文献综述-中英文文献翻译-电牵引采煤机的技术现状和发展趋势现

英文原文英文原文英文原文英文原文 K ： m m m nt Am m s/nt m s/m sm m 30171m )2)3)4)s/m m s/5)nt,6),00,m 1)2)m m m 3)4)m em m m m am 5)m sm 6)m 7)nt em nt m sm m m m m 1)m 2)3)m (4)m m 5)6)e,nt, ： 本文介绍了我国薄煤层电牵引采煤机的技术发展历史和现状 ， 重点介绍薄煤层电牵引采煤机的主要技术参数、总体结构、系列化及其发展趋势。关键词 ： 薄煤层；采煤机；电牵引；多电机驱动；横向布置德 国 和 美 国 ， 20世 纪 70年 代 中 期 相 继 研 制 出 直 流电牵引采煤机 。 此后 ， 世界上各主要采煤机研究制造公司均对电牵引采煤机进行了大量的研究开发。 80年代后期出现了交流电牵引采煤机。 90年代，开发出集电子、微电子、信息管理以及计算机智能技术于一体的大功率电牵引采煤机 ， 如美 国 的 、 英 国 的 ， 德 国 日本三井三池制作所的 电牵引采煤机以其性能参数优良 、 可靠性高 、 自动化程度高 、 操作方便 、监控保护及检测功能完善、经济效益高等优点被迅速推广使用。976年研制成功直流电牵引采煤机后，基本停止了液压牵引采煤机的开发研究 ， 陆续开发了多种形式电牵引采煤机 。 90年代开发的 采 煤 机 ， 将 截 割 电 机 布 置 在 摇 臂 上 。 其 中 牵 引 采 煤 机 装 机 功 率 达 1580大牵引力 998018采用双变频器一拖一系统 ， 最大牵引速度达 54 5m 备健康预报、在线控制、数据传输等功能。 国 984年 研 制 成 功 第 一 台 将 截 割 电 机 布 置 在 摇 臂 上 的 多 电 机 横 向 布 置 得 流 电 牵 引 采 煤 机 后 ， 在 其 基 础 上 加 大 功 率 ， 又 研 制 成 90年代 ， 在 加大功 率 ， 改 进 控 制 系 统 ， 开 发 了 交 流 电 牵 引 采 煤 机 ， 主 要 机 型 有 在 机 型 上 装 置 的 保 护 及 监 控系统 ， 具有负荷控制 、 机器监控 、 采煤机自动定位 、 自动调高 、 区域控制 、 智能化安全连锁、随机故障诊断、数据传输等功能。 0年代研制成功 1 又陆续研制了 2 多 电 机 横 向 布 置 直 流 电 牵 引 采 煤 机 。 71 55采 煤 机 总 功 率 1940牵引速度 30m 采用 加大链轨节距和宽度，并采用锻造销排；装备了与 6 具有人机通讯界面 、 故障诊断图形显示和储存 、 无线电遥控 、 牵引控制和保护等功能。 近几年又开发了截割电机横向布置的多电机交流电牵引采煤机 。 采煤机装有微机工况监测及故障诊断系统 ， 可数字显示牵引速度 、 滚筒位置 、 留顶底煤厚度 、电机负载及各处温度，具有无线遥控，并可加装红外线发射器操纵液压支架。1 5波兰 44型薄煤层交流电牵引采煤机的基础上 ， 陆续开发了 60、 00、 00235S 2煤机截深由 630171111提高到 800 6俄罗斯前苏联 20世纪 70年代研制出 直流电牵引采煤机后 ， 又相继研制成功多 种 直 流 电 牵 引 采 煤 机 。 9 开 发 了 国 型 等 交 流 电 牵 引 采 煤 机 。 总 体来看，俄罗斯的电牵引采煤机功率较小，直流牵引，性能参数较低。 2国内电牵引采煤机发展概况 近年来 。 我国电牵引采煤机的研制和开发取得了长足的进步 ， 在消化吸收国外引进采煤机技术的基础上 ， 进行二次开发 ， 拥有了许多具有自主知识产权的换代产品 ， 在我国煤矿综合机械化采煤工作面 ， 国产采煤机已经占据主导地位 ， 完全 采 用 国 产 装 备 的 高 产 高 效 工 作 面 不 断 涌 现 。 1991年 ， 煤 炭 科 学 研 究 总 院 上 海分院与波兰合作 ， 在国内率先研制成功我国第一台采用交流变频调速技术的薄煤层爬底板采煤机后 ， 上海分院又先后研制成功了截割电机纵向布置的交流电牵引采煤机 、 截割电机横向布置的适用于中厚和较薄煤层的交流电牵引采煤机 ， 并成功应用于晋城、淮南、徐州、大同等矿务局。 到目前为止 ， 国内各采煤机生产厂家均对交流电牵引采煤机进行了大量的研究开发。上海分院研制的 大系列共几十个品种，现 正 在 开 发 装 机 总 功 率 达 流 电 牵 引 采 煤 机 ； 太 原 矿 山 机 器 厂 与上海分院合作 ， 将 830一 又与兖州矿业集团合作 ， 研制成功了 900 3 3 鸡西煤机厂与上海分院合作将 300一 360一 开发了 463型 、985型 交 流 电 牵 引 采 煤 机 ； 辽 源 煤 机 厂 与 邢 台 矿 业 集 团 合 作 研 制 成 功 我国首台应用电磁转差离合器调速技术的 锡采煤机厂与中合作 ， 开发研制成功国内首台应用开关磁阻电机调速纺机电研究所技术的 500一 技术特点与发展趋势3 1装机功率增大。