采煤机的发展历程与关键技术展望

2023《采煤机的发展历程与关键技术展望》contents目录采煤机概述采煤机的发展历程采煤机的关键技术采煤机的发展趋势与展望结论与展望01采煤机概述采煤机是一种在采煤工作面上，利用截割头将煤层进行破煤、装煤、输送煤等工序的机械设备。采煤机定义根据采煤工作面不同，采煤机可分为滚筒式采煤机和刨煤机两大类。采煤机分类定义与分类滚筒式采煤机由截割部、牵引部、电气部和辅助装置等组成。其中，截割部包括截割头、摇臂和滚筒等部件；牵引部包括牵引缸、导向滑靴等部件；电气部包括电动机、控制系统等部件；辅助装置包括喷雾降尘系统和辅助液压系统等。刨煤机由牵引部、工作机构和电气系统等组成。其中，牵引部包括牵引缸、导向滑靴等部件；工作机构包括刨刀、刨链和链轮等部件；电气系统包括电动机和控制系统等。采煤机的基本结构1采煤机的主要功能23采煤机的截割头旋转，将煤层破碎成小块。破煤截割头将破碎的煤块装入刮板输送机或其他运输设备中。装煤通过刮板输送机等运输设备将煤运输到集中运输点。输送煤02采煤机的发展历程刚性牵引割煤机牵引电机和截割电机之间是刚性连接，割煤机启动时需先开牵引电机，使截割部进入煤壁，然后再启动截割电机进行割煤。这类采煤机一般采用交流牵引电机，代表机型有英国的E型采煤机。钢丝绳割煤机牵引电机和截割电机之间通过钢丝绳连接，启动时截割部随牵引部移动而进入煤壁，同时截割电机启动进行割煤。这类采煤机一般也采用交流牵引电机，代表机型有英国的N型采煤机。第一代采煤机VS1978年英国GEC公司首次将交流电牵引应用于采煤机，开创了交流电牵引采煤机的先河。由于交流电牵引具有调速方便、机械传动效率高等优点，在很短时间内便在世界各国得到迅速发展和应用。直流电牵引采煤机虽然交流电牵引采煤机在很短时间内便得到广泛应用，但由于当时技术及制造水平的限制，其结构及控制方式比较复杂，故障率较高，且调速方式多为有级调速，不能很好地适应采煤工艺要求。因此，在20世纪80年代初，原苏联及东欧一些国家仍采用直流电牵引采煤机。交流电牵引采煤机第二代采煤机电液控制采煤机随着液压支架电液控制系统的不断发展与完善以及大功率、大扭矩电牵引采煤机的广泛应用，人们开始将电液控制系统应用于采煤机，从而使采煤机控制方式得到很大程度的改进和提高多电机驱动横向布置式采煤机为了解决大功率采煤机的散热问题以及简化机身结构、降低制造成本、方便维修等，有些公司采用多电机横向布置式结构代替传统的单电机纵向布置式结构。这种结构将各电机横向布置，通过减速器及齿轮联轴器将各电机所输出的转矩及转速传递给截割部、牵引部及泵站等部件工作。由于各电机横向布置，故机身短而宽，且取消了机身外壳及端头支架等笨重部件，使机身结构变得简单且便于维修第三代采煤机自动化采煤机：随着计算机技术、信息技术及自动化技术的发展，目前很多先进的采煤机都装备了自动控制系统、故障诊断系统及远程监控系统等先进的技术手段，从而使采煤机的控制方式及自动化程度得到很大程度的提高。一些先进的采煤机通过装有先进的数据采集系统及信号处理系统等装置来实现对采煤机的远程监控及故障诊断等功能。另外，一些先进的采煤机还通过采用电液控制系统来实现对摇臂的自动化调高控制等功能。现代采煤机03采煤机的关键技术截割部截割部是采煤机的核心组成部分，负责破煤和装煤。总结词截割部由截齿、摇臂、传动装置等组成，其性能直接影响采煤机的生产能力和效率。近年来，随着采煤机技术的不断发展，截割部的设计也在不断改进，例如采用更耐磨、强度更高的材料，优化截齿排列和摇臂结构等，以提高破煤效果和装煤效率。详细描述牵引部是采煤机的动力来源，负责驱动采煤机移动和调速。总结词牵引部由电动机、减速器、制动器等组成，其性能决定了采煤机的移动速度和稳定性。近年来，随着变频调速技术的发展，牵引部的调速性能得到了显著提升，同时制动器技术也在不断改进，以实现更快速、更稳定的制动效果。此外，一些先进的采煤机还采用了液压牵引技术，具有更大的牵引力和更好的操控性。详细描述牵引部总结词电气系统是采煤机的控制中心，负责控制采煤机的各种动作和保护。要点一要点二详细描述电气系统由各种传感器、控制器、执行器等组成，能够实现采煤机的自动化和智能化控制。近年来，随着PLC和工业互联网技术的发展，电气系统的控制精度和可靠性得到了显著提升，同时各种保护功能也在不断完善，如瓦斯保护、温度保护、过载保护等。此外，一些先进的采煤机还采用了远程遥控技术，实现了远程监控和控制。电气系统总结词安全防护技术是采煤机的重要保障，确保操作人员和设备的安全。详细描述安全防护技术包括各种防护装置和安全控制系统，如截齿脱落保护、摇臂自动平衡装置、瓦斯超限断电保护等。这些装置和系统能够有效地减少事故发生的风险，提高采煤机的安全性能。近年来，随着人工智能和大数据技术的发展，安全防护技术也在不断升级和完善，如采用智能识别和预警系统等，以实现更全面和更准确的安全保障。安全防护技术04采煤机的发展趋势与展望高效开采发展大功率、高效率的采煤机，提高煤炭开采效率，降低生产成本。智能化控制应用物联网、人工智能等技术，实现采煤机的智能化控制和远程监控，提高生产过程的可控性和安全性。高效化与智能化研究开发低污染、低能耗的采煤技术和装备，减少对环境的影响。绿色开采优化采煤机设计和制造过程，降低能耗和物料消耗，提高能源利用效率。节能降耗绿色开采与节能降耗高可靠性加强关键部件的可靠性设计和制造，提高采煤机的整体可靠性。长寿命设计采用耐磨、耐腐蚀等材料和先进加工工艺，提高采煤机的使用寿命和降低维修成本。高可靠性及长寿命人性化设计优化采煤机操作界面和控制系统，提高操作便捷性和舒适性。远程遥控操作研发远程遥控操作系统，减少采煤机操作人员的劳动强度和风险。人性化与远程遥控操作05结论与展望01采煤机作为煤炭开采的核心设备，其发展历程经历了多个阶段，从最初的机械式采煤机到现在的智能化采煤机，技术不断升级，效率不断提高。结论02在采煤机的发展过程中，关键技术的突破起到了至关重要的作用，包括自动化技术、信息技术、人工智能等。03虽然采煤机在技术和效率上有了很大的提升，但是仍然存在一些问题，如设备的大型化、高能耗、高污染等。针对当前采煤机存在的问题，未来需要进一步研究和开发更加先进的关键技术，如高精度感知技术、自主决策技术、智能控制技术等。随着人工智能和信息技术的发展，采煤机的智能化程度