矿用纯电动防爆车辆发展现状综述

从应用情况、行业标准现状和技术现状三个方面对当前矿用纯电动防爆车辆的发展现状进行了阐述，详细介绍了纯电动防爆车辆关键技术的发展情况，分别从矿用纯电动防爆车辆整车、防爆动力驱动电机、防爆动力电池以及控制系统等方面进行了概述。在国家相关政策的支持下，随着各种行业标准的出台以及防爆动力电池以及各种控制系统等矿用纯电动防爆车辆关键技术的逐步突破，纯电动防爆车辆能够有效改善井下工作环境并实现节能减排，是未来煤矿井下无轨辅助运输技术与装备领域的发展提供方向，后期具有良好的市场前景。     

矿用纯电动防爆车辆发展现状综述

从应用情况、行业标准现状和技术现状三个方面对当前矿用纯电动防爆车辆的发展现状进行了阐述,详细介绍了纯电动防爆车辆关键技术的发展情况,分别从矿用纯电动防爆车辆整车、防爆动力驱动电机、防爆动力电池以及控制系统等方面进行了概述。在国家相关政策的支持下,随着各种行业标准的出台以及防爆动力电池以及各种控制系统等矿用纯电动防爆车辆关键技术的逐步突破,纯电动防爆车辆能够有效改善井下工作环境并实现节能减排,是未来煤矿井下无轨辅助运输技术与装备领域的发展提供方向,后期具有良好的市场前景。     

矿用防爆电动人车的设计与应用

针对现有防爆柴油机无轨胶轮车尾气污染严重、噪音大、爬坡动力不足等情况,结合我国大型煤矿的巷道条件和使用工况,通过对整车动力总成、电气系统及液压系统的研究,设计了一种矿用防爆锂离子蓄电池运人车。其集车身和底盘技术、电池技术、电机技术和控制器技术于一身,具有比能量和比功率大、结构紧凑且灵活、清洁高效的特点,提升了辅助运输行业的整体技术水平,改善了煤矿井下工作环境,从而提高了劳动生产的效率。     

挡位数设计对矿用纯电动车辆经济性的影响

对矿用纯电动防爆车辆动力系统进行了研究,系统分析了挡位数对矿用纯电动防爆车辆经济性的影响及匹配,建立了矿用纯电动防爆车辆驱动系统模型。矿用纯电动防爆车辆传动系统分别采用2、3、4挡设计,并对车辆变速箱在标定工况和矿区工况下进行了换挡控制优化,得到了最优能耗数据。结果表明以4挡传动系统为基准,采用3挡传动系统矿用纯电动防爆车辆能耗增加约1%,而采用2挡传动系统矿用纯电动防爆车辆能耗则增加约5%。     

基于风险评价的矿用防爆车辆安全研究

针对矿用车辆的特殊性,总结了防爆车辆安全的基本要求,根据现实的各种约束,采用基于风险评价的方法,详细分析了安全风险评价控制过程,研究并提出了合理可行的消除危险或减少风险的安全措施,使车辆整机系统在技术上达到较高的安全水平,在使用阶段最大限度地保护驾驶操作者。     

煤矿辅助运输防爆车辆电动化和数智化的应用研究

为提升煤矿辅助运输智能化建设水准,神东煤炭集团构建了辅助运输车辆管理系统。文章介绍了构成系统的主要模块,并基于井下人员和车辆的定位系统,利用井下4G/5G网络和巷道基站将信号传输到每个矿井地面调度室,然后通过光纤传输到大数据中心,实现了车辆监管数字化,让用车、派车更便捷。介绍了辅助运输车辆车载辅助安全驾驶系统、启动预警系统、智能感应自动停车装置、空挡启动保护装置、无线视距遥控等智能化技术。该系统利用激光雷达和相机对巷道扫描建模,为无人驾驶车辆提供“地图”,采用毫米波雷达技术和机器视觉技术实现辅助运输车辆在井下的精确定位,实现了无人驾驶的常态化运行能力。神东辅助运输车辆的电动化、监管数字化和智能化,极大的提高了辅助运输的安全和效率,提升了煤矿智能化建设水平。     

矿用防爆车辆主动冷却式驱动桥冷却装置的研究

研究防爆车辆驱动桥制动冷却实现方式和驱动桥制动器生热机理,分析强制冷却系统中流量、压力参数的匹配情况和各个参数的工况适应性,设计长距离、大坡度煤矿装有主动冷却式驱动桥冷却装置的防爆车辆,并通过试验论证其可靠性。     

防爆锂电池对纯电动防爆车续驶里程的影响

针对续驶里程严重制约纯电动防爆车辆推广应用的现状,从放电电流、环境温度、单体电压等参数以及电池管理系统(BMS)进行了分析,提出了如何从防爆锂电池着手最大限度地提升该类车辆续驶里程的措施和方法。基于VehSpy3平台搭建了纯电动防爆车辆续驶里程测试系统,按照王家岭辅助运输大巷工况,完成了某型号纯电动防爆车辆优化前后各影响因素及续驶里程的测试分析。结果表明:该方法能够有效提升续驶里程。     

