第一節(jié) 礦用絞車基本生產(chǎn)技術(shù)、工藝或流程
礦井提升絞車包括機(jī)械設(shè)備及拖動(dòng)控制系統(tǒng),是聯(lián)系地下和地上的重要途徑,是礦山生產(chǎn)的咽喉設(shè)備,其性能好快直接管理到礦山的生產(chǎn)效率和安全性及可靠性,它的安全、可靠運(yùn)行是整個(gè)礦井正常生產(chǎn)的必要條件,一旦發(fā)生故障,所造成的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的。“運(yùn)輸是礦井的動(dòng)脈,提升是咽喉”形象的描述了礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)的工作過(guò)程與重要作用。
目前,我國(guó)礦井提升絞車90%以上是采用單機(jī)容量在1000KW以下的傳統(tǒng)的交流異步電機(jī)拖動(dòng),采用轉(zhuǎn)子串、切電阻調(diào)速。由繼電器-接觸器構(gòu)成邏輯控制裝置:直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的提升絞車不足10%,其中多一半為電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組供電,采用晶閘管整流傳動(dòng)的只占一少部分。國(guó)內(nèi)外對(duì)提升設(shè)備經(jīng)過(guò)多年的 研究 ,近幾十年來(lái)發(fā)展的很快,尤其是在提升設(shè)備的滾筒方式、制動(dòng)方式和電力拖動(dòng)、自動(dòng)化控制等方面有很大的改進(jìn),在提升設(shè)備的理論和實(shí)踐方面都取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
第二節(jié) 礦用絞車新技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用情況
新型的運(yùn)輸絞車:
新型運(yùn)輸絞車主要由電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、手動(dòng)制動(dòng)閘、電液制動(dòng)閘、控制開(kāi)關(guān)支架、變速箱、卷筒裝置和底座等部分組成。底座是由槽鋼焊接而成。電機(jī)、變速箱、卷筒裝置通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)固定在底座上。
左右2個(gè)制動(dòng)閘分別抱著制動(dòng)輪和內(nèi)齒圈,閘把和閘座焊接在底座上。其閉環(huán)傳動(dòng)路線為:防爆電機(jī)一彈性聯(lián)軸器一小錐齒輪一大錐齒輪一太陽(yáng)輪一行星輪一行星架一小圓柱直齒輪一過(guò)橋齒輪一大圓柱直齒輪一卷筒。
整個(gè)系統(tǒng)將傳統(tǒng)縱向排布結(jié)構(gòu)改為橫向、對(duì)稱結(jié)構(gòu),顯然在生產(chǎn)當(dāng)中,由于工作空間狹小,新型系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯,給操作和運(yùn)輸帶來(lái)了便利,同時(shí)底座呈雪橇狀,重心低、剛性好,便于自移。變速箱集制動(dòng)和變速于一體,具有雙重功能。它不但在較小空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的減速,保證了較高的傳動(dòng)效率;而且抱在制動(dòng)輪和內(nèi)齒輪上的雙閘有效地控制了絞車的工作狀態(tài)。絞車滾筒在正常工作時(shí),壓緊工作閘,使內(nèi)齒輪不轉(zhuǎn)動(dòng),讓行星架轉(zhuǎn)動(dòng),過(guò)最后一級(jí)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)。整體閉環(huán)傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了礦用絞車的“大噸位、軟起動(dòng)、軟傳動(dòng)、可制動(dòng)性”的特點(diǎn),其傳動(dòng)技術(shù)原理簡(jiǎn)單、可靠、巧妙,是礦用絞車發(fā)展史上的一次重大突破。
第三節(jié) 礦用絞車國(guó)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
