第4部分综采输送机电气系统.doc

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第四部分综采工作面刮板输送机电气驱动系统

第一章工作面刮板输送机的可控驱动装置

第一节可控驱动装置的功能和特点

随着对刮板输送机运行品质和可靠性要求的提高，国外先进采煤国家对驱动装置的功能和特性一直在不断地改进和完善，各种类型的可控驱动装置已相继开始使用在刮板输送机上，可控驱动装置主要有以下功能和特点：

a．足够的负载起动能力，并能满足频繁起动的要求；

b．良好的调速特性，能实现电机空载起动负载平缓起动、功率均衡和空载低速运行；

c．完善的工况监测和可靠的保护功能。

第二节国外几种刮板输送机上使用的可控驱动装置

一、水介质调速型液力偶合器

调速型液力偶合器是一种性能优良的传动元件和可靠的保护装置，已在国内外地面设备和井下胶带输送机上广泛应用。这种偶合器通过调节工作腔充液率调节输出转速或力矩，以及原电动机工作点力矩和转速，将其与交流电机匹配，可组成功能完善的可控驱动装置。德国恩斯塔夫（Ensdorf）矿在大功率（2×400kW）刮板输送机上采用了一种由伏伊特涡轮机公司研制的DTP水介质调速型液力偶合器，这种以清水为介质的液力偶合器采用进口调节方式调节充液率，排水则采用定常流量的喷嘴。微机控制中心依据工况需要，指令电液控制系统控制进口供液流量，供液流量在起动工况为60～70L/min，正常工况为6～8L/min，并可自动转换，偶合器排出的废水由射流泵或固定导管排走，目前已有近300台这种装置先后在不同国家的综采工作面上使用过。

二、行星差速驱动装置

这类装置主要由主电机（交流电机）、NGW行星差速减速箱以及电液控制系统组成，通过调节减速箱中内齿圈转速实现可控驱动。行星差速装置可分为辅助驱动调控（利用辅助动力源调节内齿圈转速）和制动调控型（通过制动方式调节内齿圈转速）两种基本类型。

德国Dorstener公司的Safesydor行星减速器属于调速机构内置的制动控制型行星差速装置。这种减速器输入级为行星传动，带有内置环形油缸和片式摩擦离合器组成的内置调速机构。片式摩擦离合器由相间布置的动摩擦片和静摩擦片组成，动摩擦片通过花键与内齿圈联接，静摩擦片通过花键与固定在箱体上的端盖套联接，环形油缸加压时，压紧摩擦片，调节环形油缸压力，便可调节离合器结合力和工作状态（滑差率）进而控制内齿圈转速，实现可控驱动，其调速机构采用开关控制，控制系统简单可靠。

德国DBT公司的CST（Controlstartingtransmission）减速器也属于调速机构内置的制动控制型行星差速装置。与Safeydor减速器所不同的是：该减速器行星传动放在输出级，内置环形油缸和片式摩擦离合器也安装在输出级，其调速机构的控制采用模拟控制方式，控制精度高，但控制系统较为复杂。此外，这种减速器有一个为摩擦片设置的分离式冷却回路和润滑回路。

上述几种可控驱动装置使用在刮板输送机上都可明显地改善了刮板输送机的运行品质，大大减小起动工况所需链条张紧力，减少功率损耗和输送机磨损，使电机可空载起动，起动期间的电网电压降减少，还可实现机头、机尾驱动装置间的功率均衡和过载保护，合理利用电机最大力矩，基本消除压溜现象。

第二章工作面刮板输送机自动监控技术

第一节程序控制起动与关停

采煤机工作面综合机械化成套设备实行起停程序控制，逆煤流方向顺序起动，顺煤流方向顺序关停。起动顺序为：工作面运输巷可伸缩带式输送机—破碎机—转载机—工作面刮板输送机—采煤机，关停顺序与起动顺序相反。这套程序以往常按预设定延时的方式，即使用时间继电器控制起、停顺序时差来实现。目前多通过电流传感器控制，当确认前级设备起动过程已经完成，再接通下一级设备的开关电路。

第二节双速电动机的控制

双速电动机起动时，先闭合低速绕组接触器，再根据负载情况转换到高速绕组接触器闭合。其转换条件一般有两个：一是时间条件，即延时不少于3～5s，保证电动机起动后达到额定低速转速；二是电流条件，即低速运转工作电流降到一定值才自动向高速转换，此电流值应保证在转换到接通高速绕组时电动机有足够的输出力矩，可以将负载顺利加速，使系统达到额定高速转速，其衡量指标是转换加速时电压降不大于空载时电压的10%。转换电流值应依工作面条件的变化而调整整定，如输送机中部槽中积煤过多时，可保持在低速挡运转，将煤运出一部分，待负载减轻，工作电流降低到一定值时再转换到高速挡。在双速电动机控制电路和开关中应具备这些功能。近代自动控制系统还将采煤机与工作面输送机实行联动控制，即当工作面输送机未转换到高速运行时，采煤机不牵引运行；当输送机出现连续过载，特别是采煤机截割运行到工作面尾端附近时，采煤机自动降低牵