礦用刮板輸送機(jī)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢概述

1、中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)礦用刮板輸送機(jī)礦用刮板輸送機(jī)機(jī)電一體化技術(shù)簡介機(jī)電一體化技術(shù)簡介中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)Contents刮板輸送機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)概述刮板輸送機(jī)工作原理及結(jié)構(gòu)概述1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2機(jī)電一體化技術(shù)簡介機(jī)電一體化技術(shù)簡介3總結(jié)總結(jié)4中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)刮板輸送機(jī)在綜采工作面中的作用刮板輸送機(jī)在綜采工作面中的作用擔(dān)當(dāng)著運(yùn)煤的作用擔(dān)當(dāng)著運(yùn)煤的作用采煤機(jī)的運(yùn)行軌道采煤機(jī)的運(yùn)行軌道液壓支架的推移支點(diǎn)液壓支架的推移支點(diǎn)懸掛電纜、水管懸掛電纜、水管中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)工作原理工作原理v以撓性體（刮板鏈）作以撓性體（刮板鏈）作為牽引機(jī)構(gòu)，溜槽為承為牽引機(jī)構(gòu)，溜槽為承載

2、機(jī)構(gòu)載機(jī)構(gòu)v刮板鏈由機(jī)頭鏈輪帶動刮板鏈由機(jī)頭鏈輪帶動在上、下溜槽中作無極在上、下溜槽中作無極閉合循環(huán)運(yùn)動，將裝在閉合循環(huán)運(yùn)動，將裝在溜槽上的貨載拉到機(jī)頭溜槽上的貨載拉到機(jī)頭處卸載處卸載中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1-1-電動機(jī)電動機(jī) 2-2-液力耦合器液力耦合器 3-3-減速器減速器 4-4-機(jī)尾機(jī)尾 5-5-機(jī)機(jī)尾過渡槽尾過渡槽 6-6-中部槽中部槽 7-7-機(jī)頭過渡槽機(jī)頭過渡槽中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)刮板輸送機(jī)的類型刮板輸送機(jī)的類型1邊雙鏈：邊雙鏈：適用不同煤質(zhì)條適用不同煤質(zhì)條件，但兩鏈?zhǔn)芰?，但兩鏈?zhǔn)芰Σ痪?，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

3、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(jié)構(gòu)簡單，受力結(jié)構(gòu)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(yù)曲性能好，但預(yù)張力較大張力較大按鏈條數(shù)目分按鏈條數(shù)目分中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)刮板輸送機(jī)的類型刮板輸送機(jī)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(jī)功率浪費(fèi)，煤的機(jī)功率浪費(fèi)，煤的二次破碎嚴(yán)重，粉二次破碎嚴(yán)重，粉煤多煤多按卸載方式分按卸載方式分側(cè)卸式：結(jié)構(gòu)緊湊，側(cè)卸式：結(jié)構(gòu)緊湊，占用空間小，轉(zhuǎn)載煤占用空間小，轉(zhuǎn)載煤炭落差小，煤粉少，炭落差小，煤粉少，回煤量少，

4、底鏈阻力回煤量少，底鏈阻力小，輸送機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)小，輸送機(jī)及轉(zhuǎn)載機(jī)整體推移整體推移中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)示意圖交叉?zhèn)刃妒焦伟遢斔蜋C(jī)示意圖 輸送機(jī)輸送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)弧形板弧形板輸送機(jī)電機(jī)輸送機(jī)電機(jī)中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)鏈條交錯圖交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)鏈條交錯圖輸送機(jī)機(jī)頭上槽的輸送機(jī)機(jī)頭上槽的煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸煤通過弧形板轉(zhuǎn)卸入轉(zhuǎn)載機(jī)上槽入轉(zhuǎn)載機(jī)上槽輸送機(jī)下鏈帶回的輸送機(jī)下鏈帶回的煤落入轉(zhuǎn)載機(jī)下槽，煤落入轉(zhuǎn)載機(jī)下槽，由轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈帶到由轉(zhuǎn)載機(jī)下鏈帶到機(jī)尾輪后翻到上槽機(jī)尾輪后翻到上槽運(yùn)走。運(yùn)走。中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀v我國刮板輸

5、送機(jī)，自上世紀(jì)70年代中期開發(fā)以來取得長足進(jìn)步，但與國外相比，仍存在較大差距：v整機(jī)性能落后 輸送能力相對較低，事故率高v使用壽命短 關(guān)鍵零部件（如圓環(huán)鏈、中部槽）壽命短，可靠性低，材料依靠進(jìn)口v自動化程度不高 工況監(jiān)測、軟啟動、過載保護(hù)、鏈條張力調(diào)節(jié)、機(jī)身自動調(diào)直中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化技術(shù)簡介機(jī)電一體化技術(shù)簡介運(yùn)行工況監(jiān)測斷鏈保護(hù)裝置鏈條張力自動調(diào)節(jié)軟啟動技術(shù)機(jī)身自動調(diào)直中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)運(yùn)行工況監(jiān)測運(yùn)行工況監(jiān)測電壓、電流、功率、溫度、轉(zhuǎn)速油溫、油位、油質(zhì)、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(jī)關(guān)鍵部件運(yùn)行工況的監(jiān)測，可以為故障診斷提供依據(jù)，使排除故

