西安煤机产品漫谈

西安煤矿机械有限公司产品漫谈2020/1/20西安煤矿机械有限公司西安煤矿机械有限公司，拥有五十余年的发展历史，是我国采煤机设计制造的大兴骨干企业和出口基地。目前，我公司已经形成以采煤机的设计制造为主，并致力于掘进机的设计制造的产品格局。采煤机产品已经形成八大系列四十多种机型，采高范围从1.1米～6.5米、装机功率从350kW～2210kW、使用电压等级有1140V和3300V，能够满足各种不同地质条件和不同煤层用户的需求。八大系列采煤机＋掘进机拳头产品之一MG900/2210-WD型交流变频电牵引采煤机，总装机功率2210kW，并配有破碎装置，机面高度2121mm，最大采高达6.3米，是目前国内装机功率最大的电牵引采煤机。可截割硬度f≤10的坚硬煤层并可强行通过矸石断层，年生产原煤达800万吨以上，成功填补了我国大采高、超大功率重型综采机械技术领域的一项空白,达到国际先进水平。该机具备在线工况显示保护功能和故障自诊断系统，实现了网络监控及数据传输能力，通过井下安全监控系统可以将采煤机运行的实时状态传递到地面。高性能、高科技、高可靠性和高智能化使得该采煤机成为同类机型中的佼佼者。拳头产品之二MG500/1130-WD型交流变频电牵引采煤机破岩能力出众，顺利通过了f=6的岩层和最硬f＝10.2的坚硬的岩石断层，有效解决了采煤机不能直接过断层的技术难题。无需打眼放炮，即可实现工作面全程无间断正常运转作业采煤，这是目前国内综采机械设备在复杂地质条件下直接破割岩石断层达到无间断采煤技术方面的一项突破。该机获2006年度陕西省科技进步一等奖、陕西煤炭工业协会科技进步特等奖。拳头产品之三MG200/456-AWD型交流电牵引采煤机，是为适应薄煤层开采的需要而设计。电压等级1140V或3300V，总装机功率455.5kW，机面高度853mm，采高范围（1.1～2.3）m。摇臂采用单电机驱动,可靠性高；电气部分实现全部机载，为国内首创；可以方便地通过更换行走箱和滚筒，将最大采高由2.3m提高到2.8m，能满足薄煤层、中厚煤层以及中硬、硬煤、普通综采和高效综采的需要，是建设高产、高效煤矿的首选采煤机。新生力量近两年，我公司先后成功研制EBZ125悬臂式掘进机和EBZ160悬臂式掘进机。相对于采煤机，我公司掘进机的研发制造历史相对较短，但是，高起点、高定位的设计理念和博采众长、追求完美的设计作风，使得掘进机产品在性能和质量上丝毫不逊色于掘进机专业生产厂家。EBZ160型悬臂式掘进机主要适用于煤及半煤岩巷的掘进，也适用于条件类似的其它矿山及工程巷道的掘进。截割电动机采用先进的双速恒功率电动机，低速时输出扭矩成倍提高，可适应截割硬岩的工作要求;行走机构采用减速器与液压马达一体化集成传动方式，结构紧凑，节约安装空间；液压系统配置先进的恒功率变量泵、压力切断及负载敏感控制，具备无级调速，系统低压自动卸载，发热量小，效率高。正在开发。。。。。。目前，我们正在开发电压等级3.3KV，装机功率925KW,截割功率[2X(2X200)]，可开采煤层高度1.2～2.5m，集自动化、信息化、智能化为一身的重型大功率采煤机。该采煤机的研制预示着较薄煤层采煤工作向综采设备的重型化、强力化时代的到来。正在研制大功率薄煤层710KW，电压1.14KV截割功率[2X(2X160)]，总功率2X(2X160)＋2X30＋7.5，机身高度930mm，采高1.2～2.6m，填补了我公司双截割电机采煤机的空白。攻克的技术难关：1〕摇臂内腔油池、行星头油池通水冷却新结构，解决了摇臂油池油温过高的问题，大大提高摇臂传动系统齿轮、轴承、密封件的使用寿命。2〕摇臂行星头采用成对圆锥滚子轴承新结构，大大改善采煤机行星头润滑密封漏油的老大难问题。3〕牵引部、摇臂行星结构采用四行星轮新结构，解决了行星结构尺寸大，采煤机设计中的难点问题。