永磁驱动技术及其在矿山装备领域的应用现状

矿山装备多运行在重载、潮湿、隔爆等极端工况环境下,传统的矿山装备驱动系统通常采用交流异步电机驱动技术,为实现矿山的连续化生产,设备经常运行在低效工作区间,智能化程度低,存在着严重的电能浪费。随着电力电子技术与现代电气传动控制技术的发展,永磁驱动技术作为一种利用高效永磁同步电机驱动负载的绿色智能化驱动技术,已经在电动汽车、轨道运输与自动化生产等多个领域得到了应用,但目前在矿山装备领域的应用相对较少,具有广阔发展前景。首先,通过与传统的交流与直流电机对比,介绍了永磁驱动最常用的3种电机：永磁同步电机、永磁无刷直流电机、永磁直线电机的结构特点及应用现状;其次,根据矿山装备运行工况特点,对永磁电机常用的3种变频调速技术进行了分析比较,突出了永磁驱动技术应用于矿山装备领域的优越性。在此基础上,着重分析了永磁驱动技术在矿山采掘装备、矿井运输装备、矿井提升装备上的应用和研究现状,指出针对采掘装备截割部与刮板输送机所处的重载、突变负载等需要低转速大转矩运行的工况,可发展永磁半直驱系统;针对带式输送机所处重载工况和输送带摩擦传动特点,可应用“永磁直驱+永磁张紧”的全永磁智能型驱动系统;为适应超深矿井提升...     

机械摩擦状态监测技术研究现状

综述了机械摩擦过程中摩擦力、摩擦热和摩擦振动噪声等摩擦状态特征量的监测方法与研究现状。阐述了摩擦力的产生机理及影响因素,重点表述了摩擦力的监测方法——直接法和间接法;总结了研究摩擦热的解析法和有限元法等理论方法,着重表述了摩擦过程中摩擦温度的监测技术--直接测温和间接测温法;简述了摩擦振动的机理,重点归纳了摩擦振动特征量的提取方法——时域法、频域法和时频法等;简介了摩擦噪声机理及特性,结合摩擦振动表述了摩擦噪声监测方法;指出了多摩擦特征监测和综合监测为机械摩擦过程状态监测的未来发展趋势。     

煤矿井下无人化辅助运输系统关键基础研究及应用实践

辅助运输系统是煤矿生产系统的重要组成部分，辅助运输设备的先进与否直接关系到煤矿的生产效率与作业安全。近年来我国开始大力推进煤矿智能化建设，但传统辅助运输系统仍普遍存在工艺不连续、转载环节多、用工占比高、自动化程度低等现实问题，已经成为制约煤矿智能化建设和无人化发展的薄弱环节。面向煤矿辅助运输系统“无人化”发展目标，凝练提出了辅助运输系统亟需研究解决的“连续化、标准化、智能化”三大关键基础问题，分别针对轨道式、无轨式辅助运输系统给出了多种连续化、标准化和智能化解决方案，进而提出了一种新型复合式连续化无人型辅助运输系统。首先，针对往复式串车提升不连续问题，设计了一种采用悬挂式钢丝绳牵引的轨道矿车连续运输系统；针对无极绳绞车难以适应长距离运输问题，设计了一种采用耐磨胶带多点辅助驱动的长距离无极绳牵引系统；针对无轨胶轮车因爬坡能力不足而导致的应用受限问题，设计了一种采用钢丝绳辅助牵引的无轨胶轮车连续运输系统。其次，开展辅助运输系统标准化设计，基于无轨、有轨两类标准化载物平台，针对设备、长料、散料、液体等不同物料类型，设计了不同大小规格和开口形式的系列化标准容器；通过将标准化、系列化的装载容器与...     

重型矿卡轮-轴协同式混动系统及控制策略研究

矿用自卸车因其“多拉快跑”的特性而被广泛应用于露天矿山中进行煤炭、矿石等物料的运输。针对经典两轴车及宽体车传统驱动系统存在的动力性能有限、燃油经济性不佳、尾气排放严重等现实问题，面向露天矿自卸车重型化发展对其动力系统提出的超大功率需求与高动力经济性要求，提出了一种新型轮-轴协同式混合动力系统并研究其控制策略。首先，设计了“中轴由柴油机驱动、前后轴由电机驱动”的新型轮-轴协同式混合动力驱动系统，制定了8种工作模式；其次，分析矿用自卸车典型行驶工况，开展循环工况路谱数据采集试验，建立了露天矿专用循环工况曲线；再次，分析确定了轮-轴协同式混合动力系统在不同混动模式下的模式切换及转矩分配方案，利用Matlab/Simulink搭建了基于转矩的逻辑门限值整车控制策略模型；最后，在CRUISE软件中搭建轮-轴协同式混合动力矿车模型，导入控制策略后进行联合仿真试验，分别对车辆的动力经济性能和牵引重量的提升效果进行对比分析。结果表明：若采用提升性能方案，经混动改造后满载时的最高车速、最大爬坡度分别提高了29.51%和54.36%,0～30 km/h的加速时间、百公里综合燃油消耗分别下降了82.30%和...