6、障的時間盡可能的減少，在一定程度上減少損失中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)斷鏈監(jiān)測斷鏈監(jiān)測v斷鏈?zhǔn)鹿适堑V用刮板輸送機(jī)發(fā)生比較頻繁、危害性較大的事故。v鏈條的正常工作是輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭的保證，斷鏈?zhǔn)鹿实陌l(fā)生，嚴(yán)重制約了出煤系統(tǒng)的正常運(yùn)行v礦用刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿嗜绾渭皶r的檢測和保護(hù)，在我國幾乎還是空白；在結(jié)構(gòu)緊湊、配合緊密的刮板輸送機(jī)上安裝保護(hù)裝置是煤礦安全生產(chǎn)中存在的重大問題中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)斷鏈保護(hù)裝置斷鏈保護(hù)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(diǎn)觸點(diǎn)（接近開關(guān)）彈簧安裝在刮板鏈最大受力點(diǎn)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三個孔中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)斷

7、鏈保護(hù)裝置斷鏈保護(hù)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(shè)有一對軸桿，每個軸桿在靠近溜槽的部位設(shè)有一個撥動齒輪，每個軸桿兩端部分別設(shè)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(zhuǎn)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(yīng)開關(guān)。中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)磁控感應(yīng)開關(guān)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(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)動，在檢測開關(guān)上產(chǎn)生一組連續(xù)的有規(guī)律的信號。當(dāng)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(yùn)行。其對應(yīng)的檢測開關(guān)無信號提供給控制開關(guān)，經(jīng)2-3秒延時后開關(guān)停車，起到保護(hù)作用。中國

8、礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)鏈條張力自動調(diào)節(jié)鏈條張力自動調(diào)節(jié)1F212（q +q ）L式中，q1為鏈條組的空載運(yùn)行單位阻力，q2為煤的運(yùn)行單位阻力，L為鋪設(shè)長度 在刮板輸送機(jī)的運(yùn)行中，為了防止鏈子在分離點(diǎn)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(jìn)行預(yù)張緊。預(yù)張緊力的最佳值是使鏈條在分離點(diǎn)處的張力大于或等于零，此時預(yù)張緊力：中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)鏈條張力自動調(diào)節(jié)鏈條張力自動調(diào)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(guān)系來對鏈條張力實(shí)施監(jiān)測并自動調(diào)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)距的變化來間接測量鏈

9、張力，利用特種傳感器監(jiān)測下鏈分離點(diǎn)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(diào)節(jié)張力油缸的壓力值而獲得的，精度不是很高。中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)v美國JOY公司研制的ACTS自動調(diào)鏈裝置，是在機(jī)頭底鏈和機(jī)尾上鏈處分別設(shè)一傳感器，測量和識別鏈條張力的“松馳”、“正?！?、“過緊”狀態(tài)。當(dāng)鏈條松馳或過緊時，通過PSC可編程傳感控制裝置進(jìn)行分析、比較，做出判斷后給電磁閥發(fā)出指令，控制機(jī)尾液壓缸的伸縮來帶動機(jī)尾移動達(dá)到自動調(diào)節(jié)鏈條松緊的目的。 中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)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

10、控制系統(tǒng)系統(tǒng)鏈垂度鏈垂度檢測裝置檢測裝置機(jī)尾伸縮機(jī)尾伸縮裝置裝置中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)控制系統(tǒng)原理簡圖中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)尾伸縮裝置機(jī)尾伸縮裝置1-可移動部分 2-機(jī)尾鏈輪 3-液壓缸 4-固定部分伸縮機(jī)構(gòu)簡圖中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)鏈垂度檢測裝置鏈垂度檢測裝置首先根據(jù)刮板輸送機(jī)鏈條張力的最佳值，直接計(jì)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(guān)，直接安置在鏈條的上方和下方，對鏈條的懸垂量加以限定中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)軟啟動技術(shù)軟啟動技術(shù)刮板輸送機(jī)的啟動現(xiàn)狀：v難啟動難啟動 停車的隨機(jī)性、環(huán)境的影響、負(fù)載的巨大變化，引起重載啟動v強(qiáng)大的機(jī)械沖擊強(qiáng)大的機(jī)械沖擊 刮板機(jī)的傳動