4〕对高强度螺母及长液压拉杠进行工艺攻关，解决机身联接的关键技术。5〕滑靴采用铸渗工艺，解决耐磨问题。6〕采用置铅工艺技术增加采煤机重量并调整机器重心位置。7〕变频器采用特殊水冷方式，可靠性大幅度提高。8〕初步实现了采煤机的实时数据远距离监控。9〕摇臂外侧加强力喷雾系统，弥补了内喷雾不足。10〕针对复杂地质条件,改进滚筒及行走部等,使采煤机能够直接截割f≤7以下岩石、过断层。设计思想1．在紧固技术方面借鉴了德国Eickhoff的长液压螺栓紧固技术；2．在抗振动方面采用了英国Andson的框架积木式结构模块化设计；3．在有利于搬运、下井便利方面采用了美国Joy的三段机身联结；4．在平衡拖动方面采用德国Eickhoff公司的“一拖一”主、从控制技术；5．牵引拖动系统采用芬兰ABB公司的主、从控制宏及DTC技术（直接转矩控制技术）。大部件设计原则可靠性过煤量，整机大修周期为，滚筒寿命，滑靴寿命。适应性多电机驱动方式、电机横向布置；摇臂与机身通过可润滑销轴和高强度耐磨套连接；机身各部件采用高强度长螺栓组预紧；摇臂主体、牵引箱体内部传动件、行走箱、滑靴、油缸等均可左右互换；检修、更换十分方便。先进性先进的技术性能参数,整机结构布置；先进的采煤机集中润滑系统；先进的控制系统，可配备顺槽通信系统和记忆截割系统；先进的牵引调速技术，可互换两象限交流变频装置和大倾角四象限变频调速装置；先进的采煤机远程状态在线监测技术；人机交互性强，水、液、电各系统配有充分的状态显示和控制单元。主要结构特点1.整机结构好,多电机横摆,积木框架式结构,故障点、漏油点减少，拆装运、维护、维修方便;积木式框架结构：解决振动、受力及适应性问题机身由三段组成：减少不可拆卸的重量、体积电气元件分箱布置：解决电气元件抗干扰能力，易于维修和更换。长液压拉杠受力最大的连接耳处机身上无盖板开口，不漏水总体结构为多电机横向布置，积木式框架结构，模块化设计。提高抗振动能力，保证可靠性。机身布置成三段式结构(左右牵引部及框架)。有利于降低制造工艺难度及方便井下搬运。采用超长液压螺栓紧固方式。提高联接强度，解决螺栓易松动。大规格超长液压螺栓紧固技术的研究机器总体结构布置的优化设计2.整机齿轮为直齿,材料18Cr2Ni4W(重型坦克料),42分贝,四行星轮;①摇臂行星采用四行星的截割行星头;②牵引部采用双级四行星轮减速结构。3.关键大部件摇臂，设计科学先进;①摇臂行星头采用四行星的截割行星轮结构，齿轮强度和轴承寿命大为提高。②摇臂设有齿式离合器及扭矩机械保护装置，以实现离合滚筒及电机、机械传动系统过载保护。③摇臂行星头油池和摇臂身油池隔离，为两个独立的润滑油池，可以保证滚筒位于任何位置时，行星机构部分都能得到良好的润滑。④摇臂冷却效果好，机壳内腔安装有冷却水管，直接冷却油液。内置式冷却钢管。⑤摇臂行星头采用成对圆锥滚子轴承新结构，大大改善采煤机行星头润滑密封漏油的老大难问题。⑥采用矩形油封彻底解决浮动油封漏油问题截割摇臂装置整体设计双级重载荷行星减速器的研究摇臂行星头滑动密封漏油问题的研究摇臂冷却系统的研究4.控制系统完备,操作方便;具有手控、电控、无线遥控多种操作方式,可以在采煤机中部或两端操作,可单人或双人同时操作。工作稳定可靠、抗干扰性能好操作系统具有手动控制，跟机有线控制，离机遥控控制。5.整机保护齐全,安全性能高;①摇臂设有保护扭矩轴;行走部及破碎机构设有剪切轴;②调高系统设有高压保护、低压保护;③电气保护过载过流、过热、过频、电压异常、对地短路;④配瓦斯断电仪。⑤截割（牵引）电机超载、超温保护，截割电机恒功率自动控制，变频器故障保护，瓦斯超限保护，牵引变压器超温保护等。⑥采煤机牵引具有过“零”保护功能⑦截割电机恒功率自动控制⑧冷却水流量控制功能节距147mm的强力销轨式行走机构为满足牵引力1000kN的要求，必须采用147mm节距的销轨式行走机构导向滑靴，齿轨轮的损坏形式销齿传动齿形行走机构运动仿真破碎装置破碎装置总体结构集中润滑系统集中润滑系统的组成6.