礦用刮板輸送機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢概述PPT課件

1、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)煤的作用采煤機(jī)的運(yùn)行軌道液壓支架的推移支點(diǎn)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(jī)構(gòu)，溜槽為承載機(jī)構(gòu) 刮板鏈由機(jī)頭鏈輪帶動(dòng)在上、下溜槽中作無極閉合循環(huán)運(yùn)動(dòng)，將裝在溜槽上的貨載拉到機(jī)頭處卸載第2頁/共35頁結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1-1-電動(dòng)機(jī)電動(dòng)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)頭過渡槽第3頁/共35頁刮板輸送機(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?/p>

2、但兩鏈?zhǔn)芰Σ痪伟逡變A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(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)目分第4頁/共35頁刮板輸送機(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

3、，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，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)整體推移整體推移第5頁/共35頁交叉?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)第6頁/共35頁交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)鏈條交交叉?zhèn)刃妒捷斔蜋C(jī)與轉(zhuǎn)載機(jī)鏈條交錯(cuò)圖錯(cuò)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)

4、走。第7頁/共35頁國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 我國刮板輸送機(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： 整機(jī)性能落后 輸送能力相對(duì)較低，事故率高 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 自動(dòng)化程度不高 工況監(jiān)測、軟啟動(dòng)、過載保護(hù)、鏈條張力調(diào)節(jié)、機(jī)身自動(dòng)調(diào)直第8頁/共35頁機(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(dòng)調(diào)節(jié)軟啟動(dòng)技術(shù)機(jī)身自動(dòng)調(diào)直第9頁/共35頁運(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

5、工況的監(jiān)測，可以為故障診斷提供依據(jù)，使排除故障的時(shí)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?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。 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 礦用刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿嗜绾渭皶r(shí)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)中存在的重大問題第11頁/共35頁斷鏈保護(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

6、三個(gè)孔第12頁/共35頁斷鏈保護(hù)裝置斷鏈保護(hù)裝置2 2刮板撥動(dòng)齒輪從動(dòng)信號(hào)輪磁鋼傳動(dòng)軸軸桿信號(hào)檢測箱刮板的下部設(shè)有一對(duì)軸桿，每個(gè)軸桿在靠近溜槽的部位設(shè)有一個(gè)撥動(dòng)齒輪，每個(gè)軸桿兩端部分別設(shè)有從動(dòng)信號(hào)輪，刮板與撥動(dòng)齒輪的輪齒配合以撥動(dòng)齒輪和從動(dòng)信號(hào)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)信號(hào)輪上的磁鋼和信號(hào)檢測箱上的干簧管組成磁控感應(yīng)開關(guān)。第13頁/共35頁磁控感應(yīng)開關(guān)磁鋼傳動(dòng)軸桿撥動(dòng)五星齒輪從動(dòng)信號(hào)輪從動(dòng)五星輪齒帶動(dòng)磁控感應(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)，在檢測開關(guān)上產(chǎn)生一組連續(xù)的有規(guī)律的信號(hào)。當(dāng)任意一邊鏈條斷開時(shí)，刮板向一邊傾斜，必然至少有一個(gè)撥動(dòng)五星齒輪沒有被刮板刮動(dòng)而停止運(yùn)行。其對(duì)應(yīng)的檢測開關(guān)無信號(hào)提供給控制開關(guān)，經(jīng)2-3秒延時(shí)后開關(guān)停車

7、，起到保護(hù)作用。第14頁/共35頁鏈條張力自動(dòng)調(diào)節(jié)鏈條張力自動(dòng)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(duì)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(shí)預(yù)張緊力：第15頁/共35頁鏈條張力自動(dòng)調(diào)節(jié)鏈條張力自動(dòng)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(duì)鏈條張力實(shí)施監(jiān)測并自動(dòng)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

8、接測量鏈張力，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。第16頁/共35頁 美國JOY公司研制的ACTS自動(dòng)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(shí)別鏈條張力的“松馳”、“正常”、“過緊”狀態(tài)。當(dāng)鏈條松馳或過緊時(shí)，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(dòng)機(jī)尾移動(dòng)達(dá)到自動(dòng)調(diào)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(dòng)控制自動(dòng)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(jī)尾伸縮機(jī)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(jī)尾伸縮裝置機(jī)尾伸縮裝置1-可移動(dòng)部分 2-機(jī)尾鏈輪 3-液壓缸 4-固定部分伸縮機(jī)構(gòu)簡圖第20頁/共35頁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(dòng)作距離的接近開關(guān)，直接安置在鏈條的上方和下方，對(duì)鏈條的懸垂量加以限定第21頁/共35頁軟啟動(dòng)技術(shù)軟啟動(dòng)技術(shù)刮板輸送機(jī)的啟動(dòng)現(xiàn)狀： 難啟動(dòng) 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(dòng) 強(qiáng)大的機(jī)械沖擊 刮板機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)為剛性錨鏈傳動(dòng)，停機(jī)時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)為松馳狀態(tài)，各

