1.牵引部传动装置的作用
牵引部传动装置的作用是将采煤机电动机的能量传到主动链轮或驱动轮并实现调整。
2.牵引部传动装置的分类
牵引部传动装置按传动类型可分为机械牵引、液压牵引和电牵引三类。
图1−26 复合齿轮—齿轨型无链牵引机构
1—牵引部;2—双四齿交错齿轮;3—双六齿交错齿轮;4—交错齿条
(1)机械牵引。使用机械牵引传动装置的采煤机具有制造方便、结构紧凑且简单、定比传动、运行可靠、维修方便的特点。但它对煤层条件变化的适应性较差,不能实现无级调整。目前已经不使用了。
(2)液压牵引。使用液压牵引传动装置的采煤机利用液压传动来驱动牵引部。液压牵引传动装置体积小、质量轻、惯性小、转矩大、运行平稳,易于实现无级调整、换向、停止和过载保护,便于操作和实现自动调速;但因井下灰尘大,液压系统的故障率高,因此使用这种装置的采煤机已逐渐被淘汰。
液压牵引传动装置常用的保护回路如下:
①伺服变量机构。
控制效果:给定调速杆相应的位置,主油泵就有相应的排量和排油方向。
②主回路。
主要部件:双向变量泵、双向定量油马达;
调速:改变主油泵的排量;
换向:改变主油泵的排油方向。
③补油和热交换回路。
主要部件:吸液过滤器、补油泵、精过滤器、补油单向阀、梭阀、背压阀、冷却器;
作用:向主油路补充油液和置换做功后温度升高的油液。
④手动调速换向系统。
作用:调整采煤机的牵引速度和改变采煤机的牵引方向。
⑤液压恒功率调速油路。
作用:在牵引过载时减小牵引速度,在牵引欠载时增大牵引速度。
⑥过载保护回路。
作用:在采煤机牵引严重过载时对主油泵起安全保护作用。(www.xing528.com)
(3)电牵引
电牵引是新一代采煤机采用的牵引调速方式。
①电牵引采煤机的分类。
a.按电牵引采煤机的类型可分为:
●纵向单电动机驱动型。其主要用于开采薄煤层。
●横向双电动机驱动型。大多数电牵引采煤机均为此类型,不包括牵引部及其他辅助部分的驱动电动机。
b.按牵引电动机的调速特性可分为晶闸管直流电动机调速、大功率晶体管变频交流电动机调速和采用电控交—直—交调压调频的交流电动机调速三种形式。
c.根据调速原理,牵引电动机有直流和交流两种类型,据此可将采煤机分为直流串励电牵引采煤机、直流他励电牵引采煤机、直流复励电牵引采煤机和交流变频电牵引采煤机四种类型。
电牵引不仅克服了液压调速时工作介质易受污染以及受温度变化影响大的弊端,而且有效率高、寿命长、易实现各种保护、监控和显示以及减小采煤机尺寸的优点,因此其成为今后的发展方向。
②电牵引采煤机的工作原理。
电牵引采煤机是通过对专门驱动牵引部的电动机调速,从而调节牵引速度的采煤机。图1−27所示是MG300/720-AWD 型电牵引采煤机示意,此种采煤机是将交流电输入可控硅整流、控制箱,由控制直流电动机调整,然后经齿轮减速装置带动驱动轮使机器移动。两个滚筒分别用交流电动机经摇臂来驱动。由于截割部电动机的轴线与机身纵轴线垂直,所以截割部机械传动系统与液压牵引采煤机不同,没有锥齿轮传动。这种截割部兼作摇臂的结构可使机器的长度缩短。摇臂调高系统的油泵由单独的交流电动机驱动。
图1−27 MG300/720−AWD 型电牵引采煤机示意
1,12—左、右滚筒;2,11—左、右摇臂;3,10—左、右牵引箱;4,7—左、右行走箱5,6—变频调速箱及控制箱;8,9—左、右滑靴
③电牵引采煤机的特点。
a.由于取消了易出故障、维修困难的液压电动机、液压泵、阀组和大量易燃、易漏、易污染、价格较高的液压油,因此抗污染能力大大提高,从而提高了运行的可靠性和经济的合理性。
b.电牵引部的调速、换向、过载保护和各种监控都可以由电气系统实现,易于实现各种保护、检测和显示。机械传动部分大为简化,因此可以缩小采煤机的体积。采煤机总重量可比液压牵引采煤机减轻1/3 左右。
c.电牵引部传动效率比液压牵引提高了近30%。
d.由于采用电子元件控制系统,所以其动作灵敏、迅速,过渡过程反应快,且保护装置齐全,具有较好的自动调速性能,为实现采煤机全自动控制提供了条件。
e.取消了传统采煤机的平板式托架,而采用框架结构,大框架由三段组成,它们之间用高强度液压螺栓副连接,结构简单、强度大、可靠性高、便于拆装。
f.采用交流变频调速,调速范围广、体积小、故障少,能得到大的牵引速度和牵引力。
g.各主要部件安装均单独进行,部件间没有动力传递连接,部件都能从机身的采空侧抽出,容易更换,维修方便,设备利用率高。
h.截割电动机横向布置在摇臂上,摇臂和机身连接处没有动力传递,取消了易损坏的螺旋伞齿轮传动和结构复杂的通轴,使机身长度缩短。
i.采煤机电源电压等级多采用3 300 V,采用单根电缆供电,电缆数量减少,直径减小,利用电缆拖移便于现场管理。
j.调高系统多采用集成阀块,管路少,维修方便。
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