CN103821513A

CN103821513A - 一种掘进机

Info

Publication number: CN103821513A
Application number: CN201410038007.2A
Authority: CN
Inventors: 谷晓黎; 王颖; 易定忠
Original assignee: Sany Heavy Equipment Co Ltd
Current assignee: Sany Heavy Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-01-26
Filing date: 2014-01-26
Publication date: 2014-05-28

Abstract

本发明提出一种掘进机，该掘进机包括驱动星轮的星轮驱动装置和驱动第一运输机的第一运输驱动装置，星轮驱动装置为星轮电机；第一运输驱动装置为第一运输电机；其中，掘进机内还设置有电源、第一控制回路和第二控制回路；星轮电机连接所述第一控制回路，并通过第一控制回路电连接电源；第一运输电机连接第二控制回路，并通过第二控制回路电连接所述电源。通过将驱动星轮的液压驱动更换为星轮电机驱动，并且配合驱动刮板机的第一运输机驱动更换为第一运输电机驱动，使掘进机的星轮和刮板机传动效率大大提高，而且减少了液压驱动，从而可大幅度减少泵站的容量，降低空载耗能，减小油箱体积。

Description

一种掘进机

技术领域

本发明涉及一种煤矿机械，特别涉及一种掘进机。

背景技术

目前，掘进机是一种能够完成截割、装载、转载煤岩，并能自己行走，具有喷雾灭尘等功能的巷道掘进联合机组。悬臂式掘进机是我国煤矿井下生产中应用最广泛的巷道掘进机械装备。

现阶段绝大多数悬臂式掘进机装载、行走及各部件运转动作多以液压传动为主，由于巷道掘进时，煤岩等负载情况大多不确定，致使掘进机运行的效率时高时低。

掘进机的装载星轮、第一运输机及整机行走运转驱动基本以液压传动为主，而且煤矿井下工况复杂，设备实际负载率不确定，系统效率低下；其他使用电能的部件功率因数低，运行效率低、且发热量大，对煤矿电网影响较大。

针对现有的掘进机工况复杂，系统效率低等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种节能减排，系统效率高的掘进机。

本发明提供一种掘进机，包括驱动星轮的星轮驱动装置和驱动第一运输机的第一运输驱动装置，

所述星轮驱动装置为星轮电机；

所述第一运输驱动装置为第一运输电机；其中，

所述掘进机内还设置有电源、第一控制回路和第二控制回路；所述星轮电机连接所述第一控制回路，并通过所述第一控制回路连接所述电源；

所述第一运输电机电连接所述第二控制回路，并通过所述第二控制回路电连接所述电源。

进一步地，所述星轮电机为第一永磁同步电机。

进一步地，所述第一运输电机为第二永磁同步电机。

进一步地，所述掘进机还包括驱动其截割部的截割电机；以及驱动油泵的油泵电机；

所述掘进机还包括电连接所述电源的第三控制回路、第四控制回路；

所述截割电机连接所述第三控制回路，并通过所述第三控制回路电连接所述电源；

所述油泵电机连接所述第四控制回路，并通过所述第四控制回路电连接所述电源。

进一步地，所述截割电机为第三永磁同步电机。

进一步地，所述油泵电机为第四永磁同步电机。

进一步地，所述第三永磁同步电机连接所述第三控制回路，并通过所述第三控制回路电连接所述电源。

进一步地，所述第四永磁同步电机连接所述第四控制回路，并通过所述第四控制回路电连接所述电源。

进一步地，所述第一永磁同步电机电连接所述第一控制回路，并通过所述第一控制回路电连接所述电源。

进一步地，所述第二永磁同步电机连接所述第二控制回路，并通过所述第一控制回路电连接所述电源。

与现有技术相比本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种掘进机，包括驱动星轮的星轮驱动装置和驱动第一运输机的第一运输驱动装置，星轮驱动装置为星轮电机；第一运输驱动装置为第一运输电机；其中，掘进机内还设置有电源、第一控制回路和第二控制回路；星轮电机电连接所述第一控制回路，并通过第一控制回路连接电源；第一运输电机连接第二控制回路，并通过第二控制回路连接所述电源。通过将驱动星轮的液压驱动更换为星轮电机驱动，并且配合驱动刮板机的第一运输驱动更换为第一运输电机驱动，使掘进机的星轮和刮板机传动效率大大提高，而且减少了液压驱动，从而可大幅度减少泵站的容量，降低空载耗能，减小油箱体积。

而且本发明还将原有的驱动截割头的截割电机更换为第三永磁同步电机，进一步提高了截割头的传动效率，以及将油泵电机更换为第四永磁同步地电机，提高了油泵的传动效率

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1所示为本发明实施例具体的结构示意图；

图2所示为本发明实施例电路原理框图。

附图标记说明：

1、掘进机；2、星轮电机；3、第一运输电机；4、截割电机；5、油泵电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于现有的掘进机的装载星轮、第一运输机及整机行走运转驱动动作多以液压传动为主，由于井下工况复杂，设备在开采巷道时，负载的大小无法进行判断，存在时高时低的状况，这样一来就会造成掘进机驱动系统效率的变化，造成能耗的损失，致使白白浪费了很多的能耗。本发明通过将装载星轮的驱动装置设置为星轮电机驱动，以及将第一运输机的第一运输驱动装置设置为第一运输电机驱动，通过改变掘进机的电液驱动配比，提升了传动效率。

