改进型MG2×125/560-WD采煤机的应用

韩军峰

改进型MG2×125/560-WD采煤机的应用

韩军峰

介绍了MG2×125/560-WD型电牵引采煤机的改进及其在大同煤矿集团公司晋华宫矿的使用情况。

矿山机械；采掘机械；电牵引采煤机；MG2×125/560-WD型电牵引采煤机

1 改进原因

为实现薄煤层工作面的高产高效开采，大同煤矿集团公司在2005年至2006年期间，为同家梁矿、煤峪口矿、姜家湾矿、王村矿相继引入上海创力采掘设备公司研发的MG2×125/560-WD型交流无链电牵引采煤机。其主要技术特征：采高范围1.2 m～2.4 m；适应倾角≤16°；煤质硬度为硬或中硬；机面高度860 mm；卧底量290 mm，315 mm，390 mm；装机总功率560 kW；截割功率2×2×125 kW（1 140 V）；调高功率5.5 kW（1 140 V）；牵引功率2×25 kW（380 V）；调速方式为机外变频调速。

该机采用多电机驱动、主电机横向布置方式，整机性能总体上比较优良，能够满足1.2 m～2.4 m煤层实际开采要求，但是其调高系统、变频调速系统和电缆等部件在使用中暴露出结构复杂、故障多等问题。为此，设计研发单位在充分采纳用户建议的基础上对该机型进行了改进，并将改进后的首台采煤机于2007年底应用于大同煤矿集团公司晋华宫矿。

2 改进的主要内容

2.1 采煤机调高液压系统的改进

原机型采煤机调高齿轮泵置于油箱内部，每次更换齿轮泵都要清洗油池，一方面造成了油液的浪费，另一方面不利于液压系统自身清洁度的维护。还有，原机型采煤机调高系统油箱无散热装置，油箱容易发热。改进型采煤机不但将油泵置于油箱外部，而且在油箱底部增加了冷却水道，既便于调高泵更换，又极大地减小了调高泵发热损坏的几率。

2.2 采煤机调高系统机械部分的改进

通过原机型采煤机调高系统故障分析，调高齿轮泵发热有时由调高泵输入轴与电机不能同轴性运转引起。为此，改进型采煤机将原有泵与电机之间的对同心度要求较高的花键套联接方式改为对同心度不敏感的万向联轴节。

2.3 采煤机变频系统的改进

原薄煤层用采煤机由于技术水平和材料等因素制约，采用机外载380 V变频器进行交流变频电牵引，因为机组整机供电电压为1 140 V，因此在使用中不可避免地要进行电压等级的变换。由于受煤层开采高度影响，为了降低机身高度，各个厂家大多采用在顺槽移动配电点布置牵引变压器和变频调速箱的做法为采煤机行走电机供电。所以，采煤机供电电缆在薄煤层开采中需要使用2根电缆，即机组1 140 V电缆和380 V牵引电缆，且2根电缆均在一起敷设，长度约200 m左右。由于井下工况条件恶劣，380 V牵引电缆容易受到机械外力的损伤，其绝缘及抗干扰性能易受到影响。而牵引电缆中的控制线是电磁干扰传入和传出变频器的主要途径，特别是牵引电缆为专用电缆，一旦损坏谐波及噪声干扰会进入牵引系统。同时，由于电缆存在分布寄生电容，不同电压等级的2根电缆敷设在一起，在大功率设备启停过程中两者之间有较大电磁干扰。在实际使用过程中，受上述因素影响，常会出现因牵引电缆的机械性损坏、电磁噪声抑制能力降低引发变频器控制失灵等现象而频繁更换电缆。

为了解决上述弊端，改进型采煤机采用1 140 V变频器，去除了顺槽牵引变压器及牵引电缆，实现了薄煤层采煤机的机载变频调速。尽管1 140 V变频器较380 V变频器在谐波及噪声的抑制上难度要大，但由于采取了有效的控制手段，最终达到了电磁兼容的目的，且在实际使用中也得到了很好的验证。

为了降低噪声及谐波干扰，改进型采煤机主要采取了如下措施。

①在1 140 V进线侧加入进线电抗器，电抗器放置于电控箱内，位于1 140 V电源与变频器之间，它有效增加了电源阻抗，阻碍了变频器产生的谐波分量沿电路回馈电源，并能吸收由其他设备引发的浪涌电压和主电源的尖峰电压。它不但有效阻碍了来自电网的干扰，而且减少了变频器自身谐波对电网的影响。

②采用直流电抗器及输出电抗器，有效抑制谐波电流。直流电抗器可有效抑制直流脉动；由于变频器采用正弦脉冲宽度调制技术，输出为一系列方波构成的正弦波，含有丰富的谐波成分，采用输出电抗器有效抑制谐波分量，并且可补偿线路分布电容对变频器的影响。

③在内部布线上采用屏蔽电缆，并使控制电缆屏蔽层一端接地，另一端进高频电容接地；不同的模拟信号独立走线，采用各自的屏蔽层，以减少线间耦合；交、直流电压信号线使用不同的电缆槽，有效抑制了噪声干扰。在内部线路上，采用不同的滤波器对干扰信号进行抑制。

3 使用情况

改进型采煤机从2007年12月起在同煤集团晋华宫矿9#层8210工作面使用。该面面长165 m，走向长 1 500 m；煤层厚度 1.3 m～1.6 m，平均厚度1.4 m，平均倾角8°，煤质硬度f=4，赋存稳定，局部有10 cm～20 cm中砂岩夹石（f=5～6）；直接顶为f=5～6的页岩，厚度1.5 m；老顶为f=6～7的中砂岩，厚度20 m；直接底为f=6～7的中砂岩。主要配套设备包括SGZ764/400型刮板输送机和ZYB4400/8.5/18型液压支架。机组使用初期，变频调速系统因参数选用不当曾一度影响生产，参数调整后运行平稳。2008年4月28日该工作面开采结束，累计生产原煤45万t，期间最高日产7 566 t，最高月产12万t，整机状况良好。

经实际使用和生产考核我们认为，该机型的成功改进，尤其是1 140 V机载变频器在该采煤机的成功应用，就电牵引系统而言，在一定时期，必将成为薄煤层采煤机的发展方向，为薄煤层综采工作面的高产高效开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

韩军峰，男，1971年出生，1993年毕业于阳泉煤炭专科学校（煤矿机电专业），现在大同煤矿集团公司机电管理处工作，工程师。

2009-11-26

2009-12-17