礦用刮板輸送機的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢概述PPT課件

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1、刮板輸送機在綜采工作面中的作用刮板輸送機在綜采工作面中的作用擔當著運煤的作用采煤機的運行軌道液壓支架的推移支點懸掛電纜、水管第1頁/共35頁工作原理工作原理 以撓性體（刮板鏈）作為牽引機構，溜槽為承載機構 刮板鏈由機頭鏈輪帶動在上、下溜槽中作無極閉合循環(huán)運動，將裝在溜槽上的貨載拉到機頭處卸載第2頁/共35頁結構結構1-1-電動機電動機 2-2-液力耦合器液力耦合器 3-3-減速器減速器 4-4-機尾機尾 5-5-機機尾過渡槽尾過渡槽 6-6-中部槽中部槽 7-7-機頭過渡槽機頭過渡槽第3頁/共35頁刮板輸送機的類型刮板輸送機的類型1邊雙鏈：邊雙鏈：適用不同煤質條適用不同煤質條件，但兩鏈受力件，

2、但兩鏈受力不均，刮板易傾不均，刮板易傾斜，彎曲性能差斜，彎曲性能差2中雙鏈：中雙鏈：鏈條受力均勻，鏈條受力均勻，彎曲性能好，使彎曲性能好，使用性能較好用性能較好3單鏈：單鏈：結構簡單，受力結構簡單，受力均勻，事故少，均勻，事故少，摩擦阻力小，彎摩擦阻力小，彎曲性能好，但預曲性能好，但預張力較大張力較大按鏈條數(shù)目分按鏈條數(shù)目分第4頁/共35頁刮板輸送機的類型刮板輸送機的類型端卸式：需要一定端卸式：需要一定的卸載高度，易回的卸載高度，易回煤，堵塞，造成電煤，堵塞，造成電機功率浪費，煤的機功率浪費，煤的二次破碎嚴重，粉二次破碎嚴重，粉煤多煤多按卸載方式分按卸載方式分側卸式：結構緊湊，側卸式：結構緊湊

3、，占用空間小，轉載煤占用空間小，轉載煤炭落差小，煤粉少，炭落差小，煤粉少，回煤量少，底鏈阻力回煤量少，底鏈阻力小，輸送機及轉載機小，輸送機及轉載機整體推移整體推移第5頁/共35頁交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C示意圖交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C示意圖 輸送機輸送機轉載機轉載機弧形板弧形板輸送機電機輸送機電機第6頁/共35頁交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C與轉載機鏈條交交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C與轉載機鏈條交錯圖錯圖輸送機機頭上槽的輸送機機頭上槽的煤通過弧形板轉卸煤通過弧形板轉卸入轉載機上槽入轉載機上槽輸送機下鏈帶回的輸送機下鏈帶回的煤落入轉載機下槽，煤落入轉載機下槽，由轉載機下鏈帶到由轉載機下鏈帶到機尾輪后翻到上槽機尾輪后翻到上槽運走。運

4、走。第7頁/共35頁國內外研究現(xiàn)狀國內外研究現(xiàn)狀 我國刮板輸送機，自上世紀70年代中期開發(fā)以來取得長足進步，但與國外相比，仍存在較大差距： 整機性能落后 輸送能力相對較低，事故率高 使用壽命短 關鍵零部件（如圓環(huán)鏈、中部槽）壽命短，可靠性低，材料依靠進口 自動化程度不高 工況監(jiān)測、軟啟動、過載保護、鏈條張力調節(jié)、機身自動調直第8頁/共35頁機電一體化技術簡介機電一體化技術簡介運行工況監(jiān)測斷鏈保護裝置鏈條張力自動調節(jié)軟啟動技術機身自動調直第9頁/共35頁運行工況監(jiān)測運行工況監(jiān)測電壓、電流、功率、溫度、轉速油溫、油位、油質、輸入/輸出軸溫度、冷卻水流量及溫度斷鏈監(jiān)測、鏈條張力刮板輸送機關鍵部件運行

5、工況的監(jiān)測，可以為故障診斷提供依據，使排除故障的時間盡可能的減少，在一定程度上減少損失第10頁/共35頁斷鏈監(jiān)測斷鏈監(jiān)測 斷鏈事故是礦用刮板輸送機發(fā)生比較頻繁、危害性較大的事故。 鏈條的正常工作是輸送機運輸煤炭的保證，斷鏈事故的發(fā)生，嚴重制約了出煤系統(tǒng)的正常運行 礦用刮板輸送機斷鏈事故如何及時的檢測和保護，在我國幾乎還是空白；在結構緊湊、配合緊密的刮板輸送機上安裝保護裝置是煤礦安全生產中存在的重大問題第11頁/共35頁斷鏈保護裝置斷鏈保護裝置1 1刮板鏈中部槽槽幫彈簧鋼片頂銷限位螺釘彈簧套筒觸點觸點（接近開關）彈簧安裝在刮板鏈最大受力點后方3-4m處觀察溜槽上，水平方向上與底鏈中心線相同高度開

