采煤机电缆范文

采煤机电缆范文（精选12篇）

采煤机电缆 第1篇

关键词：变频,采煤机电缆,安全性

1. 概况

采煤机采用变频系统,改善了采煤机在调速和启动等诸多方面的性能,正在越来越多的被推广使用,但使用中与之连接的普通采煤机电缆完好状态下往往发生控制失灵的现象,采煤机电缆用于采煤机的动力电源连接和控制信号的传输,随采煤机在采煤工作面往返运动,工况复杂,对电缆的安全性和功能性要求也更高,现国家标准GB/T12972-2008《矿用橡套软电缆》和行业标准MT818-2009《煤矿用电缆》在传统采煤机电缆的安全性、功能性方面考虑的比较完善,由于变频系统广泛使用,随之带来的影响还是愈来愈突出,而现有标准并没有相关阐述,如何解决变频环境给采煤机电缆带来的诸多问题,使采煤机电缆既满足使用要求,且安全性更高是本文主要目的。

2. 原理及性能分析

由于采煤机沿采煤工作面往返运动,启动时一般与运输机连锁工作,采煤机电缆为采煤机提供动力电源传输的同时,兼顾采煤机的远程控制,一般含有动力线芯、地线芯、至少还含有三根以上的控制线芯,对于变频环境下采煤机电缆除满足功能性要求的基础上,还必须达到一些基本安全性能要求:

1)采煤工作面工况复杂,采煤机电缆作S型运动,应当具备良好的机械性能。

电缆运动过程中要受到严重的弯曲、拖拽、挤压、扭转以及煤块的冲击,对于电缆的使用寿命有很大的影响,电缆材料和结构要既要保证电缆的柔软性也要达到高强度。MT818-2009标准中要求采煤机电缆应当满足机械冲击、挤压和抗弯曲试验的要求。

2)阻燃性能满足煤矿井下安全要求。

阻燃性是煤矿井下电缆基本要求,煤矿安全规程、GB/T12706-2008和行业标准MT818-2009都对采煤机电缆的阻燃性作了明确规定,必须满足MT386-2011标准规定的单根垂直燃烧试验、负载条件下燃烧试验、成束燃烧试验的要求,无论是否用于变频条件下,采煤机电缆的阻燃安全性都是放在首位的。

3)满足变频环境下的安全和使用要求。

变频调速系统的整流和逆变电子组件产生的高次谐波通过电磁辐射、传导和感应耦合对电缆及周边元器件产生干扰和破坏作用,对于采煤机电缆最突出的表现在高次谐波叠加造成电缆地线芯产生高次谐波电压和谐波电流,导致电缆护套带电(屏蔽型电缆地线芯外无绝缘层直接通过屏蔽层或半导电层与护套层接触),井下检漏继电器判断电缆漏电而进行漏电保护,断电停机。2对控制线芯产生干扰信号,造成控制信号出错,无法开机或误动作。所以采煤机电缆应当具备抑制谐波和抗干扰能力。

3. 设计方案

基于上述要求,对于采煤机变频电缆采取以下设计方案,电缆结构如图1。

1-动力线芯导体;2-控制线芯导体;3-绝缘;4-动力线芯屏蔽层(金属屏蔽时兼作地线芯,);5-内护套;6-控制线芯屏蔽层(兼作地线芯);7-=束绕总屏蔽,≠编织总屏蔽;8-外护套

3.1 导体

动力线芯导体、地线芯导体、控制线芯导体应根据其功能和特点采用不同设计:

动力线芯导体采用软铜线,其性能应符合GB/T 3956-2008第5种导体的要求;

地线芯导体依据屏蔽形式的不同可采用三根动力线芯金属屏蔽层兼地线或三根地线束绞绕包于控制线芯绝缘外兼控制线芯屏蔽层。设计原则是3根地线芯成120°绕圆心排列绞合成缆,相位依次相差120°。变频系统产生的谐波因为在地线芯中相位平衡,不会形成幅值叠加,同时地线芯作为屏蔽层起到均匀电场,抑制电磁辐射的作用。

控制线芯为提高寿命,防止断芯,采用高强度和高弯曲性能的航空用细钢丝作为抗拉构件,围绕细钢丝采用铜线分层编织,绞和节径比应低于6,这样控制线芯导体柔软性和延展型都比传统采煤机采煤机电缆的控制线芯导体提高很多,同时外力基本作用于细钢丝上,导体本身受力很小,寿命自然会大幅度提高。

3.2 绝缘

控制线芯绝缘和动力线芯绝缘采用三元乙丙橡胶,机械物理性能符合XJ-30A绝缘要求,抗张强度达到6.5N/mm2以上,相比传统天然丁苯橡胶为基料的绝缘,强度得到极大提高,同时避免了天然-丁苯橡胶在硫化过程中易氧化导体的缺陷。绝缘体积电阻率可达到2400ΩMkm以上。

3.3 屏蔽

采煤机变频电缆的屏蔽层作用包括:1)均匀电磁场,降低局部放电;2)起到接地保护作用,在绝缘破损情况下,与地线导通释放泄漏电流。3)屏蔽电磁场对控制线芯及附近通信设备的干扰。对于固定敷设的电力电缆采用铜带屏蔽和铠装结构较容易实现上述功能,但采煤机电缆因为需要反复弯曲,必然需要软屏蔽结构,同时不降低屏蔽效果和抗弯曲性能,所以屏蔽层结构对于变频采煤机电缆功能优劣至关重要。为满足上述多个功能,应采用总屏蔽和分屏蔽双层结构,分屏蔽即兼作地线的绝缘(动力线芯绝缘或控制线芯绝缘)屏蔽,总屏蔽采用铜丝编织或束绕于内外护套之间,编织屏蔽会适当降低柔软性,但提高电缆强度,适用于无保护夹板的拖曳环境,束绕屏蔽仍然保持电缆的柔软性,适用于弯曲半径较小的工作场合。

3.4 护套

采煤机变频电缆要求具备一定的机械物理性能和阻燃性能,采用氯丁胶为基料的阻燃护套,保证机械物理性能符合XH-30A护套的要求,同时阻燃性能也能满足MT386-2011《煤矿用电缆阻燃性的试验方法和判定规则》中单根垂直燃烧试验、负载条件下燃烧燃烧试验、成束燃烧试验要求。

4 产品的试制和检测

根据上述原理和性能分析,进行产品试制并进行性能检测,各项指标均满足MT818-2009中采煤机电缆要求。其中冲击、挤压、抗弯曲试验9000次等机械性能试验电缆各线芯未发生短路和断路,抗干扰能力方面电缆屏蔽抑制系数(50Hz)小于0.7。

5 结语

变频条件下的采煤机电缆设计重点是提高采煤机电缆抗干扰能力和谐波抑制水平,保证采煤机电缆在变频条件下的安全性和使用寿命。上述设计方案经试制和检测,性能满足设计要求,而成本与国外类似产品价格比不到三分之一,具有实用和推广价值。

参考文献

[1]MT818-2009.煤矿用电缆

[2]MT/T386-2011.煤矿用电缆阻燃性的试验方法和判定规则

采煤机题库(DOC) 第2篇

一、填空题。

1、识读零件图的一般步骤是看懂标题栏、分析零件的表达方法、分析尺寸标注、看懂技术要求。

2、检修滚筒或更换截齿时，应切断电源、断开截割部离合器和隔离开关，并闭锁刮板输送机，让滚筒在适宜的高度上用手转动滚筒检查或更换截齿。

3、正弦交流电的三要素是正弦交流最大值、周期、初相位。抗磨液压油每隔15天抽检一次，每隔30天进行一次全面检查。齿轮油每隔30天进行一次化验，换油标准按照有关规定执行。

4、我国煤矿安全生产的方针是安全第一，预防为主，综合治理。

5、采煤机停止工作或检修时，必须切断电源，并打开其磁力启动器的隔离开关。

6、液压传动是以液体作为工作介质，利用液体的压力能来传递动力和进行控制的一种传动方式。

7、MG400/940-WD型交流电牵引采煤机由左、右摇臂，左右滚筒，左右内牵引，外牵引，泵站，高压控制箱，牵引控制箱，调高油缸，辅助部件等部分组成。

8、采掘工作面的空气温度超过30℃，机电设备硐室的空气温度超过34℃时，必须停止作业。

9、液压传动系统主要由动力元件、执行元件、控制元件和辅助元件组成。

10、分度圆是指齿轮上直径等于标准模数与齿数乘积的圆。

11、螺旋滚筒是滚筒采煤机的工作机构，主要用来落煤和装煤。12液压泵的主要技术参数有工作压力、转速、排量、功率、容积效率等。

13、油液存放时，必须注意防水、防尘、防氧化，要有清晰的油液型号标记。

14、煤机因故暂停时，必须打开离合器和隔离开关，检修时，还必须切断电源。

15、采煤机主要由截割部、牵引部、电气系统、辅助装置 等部分组成。

16、采煤机司机“十字”要诀，即平、直、匀、净、严、准、细、紧、勤、精。

17、采掘工作面回风巷风流中二氧化碳浓度超过 1.5% 时,必须停止工作,撤出人员,采取措施,进行处理。

18、采煤机必须安装内、外喷雾装置.截煤时必须喷雾降尘,内喷雾压力不得小于2MPa ,外喷雾压力不得小于 1.5MPa。喷雾流量应与机型相匹配。如果内喷雾装置不能正常喷雾,外喷雾压力不得小于

4MPa。无水或喷雾装置损坏时必须 停机。

19、螺旋滚筒由 螺旋叶片、端盘、齿座、喷嘴 和 筒壳 等组成。

20、淬火的目的在于提高钢的硬度和耐磨性。

21、采煤机截煤时，必须开启喷雾装置及负压二次降尘喷雾降尘，无水或喷雾装置损坏时必须停机。

22、更换截齿时，滚筒上下3米以内有人工作时，必须护帮护顶，切断电源，打开煤机隔离开关和离合器，并对工作面输送机实行闭锁。

23、采煤机所有电气液压保护装置必须灵敏可靠，严禁甩掉不用，特殊情况下应制定安全措施，报矿总工程师批准，不允许长期无保护运行。

24、质量标准规定，煤机滑靴磨损量≤100mm。

25、采煤机司机要求“四懂”“四会”是应懂所用设备的结构、原理、性能、采煤工艺，会操作、检查、维护保养、排除故障。

26、采煤机停机分为正常停机和紧急停机两种情况。27、45号钢表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。