性能参数提高(1)单 台 截 割 电 机 功 率 均 在 400 。 多 数 采 煤 机 单 台 截 割 电 机 功 率 已 达 到67502)牵引功率均在 80大已达 2203)总装机功率超过 1000 7940004)牵引速度、牵引力大幅提高。牵引速度 25m 引力 500最大牵引速度 54 5m 最大牵引力 9985)截割功率增大 ， 支架随机支护的实现 ， 加大滚筒截深 。 截深大多 是630 700普遍采用 1000 1200眦截深，个别达到 1500(6)提高采煤机可靠性和可利用率。国外采煤机元部件设计寿命：齿轮 12500h，轴承 20000 30000h，电机绝缘寿命 44000h，滚筒采煤 64万 t。采煤机大修周期 2年 ， 出煤量 300 500万 t。 我国要求采煤机出煤量 150 200万 差距很大。3 2中高压供电随 着 采 煤 机 装 机 功 率 大 幅 度 提 高 ， 工 作 面 不 断 加 长 ， 整 个 工 作 面 容 量 超 过5000工 作 面 长 度 达 到 300m。 为 减 少 输 电 线 路 损 耗 ， 提 高 供 电 质 量 和 电 机 性能，普遍采用中高压供电。主要供电等级有 2300、 3300、 4160、 5000 3监控保护系统智能化现 代 电 牵 引 采 煤 机 均 装 有 建 立 在 微 处 理 机 基 础 上 的 智 能 化 监 控 、 监 测 和 保 护 系统 ， 可以实现交互式人机对话 、 无线电遥控 、 工况监测及状态显示 、 数据采集存储及传输 、 健康 (故障 )诊断及与预警 、 自动控制 、 自动调高等多种功能 ， 以保证采煤机维护量最小 ， 利用率最高 ， 并可实现与液压支架 、 工作面输送机的信息交互和联动控制等功能 。 如安德森公司 控保护系统智能化主要功能： (1)负载控制通过截割电机电流的监测，调整采煤机的牵引速度，使采煤机在不同工况下以最优化的参数进行工作，保证传动系统不易受持续冲击影响； (2)工作面定位控制 识别采煤机在工作面的位置 ， 在机头 、 机尾自动减速和停止 ，与支架配合实现自动随机移架； (3)与 工 作 面 输 送 机 联 机 负 荷 控 制 通 过 输 送 机 的 负 荷 监 测 来 调 节 采 煤 机 的 采 煤量，使采煤机和输送机的生产能力相匹配； (4)自动调高控制 将具有一定分辨率的煤岩分界识别传感器结合计算机控制 ， 组成煤岩分界传感装置及煤岩分界识别系统 。 目前已应用于生产实际或正处于研究和试验阶段的煤岩识别方法及分析系统主要有：记忆智能程控、振动频谱分析 、天然丁射线 、 测力截齿 、 放射性同位素 、 噪声红外线 、 雷达探测等 。 其中记忆智能程控煤岩分界识别及控制系统在实际生产中应用最多 ， 是目前国外主要机型所采用的自动调高技术。而雷达探测技术被认为是最有应用前景的一种煤岩分界 识别方法； (5)运行状态监控与显示 采煤机数据采集系统可采集机器参数：输入电压，电机电流，轴承、绕组和冷却水温度，控制电流 ，润滑油温度 、 消耗量 ， 液压系统油位 、 压力 、 温度 ， 冷却和喷雾降尘水量 、 水压 ，牵引速度、方向，摇臂操作角度，过载保护监控等。如 菜单 10个子菜单包括采煤机运行状态；自动操纵 ； 截割部参数 ； 牵引部参数 、 液压系统参数 、 各检测点温度 、 各电动机电流 ； 水量 、 水压 ； 控制系统软 、 硬件型号 ； 诊断 、 预警 (口令 )等 ， 多数保护项目可以通过人机交互方式予以屏蔽； (6)数据传输、顺槽控制及地面监控采煤机远程通讯和工作面集中控制技术是现代化矿井的标志。它包括工作面设备的运行参数与地面控制中心的数据传输 、 运行状态和位置的监控 ， 地面控制中心对井下设备工作运行的操作控制 ， 也就是实现无人工作面的最终目的 。 采煤工作面作为关键的移动设备 ， 采煤机要有运行数据 (包括故障信息 )远程传输技术 、 位置检测技术的支持 ， 在此前提下方可能实现地 面 对 井 下 设 备 运 行 数 据 的 检 测 、 管 理 ， 乃 至 实 现 集 中 控 制 (或 监 控 )。 引 进 的6 集中监控和部分集中控制 。(7)专家系统和故障诊断把来自监控、性能检测和运行参数的数据和信息与以往机器维护 、 使用情况进行比较 ， 对机器的健康运行进行诊断 ， 也可对特定错误和推荐方案提供风险评估。3 4电牵引系统向交流调速发展电牵引采煤机的牵引方式按牵引电机的类型可分为直流牵引和交流牵引 。 早期的电牵引采煤机大多采用直流调速系统 。 自日本 20世纪 80年代中期研制成功第一台交流电牵引采煤机，交流调速系统以其技术先进、可靠性高、维护管理简单 、价格低廉等优点，被迅速推广应用。 9 交流牵引正逐步替代直流牵引 ， 成为今后电 牵 引 采 煤 机 的 发 展 方 向 。 早 期 的 交 流 牵 引 均 采 用 一 个 变 频 器 拖 动 2台 牵 引 电机，变频器对电机的性能参数难以准确