韓軍峰

改進(jìn)型MG2×125/560-WD采煤機(jī)的應(yīng)用

韓軍峰

介紹了MG2×125/560-WD型電牽引采煤機(jī)的改進(jìn)及其在大同煤礦集團(tuán)公司晉華宮礦的使用情況。

礦山機(jī)械；采掘機(jī)械；電牽引采煤機(jī)；MG2×125/560-WD型電牽引采煤機(jī)

1 改進(jìn)原因

為實(shí)現(xiàn)薄煤層工作面的高產(chǎn)高效開采，大同煤礦集團(tuán)公司在2005年至2006年期間，為同家梁礦、煤峪口礦、姜家灣礦、王村礦相繼引入上海創(chuàng)力采掘設(shè)備公司研發(fā)的MG2×125/560-WD型交流無(wú)鏈電牽引采煤機(jī)。其主要技術(shù)特征：采高范圍1.2 m～2.4 m；適應(yīng)傾角≤16°；煤質(zhì)硬度為硬或中硬；機(jī)面高度860 mm；臥底量290 mm，315 mm，390 mm；裝機(jī)總功率560 kW；截割功率2×2×125 kW（1 140 V）；調(diào)高功率5.5 kW（1 140 V）；牽引功率2×25 kW（380 V）；調(diào)速方式為機(jī)外變頻調(diào)速。

該機(jī)采用多電機(jī)驅(qū)動(dòng)、主電機(jī)橫向布置方式，整機(jī)性能總體上比較優(yōu)良，能夠滿足1.2 m～2.4 m煤層實(shí)際開采要求，但是其調(diào)高系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)和電纜等部件在使用中暴露出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障多等問(wèn)題。為此，設(shè)計(jì)研發(fā)單位在充分采納用戶建議的基礎(chǔ)上對(duì)該機(jī)型進(jìn)行了改進(jìn)，并將改進(jìn)后的首臺(tái)采煤機(jī)于2007年底應(yīng)用于大同煤礦集團(tuán)公司晉華宮礦。

2 改進(jìn)的主要內(nèi)容

2.1 采煤機(jī)調(diào)高液壓系統(tǒng)的改進(jìn)

原機(jī)型采煤機(jī)調(diào)高齒輪泵置于油箱內(nèi)部，每次更換齒輪泵都要清洗油池，一方面造成了油液的浪費(fèi)，另一方面不利于液壓系統(tǒng)自身清潔度的維護(hù)。還有，原機(jī)型采煤機(jī)調(diào)高系統(tǒng)油箱無(wú)散熱裝置，油箱容易發(fā)熱。改進(jìn)型采煤機(jī)不但將油泵置于油箱外部，而且在油箱底部增加了冷卻水道，既便于調(diào)高泵更換，又極大地減小了調(diào)高泵發(fā)熱損壞的幾率。

2.2 采煤機(jī)調(diào)高系統(tǒng)機(jī)械部分的改進(jìn)

通過(guò)原機(jī)型采煤機(jī)調(diào)高系統(tǒng)故障分析，調(diào)高齒輪泵發(fā)熱有時(shí)由調(diào)高泵輸入軸與電機(jī)不能同軸性運(yùn)轉(zhuǎn)引起。為此，改進(jìn)型采煤機(jī)將原有泵與電機(jī)之間的對(duì)同心度要求較高的花鍵套聯(lián)接方式改為對(duì)同心度不敏感的萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)。

2.3 采煤機(jī)變頻系統(tǒng)的改進(jìn)

原薄煤層用采煤機(jī)由于技術(shù)水平和材料等因素制約，采用機(jī)外載380 V變頻器進(jìn)行交流變頻電牽引，因?yàn)闄C(jī)組整機(jī)供電電壓為1 140 V，因此在使用中不可避免地要進(jìn)行電壓等級(jí)的變換。由于受煤層開采高度影響，為了降低機(jī)身高度，各個(gè)廠家大多采用在順槽移動(dòng)配電點(diǎn)布置牽引變壓器和變頻調(diào)速箱的做法為采煤機(jī)行走電機(jī)供電。所以，采煤機(jī)供電電纜在薄煤層開采中需要使用2根電纜，即機(jī)組1 140 V電纜和380 V牽引電纜，且2根電纜均在一起敷設(shè)，長(zhǎng)度約200 m左右。由于井下工況條件惡劣，380 V牽引電纜容易受到機(jī)械外力的損傷，其絕緣及抗干擾性能易受到影響。而牽引電纜中的控制線是電磁干擾傳入和傳出變頻器的主要途徑，特別是牽引電纜為專用電纜，一旦損壞諧波及噪聲干擾會(huì)進(jìn)入牽引系統(tǒng)。同時(shí)，由于電纜存在分布寄生電容，不同電壓等級(jí)的2根電纜敷設(shè)在一起，在大功率設(shè)備啟停過(guò)程中兩者之間有較大電磁干擾。在實(shí)際使用過(guò)程中，受上述因素影響，常會(huì)出現(xiàn)因牽引電纜的機(jī)械性損壞、電磁噪聲抑制能力降低引發(fā)變頻器控制失靈等現(xiàn)象而頻繁更換電纜。