28、采煤机在工作面两端25-30m范围内斜切进刀称为端部斜切法。

29、螺旋滚筒的主要结构参数有滚筒直径、宽度、螺旋线的方向、螺旋叶片的头数、螺旋线的升角等。

30、处理采煤机故障的一般原则是：先简单后复杂，先外部后内部，先机械后液压系统。

二、判断题。

1、剖视图仅反映出被切断面的形状。×

2、国家标准将公差分为20个等级其中IT01为最高精度等级√

3、采煤机上的控制按钮，必须设在靠采空区一侧并加保护罩√

4、布氏硬度是测定被压痕迹的深度。×

5、通常含碳量小于0.5％的钢是低碳钢。×

6、方向控制阀主要有节流阀、减压阀、安全阀等组成。×

7、柱塞泵可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵。√

8、采煤机割煤期间，前后8m范围内人员必须佩戴好防护眼镜和防尘口罩。×

9、在周转轮系中，中心轮与行星架的固定轴线必须在同一轴线上。√

10、检查滚筒，更换截齿由于时间短可以不打开离合器。×

11、采煤机的故障类型可分为液压系统故障、机械类型故障、电气类故障。√

12、采煤机上必须装有能停止工作面刮板输送机运行的闭锁装置。√

13、液压支架的工作方式大致分为立即支护和滞后支护。√

14、采煤工作面必须经常存有一定数量的备用支护材料。√

15、入井人员必须戴安全帽、随身携带自救器和矿灯,严禁酒后入井。×

16、采煤机正常停机操作的原则是先停电动机后停牵引机构。×

17、煤的物理机械性质，特别是煤的抗破碎性是采煤机械设计选型基本依据之一√

18、MPa是压力的单位,1MPa约等于在每平方厘米的面积上施加10Kg的力。×

19、对于一定直径的滚筒,当牵引速度一定时,滚筒转速越高,切削量就越小,煤的块度就越小,块煤量就越少。√ 20、异步电动机主要由定子和转子两部分组成。√

21、滚筒直径是指滚筒上截齿齿尖的最小截割圆直径。×

22、极限尺寸是允许零件尺寸变化的两个界限值。它是以实际尺寸为基数确定的。×

23、液压传动系统中流量恒定下，压力越高，消耗功率越大。√

24、在工作面顶板较为完整的情况下，采高可适当大于支架的最大支护高度。×

25、煤机割煤到两端头时，人员不准正对滚筒站立，以防煤矸物料甩出伤人。√

26、极限尺寸是允许零件尺寸变化的两个界限值，它是以基本尺寸为基数确定的。√

27、润滑脂的滴点是润滑脂在测定仪中，加热过程中开始滴下第一滴油时的温度。√

28、液压系统对液压油的要求之一是：具有适当粘度和较高的粘度指数。√

29、矿井火灾发生的条件有可燃物、引火源和燃烧所需的空气，三个条件缺一不可。√

30、矿井火灾发生的条件有可燃物、引火源和燃烧所需的空气，三个条件缺一不可。√

三.单项选择题

1.电磁力的方向是由

A 来判定的。

A 左手定则

B 右手定则

2、平面配油式斜轴泵的排量是通过（C）改变。

A 活塞面积

B配油盘开口大小

C摆角 3.在液压系统中可用于安全保护的阀有（D）

Ａ单向阀

Ｂ节流阀

Ｃ调速阀

Ｄ溢流阀

4、液力耦合器与减速器之间采用(D)联接。

A、平键

B、楔键

C、半圆键 D、花键

5、带式输送机3根上托辊形成一个槽形断面槽形角一般为(C)。A、15° B、25° C、30° D、35°

6、采煤机截割机构在正常工作时，大约消耗整机功率的(C)。

A、50％ B、60％ C、80％

7、带式输送机带跑偏时，如果调机尾部件来调胶带跑偏，可通过调(B)来实现。

A、机尾架 B、机尾换向滚筒 C、清扫装置 D、护板

8、带式输送机运输物料的最大倾角，上行不得大于(B)。

A、20° B、16° C、15° D、12°

9、在瓦斯泵房和瓦斯罐附近的较高大的建筑物周围或中心地带应设置（A）。

A、避雷器。B、放水器。C、防爆阻火器。D、放空管。

10、带式输送机运输物料的最大倾角，下行不得大于(D)。

A、20° B、18° C、15° D、12°

11、不属于带式输送机机头部组成的是(D)。

A、电动机 B、液力偶合器 C、减速器 D、输送带

12、运输巷道的净高不得低于(B)。

A、3 m B、2 m C、1.8 m D、1.5m

13、在生产矿井已有巷道中，机道行人侧不得小于(C)。

A、1000mm B、800mm C、700 mm D、400mm

14.采煤机附属装置检修质量要求，滑靴磨损量不得超过（A）毫米

A 10

B 20

C 30

Ｄ 40

15、液压马达和液压泵在理论上是（A）

A 可互换的 B 不可互换的

16、采掘工作面的进风流中,氧气浓度不低于(),二氧化碳浓度不超过(B)

A.10%, 0.5%

B.20%, 0.5%

C.20%, 1.5%

17、工作面倾角在(B)以上时,必须有可靠的防滑装置.A.10°

B.15°

C.20°

18．初次来压是指（C）的初次垮落，使工作面压力增大。

A 伪顶

B 直接顶

C 基本顶

19、(B)是影响采煤机功率的主要因素，是选择采煤机工作机构形式的依据，对采煤机正常使用有直接影响。A 煤层厚度

B 煤层硬度

C 煤产量 20.采掘机载甲烷断电仪报警浓度、断电浓度、复电浓度为（D）。A ≧1.0% ≧1.0% 〈1.0%

B ≧1.5% ≧1.0% 〈1.5% C ≧1.5% ≧1.5% 〈1.5%

D ≧1.0% ≧1.5% 〈1.0%

21、截齿齿尖运动的线速度是(C)。

A、牵引速度 B、实际牵引速度 C、截割速度

22、盘式制动闸紧急制动时闸瓦与闸盘接触面积不应小于(C)。

A、60％ B、70％ C、80％

23、斜巷用钢丝绳牵引带式输送机，钢丝绳插接长度不得小于钢丝绳直径(C)倍。

A、100 B、500 C、1000

24、牵引钢丝绳挠度与支承轮间距之比为(A)。

A、0.01～0.03

B、0.02～0.04

C、0.03～0.05

25、钢丝绳牵引带式输送机，用对轮(压绳轮)增大围包角度最大可达(B)。

A、180° B、360° C、540°

26、截割部(A)机械过载保护装置。

A、有

B、没有

C、有或没有

27、新制造或大修后减速器工作(A)后，应更换新油。

A、250 h B、300 h C、350 h

28、薄煤层采煤机滚简直径应为煤层的最小厚度减去(B)。

A、0.05～0.2 m B、0.1～0.3 m C、0.2～0.4 m

29、螺旋叶片升角过小会造成煤重复破碎，使能量消耗(A)。

A、增大 B、变小 C、不发生变化

30、滚筒螺旋叶片的升角在(B)范围内，装煤效果较好。

A、5°～10° B、8°～24° C、15°～35°

四

多项选择题（10分）

1.采煤机滚筒的螺旋叶片一般是采用

(BCD)

螺旋.A.单头

B.双头

C.三头

D四头 2.现代采煤机具有液压保护有(ABCD)A.高压保护

B.欠压保护

C.主泵自动回零保护

D.过零保护

3、单向阀常用形式有(AC)。

A、普通式

B、手动

C、液控式

D、风动

4、针对MLS3-170采煤机的压力、整定值分别是指（AB）。

A、高压保护

B、15 MPa C、低压保护

D、20MPa

5、MLS3－170采煤机低压保护的压力整定值为0.5 MPa。其目的是防止补油压力过低而导致操作失灵，以及（BC）等部件的损坏。

A、截割部

B、主泵

C、马达

D、摇臂

6.操作采煤机是应注意：当工作面瓦斯、煤尘超限时，应立即(ACD)A.撤出人员

B.减速慢行

C.必要时按规定断电

D.停止割煤 7.:采煤工作面的采煤过程主要包括(ABCDE)A.落煤

B.装煤

C.工作面运煤

D.顶板支护

E.处理采空区

8．采煤机的“四检”细则是（ABCD）。

A 班检

B 日检

C 周检

D 月检

E年检

9、采煤机辅助装置作用主要起支撑、冷却、防滑和(BCD)。

A润滑 B、导向 C、灭尘 D、调高

10、滚筒式采煤机通常是按照截割部的进行分类。(ABD)A、数量 B、布置方式 C、截割速度 D、调高方式

11、采煤机为无链牵引时，齿轨的安设必须经常检查并(AD)。A、紧固 B、灵敏 C、可靠 D、完整

12、润滑油的作用是(ABCDE)、卸荷、保护等。

A、减磨 B、冷却 C、冲洗 D、密封 E、减振 F降压

13、精过滤器组成由（ABC）。

A、壳体 B、端盖 C、纸滤芯 D、卸荷阀

14、螺旋滚筒的主要结构参数有螺旋叶片的头数、螺旋线的升角和(ACD)。

A、滚筒直径 B、滚筒的速度 C、滚筒宽度 D、螺旋线的方向

15、两个导向滑靴利用开口导向管与输送机上的导向管滑动连接，作用有(BCD)。

A、提高采煤机的速度 B、支撑 C、导向 D、防止采煤机掉道

16、采煤机牵引链与输送机的连接固定方式通常有(BC)。

A、齿轮销排 B、补偿式 C、无补偿式 D、滚轮齿轨

17、冷却器用于降温,主要是针对(AC)。

A、牵引部 B、电动机 C、左右截割部 D、下滚筒

18、采煤机的润滑脂主要用于电动机轴承与其他各有关部位的(AB)等部位和零件的润滑。

A、轴承 B、销轴 C、滚筒 D、齿轮箱

19、处理采煤机故障的一般原则是(BC)。

A、先电控后液压系统

B、先简单后复杂，先外部后内部

C、先机械后液压系统

D、先简单后液压系统

20、采煤机要改变滚筒转速，可通过（AB）实现。

A、更换减速箱内的对变速齿轮 B、调速手把拔动双联变速齿轮 C、改变滚筒直径

D、更换不同长度的摇臂

五、简答题

1、请说明采煤机操作注意事项。

答：(1)没有经过培训取得上岗证的人员不得开车。(2)采煤机禁止带负荷启动和频繁启动。(3)一般情况下不允许用隔离开关或断路器断电停机（紧急 情况除外）。(4)无冷却水或冷却水的压力、流量达不到要求不准开机，无喷雾不准割煤。(5)截割滚筒上的截齿应无缺损。(6)严禁采煤机滚筒截割支架顶梁和输送机铲煤板等物体。(7)采煤机运行时，随时注意电缆的拖移状况，防止损坏电 缆。(8)必须在电动机即将停止时操作截割部离合器。

2、根据《煤矿设备完好标准》的规定，采煤机截割部完好标准？ 答：（1）齿轮传动无异响，油位适当，在斜倾工作位置，齿轮能带油，轴头不漏油。离合器动作灵活可靠。摇臂升将灵活，不自动下降。摇臂千斤顶无损伤，不漏油。

3、摇臂升不起或升起后自动下降或升起后自动下降的原因？ 答：油路密封不严：(1)、液压锁失灵；(2)、油缸串油；(3)、管路漏油；(4)、安全阀整定值过低。

4、采煤机那种情况下应紧急停车？

答：采煤机在工作中负荷太大，电动机发生闷车现象时；附近严重片帮冒顶时；采煤机内部发生特别异常声响时；电缆拖移装置卡住时；出现人身或其他重大事故时。

5、综采工作面运输的一般要求？ 答：(1)保持输送机的平、直。（2）保持足够的输送机弯曲段长度；（3）调整好刮板链的松紧度；

（4）推移输送机必须在其运转的情况下进行；（5）输送机被压住时不要硬开车；（6）防止输送机下滑。

6、滚筒式采煤机截割滚筒的完好标准是什么? 答：(1)滚筒无裂纹或开焊；

(2)设有内、外喷雾装置的滚筒，喷雾装置齐全，水路畅通，喷嘴不堵塞，水成雾状喷出；

(3)螺旋叶片磨损量以不磨损内喷雾的螺纹为准。无内喷雾螺旋叶片磨损不超过原厚的l/3；

(4)截齿缺少或截齿无合金的数量不超过10％，齿座损坏或短缺数量不超过2个；

(5)挡煤板无严重变形，翻转装置动作灵活。

7、液压牵引采煤机的牵引部液压系统由哪些油路组成?其作用是什么? 答：(1)主油路系统。其作用是利用液压泵和液压马达进行能量转换，从而带动采煤机沿工作面移动。

(2)保护油路系统。高压保护油路用于主液压泵、液压马达的过负荷保护；低压保护用于防止液压泵因流量不足而损坏。(3)操作油路系统。其作用是通过手动操作或液压操作、电气操作控制牵引、启动、停止、调速换向及滚筒升降。

