/min附近时截割传动系统出现局部共振,因此滚筒变速截割时应避免在共振转速下运行。所得结果为采煤机自适应变速截割的实施提供参考。     

滚筒逆转装煤过程的颗粒运动行为研究

针对薄煤层采煤机滚筒装煤效率低的问题,以某型号薄煤层采煤机为研究对象,以叶片螺旋升角、滚筒转速、牵引速度为主要设计变量,采用离散元研究方法对采煤机滚筒的逆转装煤过程进行分析。利用三维离散元软件PFC,建立滚筒、煤壁、刮板输送机中部槽联合仿真模型,仿真过程中统计滚筒装煤效率以及滚筒叶片包络范围内颗粒速度、颗粒数。结果表明:该型号采煤机滚筒宜采用叶片螺旋升角21°,在牵引速度1.5 m/min,转速45r/min或牵引速度2m/min,转速50r/min时,均能获得较高的装煤效率;叶片包络范围内颗粒三个方向的速度随着滚筒转速的增大而增大,且Y方向速度的增大幅度小于转速的增大幅度,X、Z方向速度的增大幅度大于转速的增大幅度。     

交直交变频调速技术在MGTY400900—3.3D型采煤机上的应用

交流调速技术目前在工业领域的应用范围正逐步扩大 ,交直交变频调速是其中比较主要的一种。MG TY4 0 0 90 0— 3.3D型采煤机利用此技术实现了电牵引 ,取得了比较好的经济效益。该采煤机采用机载式交直交变频调速技术 ,变频器是ABB公司的产品 ,并配合专用的变频调速电动机 ,设计运行频率为 3Hz,5 0Hz,84Hz ,起动扭矩为额定扭矩的 1.8倍     

交直交变频调速技术在MGTY400／900——3．39型采煤机上的应用

交流调速技术目前在工业领域的应用范围正逐步扩大，交直交变频调速是其中比较主要的一种。MG—TY400／900-3．3D型采煤机利用此技术实现了电牵引，取得了比较好的经济效益。该采煤机采用机载式交直交变频调速技术，变频器是ABB公司的产品，并配合专用的变频调速电动机，设计运行频率为3Hz，50Hz，84Hz，起动扭矩为额定扭矩的1．8倍。     

采煤机截割部稳定性影响因素以及变速控制的仿真研究

本文在对采煤机截割部影响因素系统研究的基础上提出保证采煤机稳定运行的方案,认为采煤机截割部稳定性的影响因素主要包括煤体的力学特性、截割部和牵引机构的参数、以及截齿的几何参数;得到了采煤机工作稳定性控制的两种方案:方案一为不改变采煤机牵引速率,加大滚筒的转动速率;方案二为先将采煤机牵引速率减小至目标值,然后将滚筒的转动速率增大到目标值,最后将牵引速率增大至初始值;对两个方案进行了仿真研究,认为方案一下需要在调速瞬间控制滚筒的转速变化率。     

MGTY300/730采煤机的电牵引控制

现代化矿井自动化采煤技术的发展,对采煤机电牵引控制提出了更高的要求。详细地介绍了MGTY300/730型电牵引采煤机的电气结构、变频调速原理和应用特点。采煤机的电牵引控制实现了采煤机操作简单,维修方便,降低了故障率,利于综采工作面的高产高效。     

端面截割小直径滚筒装煤效率的研究

我国极薄煤层的开采机械化问题,比较突出,主要设备为采煤机。文中对极薄煤层用爬底板端面截割采煤机小直径滚筒的装煤效率,通过参数分析及一系列的实验研究,根据其有关参数对装煤量、装煤效率及比能耗的相应有利关系,提出小直径滚筒设计应该是:适宜的滚筒和筒毂直径;2～3头的光滑叶片且升角在30～35°;转速在120～130r/min的逆向旋转滚筒以及与转速相匹配的1.2～2m/min的牵引速度。     