成熟先进的电气控制系统同步与均载，一拖一主从拖动系统，DTC直接转矩交流变频调速技术(原理图)；解决2个牵引电机均载与同步问题当其中一台变频器或一台牵引电机发生故障时，能方便的进入“单牵引”方式大功率水冷式变频器设计(结构图)；机载工况检测与故障诊断导引软件设计；研制电流、温度、流量特制传感器是故障诊断的基础（传感器分布图）系统优点:以嵌入式计算机控制和PLC为控制系统核心，CAN现场总线信号传输方式，增强了系统的可靠性；系统软件、硬件模块化设计便于维护和升级换代（电气控制原理图）；友好的人机界面，直观了解采煤机的运行情况（运行显示画面）。完善的故障自诊断功能，实时报警故障信息和解决方法，能储存2048条历史故障信息，机载嵌入式计算机能存储一年以上采煤机运行数据（故障信息表）。保护功能齐全，采用大屏幕液晶彩显中文显示屏的人机界面，并具有操作提示及故障诊断导引功能。电器元件高低压，强弱电分箱布置。提高抗干扰能力，易于维护和更换。7、远程监控中心系统关键技术：远程监控中心的建设（系统图）；工作面无线数据、音频、视频信号传输(系统结构)建立在现代模糊、神经网络控制理论基础上计算机分析和专家诊断软件的开发（诊断过程）。客户受益优点：机器故障和缺陷能在早期得到检测避免非计划停机避免二次损伤维护成本节约专家不必在现场,减少故障排除时间,提高开机率8.记忆截割跟机修正系统关键技术采煤机记忆调高系统体系结构研究；高性能处理器在采煤机记忆调高上的应用滚筒截割路径规划理论与方法研究采煤机高精度液压伺服系统研究系统硬件的抗干扰和防爆设计具有记忆截割工作模式，可根据煤层厚度遥控调整采高。系统意义综合机械化采煤的必由之路，也是实现采煤工作面自动化无人值守的前提条件提高采煤效率，减轻工人劳动强度保障了安全生产提高资源回收率计算机模拟试验1:6样机实验室试验9.整机部件元件富余系数大,可确保高产稳产;变频器;壳体、电气元件、液压元件。隔离开关、真空接触器、变频器、可编程控制器等。性能稳定可靠,工作裕量大。10.整机配置高;原装ABB公司生产的变频器;日本三菱PLC,三菱显示器;台湾研华公司工控机;德国泊姆科调高泵;德国FAG轴承;美国铁姆肯轴承;西德福油封;英国阿拉维斯特公司隔离开关、真空接触器。关键元器件都为进口的隔离开关、真空接触器11.整机性能稳定,故障率低,维护量小,配件消耗少。结束语运用高新技术提升产品的内在质量与品牌是我们一贯设计追求。2007年，我公司建成了国内首座采煤机远程监控中心，它可以对采煤机的运行工况及各种技术参数和信息进行采集、处理、显示、储存和传输，并能够对采煤机进行故障查询诊断。其投入运行创造了采煤机发展史上的一个里程碑，在国际上处于领先地位，可向全球用户提供产品远程技术支持，实现全面及时地为用户提供便捷的服务。我们将继续秉承“高可靠、高智能、易维护”的产品设计理念，根据市场的需求，不断开发出满足用户需求的高品质产品！返回谢谢！服务热线：0086-029-82055168传真：[phone]网址：：[e-mail]远程监控系统系统物理结构图软件程序结构图电气控制原理图水冷式变频器结构图返回整机运动仿真返回行星机构运动仿真返回多电机横向布置泵电机牵引电机截割电机破碎电机泵箱牵引机构返回中部断面液压螺栓摇臂双级行星减速机构行走机构运动仿真返回行走机构返回导向滑靴返回齿轨轮组破碎机构冷却水管摇臂结构返回有限元分析总体结构积木式框架结构分段式机身左牵引部连接框架右牵引部破碎机构返回矩型浮动油封液压螺栓只受单向拉伸，预紧力P1=2200kN销子承受联结框架与牵引部之间的剪切力四根液压螺栓的总体预紧力P=8800kN，将左、右牵引部和联接框架连