8、采煤机单向牵引的原因及预防措施? 答：1）原因

伺服机构的单向阀油路或伺服阀回油路被堵塞卡死，回油路不通（节流孔不通），造成采煤机无法换向。

伺服机构由伺服阀到单向阀或液压缸之间的油管有泄漏，造成采煤机不能换向。

伺服机构调整不当，主液压泵摆角摆不过来（不能越过零位），造成采煤机不能换向。

电位器或电磁阀损坏，如断线或接触不良等，造成采煤机无法换向。2）预防措施

加强维护和保养，及时检查油质变化情况。加强对过滤器的清洗。

加强安装、调试工作的质量管理。认真做好设备的试运转。

9、常用采煤机截齿有哪几种类型?适用范围如何? 答：常用采煤机的截齿有两种类型，即扁形截齿和镐形截齿。前者沿滚筒半径方向安装，又称径向截齿，习惯称为刀型截齿；镐形截齿基本上是沿着滚筒的切线方向安装，又称切向截齿。扁形截齿适用于截割各种硬度的煤，破煤效果好，能耗小；其缺点是产生的煤尘较大。镐形截齿主要适用于脆性、裂隙多、节理发育的煤层。

10、采煤机液压系统对液压油的要求有哪些？、答：（1）具有适宜的粘度和良好粘温特性，粘度指数不小于90。具有良好的润滑和抗磨性能。(2)有良好的抗腐蚀性能。(3)闪点高、凝固点低。

(4)有良好的化学稳定性，抗氧化能力强，抗泡性好。(5)抗剪切性能好。

(6)有良好的抗乳化性和防锈性（注意防锈性将受到抗磨性的不良影响）。

薄煤层采煤机摇臂设计 第3篇

关键词 煤层资源 采煤机 辅助功能

中图分类号：TD421.6 文献标识码：A

0 前言

我国的薄煤层资源分布广泛，1.3m以下煤层可采储量约占全部可采储量的20%。在一些省、区薄煤层储量比重很大，如四川省占60%，山东省54% ，黑龙江省占51%，贵州省占37%。特别是在南方地区，有些省份薄煤层净占50%以上，而目薄煤层分布广，煤质好。但由于其开采煤层厚度薄，与中厚和厚煤层相比，薄煤层机械化开采存在着工作条件差，设备移动困难，煤层厚度变化、断层等地质构造，对薄煤层设备生产性能影响大，以及投入产出比高、经济效益不如厚与中厚煤层等特殊问题，造成薄煤层机械化开采技术发展速度相对缓慢。另外，对一些薄、厚煤层并存的煤矿，由于薄煤层开采速度缓慢，使其下部的中厚煤层长期得不到及时开采，以至影响工作面的正接替，而有的就只能被迫丢失一些薄煤层资源。

1 采煤机基本功能的结构方案

用于走向长壁采煤法的采煤机应该具有的如下三种基本功能；（1）把煤从煤壁上破碎下来的功能；（2）把破碎下来的煤装在工作面输送机上的功能；（3）采煤机能沿着工作面自移的功能。

在鼓形滚筒的表面或在螺旋滚筒的叶片上安装截齿，滚筒随采煤机前移并自转，截齿边用铣削的方式把煤从煤壁上截割下来，这是铣削结构。

在侧铣方式中螺旋滚筒结构应用最普遍，其主要优点是它不仅能实现截落煤的功能，还能实现装煤的功能；水平旋转轴调整滚筒高度比较方便，对不同煤层厚度的适应性好；具有自开缺口的功能等。

这种结构的优点是结构简单，制造方便；集落煤和装煤功能于一体；煤的坡度大，及其能耗低。其缺点是这种结构应布置于采煤机的端面，机身必沿其钻削出的空间前进，因此，机身长；这种破煤结构不能自开缺口；为使顶底板平整，还必须配有截割盘，沿顶板和底板截割煤层，因此整个机器的结构复杂；此外，这种破煤结构对煤层厚度的适用性小。

综合上述各种结构的优缺点，结合该采煤机是在煤层厚度小的薄煤层中工作，适用螺旋滚筒结构的特点，所以实现破碎煤壁功能结构方案选择螺旋滚筒结构。

2 采煤机辅助功能的结构方案

该薄煤层采煤机工作于0.8m～1.2m之间的薄煤层中，理论是选择单滚筒，但是为了更有效的采集煤资源，所以采用双滚筒采煤机，使煤资源能够更好的开采出来，不被浪费掉。使一个滚筒沿地板截割，另一个沿滚筒盐顶板截割，两个滚筒完成同一层没的截割。

当煤层厚度变化时，两个滚筒的工作高度应当变化，这就需要能实现适应煤层厚度变化的功能结构，这种结构称为采煤机的调高装置。

调高油缸在机身下面，小摇臂2与摇臂 固联，由于活塞杆伸缩就实现了滚筒工作高度的变化。对于双滚筒采煤机而言，借助于两个滚筒到账高度的变化的改变，就能完全适应煤层厚度等于或小于滚筒直径的变化情况。

采煤机在采空区安装有调斜油缸，采空区侧的滑靴安装在活塞杆上。活塞杆伸缩就改变了采煤机的倾斜角度。

当采煤工作面倾角大于10€埃坏┗髑R渴Я椋擅夯锌赡芟禄？

3 采煤机主要特点及主要参数

（1）两台截割电机分别横向布置在左右摇臂上，使整体结构较为紧凑，且取消了圆锥齿轮传动，增加了传动系统的可靠性，并且使截割电机的维修和更换较为方便。

（2）各大部件无机械传动连接，整机长度短、厚度薄、宽度窄对薄煤层适应性强。

（3）主机采用整体铸造壳体，内分左牵引部腔、泵箱腔、电控箱腔、右牵引部腔，各腔独立，互不相通，整体钢性好，避免了各部件联接松动问题，减少了故障发生率。

（4）机上设有内外喷雾系统，有较好的灭尘效果；

（5）泵箱采用干式系统，管路连接简单，调试方便，便于保持油质清洁。

（6）液压系统采集成高，将辅助泵、调高泵、控制阀组集成于主泵且主泵外置，便于维修及修理。

（7）牵引减速采用双行星结构，结构紧凑，传动比大，体积小。

（8）采用弯摇臂设计，提高装煤效果，行星头外径小，整体长度短，保证卧底要求和缩短整机机身长度。

（9）截割电机采用机械力矩轴离合装置，摇臂传动系统得到有效保护。

（10）整机无底托架，最大程度增大过煤高度。

（11）液压调高油缸采用外置平衡阀取代液压锁，消除摇臂振动，便于维修。

（12）主泵、马达富裕系数大，采用国际名牌产品，可靠性高。

（13）整機两端设有急停按钮，便于及时停车，安全操作。

（14）电气系统设有过热、过流保护装置，保护齐全。

（15）该机设有瓦斯断电报警装置，提高设备使用安全性。

4技术经济分析

近年来，我国采煤机得到了迅猛的发展，应用也越来越广泛，但是经济实用才是每个企业选择产品的关键。

该机适用于顶板中等稳定，煤层厚度在0.8～1.3米，倾角≤30€暗拿翰悖刹善帐嫌捕认凳？≤3的煤质和非金属层状矿床。工作时可与单体液压支柱、金属铰接顶梁配套组成普采或高档普采工作面、也可与薄煤层液压支架配套组成综采工作面。该机设有液压防滑制动器。

按照这套方案所生产的产品，基本满足公司的需求，并且具有一定的经济性和实用性。在减速器的选择中，选取了行星轮减速器来达到减速的效果。又根据采煤机摇臂电动机的自身特点，为了加大采高，增加采煤效率，添加了惰轮。为了加大装煤空间，采用了弯摇臂结构。本文所设计的采煤机的材料都是以经济实用为中心选取的。所以这套设计方案无论是在价格方面，还是在安全方面都是一个很好的选择。

5结论

本设计所研究的薄煤层采煤机是为普采、高档普采工作面研制的一种新型的由多电机驱动的横向布置、较大功率的薄煤层齿轮-销轨式牵引采煤机。该机由三部电动机驱动，其中左、右截割电机功率分别为100KW，牵引电机功率为40KW，总装机功率共240KW。主要由左摇臂、主机体、右摇臂、调高油缸、机身连接、冷却喷雾装置以及滚筒和其它辅属装置等组成。

该机是一种沿长壁回采工作面全长穿梭式采煤的薄煤层采煤机。主机分别由煤壁侧两个支承滑靴和老塘侧的两个导向滑靴支承在运输机的中部槽上，在两液压马达所驱动的左、右行走箱中摆线轮与销排的强力啮合，再由装在两行走箱上的导向滑靴的导向来实现采煤机沿运输机方向的牵引行走，同时左、右截割部的两滚筒也在截割电机的驱动下进行旋转，档煤板铰接在滚筒后从而完成采煤工作面的落煤和装煤。

采煤机电缆 第4篇

1. 影响可靠性采煤机电缆寿命诸多因素

(1) 控制线芯断芯的原因分析。

在使用过程中采煤机橡套软电缆局部的弯曲半径小于标准中规定的电缆的弯曲半径, 电缆长期频繁受到过度弯曲、拉伸等两种以上的应力的复合作用, 绞合铜导体的弹性很小, 在受到拉力的情况下会被拉伸变形, 当拉力消去之后又不能回复, 再加上控制线芯导体远远小于电缆主线芯的导体截面, 致使控制线芯易断芯。

(2) 护套损伤的原因分析。

采煤机控制在采煤机采煤过程中, 护套对电缆的使用寿命极为重要。电缆外护套受外力而被拉断、拉伤, 被挤、被砸、撕裂需经常性修复更换, 严重制约着正常的安全生产。以前的改进技术都是在电缆内护套外编织纤维/导体, 在挤包外护套, 编织层与外护套是分离的, 未融合为一体。这种方法没有能真正的解决电缆外护套对轴向和周向承受力, 当轴向、周向受力超过导体材料的弹性变形区域而被拉断、拉伤, 被挤、被砸, 撕裂的问题。且易产生隔层现象, 使护套强度大幅度的下降。

2. 关键技术创新点

(1) 波浪形可伸缩控制线芯的生产技术。

综合考虑采煤机控制线芯的弯曲、拉伸断裂的诸多因素, 为解决绞合铜导体弹性小及加工工艺张力不一致等问题, 按MT 818-1999标准中推荐控制线芯导体截面采用2.5mm2或4mm2, 实际生产中可在结构允许的情况下, 适当增大控制线芯导体截面的方法, 从而提高导体强度。因此想到在铜导体上缠绕航空钢丝绳, 另一方面, 在导体截面不变的情况下, 为提高控制线芯导体的强度, 人们在导体中加入既柔软又有较高强度的纤维材料, 由于钢丝和纤维材料的自身特点, 大部分作用力作用在钢丝和纤维材料上, 铜导体受力很小, 从而降低控制线芯导体被拉断的可能性。创新点在于:采用新工艺结构将控制线芯导体由传统的铜线束绞直线结构, 改为铜丝、纤维、钢丝混合束绞螺旋缠绕结构, 并压制成波浪形状, 因采用航空钢丝绳做支架外周螺旋缠绕铜丝, 在受到拉力的情况下会被拉伸, 而拉力消去之后又会反弹, 成波浪形状得以缓冲, 避免了铜丝受到强拉力, 具有可伸缩性能;从而提高导体的抗拉和抗弯曲性能。从而从根本上解决了控制线芯弯曲断芯的难题。

