時(shí)間:2022-07-27 09:35:34
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1采煤機(jī)概述
我國從20世紀(jì)開始引進(jìn)到成功研制出第一臺深截式采煤機(jī)僅僅用了2年的時(shí)間。目前,在礦山采掘工作中,采煤機(jī)是成套設(shè)備中成功應(yīng)用綜合機(jī)械自動化技術(shù)的產(chǎn)品之一。隨著自動化技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)應(yīng)用中快速發(fā)展,其在采煤機(jī)中的應(yīng)用主要在以下三個方面發(fā)揮了重要作用。
1)使煤礦安全生產(chǎn)效率及質(zhì)量得到了重大的突破和提高。首先,新時(shí)代下從環(huán)保、高效、安全生產(chǎn)角度,自動化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用都滿足了煤炭開采的需求。其次,自動化技術(shù)能夠?qū)Σ擅簷C(jī)的重要數(shù)據(jù)信息自動進(jìn)行檢測、處理,以經(jīng)過采煤機(jī)的這些檢測和處理的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),自動采煤機(jī)還可以自動采取有效的控制方案,使得各個采煤機(jī)械設(shè)備能夠運(yùn)行在最佳狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了智能化的控制。再次,常??梢员苊庠O(shè)備故障,減少了采煤機(jī)設(shè)備的維修時(shí)間,使其在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入到工作中,有效提高了采煤機(jī)的工作效率。最后,從環(huán)保角度看,可以節(jié)能減排,提高了煤炭開采的質(zhì)量。
2)提高煤礦安全生產(chǎn)的安全性。煤炭開采是一項(xiàng)高危且復(fù)雜的工程,它需要人們長期處于非常復(fù)雜、非常惡劣的礦井工作環(huán)境當(dāng)中,所以,采煤機(jī)具備較高的穩(wěn)定性和安全性是煤礦安全生產(chǎn)的首要條件,自動化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用正好彌補(bǔ)了人工開采所不可取代的需求。從可靠性方面看,在設(shè)備硬件系統(tǒng)中(如:液壓元件、壓力傳感器、流量傳感等),自動化技術(shù)的應(yīng)用可以使采煤機(jī)硬件系統(tǒng)的可靠性在很大程度上得到提高。從安全性方面看,為了讓采煤機(jī)的每一個設(shè)備及系統(tǒng)能安全運(yùn)行,可以在采煤機(jī)軟件系統(tǒng)中設(shè)置不同類型故障診斷、監(jiān)控程序、計(jì)算機(jī)信息處理、顯示功能等自動化系統(tǒng),讓這些自動化系統(tǒng)自動進(jìn)行診斷,實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測、監(jiān)控,進(jìn)一步提高煤礦安全生產(chǎn)的安全性。
3)自動化技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用不僅可以節(jié)省大量的人工勞動力,為煤礦安全生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約大量的勞動成本,還能對礦井工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全起到保障的作用。
2采煤機(jī)自動檢測改造思路及具體措施
目前,自動化技術(shù)在整個煤礦安全生產(chǎn)中的很多領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用,如采煤機(jī)的礦井提升機(jī)系統(tǒng)、液壓牽引系統(tǒng)、自動檢測系統(tǒng)等。采煤機(jī)是煤炭開采過程中裝煤、落煤最重要的一種采掘機(jī)械設(shè)備,因此,在運(yùn)行過程中,采煤機(jī)自身的正常運(yùn)行狀況直接關(guān)系到整個煤礦生產(chǎn)的效率。怎樣高效地找到故障發(fā)生點(diǎn)并排除故障是本文重點(diǎn)探討的問題。以液壓牽引采煤機(jī)為例,對采煤機(jī)的自動檢測改造,主要是對計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、傳感器、液壓牽引系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改造。
2.1牽引主回路
牽引主回路是一個封閉式系統(tǒng),也是液壓牽引采煤機(jī)重要的組成部分,它包含了定量雙向馬達(dá)和變量雙向泵兩個部分。合理地調(diào)整液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)向及轉(zhuǎn)速,即合理地調(diào)整主油泵的排油方向及流量,達(dá)到改變牽引方向和牽引速度的目的,主油泵性能的好壞直接影響整個系統(tǒng)的性能,所以主油泵的選擇至關(guān)重要。
2.2傳感器的安裝
在油馬達(dá)對應(yīng)位置處安裝流量傳感器和流量、壓力傳感器,將液壓系統(tǒng)的流量、壓力、溫度、扭矩和轉(zhuǎn)數(shù)等變?yōu)殡娦盘?,輸入?jì)算機(jī)處理,并輸出到顯示器顯示。為了方便維修人員查詢,液壓系統(tǒng)的參數(shù)可以設(shè)置保存一定的時(shí)間,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),工作人員可以通過系統(tǒng)查詢功能準(zhǔn)確判斷相關(guān)設(shè)備的故障情況。為了具體了解工作介質(zhì)的溫度變化情況,可以在主油管路上裝設(shè)一個溫度傳感器,再在適當(dāng)位置處安裝壓力傳感器,可以掌握主油路壓力的實(shí)際情況。