目前我國(guó)煤礦井下大量使用的JK、JT、JS等型號(hào)提升絞車普遍存在著防爆性能低、耗能高、操作復(fù)雜、散熱困難、調(diào)速性能差及附屬設(shè)備過(guò)多等不利因素。作者把液壓傳動(dòng)技術(shù)應(yīng)用在起重絞車上,使其適合于舉升要求比較高的場(chǎng)合。液壓絞車在重載起重和惡劣環(huán)境中使用比電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絞車有優(yōu)越性。該液壓絞車只有美國(guó)的Ingersoll Rand 公司生產(chǎn),如圖所示。
該液壓絞車由于采用壓力油傳動(dòng),電控系統(tǒng)簡(jiǎn)單,防爆問(wèn)題易解決,尤其在煤礦井下等高瓦斯環(huán)境,防爆性能十分可靠,適合于舉升要求比較高的場(chǎng)合。通過(guò)一些標(biāo)準(zhǔn)組件和緊湊設(shè)計(jì),調(diào)速平穩(wěn)、操作方便,使其在工業(yè)生產(chǎn)中得到應(yīng)用。由于有液壓過(guò)載保護(hù),液壓絞車具有很強(qiáng)的安全性和可靠性。所以,在易燃易爆的惡劣環(huán)境中使用比傳統(tǒng)電驅(qū)絞車更有優(yōu)越性。
第四節(jié) 礦用絞車技術(shù)開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)、難點(diǎn) 分析
目前礦用大型絞車普遍使用交流繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)予串電阻調(diào)速控制系統(tǒng)。絞車在減速和爬行階段的速度控制性能較差,特別在負(fù)載變動(dòng)時(shí)很難實(shí)現(xiàn)恒減速控制,經(jīng)常會(huì)造成過(guò)放和過(guò)卷事故;絞車頻繁的啟動(dòng)和制動(dòng)工作過(guò)程會(huì)使轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速產(chǎn)生相當(dāng)嚴(yán)重的能耗;轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速控制電路復(fù)雜,接觸器,電阻器,繞線電機(jī)電刷等容易損壞,影響生產(chǎn)效益。針對(duì)串電阻調(diào)速系統(tǒng)的這些問(wèn)題,本文介紹變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用。變頻器的調(diào)速控制可以實(shí)現(xiàn)絞車的恒加速和恒減速控制,能很好的防止絞車過(guò)卷和過(guò)放事故發(fā)生;變頻器的的調(diào)速還可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng),取除了轉(zhuǎn)子串電阻造成的能耗,具有十分明顯的節(jié)能效果;變頻器調(diào)速控制電路簡(jiǎn)單,克服了接觸器。電阻器,繞線電機(jī)電刷等容易損壞的缺點(diǎn),降低了故障和事故的發(fā)生。
變頻器靈活的詞速控制便于實(shí)現(xiàn)提升機(jī)的多段速控制,能防止叉道和彎道脫軌事故;因此,變頻器在提升機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用廣泛,也是礦用絞車技術(shù)開(kāi)的熱點(diǎn)之一。
第五節(jié) 礦用絞車未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1、大型化
由于基礎(chǔ)工業(yè)的發(fā)展,大型設(shè)備和建筑構(gòu)件要求整體安裝,促進(jìn)了大型絞車的發(fā)展。
2、采用先進(jìn)電子技術(shù)
為了實(shí)現(xiàn)絞車的自動(dòng)控制和遙控,國(guó)外廣泛采用了先進(jìn)的電子技術(shù)。對(duì)大型絞車安裝了電器連鎖裝置,以保證絕對(duì)安全可靠。
3、發(fā)展手提式絞車
為提高機(jī)械化水平,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,國(guó)外大力發(fā)展小型手提式絞車,如以汽車蓄電池為動(dòng)力的直流電動(dòng)小型絞車,其電壓為12V,質(zhì)量為7.7~15.4kg,拉力為3336~13344N。
4、大力發(fā)展不帶動(dòng)力源裝置的絞車
歐美國(guó)家非常重視發(fā)展借助汽車和拖拉機(jī)動(dòng)力的絞車。此種絞車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有一個(gè)卷筒和一個(gè)變速箱即可。
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