波浪形混合导体中有钢丝其功能: (1) 加强导体的抗拉强度。 (2) 导体具有良好的弹性伸缩功能。

(2) 橡胶和浸胶纤维制备护套的复合新技术。

护套采用浸胶纤维线作骨架材料, 因纤维含有胶黏剂能够在硫化时能与护套胶交联成整体, 既护套胶料与编织层紧密结合成为一体, 防止了编织层与护套橡皮之间的相对移动和护套起皱现象的发生。具体为在内护套层上编织缠绕浸胶纤维线, 同时进行连续挤出包覆胶一次硫化成型, 使浸胶纤维线嵌入护套层中间位置, 橡胶与浸胶纤维线融为整体。使电缆具有轴向和周向承受力, 保证电缆在承受各向作用力有效的提高了机械强度和柔软性, 运行更安全、可靠、使用寿命长。

橡胶与浸胶纤维线融为整体其功能: (1) 满足护套的高抗拉强度、抗冲击、抗挤压、抗扭转能力。 (2) 运行更安全、可靠、使用寿命长。

(3) 采煤机电缆结构图。

采煤机电缆结构图如图1所示。

(4) 工艺设计。

按照新设计的采煤机电缆 (控制线芯可伸缩加强型护套采煤机软电缆) 的结构与要求, 工艺设计如下: (1) 动力线导体采用束、复绞结构的镀锡软铜导体。 (2) 控制线芯采用铜丝、纤维、钢丝混合束绞螺旋缠绕压制成波浪形状。 (3) 绝缘及绝缘屏蔽采用共挤的方式。 (4) 绝缘外采用半导电层。 (5) 控制线芯单独成缆后作为第四芯与动力线芯成缆, 线芯间用无机纤维填充。 (6) 成缆后缆芯外采用带绕包, 并挤包内护套并在内护套层上编织缠绕浸胶纤维线, 同时进行连续挤出包覆胶一次硫化成型, 使浸胶纤维线嵌入护套层中间位置, 橡胶与浸胶纤维线融为整体。

3. 主要技术特性

控制线芯可伸缩复合编织加强型护套采煤机软电缆电性能及机械物理性能指标符合MT818-2009标准要求。额定电压1.9/3.3kV及以下的采煤机橡套软电缆。

其主要技术特征如下:

(1) 抗机械冲击性能。动力线芯标称截面 (16～35) mm24次 (MT818标准规定要求2次) ;动力线芯标称截面 (50～150) mm26次 (MT818标准规定要求3次) 。 (2) 抗挤压性能。不同电压等级的电缆按MT818.1-2009 (6.9) 规定的方法进行试验, 应能经受相应的挤压力而检漏继电器应不动作。施加的挤压力规定如下:Uo/U为0.66/1.14kV45kN (MT818标准规定要求30kN) ;Uo/为1.9/3.3kV60kN (MT818标准规定要求40kN) 。 (3) 试验弯曲。试验弯曲次数为36000次, 且电缆没有发生短路、断路。 (MT818标准规定要求9000次) 。 (4) 与国外同类产品相比 (见表1) 。

1-动力线导体;2-动力线绝缘;3-屏蔽层;4-地线;5-波浪形控制线芯;6-控制线芯护层;7-外护层 (浸胶纤维线嵌入护套层中间)

4. 结束语

由江苏永达采煤机电缆制造有限公司生产的控制线芯可伸缩复合编织加强型护套采煤机软电缆, 在焦煤集团、霍州矿业集团、徐矿集团、铜川矿务局、淄博矿业集团、上海大屯煤电公司、陕煤矿业集团等十几矿业集团使用证明, 电缆具有很高的抗拉伸、抗冲击、抗挤、抗撕、抗扭转能力及优异耐弯曲功能, 是一种技术工艺性较好、使用寿命长和电气安全性高的采煤机用电缆。将会在煤炭行业得到广泛应用。

摘要：文章介绍了一种新型的采煤机软电缆的先进技术, 采用控制线芯可伸缩复合编织加强型护套生产工艺及原理, 控制线芯可伸缩复合编织加强型护套采煤机软电缆产品延长了电缆的使用寿命、提高了电缆的安全性、可靠性。

关键词：波浪形可伸缩控制线芯,复合编织加强型护套,采煤机软电缆

参考文献

2015四级采煤机司机答案 第5篇

一、填空：（每空2分，共30分）

1、《安全生产法》规定工人享有的权利 ： 工人对作业场所危险因素和防范措施有（知情权和建议权），有权制止违章作业，拒绝（违章）指挥和强令（冒险）作业。《安全生产法》规定工人应尽义务：工人在生产作业中有（遵章守纪）的义务，有接受安全生产教育和（培训）的义务，对安全生产事故隐患和不安全因素有及时向上级（汇报）和抢救义务。

3、《职业卫生健康》为了避免作业人员患有尘肺病，在井下施工作业过程中应减少粉尘飞扬，应采取综合防尘措施，湿式打眼、使用水炮泥，带（防尘）口罩，煤层注水、（洒水）消尘，转载（喷雾），定期冲洗巷帮。

4、采煤机司机十字要诀即：（平）、（直）、匀、净、严、（准）、细、紧、勤、精。

5、严禁滚筒截割支架顶梁（护帮板）金属网及输送机（铲煤板），否则损坏截齿还可能产生火花引起（瓦斯煤尘）爆炸。

6、当工作面或滚筒附近瓦斯浓度超限时应立即（停机），（切断）电源汇报处理。

7、采煤机（负荷）过大，电动机被（闷车）时，应立即停止操作。

8、更换或检查截齿要转动滚筒时，切不可开动（电动机），必须（断开）隔离开关，打开（离合器）（切断）电源，（闭锁）刮板输送机，然后手转滚筒检查。

9、采煤机司机岗位危险有（顶板伤人）（触电）（倒柱伤人）瓦斯燃烧爆炸（机械转动伤人）。

10、在工作面或滚筒附近上下（3米）范围作业人员必须注意煤帮和（顶板）情况，防止煤片帮或顶板落下等情况将人拥向滚筒。

二、选择题：（每题2分，共10分）

1、在（ABCD）情况下不准开机割煤。

A、无冷却水或水量不足

B、瓦斯浓度超过规定 C、顶板有冒落危险

D、遇有坚硬夹矸石

2、正常停机时的操作程序是(DBCAE)A、停电源。

B、停电机

C、把离合器操作按钮打到零位

D、将牵引调速手把打到零位

E、断开离合器。

3、检查滚筒和更换截齿时应做到（ABCD）

A、护帮护顶

B、切断电源

C、打开隔离开关和离合器

D、将工作面溜子实施闭锁。

4、开机前注意（ABC）安全事项。

A、巡视采煤机滚筒前后是否有人 B、检查电缆张紧程度是否合适C、瓦斯浓度在1%以下。

5、在（ABD）情况下，必须紧急停机。

A、负荷大闷车时 B、片帮冒顶，危及安全时

C、石墙没有到位时

D、瓦斯超限时。

三、判断题（每题2分，共10分）

1、采煤机操作时，无喷雾冷却水，不准开机。（∨）

2、刮板输送机未正常启动时也能开动采煤机。（×）

3、采煤机停机时，应先停牵引再停电动机。

（∨）

4、机组滚筒不准割顶板和底板。（∨）

5、采煤工作面在顶板完好时，机组可以1名司机操作割煤（×）

四、问答题（每题6分，共30分）

1、正常停机时的操作程序是什么？

答：（1）将牵引调速手把打到零位，停止牵引（2）将滚筒内余货排净，停电机（3）把离合器操作按钮打到零位，关闭进水截止阀4）停机前必须先把滚筒离开煤壁0.3－0.5米，再停电源。（5）司机离开时，将滚筒放到底板，断开离合器。

2、采煤机开机前的准备工作有哪些？

答：（1）检查支护情况，包括顶底板；液压支架接顶状态；观察煤层变化；护帮板是否完好；周围有无障碍、杂物人员等。（2）设备检查。检查控制手把、按钮与安全设施是否灵敏、可靠、准确、齐全。润滑油、连接情况；截齿、喷嘴、水管、电缆、供水压力及流量；信号等是否可靠准确。（3）试运转检查，每班开始工作之前应脱开滚筒和牵引链轮空运转10-15min后再开机，观察各部件状况是否良好。（4）各项检查后方可发信号准备开机。

3、采煤机司机开机操作程序是什么？

答：（1）合上离合器（2）供给冷却喷雾水（3）监听各部声音和仪表指示

（4）发出起动警号（5）按起动按钮，看滚筒转向（6）操作调高铵钮，将滚筒调到所需高度。

4、冷却喷雾系统的作用？

答：冷却电动机和牵引部，利用高压水雾降尘保护工人健康，防止煤尘爆炸。

5、引起采煤机滚筒伤人事故的主要原因是什么？

答：违反《规程》规定及有关制度，违章作业：司机未认真瞭望，开机前未发预警信号，司机误操作，非司机违规上岗，司机工作时不慎触及滚筒。

及有关制度，五、案例分析：（共20分）

某采煤队，采煤机司机在维修滚筒截尺，当时没有把电停掉，翻打工张某在采煤机经过时不小心碰到启动按钮，瞬间采煤机启动，采煤机司机赵某被滚筒绞起，当场死亡。

问：事故的直接原因是什么？间接原因是什么？预防措施是什么？

答：直接原因是：采煤机在检修时没有断电，带电检修。

间接原因：

1、采煤机司机赵某安全意识差，对检查安全防范措施没有落实。

2、翻打工对作业环境不了解，无意触动启动采煤机按钮。

3、机械设备检修没有班长监护。预防措施：

1、加强职工安全思想教育，强化安全意识的提高。

2、严格兑规作业，检修时必须断电，有领导监护。

3、落实生产现场隐患安全识别与确认。

连续采煤机掘进影响因素的探析 第6篇

关键词：连续采煤机掘进；影响因素；策略

1连续采煤机掘进特点

连续采煤机和自带动力的锚杆机配合，采用双巷（或多巷）掘进交叉换位施工工艺，即连续采煤机和锚杆机在双巷（或多巷）系统中的不同巷道内掘进和支护，再通过交叉循环换位完成掘、支工作。以连续采煤机及后配套设备为基础，采用大断面全煤巷锚杆支护技术及运输巷道与回风巷道双巷布置方式，既保证了掘进与支护平行作业，又满足了长距离大断面掘进通风要求，实现了连续采煤机快速掘进，彻底改变了传统矿井巷道掘进方式，形成以[1]连续采煤机为主要装备的快速掘进技术。连续采煤机掘进的主要工艺为：依靠连续采煤机截割头通过切槽和采垛两道工序完成巷道的掘进成形，连续采煤机上装有收集头机构和刮板输送机，连续采煤机截割时，煤落入收集头铲板上，铲板上的耙爪连续运转，将落煤装入刮板输送机内，刮板输送机将煤转运至梭车车斗内。工作面运煤由梭车完成，梭车往返于连续采煤机和给料破碎机之间，将割下的煤运至给料破碎机，再由胶带将煤运出掘进工作面。

2影响连续采煤机快速掘进的主要因素

2.1地质因素影响

因连续采煤机本身设备及工艺限制，在煤矿巷道掘进所面临的地质构造问题，是影响连续采煤机快速掘进的第一因素。在煤矿巷道掘进过程中，其地质构造因素主要指的是工作面煤岩硬度及强度，工作面褶曲构造、围岩等发育状况，巷道顶板及底板稳定状[2]况，地质构造中瓦斯含量，地质涌水量等。地质构造条件较好，可以为连续采煤机掘进提供良好的基础条件，而复杂不稳定的地质构造，则会对巷道掘进作业带来约束。例如巷道顶板稳定性差，为防止顶板冒落而减少掘进空顶距，连续采煤机掘进循环进度相应的减少。与大循环进度掘进相比，完成相同进尺的巷道掘进，循环进度小增加了设备倒机的次数，造成了时间浪费。不稳定的地质构造不利于锚杆机的快速支护，需要更为复杂的支护工序才能保证巷道顶板的稳定与安全，因连续采煤机掘进大多采用巷道掘进与支护平行作業方式，锚杆支护的速率下降，掘进作业需要等待支护作业完成后才能继续进行巷道掘进，这样造成巷道掘进整体的工作效率下降。同时巷内积水使煤层底板软化直接影响了梭车的行走速度；巷道存在褶曲断层节理等，对连续采煤机掘进施工的进度及安全性带来严重影响；巷道瓦斯涌出量偏高，严重则会引起瓦斯爆炸事故，需要采取措施降低煤层瓦斯含量，降低掘进效率等，这些较复杂地质条件，严重影响了连续采煤机掘进的速度和施工的质量。

