备的可靠性、稳定性和适应性。
(4)整机设计和制造充分运用现代设计中的数字智能技术,整体结构得到优化。整机性能测试技术的研究使露采设备对现场遇到的各种恶劣条件具有良好的适应性;
(5)对大型、特大型复杂传动零部件加工工艺的研究,有效提高这类零部件的加工精度,提升我省大型、特大型矿山设备加工制造能力。
(6)与传统露天开采工艺相比,大型露天煤矿综合连续开采技术无需爆破和破碎,实现安全、绿色、低成本开采。
2.3技术路线 1.3.1研究方法
采用产学研结合开发方式,成立项目研究开发小组,对国内外使用和制造露天煤矿装备的单位和生产厂家进行考查、调研、收集资料,对收集到的国内外先进的机型性能、结构、特点及主要技术参数进行详细的综合分析、比较,在广泛吸取各种机型优点的基础上,研制开发适合大型露天煤矿综合连续开采的成套技术和装备,使该项目达到国内外领先水平。
1.3.2试验方法及技术路线 (1)调研;
(2)确定大型露天煤矿综合连续开采技术及成套装备项目方案。 (3)剥离、采煤、运输等设备的设计、制造和工艺配套工作 ; (4)工业性试验;
(5)项目的技术总结和设备完善工作; (6)项目鉴定和验收;
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(7)产品定型,进行规模生产。 3.装备的智能功能
大型露天煤矿综合连续开采配套设备包括:露天采煤机、自移式转载机、皮带机系统(包括移臵式皮带机、卸料车和固定皮带长廊)、排料机。这些设备均符合露天煤矿开采大型化、连续化和智能化的发展趋势。设备研制的重点和难点以及装备的智能功能主要表现在:
(1)露天采煤机
图16 露天采煤机设计重难点
? 工作机构设计与功能实现
工作机构是露天采煤机的主要功能部件,工作机构设计的优劣将直接影响露天采煤机的工作效率与整机性能。因此,工作机构设计与功能实现是露天采煤机的工作重点。
? 露天采煤机寿命与可靠性
露天矿场自然环境恶劣,粉尘煤尘大,温度起伏较大。在这样的恶劣工况下,露天采煤机要保证其工作可靠性,且各功能部件要满足经济范围内的寿命要求。
? 远程监测与故障自诊断
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露天采煤机是大型露天煤矿综合连续开采配套设备的核心主机,因此一定要保证工作的连续和整机的可靠。需对露天采煤机进行远程监测,使其具备故障自诊断功能,保证成套装备的工作。
(2)自移式转载机
图17 自移式转载机设计重难点
? 卸料臂和受料臂结构设计与优化
卸料臂和受料臂是自移式转载机实现其功能的主要构件。在进行卸料臂和受料臂结构设计时,考虑到其体积重量庞大,因此以模块化设计为主。同时考虑方便维修,在卸料臂和受料臂上需设臵行走通廊。卸料臂和受料臂工作时有变幅需求,这也是卸料臂和受料臂设计的重难点之一。
? 履带行走装臵及回转装臵设计
自移式转载机由于工作要求,需要不断变换工作位臵和工作姿态,因此需要设计良好的履带行走装臵和回转装臵。履带行走装臵的转弯性能和回转装臵的回转平稳性是设计工作的重难点。
? 大型设备制造工艺与检测系统
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自移式转载机满足现代矿山设备大型化的发展趋势,属于大型设备。大型设备模块化的设计制造和安装、制造工艺和检测系统也是工作的重难点。
(3)皮带机系统
图18 皮带机系统重难点
? 带式输送机动态监测技术
长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测,它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范,设计中对输送带使用了很高的安全系数(一般取n=10左右),与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体,长距离带式输送机其输送带对驱动装臵的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程,而不能简单地用刚体力学来解释和计算。
? 可靠的可控软起动技术与功率均衡技术
长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动,必须采用软起动方式来降低输送机制动张力,特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击,软起动时应有分时慢速起动;还要控制输送机起动加速度0.3~0.1 m/s2,解决
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承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象,减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差,各驱动点的功率会出现不均衡,一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故,因此,各电机之间的功率平衡应加以控制,并提高平衡精度。
? 自动纠偏装臵
在皮带运行过程中由于设备制造、安装及皮带带宽方向物料分布不均等原因难免会出现皮带跑偏现象,跑偏严重时可直接导致皮带损坏而使设备工作瘫痪。普通低速带式输送机一般都设有手动张紧装臵,该装臵兼有一定的纠偏作用,但实时性较差,且效果欠佳,尤其是对于高速运行的皮带跑偏现象几乎束手无策。
(4)排料机
图19 排料机设计重难点
? 堆料臂架的设计
堆料臂架是堆料机的重要钢结构部件,通常悬臂式堆料机的堆料臂架铰接在堆料机上部,堆料臂架上面安装这带式输送机。堆料机的堆料臂架结构较大、
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