11、系統(tǒng)為剛性錨鏈傳動，停機(jī)時傳動系統(tǒng)為松馳狀態(tài)，各個環(huán)節(jié)都有一定的間隙，啟動時瞬間施以電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩，在克服間隙的過程中，對整個傳動系統(tǒng)造成強(qiáng)大的機(jī)械沖擊，v大電流對電網(wǎng)的沖擊大電流對電網(wǎng)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(wǎng)電壓的下降，影響刮板輸送機(jī)的啟動性能，影響電網(wǎng)上其它設(shè)備的正常運(yùn)行，還會使供電系統(tǒng)的元器件發(fā)熱，使電機(jī)繞組發(fā)熱，從而加速絕緣老化，影響電機(jī)壽命中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)軟啟動軟啟動v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(jī)在空載下啟動，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，再使系統(tǒng)無沖擊而慢慢運(yùn)轉(zhuǎn)起來轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行v軟啟動裝置的共同特點(diǎn)：使電機(jī)在無載下啟動在運(yùn)轉(zhuǎn)

12、中能吸收動負(fù)荷縮短大電流對電網(wǎng)的沖擊時間在鏈子突然卡住時能使電機(jī)和系統(tǒng)脫開起保護(hù)作用等中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)幾種軟啟動方式幾種軟啟動方式TTT啟動雙速電機(jī)啟動CST啟動調(diào)壓調(diào)頻啟動恒充液式限矩液力耦合器中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)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(zhì)：液體（水）工作原理依靠液體環(huán)流運(yùn)動傳遞能量，產(chǎn)生環(huán)流的條件是泵輪轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速，即存在滑差易熔塞保護(hù)電機(jī)中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)使用特點(diǎn)：v啟動較平穩(wěn)v過載保護(hù)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(zhuǎn)時，因偏心易產(chǎn)生較大的徑向負(fù)荷，造成電動機(jī)和減速裝置的損壞中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大

13、學(xué)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(jié)構(gòu)：比普通液力偶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(jìn)行偶合器充液量的調(diào)整實(shí)現(xiàn)傳遞力矩和動量的改變、工作液體溫度保護(hù)、傳遞動力過載保護(hù)中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)v神華集團(tuán)神東分公司2005年引進(jìn)美國JOY公司的3*855KW型刮板運(yùn)輸機(jī)，采用了TTT軟啟動技術(shù)，配置CHP33型系統(tǒng)負(fù)荷中心(安裝在巷道開關(guān)內(nèi))，為液力耦合器提供智能管理，實(shí)時監(jiān)測刮板運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行。CHP33型系統(tǒng)負(fù)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(yùn)行時，檢測偶合器液體溫度，控制偶合器液位中國礦業(yè)

14、大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)雙速電機(jī)啟動方式雙速電機(jī)啟動方式一般為4/8級電機(jī), 屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng), 以8級低速啟動、4級高速運(yùn)轉(zhuǎn)。閉合低速繞組接觸器啟動中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)v啟動時，先閉合低速繞組接觸器，再根據(jù)負(fù)載情況轉(zhuǎn)到高速繞組接觸器閉合，轉(zhuǎn)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(jī)啟動后達(dá)到額定低速轉(zhuǎn)數(shù)；二是電流條件，即低速運(yùn)轉(zhuǎn)工作電流降到一定值才自動向高速轉(zhuǎn)換，此電流值應(yīng)保證在轉(zhuǎn)換到接通高速繞組時電動機(jī)有足夠的輸出轉(zhuǎn)矩，可以將負(fù)載順利加速，使系統(tǒng)達(dá)到額定高速轉(zhuǎn)數(shù)。v使用特點(diǎn)：啟動過程存在高低速轉(zhuǎn)換，速度階躍變化，有動力沖擊現(xiàn)象，制造工藝復(fù)雜，需兩條電纜實(shí)現(xiàn)電力供給，低速

15、運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)鏈條刮板檢查及過載后強(qiáng)力啟動中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)CST啟動（可控啟動傳輸裝置）啟動（可控啟動傳輸裝置）v驅(qū)動結(jié)構(gòu)：電動機(jī)CST減速器主驅(qū)動鏈輪v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(jié)構(gòu)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)中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)調(diào)壓調(diào)頻啟動調(diào)壓調(diào)頻啟動v驅(qū)動結(jié)構(gòu)：電動機(jī)一減速器一主驅(qū)動鏈輪v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(yù)先設(shè)定的用戶程序，調(diào)整輸出電壓、頻率，從而使驅(qū)動電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動。v使用特點(diǎn)：該產(chǎn)品目前主要用于交流660V、1140V電壓的異步電動機(jī)重負(fù)荷軟啟動，以及各種情況下的磁力啟動，國產(chǎn)化及進(jìn)口產(chǎn)品成型較多。v消除了動載沖擊，刮板輸送機(jī)故障率可大大降低v消除了電機(jī)啟動過程中的大電流對電網(wǎng)的沖擊v控制功能完善多樣，具有各種保護(hù)功能。對電動機(jī)的控制有軟啟動、直接啟動、強(qiáng)力矩啟動；操作有單機(jī)啟動、多機(jī)順序啟動、遠(yuǎn)程與本地操作。中國礦業(yè)大學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)身自動調(diào)直機(jī)身自動調(diào)直v從頂板管理、通風(fēng)及沒備運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，都希望綜采