6、三個孔第12頁/共35頁斷鏈保護裝置斷鏈保護裝置2 2刮板撥動齒輪從動信號輪磁鋼傳動軸軸桿信號檢測箱刮板的下部設有一對軸桿，每個軸桿在靠近溜槽的部位設有一個撥動齒輪，每個軸桿兩端部分別設有從動信號輪，刮板與撥動齒輪的輪齒配合以撥動齒輪和從動信號輪轉動，從動信號輪上的磁鋼和信號檢測箱上的干簧管組成磁控感應開關。第13頁/共35頁磁控感應開關磁鋼傳動軸桿撥動五星齒輪從動信號輪從動五星輪齒帶動磁控感應開關轉動，在檢測開關上產生一組連續(xù)的有規(guī)律的信號。當任意一邊鏈條斷開時，刮板向一邊傾斜，必然至少有一個撥動五星齒輪沒有被刮板刮動而停止運行。其對應的檢測開關無信號提供給控制開關，經2-3秒延時后開關停車

7、，起到保護作用。第14頁/共35頁鏈條張力自動調節(jié)鏈條張力自動調節(jié)1F212（q +q ）L式中，q1為鏈條組的空載運行單位阻力，q2為煤的運行單位阻力，L為鋪設長度 在刮板輸送機的運行中，為了防止鏈子在分離點堆集或懸垂過大而引起鏈條的掉鏈和卡鏈，必須對輸送鏈進行預張緊。預張緊力的最佳值是使鏈條在分離點處的張力大于或等于零，此時預張緊力：第15頁/共35頁鏈條張力自動調節(jié)鏈條張力自動調節(jié)功率功率- -張力張力英國MECO公司（現(xiàn)更名為國際長壁公司），利用張力與所耗功率之間的特定關系來對鏈條張力實施監(jiān)測并自動調節(jié)。張力張力- -懸垂量懸垂量德國威斯特伐利亞貝考瑞特公司，利用監(jiān)測鏈條節(jié)距的變化來間

8、接測量鏈張力，利用特種傳感器監(jiān)測下鏈分離點的懸垂量。張力張力- -油缸壓力油缸壓力英國伽立克公司(現(xiàn)已并入國際長壁公司)監(jiān)測鏈張力是間接由伸縮調節(jié)張力油缸的壓力值而獲得的，精度不是很高。第16頁/共35頁 美國JOY公司研制的ACTS自動調鏈裝置，是在機頭底鏈和機尾上鏈處分別設一傳感器，測量和識別鏈條張力的“松馳”、“正?！薄ⅰ斑^緊”狀態(tài)。當鏈條松馳或過緊時，通過PSC可編程傳感控制裝置進行分析、比較，做出判斷后給電磁閥發(fā)出指令，控制機尾液壓缸的伸縮來帶動機尾移動達到自動調節(jié)鏈條松緊的目的。 第17頁/共35頁以張力-懸垂量監(jiān)控原理為例：鏈條張力鏈條張力自動控制自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)電液控制電液控制

9、系統(tǒng)系統(tǒng)鏈垂度鏈垂度檢測裝置檢測裝置機尾伸縮機尾伸縮裝置裝置第18頁/共35頁控制系統(tǒng)原理簡圖第19頁/共35頁機尾伸縮裝置機尾伸縮裝置1-可移動部分 2-機尾鏈輪 3-液壓缸 4-固定部分伸縮機構簡圖第20頁/共35頁鏈垂度檢測裝置鏈垂度檢測裝置首先根據刮板輸送機鏈條張力的最佳值，直接計算出鏈條的最佳懸垂量，然后采用具有特定動作距離的接近開關，直接安置在鏈條的上方和下方，對鏈條的懸垂量加以限定第21頁/共35頁軟啟動技術軟啟動技術刮板輸送機的啟動現(xiàn)狀： 難啟動 停車的隨機性、環(huán)境的影響、負載的巨大變化，引起重載啟動 強大的機械沖擊 刮板機的傳動系統(tǒng)為剛性錨鏈傳動，停機時傳動系統(tǒng)為松馳狀態(tài)，各

10、個環(huán)節(jié)都有一定的間隙，啟動時瞬間施以電機的啟動轉矩，在克服間隙的過程中，對整個傳動系統(tǒng)造成強大的機械沖擊， 大電流對電網的沖擊 帶載啟動時啟動電流是額定電流的8-10倍，造成電網電壓的下降，影響刮板輸送機的啟動性能，影響電網上其它設備的正常運行，還會使供電系統(tǒng)的元器件發(fā)熱，使電機繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機壽命第22頁/共35頁軟啟動軟啟動 所謂軟啟動，是相對剛性啟動而言的，從傳動上說就是盡量使電機在空載下啟動，達到額定轉速后，再使系統(tǒng)無沖擊而慢慢運轉起來轉入正常運行 軟啟動裝置的共同特點： 使電機在無載下啟動 在運轉中能吸收動負荷 縮短大電流對電網的沖擊時間 在鏈子突然卡住時能使電機