10、個(gè)環(huán)節(jié)都有一定的間隙，啟動(dòng)時(shí)瞬間施以電機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在克服間隙的過程中，對(duì)整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)造成強(qiáng)大的機(jī)械沖擊， 大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊 帶載啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)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(dòng)性能，影響電網(wǎng)上其它設(shè)備的正常運(yùn)行，還會(huì)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)壽命第22頁/共35頁軟啟動(dòng)軟啟動(dòng) 所謂軟啟動(dòng)，是相對(duì)剛性啟動(dòng)而言的，從傳動(dòng)上說就是盡量使電機(jī)在空載下啟動(dòng)，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 軟啟動(dòng)裝置的共同特點(diǎn)： 使電機(jī)在無載下啟動(dòng) 在運(yùn)轉(zhuǎn)中能吸收動(dòng)負(fù)荷 縮短大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊時(shí)間 在鏈子突然卡住時(shí)能使電機(jī)

11、和系統(tǒng)脫開起保護(hù)作用等第23頁/共35頁幾種軟啟動(dòng)方式幾種軟啟動(dòng)方式TTT啟動(dòng)雙速電機(jī)啟動(dòng)CST啟動(dòng)調(diào)壓調(diào)頻啟動(dòng)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(zhì)：液體（水）工作原理依靠液體環(huán)流運(yùn)動(dòng)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)第25頁/共35頁使用特點(diǎn)：v啟動(dòng)較平穩(wěn)v過載保護(hù)性能好v傳動(dòng)效率不高于0.95v固定的充液量，不能完全在無載下啟動(dòng)v高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，因偏心易產(chǎn)生較大的徑向負(fù)荷，造成電動(dòng)機(jī)和減速裝置的損壞第26頁/共35頁TTTTTT啟動(dòng)（閥控充液式液力耦合器）啟動(dòng)（閥控充液式液力耦合器）結(jié)構(gòu)：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(hào)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(dòng)量的改變、工作液體溫度保護(hù)、傳遞動(dòng)力過載保護(hù)第27頁/共35頁 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(dòng)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(shí)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(dòng)時(shí)，控制注水電磁閥給偶合器加水連續(xù)運(yùn)行時(shí)，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(jī)啟動(dòng)方式雙速電機(jī)啟動(dòng)方式一般為4/8級(jí)電機(jī), 屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速系統(tǒng), 以8級(jí)低

13、速啟動(dòng)、4級(jí)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。閉合低速繞組接觸器啟動(dòng)第29頁/共35頁 啟動(dòng)時(shí)，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(gè)：一是時(shí)間條件，即延時(shí)不少于3s5s，保證電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)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(dòng)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(shí)電動(dòng)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)。 使用特點(diǎn)：啟動(dòng)過程存在高低速轉(zhuǎn)換，速度階躍變化，有動(dòng)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，低速運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)鏈條刮板檢查及過載后強(qiáng)力啟動(dòng)第30頁/共35頁CST啟動(dòng)（可控啟動(dòng)傳輸裝置）啟動(dòng)（可控啟動(dòng)傳輸裝

14、置） 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)CST減速器主驅(qū)動(dòng)鏈輪 控制原理：可控起動(dòng)傳輸裝置(CST)是一個(gè)由多級(jí)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)第31頁/共35頁調(diào)壓調(diào)頻啟動(dòng)調(diào)壓調(diào)頻啟動(dòng) 驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)：電動(dòng)機(jī)一減速器一主驅(qū)動(dòng)鏈輪 控制原理：軟啟動(dòng)控制器具有礦用真空磁力啟動(dòng)器和交流電壓軟啟動(dòng)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(dòng)電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。 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(dòng)機(jī)重負(fù)荷軟啟動(dòng)，以及各種情況下的磁力啟動(dòng)，國產(chǎn)化及進(jìn)口產(chǎn)品成型較多。 消除了動(dòng)載沖擊，刮板輸送機(jī)故障率可大大降低 消除了電機(jī)啟動(dòng)過程中的大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊 控制功能完善多樣，具有各種保護(hù)功能。對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制有軟啟動(dòng)、直接啟動(dòng)、強(qiáng)力矩啟動(dòng)；操作有單機(jī)啟動(dòng)、多機(jī)順序啟動(dòng)、遠(yuǎn)程與本地操作。第32頁/共35頁機(jī)身自動(dòng)調(diào)直機(jī)身自動(dòng)調(diào)直 從頂板管理、通風(fēng)及沒備運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，都希望綜采工作面基本上保持直線推進(jìn) 早期的做法：在輸送機(jī)溜槽上每隔10m20m 裝一卷鋼繩長度傳感器，