2.2作业人员的技能因素影响

连续采煤机掘进巷道受到作业人员素质因素影响，包括受教育程度、技能水平程度、安全教育、劳动者的生产积极性等几个方面。因连续采煤机及其配套设备全部是引进世界一流的先进大型现代化装备，巷道掘进全部实现了机械化操作，连续采煤机巷道掘进受到作业人员技能水平影响最大，其技能水平包括生产操作技能水平和设备检修水平。在生产施工时，生产操作技能水平尤为重要，要求每一位作业人员掌握每一道工序及要求，这样才能保证此施工工艺顺利进行。连续采煤机司机要严格按照巷道指向激光调整设备走向防止设备跑偏，克服巷道内视线差的情况下保证巷道掘进质量，保证不损害设备的情况下实现最大落煤截深，同时还有兼顾与梭车司机配合装煤作业；梭车司机则要保证梭车行驶过程中不与巷道两帮或管线碰撞，不碾压梭车电缆和煤机电缆，装卸与行驶过程不洒煤；锚杆机司机要把握好锚杆机的方位，使支护锚杆的间排距符合设计尺寸要求，支护过程中要掌握好钻杆给进速度、锚杆紧固力度等，同时与其他锚杆机司机还要配合好，保证各锚杆机司机支护作业量匹配，支护作业时间均等，连采作业中每个岗位人员都需要较高的技术操作水平才能充分发挥设备本身的最大效能。连续采煤机及其配套设备体积大、机构复杂、吨位高，配件多为进口，检修维护和处理故障较为困难，需要掌握相关专业技术的检修人员不断的摸索与实践才能熟悉检修维护和故障处理的技能。如果检修维护水平不高，造成设备故障率较高，生产班组处理事故的能力相对较差，事故影响周期长，造成生产时间相对过短。

2.3设计因素影响

在掘进施工中，人员、工序要做到合理安排，使各工作紧密衔接，有效地利用工时，提高工作效率，只有这样才能使其掘进效率保持较高的水平。巷道设计也应充分考虑到对连续采煤机施工工序衔接与匹配的影响，因连续采煤机掘进和锚杆机支护为平行作业，而且连续采煤机及其后配套设备组成运煤系统，巷道设计中如果忽视连续采煤机快速掘进的施工特点，则严重制约了连续采煤机的快速掘进效率。

掘进与支护作业匹配连续采煤机掘进巷道多采用掘、支平行作业，所以每个掘支循环中连续采煤机采掘进量与锚杆机支护量是否匹配，影响了巷道整体掘进效率。当巷道掘进时间大于支护时间，则出现支护作业等待掘进作业；如果巷道支护时间大于巷道掘进时间，则出现掘进作业等待支护作业。以上两种情况都造成了等待时间浪费，没有充分利用连续采煤机与锚杆机快速掘进支护的优势。巷道设计断面大小，关系到连续采煤机掘进落煤量，直接影响连续采煤机单位时间的掘进进尺；巷道支护形式与支护参数影响了锚杆机支护作业量的大小，决定了锚杆机单位时间支护进尺。所以在设计巷道断面与巷道支护方式、参数时，既要保证巷道正常使用与顶板安全的前提下，又要考虑到掘进过程中掘、支匹配。

结论

连续采煤机快速掘进技术是实现高产高效矿井的有效方式，连续采煤机掘进效率直接影响着整个矿井开采效率及质量，影响着煤矿企业综合效益。在连续采煤机掘进中，地质条件、作业人员技能水平、设计等因素是影响连续采煤机掘进速度的重要因素。针对连续采煤机掘进工艺特点，在分析以上因素的基础上，提出提高地质勘探水平，通过培训提高作业人员技能水平，优化巷道设计，在保证安全的前提下，以提高连续采煤机速率与效率，实现煤矿开采综合效益。

参考文献

[1]马念杰，潘伟，李新元.煤巷支护技术与机械化掘进[M].徐州：中国矿业大学出版社，2013.

谈滚筒采煤机采煤法 第7篇

不少矿井在大倾角煤层中进行了滚筒采煤机采煤试验取得了较好效果, 下面分别介绍两例。

1 无支护工作面滚筒采煤机采煤法

北京大台煤矿1970年开始进行了这方面的试验。该矿属低瓦斯矿井, 无煤尘爆炸危险和自燃发火危险, 煤种为无烟煤。试验在六槽和八槽两煤层进行。

1.1 工作面布置

滚筒采煤机无支护试验工作面长40~50m。沿倾斜布置, 沿走向推进。实践证明, 切割过程中, 工作面自然形成上部超前与走向线成80°~85°交角的斜面。采煤机采用外牵引方式, 牵引绞车 (JH2-14型) 安设在回风平巷内。工作面上方设天轮架, 对采煤机移动进行导向。

1.2 回采工艺

采煤机主要依靠自重进刀, 由下而上沿底板割煤, 顶煤随割煤自行冒落, 采煤机行至工作面上端时, 自动停止牵引。然后, 将采煤机下放到工作下端, 待天轮架前移并重新固定后, 再进行下一次截割。工作面采落的煤炭自溜到工作面下端, 沿斜坡巷溜入运输巷的输送机中。

回采过程中, 工作面不进行支护, 由于围岩比较稳定, 回采期间一般不冒落。

1.3 评价

长期试验的结果表明:在煤厚1~2.6m、顶底板岩石坚硬、埋藏条件稳定的、煤层中无夹石和煤质脆碎性较强的条件下滚筒采煤机采煤是可行的。从1970年9月到1977年1月用滚筒采煤机共采出原煤2.047x105t, 采煤面积7万余平方米, 最高月产11318t, 最高日产1064t, 最高效率48t/工。

存在的问题主要有:煤尘大, 与牵引绳固定在一起同步运行的采煤机负荷电缆常被冒落的伪顶或顶煤砸坏, 顶板管理不够完善。

2 有支护工作面采煤机采煤

湖南资兴矿务局宇字煤矿在煤层倾角30°~50°的条件下应用走向长壁普通机械化采煤取得了较好的效果。该矿属低瓦斯矿井, 煤尘有爆炸危险。下面以该矿2491工作面为例介绍。

2.1 工作面条件

工作面地质构造较复杂, 有9条斜交断层, 落差0.5~2.0m。工作面长95m, 走向长570m。开采煤层厚0.8~2.2m, 平均1.8m, 中间有数层厚度不等的炭质页岩或砂质泥岩夹矸, 煤层倾角35°~50°, 煤层赋存稳定。直接顶为厚3.0~5.0m的砂页泥岩, 老顶为厚8.0~10.0m的粗砂岩, 底板为厚10.0m左右的薄层状砂岩。工作面涌水量12.0m3/h。

2.2 回采工艺及主要措施

回采工作面装备MLQ-80型采煤机、SGW-44T型刮板输送机。工作面采用HZWA~2300型金属摩擦支柱木板梁倾斜棚子支护, 顶底各一根梁, 一梁三柱, 排距0.6m, 柱距0.7m。顶底梁规格2100m180mm40mm。工作面上缺口长8.0m, 宽1.8m;下缺口长5.0m, 宽1.8m;爆破法开缺口。采煤机在缺口内直接进刀, 上行割顶煤, 下行割底煤, 往返一次进一刀。输送机运煤。割底煤后, 输送机滞后采煤机5~10m由千斤顶推移。采用机械回柱并辅以人工回柱。工作面最大控制顶距4.6m, 最小控顶距3.4m。放顶时在切顶线增设“品”字形丛柱, 丛柱间隔2.1m。初次来压和周期来压前, 缩小丛柱间距, 并沿倾斜每10~14m架设一个木垛。工作面端头架设走向抬棚。

工作面作业形式两采一准, 采煤班进0.6m, 每日一循环, 循环进度1.2m。劳动组织为综合作业组分段作业, 司机及打眼等由专人负责。大倾角普通机械化采煤工作面装备刮板输送机的作用是: (1) 为采煤机导向, 确保采煤机截深和工作面平直; (2) 阻止采落的煤炭加速下滑, 减缓煤炭的下滑速度; (3) 为采煤机防滑杆提供防滑依托。由于输送机的作用已改变, 因此, 将机头安装在工作面上端。防止工作面输送机下滑的措施: (1) 在输送机机头、机尾均焊防滑固定柱底座, 机头、机尾安放到规定位置后要及时在底座上打牢固定柱; (2) 在上平巷安设防滑绞车; (3) 必须按先移上后移下的顺序移置输送机, 先移并且固定机头再移置中部槽, 中部槽应分段增加临时柱固定。

防止采煤机下滑的主要措施有: (1) 将钢丝绳牵引改为锚链牵引; (2) 将采煤机牵引部加满润滑油, 增加盖板的密封性, 并加装冷却管提高油温冷却速度, 保证额定牵引力; (3) 在上平巷增加一台JH-14型绞车辅助牵引采煤机并起安全保险作用; (4) 采煤机安装防滑杆。

为防止工作面支架下滑倾倒, 该矿将原用的穿鞋戴帽点柱支护, 改为有顶底梁的一梁三柱顺山 (倾斜) 棚子支护, 棚与棚间的梁头对接, 这样不仅增加了支架的稳定性, 而且便于支柱架设牢固。为便于人员上下和作业, 在工作面两排柱间铺设防滑脚踏板。

2.3 评价

由工作面主要技术经济指标可见, 只要采取合理的技术措施, 即使在地质条件比较复杂的条件下, 至少在倾角不超过50°时, 运用走向长壁普通机械化采煤工艺可以取得良好的技术经济效果。

摘要：作为在现代化生产和机械化生产的煤矿产业的机械中, 采煤机是最重要设备之一。运用机械开采能够节约劳动力, 有着安全保障, 产量的高品质, 效率的提高, 消耗降低的关键目的。采煤机作为一个集大型机械、电气和液压为一身的复杂系统, 在环境恶劣的工作环境下工作, 若是有一点的故障, 则导致的是整个采煤工作的断裂, 造成的损失是巨大的, 煤炭工作开采发展越来越受到重视, 丰富可采煤机的功能, 使它自身的组成结构也越来越复杂, 所以发生故障的因素也就越来越多。对滚筒采煤机采煤法进行简要的分析。

关键词：滚筒,采煤机,采煤法

参考文献

[1]北京矿业学院等院校编.采煤学[M].北京:煤炭工业出版社, 1979.

[2]王家廉, 吴绍倩.煤矿地下井开采方法[M].北京:煤炭工业出版社, 1985.