运动学参数对滚筒截割夹矸煤岩应力影响规律

由于夹矸煤岩赋存条件的复杂性及滚筒截割煤岩过程载荷的非线性,得到滚筒截割煤岩的应力信息非常困难,因此很难从可靠性方面对运动学参数进行匹配。以煤岩截割机理和有限元理论为基础,利用LS-DYNA建立螺旋滚筒截割夹矸煤岩的耦合模型,分别对不同工况进行截割过程的动态模拟,以获取煤岩体、滚筒截齿相关组件的最大应力信息。采用曲面拟合技术分析滚筒转速及牵引速度对煤岩体、滚筒截齿相关组件最大应力的影响规律,建立了相关零件应力关于滚筒转速及牵引速度的规律方程。以采煤机生产率、截割比能耗为目标建立了采煤机滚筒运动学参数的优化方程,并得到了滚筒转速与牵引速度的最佳匹配值,研究表明:当滚筒转速为61. 63 r/min,牵引速度为4. 776 m/min时,采煤机生产率可达190. 64 t/h,截割比能耗仅为0. 868 9 kW·h/m3。截齿合金头、齿体、齿座、叶片的应力分别为:1 339. 4,887. 5,454. 7,105. 2 MPa,岩石和煤体最大应力分别为:59. 15,8. 799 MPa。     

交直交变频调速技术在MGTY400／900—3.3D型采煤机上的应用

交流调速技术目前在工业领域的应用范围正逐步扩大,交直交变频调速是其中比较主要的一种。MGTY400／900－3.3D型采煤机利用此技术实现了电牵引,取得了比较好的经济效益。该采煤机采用机载式交直交变频调速技术,变频器是ABB公司的产品,并配合 心用的变频调速电动机,设计运行频率为3Hz-50Hz-84Hz,起动扭矩为额定扭矩的1.8倍。     

基于ACS800变频控制技术的采煤机变频调速系统

针对煤矿井下倾斜工作面原交流电牵引采煤机存在牵引制动和能量反馈等问题,研究了一种基于ACS800变频控制技术的采煤机变频调速系统。以MG650/1660-GWD型交流电牵引采煤机为主体研究对象,简述了隔爆兼本质安全型变频调速控制箱体结构。通过计算分析得出采煤机在不同倾斜工作面空载下行时,运行速度与电动机制动功率之间的关系,并深入研究了交流电牵引采煤机四象限变频调速系统工作原理,为采煤机牵引制动及能量反馈提供了理论支撑。     

KXBT-80隔爆型变频驱动装置的研究与设计

该文对电牵引采煤机变频调速装置进行了系统的研究和设计,对实现的功能进行了详细的阐述。该装置是由主控制系统、变频调速系统、再生制动保护系统、温湿度控制系统组成。它采用了先进的PWM变频调速技术和微电脑控制技术,使采煤机控制操作可靠,调速范围广,牵引力更大,防滑能力强。在恶劣环境下使用也更为安全可靠。尤其适用于薄煤层工作面倾角大的环境。为我国煤矿装备制造业的技术进步,提高国际竞争力,提供了一种崭新的变频自动控制技术。     

浅谈开关磁阻采煤机故障及分析

电牵引采煤机已逐步成为我国的主流采煤机,开关磁阻电牵引采煤是一种新的变频调速行走电动牵引方式采煤机,以无锡盛达机械制造有限公司生产的MG160/380-WD采煤机为例,介绍了开关磁阻电牵引采煤机典型故障的种类以及分析、查找和排除的方法,充分发挥电牵引采煤机效能.     

电牵引采煤机行走部变频控制方案的设计与实现

为解决电牵引采煤机行走部驱动故障频发、控制模式不灵活问题,基于变频技术、PLC控制技术以及CAN通信原理,设计了电牵引采煤机行走部变频控制方案,即由PLC控制器直接控制行走电动机变频器,进而控制行走电动机,实现行走电动机的正/反转、加/减速、变频/工频、本地/远程等多种控制模式,另增加行走部HMI人机界面,实时监测行走部运行参数,降低故障发生率。该方案已经完成工业试验,结果表明所设计方案能保证采煤机安全、稳定、连续运行,故障发生率较低,且满足设计要求。     

海底多金属硫化物采掘机构滚筒切削特性研究

为提高采掘机构滚筒的工作性能，采用离散单元法对不同工况下滚筒的切削过程进行了数值模拟。采用单因素分析法和正交试验法分析了切削厚度、转速、牵引速度对切削阻力、产能及比能耗的影响，以滚筒的切削阻力和比能耗为评价指标，利用矩阵分析法获得了最佳的滚筒工作参数。结果表明，随着切削厚度增加，切削阻力和产能均增大，比能耗减小；随着转速增加，切削阻力和产能均减小，比能耗增大；随着牵引速度增加，切削阻力、产能均增大，比能耗减小。滚筒最佳工作参数为：切削厚度50 mm、转速100 r/min、牵引速度0.06 m/s。     