矿用防爆电驱车辆动力电池技术研究

根据适用车型的不同,矿用动力电池主要有煤矿用特殊型铅酸蓄电池和隔爆型锂离子蓄电池。通过分析两种技术的适用范围及主要特点,分别介绍了两种技术在各自典型车型上的应用方案。研究结果表明：煤矿用特殊型铅酸蓄电池技术较长时间内仍将是井下重型作业车型的主要能源系统解决方案,而隔爆型锂离子蓄电池技术因增加隔爆外壳后重量增加明显,造成其能量密度高的特点难以充分发挥,当前只适用于小吨位运输车型,有效增加隔爆后电池组的比能量和提高电池管理系统的可靠性是该技术的主要发展方向。     

煤矿井下防爆纯电动车关键技术研究

针对煤矿井下防爆纯电动车具有零排放、使用时不消耗井下氧气、运行时噪声小、能耗低等优点,根据井下防爆纯电动车的设计要求,将WC20R(B)型柴油机动力无轨胶轮车改装设计为WRXD50型井下防爆纯电动车,介绍了WRXD50型井下防爆纯电动车的整车设计、电驱动系统参数匹配、电气设计、电池箱及高低压配电箱安全防爆设计等内容,最后对今后井下防爆纯电动车的技术发展方向提出建议。     

纯电动防爆车辆AMT换挡过程研究

对纯电动防爆车辆AMT换挡机理进行分析,建立了换挡过程各阶段AMT变速箱输入轴、输出轴的动力学方程及换档冲击度数学表达式,提出了对应的控制方法及控制策略并进行仿真验证。整车试验表明:采用AMT变速驱动车辆防爆驱动电机额定功率下降了18 k W,能耗降低了5.9 k W/h,续航里程延长了7.1 km。     

关于王坪煤矿井下电气自动化节能系统的设计与研究

针对王坪煤矿大量大功率设备在使用过程中电路出现无功功率与谐振波形增大的现象,本文对王坪煤矿现行供电系统成分以及负荷进行分析,提出在电气系统中将节能装置与电气自动化结合,达到节能减排的目的。     

矿用防爆辅运车辆自动驾驶线控转向系统研究

针对《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》中提及的 2025 年大型煤矿要基本实现智能化,井下重点岗位机器人作业,实现智能无人化辅助运输的指导意见,结合智能控制技术、路感信息形成及反馈技术、多传感器信息融合技术,开发了一套煤矿辅运车辆自动驾驶线控转向系统。详细分析了基于转角偏差 PI 控制技术线控转向系统的组成和实现方法,以目标转角和实际转角的偏差为信号,通过 PI 闭环控制技术精确控制转向轮偏转方向和角度,使得系统输出能够平稳、精准、快速地跟随指令目标转角,进而实现车辆自动驾驶精准转向控制。 通过搭建辅运车辆自动驾驶线控转向平台进行了模拟试验,试验结果表明:基于转角偏差 PI 闭环控制技术的线控转向系统响应快速,转向误差约 2°,超调较小,能够实现辅运车辆自动驾驶转向精准控制和自动纠偏,为实现互联网+科学开采的未来少人(无人)采矿提供了技术路径。     

金属矿山通风节能技术的研究

对金属矿山通风节能技术进行了分析与探讨，以提高其节能运行效率。     

煤矿电气安全关键技术研究

近年来,随着科技水平的提高,越来越多的电气设备应用于煤炭工业实践生产中,极大地提高了生产力。在带来巨大经济效益的同时,高速发展的煤矿行业对煤矿电气安全管理工作提出了更高的要求,为了更好地进行煤矿安全生产,加强煤矿电气安全关键性技术的研究,对煤矿电气事故的管理及防范具有重大的现实意义。     

矿井带式输送机节能优化研究

带式输送机是井下运输的重要设备,同时也是能耗较大的一种设备,对其进行节能研究非常必要。文章分析了带式输送机的力学模型及节能原理,提出了双电机控制的动态加速节能控制系统,并对该系统进行理论分析和Simulink仿真,结果表明,该系统不但可实现电机的同步及输出功率平衡,而且能根据物料的运量自动调节运速,实现节能的目的,有效提高企业的经济效益。     

矿井提升机能量回馈节能技术应用的研究

矿井提升机的节能降耗已经引起业界的高度重视。在矿井提升机节能的实践应用中,能量回馈节能技术能将矿井提升机运动过程中产生的机械能通过能量回馈器转换成电能,传统的矿井提升机均采用大功率电阻以热能形式自由耗散,而能量回馈型节能矿井提升机将部分再生制动能量回收经过处理后反馈到电网,然后把这些电能输送回交流电网供给其他用电设备来使用,使其比同等拖动方式下的传统矿井提升机节能最高可达15%~30%,这样一来矿井提升机使用过程中的节电效果是相当明显的。     

基于混合动力与能量回收的煤矿用液压挖掘机节能研究

通过对煤矿用液压挖掘机节能发展情况进行分析,并从动力混合控制以及能量可回收的方面,介绍最新技术控制的煤矿用液压挖掘机几种节能方法,期望对不断更新换代的煤矿用液压挖掘机研发提供一定的理论支持。     

煤矿10kV链式STATCOM关键技术的研究

针对煤矿地面10kV供电系统,将10kV链式STATCOM应用于电网中。设计了STATCOM的主电路拓扑结构、调制方法,将载波层叠调制方式应用于STATCOM中,不仅可以等效提高IGBT的开关频率,而且输出的谐波含量少。