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采煤机电缆 第8篇

1 7LS02A型采煤机与7LS06型采煤机液压系统原理及回路描述

(1) 7LS02A型采煤机液压系统原理及回路描述。

该系统的工作原理基本上是一个多缸并列的单联双泵开式系统。整个液压系统分为两个部分, 左侧液压系统和右侧液压系统, 这两个部分相互独立, 互不影响, 每侧都有一台单联齿轮泵由一台三相交流电动机驱动, 单联齿轮泵的流量和压力分别为:额定流量为38 L/min (10 gal/min) , 额定压力为21 Mpa。两个液压系统有各自的液压油箱和补油系统。从右侧液压系统的齿轮泵出来的压力油经过过滤器, 然后到达右侧的主操作阀, 然后通过右侧的主操作阀中间的4片三位五通换向阀通向执行元件油缸 (见图1) 。阀组从泵输入端开始, 第一联为备用;第二联为备用;第三联为右侧摇臂油缸升降;第四联为自动补油, 在此回路中有顺序阀和液压传动泵两个液压元件。从左侧液压系统的齿轮泵出来的压力油经过滤器, 到达左侧的主操作阀, 然后通过左侧的主操作阀中间的4片三位五通换向阀通向执行元件油缸。阀组从泵输入端开始, 第一联为破碎机升降回路, 在此回路当中连接调速阀和蓄能器;第二联为备用;第三联为左侧摇臂油缸升降;第四联为自动补油, 在此回路中有顺序阀和液压传动泵两个液压元件。

(2) 7LS06型采煤机液压系统原理及回路描述。

该系统的工作原理基本上是一个多缸并列的双联齿轮泵开式系统, 齿轮泵由一台三相交流电动机驱动, 双联齿轮泵的流量和压力分别为:额定流量为7 5 L/m i n (20 gal/min) , 额定压力为22.4 Mpa。从齿轮泵出来的压力油经过过滤器, 然后到达主操作阀, 经主操作阀中间的4片三位四通换向阀和2片卸荷阀通向执行元件油缸 (见图2) 。从主操作阀在安装在主机上的位置来看, 由外向里, 第一联为主泵卸荷;第二联为右摇臂升降, 在此回路的油缸降回路中同时并联一个截止阀和射流器, 形成一个补油系统;第三联为挡煤板升降, 在此回路中接有两个调速阀和两个液控单向阀;第四联为主泵卸荷;第五联为破碎机升降, 在回路当中接有一个内部装有两个顺序阀 (顺序阀起平衡作用) 的控制集成阀块和一个蓄能器;第六联为左摇臂升降;另外此双联齿轮泵除了给油缸回路提供压力油外, 还给一路可以选择的牵引刹车回路供压力油, 且为同时供给。

2 7LS02A型采煤机与7LS06型采煤机部分不同处

(1) 由于7LS02A为薄煤层采煤机, 没有设计挡煤板, 因此, 7LS02A采煤机液压系统中没有此回路, 而7LS06为大采高采煤机 (最大采高5.4米) , 便于系统维护, 设计了挡煤板, 增加了一套液压系统, 进行对挡煤板升降操作。 (2) 7LS06多了一套可以选择的牵引刹车系统, 操作压力由液压系统提供, 而7LS02A没有此系统可以选择。 (3) 7LS06有一个液压油箱, 而7LS02A有两个彼此独立的液压油箱。 (4) 7LS06主控阀只能遥控操作, 而7LS02A既可以遥控和可以手动操作。

3 7LS02A型采煤机与7LS06型采煤机的主要不同处

(1) 动力源不同。7LS02A是两个独立的单联齿轮泵, 为各自的系统提供压力油, 彼此互不影响;7LS06是一个双联齿轮泵, 向系统提供压力油。 (2) 主泵卸荷方式不同。7LS02A是在主控阀内设置一个两位两通液控换向滑阀进行泵回路卸荷;7LS06是用两个两位四通电磁换向阀进行泵回路卸荷。 (3) 摇臂油缸升降回路不一样。7LS02A摇臂回路 (见图3) 是泵将压力油经过滤器供给主控阀, 经主控阀内部的减压阀后, 到达三位五通换向阀, 当摇臂上升时, 系统将压力油供给升回路当中的流量控制阀, 此流量控制阀内部有一个节流阀和一个单向阀, 节流阀只在回油时进行节流, 进油时经单向阀到达油缸上安装的载荷锁定阀, 其内部包括两个液控单向阀和两个溢流阀, 压力油进入液控单向阀到达油缸底部, 同时开起另一个单向阀进行回油;当摇臂下降时, 系统将压力油供给液控单向阀到达活塞杆侧, 同时开起另一个单向阀进行回油, 回油经流量控制阀后, 将油缸的下降速度控制在所以要求的范围之内, 同时起到背压的作用, 平衡摇臂自重, 使油缸平稳下降。7LS06摇臂回路 (见图4) 是泵将压力油经过滤器供给主控阀, 经主控阀上的三位四通电磁换向后, 直接到达油缸载荷锁定阀, 其内部有两个溢流阀、两个顺序阀和两个单向阀, 不管摇臂是升还是降, 都是通过顺序阀来调节摇臂平稳下降或者上升以及锁定。

(4) 补油回路不相同。7LS02A补油回路 (见图5) 相对比较复杂, 压力油经主控阀出来后, 到达一个调定值为900PSI的顺序阀, 然后到达液压传动泵, 此元件内部有两个溢流阀、一个液压马达和与液压马达相连的一个液压泵, 共同组成一个补油系统。7LS06补油回路 (见图6) 是并接在右摇臂下降回路当中, 需要补油时要将摇臂降到最低位置, 首先要开启截止阀, 然后压力油经过截止阀到达射流泵, 最后进入油箱。

4 结论

此两种机型液压系统主要在以上几个方面存在不同, 剩余的破碎机回路相同, 由于采高不同, 导致需要新增一些执行元件, 对系统进行重新设计, 比如增加了挡煤板升降和牵引刹车系统, 或者对系统结构进行改变, 比如补油系统, 总的来说, 这些变化都是为了满足工况所需而设计的。

摘要：目前矿区所使用的采煤机7LS02A型与7LS06型, 这两种机型除了在机械方面有所不同外在液压方面也有些差异。简单介绍这两种机型的液压原理以及在液压方面的相同与不同处, 对两种机型的所有液压回路进行描述, 重点分析相同回路中所应运的不同液压原理。

关键词：采煤机,液压系统,原理分析

参考文献

[1]久益公司采煤机技术服务手册[Z].久益公司.

连续采煤机的使用与维护 第9篇

1输送机水平摆动液压缸;2除尘风扇;3液压泵及其驱动电动机 (在风扇下面) ;4变压器;5去雾器;6过滤网;7主控器 (在除尘器下面) ;8除尘器;9除尘风筒;10装载机构;11行走履带;12牵引控制器;13运输机构;14截割滚筒;15截割臂;16行走电动机;17采煤机控制中心;18司机室顶盖。

1注意事项及启动程序

1) 对操作维护人员的要求。操作技术人员, 要经过全面、系统的正规技术培训, 对机器的构造、原理、维修和具体的操作程序、方法应有全面的掌握, 对机器维护使用说明书应认真消化;要掌握机器的全部控制功能, 能够熟练地进行实际操作;掌握并遵守各项规章制度;掌握并遵守安全预防措施。2) 启动机器前应注意的事项。检查机器的各部件状况正常与否;清理机器周围及机身上的其他物品、杂物等;检查各减速器及油箱的油位;精细检查截齿有无严重磨损或损坏丢失;精细检查喷嘴有无堵塞或损坏。3) 启动程序。查证所有液压操作阀是否处于中位或关闭的位置;查证所有控制开关都处于“OFF”位或中位;把移动电缆接通至机器, 检查接地及各相连接可性正常, 给移动电缆通电。把电控断路器手把推至“ON”位;逆时针旋转照明开关至“ON”位, 机前部照明灯亮;转动安全开关至“ON”位, 并检查油箱油位, 如黄灯亮要补油至规定的油位;点动油泵电动机启动按钮, 听运转声音有无异常;如无异常, 按下启动按钮, 油泵应立即启动, 处于运转状态;给行走履带停车制动闸供油, 松闸;操纵多路换向阀的铲装板手柄, 让其稍微抬离地面, 勿碰截割滚筒。操纵行走履带的速度控制杆, 让机器前移至工作位置;操纵多路换向阀的铲装板手柄使其落地;操纵多路换向阀的稳定靴手柄使稳定靴支撑地面;操纵多路换向阀的输送机升降和摆动手柄至符合的卸载高度和方位;油泵电动机启动2s后再次压下油泵电动机启动按钮, 同时压下截割电动机或装运电动机的启动按钮, 使截割机构或装运机构电动机启动, 机器即可进入截割状态。若是压下截割或装运电动机启动按钮后超过25, 定时连锁装置将断开其相应电动机, 如果不要启动, 再次依照以上步骤进行。

2机器的维护与液压系统主要元件的调试

机器的正常工作, 液压系统要在保持在整定的压力下工作, 应确保油液的清洁度。所以, 要对液压系统油液的清洁度进行经常检查, 适时清理过滤器, 对系统的压力进行整定。

2.1液压系统压力的测定

这对系统的工作状态和故障检查及其消除潜在故障作用很大。通过在液压系统中设置3个测压接口A, B, C, 测定这3个口的压力, 可分别测得主泵油路的工作额定压力 (为18MPa) , 补油泵回路的工作额定压力 (为4MPa) , 行走履带制动闸回路的工作额定压力 (为4MPa) 。测定时应在其测定回路溢流阀处于作业状态, 即打开溢流的状态时进行, 读得其压力计的数值。

2.2主要元件的调试

1) 主油路溢流阀的压力调试。主油路溢流阀的调定压力为ISMPa, 它高于多路换向阀中5个负载回路中的任何一个安全溢流阀的调定值, 所以只能利用安全溢流阀中最高整定的压力, 即稳定靴回路压力1 5.5MI、作为该溢流阀的负载, 以间接换算方法进行, 要采取以下方法和步骤:将主泵油路溢流阀的主弹簧调节螺母逆时针拧松数圈, 降低溢流阀的开启压力;启动油泵供油;操纵多路换向阀的手柄, 使上阀位接入系统, 稳定靴液压缸的活塞杆处于收缩状态;按动测压计装置的阀块A, 并记下收缩过程中的压力值读数;继续向稳定靴液压缸供油使其着地, 压力则慢慢上升至主油路溢流阀溢流卸荷;将主油路溢流阀的调节螺母顺时针拧一圈, 记下压力表读数, 再顺时针拧一圈, 然后记下压力表读数, 按此步骤再次重复进行, 直至稳定靴液压回路的B口安全溢流阀 (15.SMPa) 溢流卸荷为止, 依据压力表读数换算出主油路溢流阀调节螺母一圈压力的平均增量;操纵多路换向阀的手柄, 使它回路恢复到中位并停泵;按计算值将主油路溢流阀调节螺母顺时针紧至一定的圈数, 即整定值为18MPa。2) 主油路各分支回路的安全溢流阀的调试。由于主油路各分支回路的安全溢流阀的整定压力均不大于主油路溢流阀的锁定值, 因此, 可直接调试整定, 其方法是:启动油泵供油;操纵多路换向阀的本支路阀块, 使液压缸置于工作位置;按动测压计装置A按钮, 记下压力表读数;如果压力达不到规定整定值的支路, 该支路提前卸荷, 表明主弹簧 (支路安全溢流阀) 预紧力不够, 就要顺时针拧紧调节螺母, 加大弹簧的预紧力, 提供所规定的要求整定的压力, 这样, 该支路的安全溢流阀卸荷;如果压力值已达要求的整定值时而安全溢流阀仍未卸荷, 就是主弹簧的预紧力过大, 就要逆时针拧松调节螺母, 减小弹簧的预紧力, 到该支路安全溢流阀卸荷压力达到所要求的整定值汐时止;拧紧防松螺母, 关掉油泵电动机停车。3) 补油路溢流阀压力的调试。该阀整定压力4MPa, 要采取以下调试方法步骤:启动油泵供油;按动测压计装置B按钮, 记下压力表读数;拧动先导阀调节螺母, 使压力表读数达4MPa时该支路的安全溢流阀卸荷为止;停止油泵供油。4) 负载平衡阀压力的调试。该阀要求整定的压力为24MPa, 比多路换向阀溢流阀 (主溢流阀) 的整定压力高。该阀通过主弹簧预紧力的调整进行调试, 采用阻塞平衡阀的外控油口, 以液压缸缩回的工况代替意外事故引起压力的增加, 进行压力的调试, 步骤为:把平衡阀的外控油口阻塞;把其调节螺母逆时针拧松数圈;启动油泵供油;操纵多路换向阀的手柄, 使其下阀位接人系统, 液压缸活塞杆缩回;按动测压计装置按钮A, 记下压力表读数;将平衡阀调节螺母顺时针转一圈, 记下压力表读数, 再转一圈, 记下压力表读数;直到主油路溢流阀卸载溢流, 这时就达到了18MPa, 依据压力表读数换算出平衡阀调节螺母每转一圈压力的平均增量;关掉油泵停止供油, 多路换向阀的手柄恢复至中位;按计算值将其调节螺母拧若干的圈数, 使其整定值为24MPa;最后, 把平衡阀的外控油口接通。