11、和系統(tǒng)脫開起保護作用等第23頁/共35頁幾種軟啟動方式幾種軟啟動方式TTT啟動雙速電機啟動CST啟動調壓調頻啟動恒充液式限矩液力耦合器第24頁/共35頁恒充液式限矩液力偶合器恒充液式限矩液力偶合器工作介質：液體（水）工作原理依靠液體環(huán)流運動傳遞能量，產生環(huán)流的條件是泵輪轉速大于渦輪轉速，即存在滑差易熔塞保護電機第25頁/共35頁使用特點：v啟動較平穩(wěn)v過載保護性能好v傳動效率不高于0.95v固定的充液量，不能完全在無載下啟動v高速旋轉時，因偏心易產生較大的徑向負荷，造成電動機和減速裝置的損壞第26頁/共35頁TTTTTT啟動（閥控充液式液力耦合器）啟動（閥控充液式液力耦合器）結構：比普通液力偶

12、合器增加了電磁控制閥塊通過具有智能控制的程序信號單元(PSU)，控制供液、排液閥塊進行偶合器充液量的調整實現(xiàn)傳遞力矩和動量的改變、工作液體溫度保護、傳遞動力過載保護第27頁/共35頁 神華集團神東分公司2005年引進美國JOY公司的3*855KW型刮板運輸機，采用了TTT軟啟動技術，配置CHP33型系統(tǒng)負荷中心(安裝在巷道開關內)，為液力耦合器提供智能管理，實時監(jiān)測刮板運輸機的運行。CHP33型系統(tǒng)負荷中心智能管理啟動時，控制注水電磁閥給偶合器加水連續(xù)運行時，檢測偶合器液體溫度，控制偶合器液位第28頁/共35頁雙速電機啟動方式雙速電機啟動方式一般為4/8級電機, 屬于恒轉矩調速系統(tǒng), 以8級低

13、速啟動、4級高速運轉。閉合低速繞組接觸器啟動第29頁/共35頁 啟動時，先閉合低速繞組接觸器，再根據負載情況轉到高速繞組接觸器閉合，轉換條件一般有兩個：一是時間條件，即延時不少于3s5s，保證電動機啟動后達到額定低速轉數(shù)；二是電流條件，即低速運轉工作電流降到一定值才自動向高速轉換，此電流值應保證在轉換到接通高速繞組時電動機有足夠的輸出轉矩，可以將負載順利加速，使系統(tǒng)達到額定高速轉數(shù)。 使用特點：啟動過程存在高低速轉換，速度階躍變化，有動力沖擊現(xiàn)象，制造工藝復雜，需兩條電纜實現(xiàn)電力供給，低速運行可實現(xiàn)鏈條刮板檢查及過載后強力啟動第30頁/共35頁CST啟動（可控啟動傳輸裝置）啟動（可控啟動傳輸裝

14、置） 驅動結構：電動機CST減速器主驅動鏈輪 控制原理：可控起動傳輸裝置(CST)是一個由多級齒輪減速器加上濕式離合器及液壓控制組成的系統(tǒng)。CST 的輸出扭矩是由液壓控制系統(tǒng)控制的，它隨著離合器上所加的液壓壓力而變化。CST 的主要結構包括減速齒輪箱、潤滑冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和控制裝置(PMC)第31頁/共35頁調壓調頻啟動調壓調頻啟動 驅動結構：電動機一減速器一主驅動鏈輪 控制原理：軟啟動控制器具有礦用真空磁力啟動器和交流電壓軟啟動的功能，通過預先設定的用戶程序，調整輸出電壓、頻率，從而使驅動電機實現(xiàn)軟啟動。 使用特點：該產品目前主要用于交流660V、1140V電壓的異步電動機重負荷軟啟動，以

15、及各種情況下的磁力啟動，國產化及進口產品成型較多。 消除了動載沖擊，刮板輸送機故障率可大大降低 消除了電機啟動過程中的大電流對電網的沖擊 控制功能完善多樣，具有各種保護功能。對電動機的控制有軟啟動、直接啟動、強力矩啟動；操作有單機啟動、多機順序啟動、遠程與本地操作。第32頁/共35頁機身自動調直機身自動調直 從頂板管理、通風及沒備運行維護等方面考慮，都希望綜采工作面基本上保持直線推進 早期的做法：在輸送機溜槽上每隔10m20m 裝一卷鋼繩長度傳感器，將工作面從開切眼起的各相關溜槽位移數(shù)據就地顯示并傳輸信號到外面控制臺站，再通過與液壓支架聯(lián)接的液壓千斤頂行程控制調節(jié) 近年來，英國MRDE研究院和道梯電子公司已研制出超聲測距儀，能較精確地測出液壓支架的推進位置，從而顯示工作面的直線度并進行自動調直 德國威斯特利亞公司制造的電液控制液壓支架上的紅外線測距儀也有自動監(jiān)測支架位置及調直功能第33頁/共35頁Add your company slogan 第34頁/共35頁中國礦業(yè)大學感謝您的觀看！第35頁/共35頁