為了解決上述弊端，改進(jìn)型采煤機(jī)采用1 140 V變頻器，去除了順槽牽引變壓器及牽引電纜，實(shí)現(xiàn)了薄煤層采煤機(jī)的機(jī)載變頻調(diào)速。盡管1 140 V變頻器較380 V變頻器在諧波及噪聲的抑制上難度要大，但由于采取了有效的控制手段，最終達(dá)到了電磁兼容的目的，且在實(shí)際使用中也得到了很好的驗(yàn)證。

為了降低噪聲及諧波干擾，改進(jìn)型采煤機(jī)主要采取了如下措施。

①在1 140 V進(jìn)線側(cè)加入進(jìn)線電抗器，電抗器放置于電控箱內(nèi)，位于1 140 V電源與變頻器之間，它有效增加了電源阻抗，阻礙了變頻器產(chǎn)生的諧波分量沿電路回饋電源，并能吸收由其他設(shè)備引發(fā)的浪涌電壓和主電源的尖峰電壓。它不但有效阻礙了來(lái)自電網(wǎng)的干擾，而且減少了變頻器自身諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。

②采用直流電抗器及輸出電抗器，有效抑制諧波電流。直流電抗器可有效抑制直流脈動(dòng)；由于變頻器采用正弦脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，輸出為一系列方波構(gòu)成的正弦波，含有豐富的諧波成分，采用輸出電抗器有效抑制諧波分量，并且可補(bǔ)償線路分布電容對(duì)變頻器的影響。

③在內(nèi)部布線上采用屏蔽電纜，并使控制電纜屏蔽層一端接地，另一端進(jìn)高頻電容接地；不同的模擬信號(hào)獨(dú)立走線，采用各自的屏蔽層，以減少線間耦合；交、直流電壓信號(hào)線使用不同的電纜槽，有效抑制了噪聲干擾。在內(nèi)部線路上，采用不同的濾波器對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行抑制。

3 使用情況

改進(jìn)型采煤機(jī)從2007年12月起在同煤集團(tuán)晉華宮礦9#層8210工作面使用。該面面長(zhǎng)165 m，走向長(zhǎng) 1 500 m；煤層厚度 1.3 m～1.6 m，平均厚度1.4 m，平均傾角8°，煤質(zhì)硬度f(wàn)=4，賦存穩(wěn)定，局部有10 cm～20 cm中砂巖夾石（f=5～6）；直接頂為f=5～6的頁(yè)巖，厚度1.5 m；老頂為f=6～7的中砂巖，厚度20 m；直接底為f=6～7的中砂巖。主要配套設(shè)備包括SGZ764/400型刮板輸送機(jī)和ZYB4400/8.5/18型液壓支架。機(jī)組使用初期，變頻調(diào)速系統(tǒng)因參數(shù)選用不當(dāng)曾一度影響生產(chǎn)，參數(shù)調(diào)整后運(yùn)行平穩(wěn)。2008年4月28日該工作面開采結(jié)束，累計(jì)生產(chǎn)原煤45萬(wàn)t，期間最高日產(chǎn)7 566 t，最高月產(chǎn)12萬(wàn)t，整機(jī)狀況良好。

經(jīng)實(shí)際使用和生產(chǎn)考核我們認(rèn)為，該機(jī)型的成功改進(jìn)，尤其是1 140 V機(jī)載變頻器在該采煤機(jī)的成功應(yīng)用，就電牽引系統(tǒng)而言，在一定時(shí)期，必將成為薄煤層采煤機(jī)的發(fā)展方向，為薄煤層綜采工作面的高產(chǎn)高效開采提供了有力的保障。

Applications for Modified MG2×125/560-WD Shearer

Han Junfeng

This article introduces the modifications for the MG2×125/560-WD Shearer，and its applications in Jinhuagong Mine，Datong Coal Mine Group.

mining machinery；mining machinery；Electrical Traction Shearer；MG2×125/560-WD Electrical Traction Shearer

TD421.6+3

A

1000-4866（2010）01-0037-02

韓軍峰，男，1971年出生，1993年畢業(yè)于陽(yáng)泉煤炭?？茖W(xué)校（煤礦機(jī)電專業(yè)），現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司機(jī)電管理處工作，工程師。

2009-11-26

2009-12-17