摘要：本文以CM-800型连续采煤机为例, 阐述了该机使用应注意的事项及启动程序、机器的维护与液压系统主要元件的调试等问题。

采煤机PLC电控系统设计 第10篇

我国采煤机的研究经历过30多年的引进、消化、吸收、仿制, 已经有了长足的进步, 采煤机牵引系统由液压部件逐步变成变频器电牵引。一些技术已经达到国际先进水平, 但是在工作稳定性、可靠性和设备使用寿命等方面还存在一些差距。采煤机控制中心 (PLC) 主要采用了模块化设计, 主要包括CPU、电源模块、开关量输入模块、模拟量输入输出模块、开关量输出模块、RTD模块、I/O通信接口模块[1]。

1 采煤机的电控系统设计

1.1 采煤机电控系统结构特点

采煤机电气系统主要由电控箱、高压箱、分线盒、端头站、遥控器以及各功能电机组成。电控箱内部主要有主控中心 (PLC) 、电源组件、截割部主接触器、隔离开关、PO-Face GP显示器、操作面板组件以及电流电压信号处理模块等部件组成, 主要实现系统控制功能, 也是采煤机电气系统的控制核心。高压箱主要有主变压器、主从变频器、牵引接触器等部件, 主要实现采煤机变频牵引功能。

1.2 采煤机电控系统设计要求

采煤机电控系统实现对采煤机的功能控制, 主要实现的功能有:①采煤机主启、停, 远、近及遥控操作控制。②采煤机变频牵引停、送电, 实现采煤方向选择和速度的匀速控制。③采煤机截割部升、降控制。④截割电机、牵引电机的实时电流、温度保护、恒功率、反牵引保护控制。⑤各种参数的实时显示、存储, 牵引控制方向、速度, 各电动机温度、电流数据实时显示, 设备运行自诊断中文显示等。⑥瓦斯超限报警和断电保护。

1.3 采煤机PLC电控系统总体结构设计方案

采煤机电控系统主要由主控器PLC、变频器及其控制模块、遥控器及接收模块、端头站及数据编码传输接收模块、电流电压信号处理和瓦斯监控模块、显示模块等部件和模块组成。其中PLC系统为整个控制系统的核心, 包括电源模块、CPU模块、开关量输入模块、开关量输出模块、模拟量输入输出模块、热电阻温度模块和机架底板组成。

1.4 采煤机PLC控制原理

采煤机经过先导远控回路, 控制前级开关送电以后, 系统进入自检状态, 对整个系统进行漏电及绝缘监测。自检结束以后, 采煤机进入启动模式, PLC通过开关量和模拟量输入模块对各种指令和信号经过I/O总线送入CPU, CPU根据程序进行响应, 分别控制牵引接触器启动和右截割接触器启动, 从而控制变频器的运行和右截割电动机运行, 使采煤机按照选择方向和速度指令信号进行割煤。当采煤机司机通过端头站或者无线遥控器进行操作时, 操作按键信号经过处理后分别经端头站接收模块、遥控器接收模块把信号送入PLC开关量输入模块。经过PLC内部算法, 分别发出不同的控制指令, 控制DC+24V电磁阀组, 使采煤机的左、右截割部能够进行升降, 变频器能够控制左右两个牵引电动机, 按照操作按钮功能实现采煤机向运输机机头或者机尾以一定的速度行走, 同时也可以实现牵引接触器的启动和停止以及采煤机整个电气系统的总急停。温度和各电动机的电流等实时数据以及牵引方向、速度大小、故障诊断等信息由PLC电源模块上的RS485/232接口根据SNP通信协议, 实现人机界面功能[3,4]。

2 PLC的选型与计算

2.1 PLC输入、输出点数的估算和计算

对于PLC系统开关量输入和输出点数进行估算。由分析可知, 输入的开关量点数为Ni, 其估算公式如下:

式中:Ei为使用的按钮总数, 共计20个;Pi为每一个按钮有闭合和断开2种状态, 取值2。

经计算, Ni=20个

而输出开关量点数为No个, 其估算公式为:

式中:Eo为使用的继电器线圈数量, 共计12个;Po为每一个线圈有通电和断电2种状态, 取值2。

经计算, No=12个

所以, 开关量总数估算为:

由以上估算的方法, 模拟量输入主要有左右截割电机电流、左右牵引电机电流采集和处理。可以估算出的模拟量输入总数约为4个, 模拟量输出只有牵引速度指令, 为1个。因此, 模拟量总数为5个。

同理, 可以估算出RTD温度保护模块的点数为左右截割电动机温度、左右牵引电动机温度、泵电动机温度、变压器温度监测等, 共计为5个。

参照图1和图2, 可以得出实际需要的开关量输入模块点数为16个, 开关量输出点数为9个。因此需要的开关量实际总数为25个, 模拟量设计为5个, RTD温度保护点数为5个。

2.2 PLC开关量模块的选用

根据上述的估算和计算, 选择GE 90-30PLC比较符合设计要求。同时根据模块点数选型, 参考GE90-30PLC设备手册, 综合设计要求、参数特点, 选择了32点数开关量输入模块MDL655。

2.3 PLC模拟量输入输出模块的选用

GE90-30PLC模块化配置A/D模块, 即模拟量输入输出混合模块ALG442, 4路12位模拟量输入、2路模拟量输入输出。该模块用于4路左右截割电机和牵引电机的电流负载采样信号的输入和1路变频牵引速度指令信号的输出, 符合设计要求, 能够满足功能实现。

2.4 PLC开关量输出模块选用

参考GE90-30PLC设备手册, 结合点数估算和计算, 选择16点数的开关量输出模块MDL940。该模块输出类型为继电器, 输出电压为12 V/24 V。采煤机左右截割部的升降控制和制动控制是通过电磁阀控制的;另外在设计过程中, 采煤机先导启动控制回路中增加1个PLC保护节点, 这个保护节点为+12 V继电器一组辅助触点, 因此采用继电器输出符合设计要求。模块负载为125 m A, 负载能力强, 能够满足驱动要求。

2.5 RTD温度保护模块的选用

设计方案中, 实现了对采煤机截割部截割电机和牵引部牵引电动机温度进行监测保护, 与PT-100铂电阻传感器相接。同时可以增加1路变频牵引变压器温度监测保护, 变压器一次侧电压为3 300 V, 二次侧输出电压为400 V。根据计算选择了RTD-600型6路温度监测保护模块。

2.6 CPU及电源模块的选用

GE90-30系列PLC的可选CPU种类比较多, 但是应用在自动化控制装置中主要使用CPU350。CPU350提供最大4 096个I/O开关量点和2048IN/512OUT模拟量通道, 具有10 K寄存器和80 K用户存储器, 实现闪存。运行速度为0.22 ms/K, 运行速度较快, 而且支持SNP协议, 通过在电源模块上RS485/232串行通信接口实现与PRO-Face触摸显示屏人机通信。支持Genius、Profibus-DP。

GE90-30系列的PLC电源模块支持CPU和I/O, 输入电源交流240 V或者24/48/125 VDC;输出20 W+24 V继电器和15 W+15 V继电器;负载容量达到30 W, +24 V电源输出, 为其他模块提供电源。电源模块设置4个LED指示器, 自上而下分别是PWR、OK、RUN、BATT。电源模块能够实现运行状态指示、后备电池电压监测报警、短路自关断等功能。

3 PLC的I/O分配及程序实现

3.1 PLC的I/O分配

采煤机PLC控制的I/O分配情况如表1所示。

采煤机PLC程序主要包括1个主程序和若干子程序构成, 子程序之间设置良好的接口, 数据和算法简洁。其中在模拟量数据处理的子程序中, 利用数组与移位操作, 对模拟量输入数据进行数字滤波, 并根据响应时间要求, 尽量减少字长, 提高数据滤波处理的效能。在测试过程中, 通过设置大型数组的方法, 采用下标操作寻址, 使0.4ms/千步的GE90-30 PLC在20 ms内完成10路模拟量输入数据的8字深度均值滤波, 有效地提高了程序运行的效率和灵活性。在采煤机实时参数记录、故障自诊断的子程序中, 充分利用GE90-30系列PLC强大的数组功能, 通过数组下标模块运算构成的环形寻址, 对实时参数、故障数据进行采集、整理并以紧凑型记录格式 (RECORD) 写入PLC掉电保护RAM, 实现采煤机参数动态实时监测和故障自诊断功能。

3.2 PLC控制程序设计实现

PLC程序的控制功能是实现采煤机各电动机的启停控制、保护输出、模拟量、开关量的采集与处理等。程序通过复杂的算法实现采煤机恒功率控制, 实现与采煤机左右端头站、遥控器、机身操作按钮、变频器以及触摸显示屏的通信功能。

在PLC子程序中, 设置了采煤机的牵引电机恒功率控制保护、电流过载、重载反牵引保护、电动机短路保护等等各种保护功能, 通过软件技术的实现, 确保采煤机在复杂工作环境下能够安全、高效的运行。

程序中广泛采用梯形图编程语言, 子程序结构化设计, 使得程序结构很清晰, 系统维护成本较低, 同时可以节省一定的存储器存储空间资源, 系统运行速度得到有效提升。

PLC与变频器通讯采用半工双向通讯。具体通信程序略。

4 结论

论述的PLC控制采煤机电控系统, 主要应用于MG-400/920型大功率变频调速电牵引采煤机。PLC控制系统集合了PLC控制技术、嵌入式系统、PLC与变频器通信技术、GP组态实时监控技术等。该系统能够满足采煤机的数据存储与显示、变频调速牵引、实时监控、故障诊断、功能保护以及机身、遥控器、端头站控制等3种人机交互控制功能。经地面车间通电整机测试以及采煤工作面实际应用证明, 该套电气系统性能稳定、安全高效, 能够满足现代综采工作面采煤生产的需要。

参考文献

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浅议采煤机装配方法及注意要点 第11篇

关键词:采煤机 装配方法 注意要点

中图分类号:TH6文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0075-01

Abstract:the coal mining machine in coal mine is mainly used with conveyer,belt conveyer and hydraulic support.It can be applied to the invorenment with coal dust,gas or other explosive gases.The use of coal mining machine can increase production and efficiency to provide an effective support,so that the coal mining working face in coal mining whichis so important to realize mechanical integration.