基于多目标优化的采煤机滚筒最优运动参数的动态匹配

为了实现滚筒采煤机无人自动化采煤时滚筒截割性能综合最优,分析研究了不同采煤性能指标随滚筒运动参数即牵引速度和滚筒转速的变化规律,建立了各性能指标的评价模型。选取运动参数为设计变量,建立了以不同性能指标为分目标的多目标优化模型,在约束条件下利用基于模拟退火的粒子群优化算法进行了优化计算,得到了不同煤层硬度下综合性能最优的运动参数,分析优化结果后得到了最优运动参数随煤层硬度的变化规律。最后比较了只调节牵引速度的传统采煤机滚筒运动参数和牵引速度、滚筒转速联合调速的综合性能最优的运动参数匹配下截割性能的优劣,结果表明,综合性能最优的运动参数随不同煤层硬度匹配下采煤机滚筒多方面的截割性能都优于只调节牵引速度的运动参数的匹配,联合调速优于单一的牵引速度调节,对采煤机滚筒运动参数的动态匹配、采煤机对煤层的适应性以及智能化、自动化可以提供参考。     

MG400/880-WD型电牵引采煤机

WG400／880—WD型滚筒采煤机是为满足高产高效工作面需要，在MGZx400—W型大功率液压无链牵引采煤机的基础上，以目前的供电电压，利用MG344—PWD型爬底板电牵引采煤机的交流变频调速技术研制而成的大功率交流电牵引采煤机。该采煤机主要技术特征与国外大功率电牵引采煤机的比较见下表。在设计中提高机械传动系统齿轮、轴承的承载能力，齿轮的接触和弯曲安全系数均大于1，除牵引部个别轴承寿命在4000hLi下外，其余均大于4000h。截割部、摇臂轴承寿命均在6000hLi上，基本上已接近齿轮等寿命的要求。并解决了MG300系列滚筒采煤机使用中…     

突变工况下滚筒式采煤机调速控制策略研究

基于Matlab/Simulink建立了包括采煤机牵引部、截割部和控制系统的整机耦合控制模型,针对煤岩夹杂引起的突变工况,以采煤机可靠运行和高效生产为目标,提出了基于截割电机额定转矩的截齿切削厚度控制目标的计算方法,得到煤层截割阻抗与截齿切削厚度控制目标的对应关系;基于滚筒负载特性和破岩能力制定了针对不同突变工况的滚筒调速控制策略和牵引-滚筒协调控制策略;最后将提出的上述两种调速控制策略与传统牵引调速控制策略进行对比。结果表明：当煤层突变载荷较小时,采用滚筒调速控制策略不仅可有效降低采煤机机电系统动载荷,而且可保持采煤生产率不变;当煤层突变载荷较大时,采用牵引-滚筒协调控制策略可有效降低采煤机机电系统动载荷,并对采煤生产率影响较小。     

MG2×300—W采煤机实现电牵引的研究

本文阐述了运用交流变频调速技术 ,在保持采区工作面电压不升压的前提下 ,研究、改进现有液压牵引采煤机为电牵引采煤机 ,充分提高采煤机的主要性能参数和单产水平。     

叠加扰动下的薄煤层采煤机自主调速截割控制技术

常规采煤机调速截割控制多采用直接转矩控制技术,该方法易受到煤层应力集中系数的影响,导致控制后的截割比能耗较大,控制效果不佳。为此,提出叠加扰动下的薄煤层采煤机自主调速截割控制技术。根据薄煤层力学模型,分析采煤机滚筒在叠加扰动下的受力情况,并参照煤层的临界宽度计算煤层的应力集中系数,结合截齿修正函数对煤层截割阻抗进行识别,分析采煤机的截割运动参数,并对其进行优化。采用模糊控制原理,设计调速截割控制策略,通过调整截割阻力范围实现对采煤机调速截割控制。以实际采煤矿区为例,运用所提方法对实验采煤机进行自主调速截割控制。结果表明,设计的方法能够良好地控制采煤机的牵引速度,得到的截割比能耗较低。