本发明实施例提供一种掘进机，如图1和图2所示，具体包括驱动星轮的星轮驱动装置和驱动第一运输机的第一运输驱动装置，星轮驱动装置为星轮电机2；第一运输驱动装置为第一运输电机3；其中，掘进机1内还设置有电源、第一控制回路和第二控制回路；星轮电机2连接所述第一控制回路，并通过所述第一控制回路电连接所述电源；第一运输电机3连接第二控制回路，并通过第二控制回路电连接电源。通过第一控制回路控制星轮电机2，通过第二控制回路控制第一运输电机3。

将原液压系统驱动的第一运输机和星轮改为电机驱动，让液压系统只起到驱动行走、截割部、铲板部和后支撑部的液压油缸，大幅度的减少泵站容量和液压传动的使用部分，不仅可以减少泵站的空载功耗，又提升了系统的传动效率。

优选的，如图1所示，星轮电机2为第一永磁同步电机；第一运输电机3为第二永磁同步电机。第一永磁同步电机有两个，分别布置在星轮底部的铲板内，驱动连接星轮，并电连接第一控制回路，第一控制回路电连接电源，通过第一控制回路控制第一永磁同步电机的转动，进而控制星轮的转动。第二永磁同步电机布置在第一运输机尾部，驱动连接第一运输机的刮板，并电连接第二控制回路，第二控制回路电连接电源，通过第二控制回路控制第二永磁同步电机的转动，进而控制第一运输机。

另外，如图1和图2所示，该掘进机1还包括驱动其截割部的截割电机4；以及驱动油泵的油泵电机5；掘进机1还包括电连接电源的第三控制回路、第四控制回路；截割电机4电连接第三控制回路，并通过第三控制回路电连接电源；油泵电机5电连接所述第四控制回路，并通过所述第四控制回路电连接所述电源。通过第三控制回路控制截割电机，通过第四控制回路控制油泵电机。

优选的，如图2所示，该截割电机4为第三永磁同步电机；油泵电机5为第四永磁同步电机。第三永磁同步电机驱动连接掘进机1的截割部，并电连接第三控制回路，通过第三控制回路电连接电源；第四永磁同步电机电驱动连接油泵，并电连接第四控制回路，通过第四控制回路电连接电源。通过将截割电机4设置为永磁同步电机，进一步大幅度提升系统工作效率，实现节能降耗，减少发热量，降低对煤矿电网的影响。

本发明实施例的工作原理为，如图1和图2所示，液压系统的传动效率较电气传动低，而且液压系统要求的使用条件较为苛刻，这样将原液压系统驱动的第一运输机和星轮的液压驱动改为电机驱动，让液压系统只起到驱动行走、截割部、铲板部和后支撑部的液压油缸，大幅度的减少泵站容量和液压传动的使用部分，这样一来，不仅可以减少了泵站的空载功耗，同时又提升了系统的传动效率。

在将掘进机关键驱动部件更换为电动机提升效率后，由于现有掘进机上的三项异步电动机功率曲线特性，在低负载率情况下，异步电动机的效率会明显下降很多，致使电动机的效率也不能满足节能降耗的要求，因此，我们将使用永磁同步电机来替代目前掘进机内的三相异步电动机，永磁同步电机的功率曲线不仅在高载荷下较异步电机效率提升明显，而且在低载荷下的效率更为明显，并且永磁电机的过载性能也较为优越，这样一来，无论掘进机是在空载状态下还是在满载状态下甚至是过载条件下都能输出高效率，实现真正的节能降耗。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种掘进机，包括驱动星轮的星轮驱动装置和驱动第一运输机的第一运输驱动装置，其特征在于，

所述星轮驱动装置为星轮电机（2）；

所述第一运输驱动装置为第一运输电机（3）；其中，

所述掘进机（1）内还设置有电源、第一控制回路和第二控制回路；所述星轮电机（2）连接所述第一控制回路，并通过所述第一控制回路电连接所述电源；

所述第一运输电机（3）连接所述第二控制回路，并通过所述第二控制回路电连接所述电源。

2.根据权利要求1所述的掘进机，其特征在于，所述星轮电机（2）为第一永磁同步电机。

3.根据权利要求1所述的掘进机，其特征在于，所述第一运输电机（3）为第二永磁同步电机。

4.根据权利要求1-3任一项所述的掘进机，其特征在于，所述掘进机（1）还包括驱动其截割部的截割电机（4）；以及驱动油泵的油泵电机（5）；

所述掘进机（1）还包括连接所述电源的第三控制回路、第四控制回路；

所述截割电机（4）连接所述第三控制回路，并通过所述第三控制回路电连接所述电源；

所述油泵电机（5）连接所述第四控制回路，并通过所述第四控制回路电连接所述电源。

5.根据权利要求4所述的掘进机，其特征在于，所述截割电机（4）为第三永磁同步电机。

6.根据权利要求4所述的掘进机，其特征在于，所述油泵电机（5）为第四永磁同步电机。

7.根据权利要求5所述的掘进机，其特征在于，所述第三永磁同步电机连接所述第三控制回路，并通过所述第三控制回路电连接所述电源。

8.根据权利要求6所述的掘进机，其特征在于，所述第四永磁同步电机连接所述第四控制回路，并通过所述第四控制回路电连接所述电源。

9.根据权利要求2所述的掘进机，其特征在于，所述第一永磁同步电机连接所述第一控制回路，并通过所述第一控制回路电连接所述电源。

10.根据权利要求3所述的掘进机，其特征在于，所述第二永磁同步电机连接所述第二控制回路，并通过所述第一控制回路电连接所述电源。