Key words:coal mining machine;assembling method;points for attention

1 采煤机机械结构分析

采煤机是一种复杂而且是大型的机器,这个机器当中包括有液压系统以及电力系统。机器的工作环境是比较恶劣的,所以说如果出现了任何一个小小的故障,就会影响整个工作,导致其它的工作也相继停止,给企业和国家的经济能够带来很大的损失。所以说,采煤机一定要达到一定程度的安全性。采煤机的电动机所负责的主要事项就是提供动力,采煤机的牵引部分就是能够使得机器行走,而采煤机当中的喷雾以及防滑等装置能够有效保证机器在工作过程当中的安全性。

2 装配方法及注意要点

2.1 轴的装配

因传统使用铜锤打入的装配方式效果很不理想,我们特别采用了冷装的方法,提高了装配质量和生产效率,而且操作方法简便使用起来也更为安全。

在使用铜锤安装的时代,与之配合的的零件经常受到损坏。例如在对行星机构惰轮轴进行装配时,轴的装配需要三到四个并列轴承的配合,如果使用铜锤强行打入很容易造成周表面局部研死而无法继续安装的现象。

安装前实际测量轴孔尺寸,计算过盈量,可参照公式δ＝D×αk×△t(D:工件直径;αk:工件线膨胀系数;△t:温度变化量)进行计算。根据计算结果设置冷却温度,具体操作方法如下:(1)设置初始温度,通常设定设备环境温度;(2)设定冷却温度,可以根据需要分段进行冷却设置,不必一次冷却至要求温度。因为我们冷装时通常不低于－80℃,所以不进行分段设置;(3)设置冷却速率,即从初始温度冷却至要求温度所需时间,系统自动计算冷却速率。我们从室温20℃冷却至－80℃,一般会把时间设置为半个小时;(4)设置保温时间。当设备按照设定的速率冷却至要求的温度时,只是工件的环境温度达到了要求,实际工件本身的温度没有达到规定值,所以进行保温设置,一般情况下时间是20分钟。

2.2 齿轮的装配

(1)齿轮与轴(此处轴在传动链中旋转)花键连接的,应该在正式装配前试装一次,如试装合格,在进行正式装配。在这一装配过程中应注意的是要严格禁止使用铁锤,需要敲击的环节都应使用铜锤来完成。

(2)齿轮与轴(此处轴在传动链中固定不发生转动,配合一般为过渡配合)是通过轴承连接的,可将齿轮进行加热后与轴承进行安装。加热所需温度应根据实际的测量结果进行计算最终确定,但加热时的最高温度不应超过250℃。

(3)齿轮基准端面与轴肩或定位套端面应保证贴合,并且根据图纸规定保证齿轮基准端面与轴线的垂直度符合要求。在实际操作中我们总结出,只要零件设计合理,在装配后即可保证垂直度符合要求标准。

2.2.4 检查项目:保证准确的安装中心和齿侧间隙、齿面接触精度是齿轮装配的重点。在装配完成后,我们通常使用以下方法来进行检验:齿面接触斑点检测方法:涂色法(沿齿长方向:50％～70％;沿齿高方向:55％～75％)。齿侧间隙检测方法:铅丝检验法。

2.2.5 试验:每一组齿轮装配完成后,都应进行盘动实验以保证转动的灵活且无异常响动;应进行空载和加载实验,并分别测量温升和噪音。加载测验的加载方法则根据设计要求分别进行。

2.3 轴承装配

轴承的安装方法通常使用的有:冷安装轴承、加热法安装轴承、利用液压技术安装轴承等。我们在实际操作中更多的使用的是冷安装和加热法安装这两种安装形式。

2.3.1 冷安装轴承:传统上小型和中型的轴承通常都是使用冷安装来进行的。使用这种安装方法时,安装力是由滚动体进行传递的,这就造成了轴承滚道被损坏的风险,因此我们要设计专用的安装工具来进行,以降低损伤提高轴承使用寿命。

2.3.2 加热法安装轴承。高温油浴加热轴承是通常使用的方法。然而,这一方法可能污染轴承,导致轴承过早失效。现在,感应加热法已成为最通用的轴承加热技术,因为这种技术具有高度的可控性、高效率和高安全性。

3 结语

本文中介绍的安装方法基本上都是本人在工作中积累的采煤机安装经验,本人认为:程序控制深冷箱及电磁轴承加热器的引进及应用,在很大程度上可以提高采煤机的安装质量。另外,设计合理的安装工具在装配中也是必不可少的。希望广大读者能够不断创新装配工艺,不断提高采煤机的装配质量,保证采煤机在工作状态下的机械性能。

参考文献

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电牵引采煤机的应用研究 第12篇

电牵引采煤机就是采用电机形式直接牵引采煤机行走机构的综合控制装置。当前, 煤矿对高产高效的要求越来越高, 煤矿采煤机的技术的发展日新月异, 采煤机装机功率越来越大, 其控制系统也越来越完善。电牵引采煤机主要分为:直流电机电牵引、变频调速 (感应电动机) 电牵引、感应电动机一电磁滑差离合器电牵引和开关磁阻电机调速电牵引四种方式。

1.1 牵引特性良好

电牵引机能够在采煤机前进时提供牵引力。让采煤机克服阻力移动, 同时, 电牵引机在采煤机下滑时, 可以进行发电制动, 产生电能想电网反馈。通过人工设置, 采煤机通过电牵引机可以在任何条件下按着需求的的速度运行。

1.2 适用于大倾角煤层

在牵引电动机的轴端装有制动器, 防止采煤机在停机时下滑。制动器的的设计制动力矩通常是电动机额定转矩近2倍, 这样电牵引采煤机在不需要其它防滑装置的情况下。能够在40度到50度的倾角煤层采煤。

1.3 使用寿命长而且运行可靠

电牵引机与液压牵引机有很大区别, 电牵引机除了电动机的电刷与髓流子有说磨损, 其它元件均基本上不磨损, 所以, 电牵引机故障发生率很低, 维修工作量很小。且工作可靠, 使用寿命长。

1.4 反应灵敏, 结构简单

电牵引机的电控系统能够及时调整各种参数, 能够防止采煤机超载运行。同时电牵引机的相对结构简单, 电牵引采煤机机械传动结构很简单, 尺寸小而重量轻, 电能转换为机械能只做一次转换, 因此反映灵敏, 效率高。

2 电牵引采煤机在煤矿生产应用中常见问题分析

电牵引采煤机在应用中有直流牵引与交流牵引、变频器的机载与非机载、变频器的选择几个常见问题, 如直流牵引与交流牵引、变频器的机载与非机载、变频器的选择等。下面逐一对其对分析。

2.1 直流牵引与交流牵引分析

电牵引机的牵引在其发展过程中, 运用直流调速方式一直相关专家与技术人员研究的问题, 当前, 美国等国家电牵引采煤机通常采用直流涮速方式, 日本采用的交流调速方式, 英国、德国等先有直流电牵引, 后有交流电牵引。直流牵引与交流牵引虽然都可以用于采煤机, 但两种方式的可靠性与先进性差别很大。

直流电动机其结构比较复杂, 体积庞大, 防爆直流电机是直流牵引中最薄弱的环节, 其电机的碳刷与整流子片接触摩擦时, 会产生大量的热, 磨损的粉末也难以清除。因此, 电机所用的碳刷的寿命不长, 而且可靠性相对较差。同时, 直流电动机在井下难以维修。

交流电牵引通常都是采用的交流鼠笼式电机, 其防爆结构相对简单, 体积较小, 使用寿命长, 在井下也容易维修。但在驱动交流电机的涮速装置上有明显的缺陷。

近几年来, 电力与电子技术飞速发展, 交流变频调速技术也不断迈向新台阶, 成熟性与可靠性也越来越好, 直流电牵引受制于直流电机尺寸, 功率难以加大, 因此, 交流牵引采煤机的发展前景越来越广阔。逐步向大功率、高参数、高可靠性。

2.2 变频调速装置的安装方式

目前, 国际上采煤机的变频调速装置的安装方式通常分为两种:即非机载系统与机载系统。

非机载系统将频器和变压器从采煤机上分离, 安装在矿井中工作面的巷道里, 用一根特殊的牵引电缆与采煤机连接起来。非机载系统有很多优点, 一是由于变频器、变压器与机器是分离的, 采煤机的结构较小, 机身的两滑靴间的距离较短, 很适于工作面起伏、弯曲的煤层;二是能够提高较大的变频器的变压器的工作可靠性;三是由于变频器、变压器作为独立的部件置于工作面的巷道内, 不但能够防止因采煤机工作的振动对变频器的造成的影响, 而且能避免采煤机上其他机器对其的信号干扰, 同时, 方便对其维护与检修, 容易对其冷却, 工作大大可靠性;四是采煤机在薄煤层采煤时, 要求机身薄。长度短, 非机载系统装置的变频器和变压器放在机外, 有利于缩小薄煤层采煤机的外形尺寸。但非机载系统也有其缺点, 一是连接变频器与牵引电机的牵引电缆在采煤机工作过程中容易产生弯曲疲劳损坏, 产生短路接地或断路现象, 影响采煤机电控系统和变频器工作的可靠性。二是由于牵引电缆很长, 变频器输出到电动机输入的电压降较大, 尤其在低频时由于输出电压低, 电压降所占比例更大, 10Hz以下达不到恒扭矩的性能指标。

机载系统就是将变频器和变压器全部安装在采煤机, 机载系统优点是消除了易出故障的牵引电缆, 传输效率高, 低频特性好, 电缆不易损坏, 能充分发挥变频器的电气性能。同时, 变频器显示屏也置于机身上, 便于司机随时观察。其缺点是不能做到防振与冷却, 受信号干扰程度大。

3 电牵引机的变频器的选择

3.1 变频器容量选择

煤矿的采煤机在井下采煤时, 工作面的环境十分恶劣, 譬如工作面输送机很弯曲、煤矸石产生挤压等情况很容易导致采煤机发生滑靴的蹩卡现象, 过载产生的大电流对变频器冲击很大, 会损坏大功率电气或电子元件, 因此, 电牵引机在变频器的容量选择上必须要大, 通常煤机用变频器的功率是牵引电机额定功率的1.5倍以上。

3.2 变频器的电压调节问题

煤矿井下供电质相对较低, 而且电压波动范围也较大, 所以在选择变频器时, 要选择允许供电电压波动较大的变频器, 保证变频器在输入电压波动大时, 其输出电压的稳定。

3.3 变频器的压降补偿问题

在采煤机的非机载系统中, 长达300米左右的牵引电缆会产生较大的压降, 导致变频器在低频工作时, 电机输出扭矩发生下降现象, 造成采煤机不能行走, 同时变频器在高频工作时, 启动电流冲击较大, 很容易损坏电器元件, 所以, 在变频器的选择上, 要有变频器要有低频电压提升性能, 调节范围要广。

3.4 变频器的过载能力和电流限制

变频器的选择除了选择容量大外, 采煤机在过负荷时, 变频器本身也要有较高的过载能力, 要有承受过电流的一定时间。

4 结束语

电牵引采煤机是目前煤矿行业普遍使用的设备之一, 其不仅降低了煤矿开采人员的工作难度, 也提升了整个生产流水线的运行效率。随着煤矿综采技术的发展, 煤矿对大功率电牵引采煤机的需求也越来越大, 因此, 对电牵引采煤机的结构特点与应用中的问题应该不断进行研究, 更好的促进煤矿企业的发展。

摘要：煤矿机电一体化技术能大幅度地提高劳动生产率, 节约大量能源和材料消耗, 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。本文从实际出发, 首先介绍了电牵引采煤机的结构特点, 然后阐述了电牵引采煤机在煤矿生产应用常见的问题, 最后对变频器的选择问题进行了分析。

关键词：电牵引采煤机,结构特点,应用,变频器

参考文献

[1]张旭生.采煤机电气设备与电气控制技术[J].科技资讯, 2007 (12) .[1]张旭生.采煤机电气设备与电气控制技术[J].科技资讯, 2007 (12) .

[2]李庆林.浅谈煤矿机电一体化技术的发展[J].经营管理者, 2011年02期.[2]李庆林.浅谈煤矿机电一体化技术的发展[J].经营管理者, 2011年02期.