2.3改造措施
主泵在工作時(shí)其主回路可伴隨泄漏情況,即液壓元件存在泄漏的風(fēng)險(xiǎn),且由于主泵自身工作原理及結(jié)構(gòu)上的缺陷使系統(tǒng)散熱性較差,液壓油溫度也會隨著升高,因此,可以在液壓系統(tǒng)中設(shè)置補(bǔ)油和熱交換回路。在采煤機(jī)運(yùn)行過程中,主要元件輔助泵從油箱經(jīng)精濾油器吸入適量的冷油,排出的壓力油經(jīng)精濾油器、單向閥自動進(jìn)入到主油路的低壓側(cè),達(dá)到補(bǔ)償回路泄漏的目的。與此同時(shí),油馬達(dá)所排出的一些熱油在經(jīng)過梭形閥、背壓閥及單向閥回油箱之后,再經(jīng)過冷卻器,又流回到油箱,熱油便得到冷卻。再在輔助泵出口處安接一個壓力傳感器,通過壓力傳感器的電信號將裝輔助泵的壓力傳輸給計(jì)算機(jī),便可準(zhǔn)確檢測到液壓系統(tǒng)低壓和輔助泵工作的情況。為了讓輔助泵能正常運(yùn)行,安裝上的壓力傳感器的最低壓力值可根據(jù)采煤機(jī)的不同設(shè)定為輔助泵的最低壓力值,工作人員可根據(jù)顯示結(jié)果來判斷輔助泵和低壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀況。此時(shí),采煤機(jī)的自動檢測改造技術(shù)已基本可以實(shí)現(xiàn)。例如充分利用各種傳感器將采集到的數(shù)據(jù)信息(采煤機(jī)液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速度及排水量等)信號轉(zhuǎn)化為電信號傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過自動化處理技術(shù),完成采煤機(jī)的自動檢測。此計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)具有防止故障惡化的中斷功能,能夠在采煤機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)信號時(shí)立即采取適當(dāng)?shù)奶幚矸桨?;具有?shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控、顯示功能,對傳感器傳輸過來的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤保存等多種功能。改造后的采煤機(jī)自動檢測滿足煤礦開采各方面的要求,提高了煤礦生產(chǎn)的效率。
3我國采煤機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀及前景
目前,與國外采煤機(jī)技術(shù)相比,不管在理論研究上還是技術(shù)實(shí)踐上,我國都還有很大的完善空間,所以在煤礦生產(chǎn)方面,我國采煤機(jī)在很多方面具有很大的發(fā)展前景。
1)在采煤機(jī)的應(yīng)用中,系統(tǒng)的可靠性將會不斷完善。第一,液壓牽引系統(tǒng)各方面性能應(yīng)不斷完善。如主回路泄漏情況、低壓穩(wěn)定性、散熱性、防潮性等。第二,提高采煤機(jī)各零部件的可靠性、穩(wěn)定性,延長設(shè)備的使用壽命,定期維護(hù)保養(yǎng),使其質(zhì)量得到提升。如主油泵、馬達(dá)、傳感器等。第三,不斷提高采煤效率,并減少采煤的各種成本,特別是人工勞動成本。
2)對采煤機(jī)的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行升級,如數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)傳輸、設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)測監(jiān)控、遠(yuǎn)程監(jiān)控等方面都有待更深層次的探討研究。讓采煤機(jī)在煤礦井下的應(yīng)用達(dá)到更安全、更可靠的效果,真正實(shí)現(xiàn)采煤工作“高產(chǎn)、高效、環(huán)保”的特點(diǎn)。
3)煤炭開采設(shè)備正朝著“綜合化、微型化、自動化、智能力”的方向發(fā)展。未來的采煤機(jī)由于零部件少,自身輕巧、靈便、智能,操作會更靈活,可以更好地適應(yīng)各種復(fù)雜的煤層地質(zhì)條件、惡劣的開采環(huán)境及立井、橫井的地理特性等。除此之外,隨著自動化、智能化技術(shù)的迅速發(fā)展,在煤礦開采中也會逐漸應(yīng)用無人開采技術(shù)、記憶割煤技術(shù)等。
4結(jié)語
對煤礦開采來說,在自動化技術(shù)的應(yīng)用中,對采煤機(jī)的自動檢測技術(shù)進(jìn)行切實(shí)有效的改造越來越重要。由于液壓牽引采煤機(jī)的液壓牽引系統(tǒng)采用了傳感器、計(jì)算機(jī)、顯示器等一體化的信息處理技術(shù),使采煤機(jī)具有更好、更直接的故障診斷及警報(bào)功能,不僅大大提高了工作效率,縮短設(shè)備故障查找時(shí)間,增加了采煤機(jī)生產(chǎn)工作時(shí)間,還能使采煤機(jī)處于更好、更穩(wěn)定、更安全的正常運(yùn)行狀態(tài)中。未來,我國的煤礦安全生產(chǎn)企業(yè)要實(shí)現(xiàn)“高效、高產(chǎn)、環(huán)?!钡拿篮冒l(fā)展前景指日可待。