神东SL1000艾柯夫煤机.doc
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前言
人类历史在煤矿井下采用机械开采方式进行的机械综合采煤工艺可以追溯到20世纪初叶。
在德国著名的鲁尔工业区腹地波鸿市成立于1864年的德国艾柯夫机械制造和铸造兄弟有限公司研制的世界第一台链式机械牵引割煤机于1914年在欧洲井下投入使用，正式开启了机械化综合采煤的先河。
从此艾柯夫公司以其卓越的产品奠定了全球范围内各个时期滚筒采煤机技术的领先地位。
随着科技的发展与技术的进步，艾柯夫公司于1950年制造出第一台液压牵引的滚筒式综合采煤机。
1976年艾柯夫又率先生产出全球第一台直流电牵引双滚筒采煤机，且第一次将截割电机装在摇臂里，实现了真正意义上的现代化滚筒采煤机。
1990年艾柯夫研制出第一台现代化高功率电牵引双滚筒采煤机SL300。
迄今为止艾柯夫公司出产的双滚筒变频交流电牵引采煤机系列SL300，SL500，SL750，SL900，SL1000被广泛用于世界包括北美，欧洲，亚洲，澳洲和非洲许多国家的煤矿及钾盐等矿物质的井下开采。
同时艾柯夫煤机在中国市场的国外采煤机领域占有率也遥遥领先。
目前在陕煤集团神南产业发展公司使用的是当今世界采高最大装备最先进的SL1000,7.1米采高交流电牵引双滚筒采煤机。
它既装备了现代化的LED-ＣＡＮ显示器和小型便携式带可调屏幕显示器的遥控器，更装备有4个机载摄像头以实现采煤工作面无人值守的采煤机远程智能化控制。
无论任何设备及仪器，产品自身的制造质量固然重要，但更重要的在于设备操作检修人员的正确操作使用以及精心维护和保养。
正确的操作保养维护是使设备正常运行发辉其全部功效的根本保障。
1、安全须知
1.1一般说明
1注意贴在采煤机身上的危险说明、安全说明、操作说明和维护说明，这些说明必须完整且字迹清晰。
2对操作说明书中涉及到的事故防范、工作安全、环境保护方面的一般法律和其他强制性的法律及法规要求应予以遵守并执行.
采煤机使用单位应该提供足够的灭火器和急救箱。
注意火灾报警和灭火方法的可能行。
针对国家对防爆设备应用方面的安装条例和法规应无一例外予以遵守。
对采煤机设备内部涉及隔、防爆整体性的维护说明和补充规定应予以严格遵守。
1.2人员
委以在采煤机上工作的人员必须熟悉操作说明，尤其是第1章“安全”。
这一条同样适用于临时从事采煤机工作的人员，如更换截齿或者进行维修的工作人员。
为了安全，工作人员应将长发束紧、服装应紧凑合身、不应配带首饰如戒指等，以避免因卷入设备中而受伤害。
任何从事采煤机工作和操作人员都必须达到法律规定的最小许可年龄！
应聘用经过培训或者技术熟练的人员，明确操作、安装、维护和检修人员的职责！
应明确采煤机司机的责任，并授权他有权拒绝其他人违背安全的指令！
正在接受培训的和参加短期培训课程的人员应在有经验的人员的监督下才允许在采煤机上或机旁工作！
必须配带法规规定的或操作说明书中要求的个人保护装置。
采煤机操作人员应确保未经授权的人员不得在采煤机旁工作。
1.3启动、操作、维护和检修
使用单位有义务使采煤机总保持在无故障的情况下运转。
采煤机只能在安装了机械制动装置的运输机上使用，
应确保采煤机工作地点及其周围环境整洁，并定期进行检查。
采煤机只能在防护装置都完好下运转
在检修或维修期间拆卸安全设备或者拆卸已不能使用的安全设备时必须严格按照该说明手册中的程序。
在检修或维修后应立即重新安装安全设备并确保其可以正常使用。
采煤机的操作应遵守使用国的安全和事故预防规程。
只有在：
-所有的保护设备
-所有紧急控制设备
-所有采煤机喷雾系统
都齐全并能够正常工作，才能操作采煤机。
在操作采煤机前，必须检查所有保护装置，紧急控制设备，采煤机喷雾系统。
在开始工作前，熟悉自己的位置和工作环境。
工作环境包括工作范围内的障碍。
在启动采煤机前，操作人员必须确保在采煤机和运输机工作范围没有人员停留。
必须放弃任何有违规定的工作方式！
放弃任何影响采煤机稳定性的工作方式！
出现功能故障时，立即停止采煤机，并确保采煤机不会未经许可而被启动！
立即让人排除故障！
每班至少对采煤机检查一次，看有无外表明显的损伤和缺陷。
如果出现这种情况，立即停机并确保采煤机不会未经许可而被启动！
注意启动警报、警报显示内容和控制显示。
根据“操作”章节中相关的说明启动和停止采煤机。
采煤机旁或者采煤机的运行方式出现了与安全相关的变化，立即停止采煤机并向主管部门或者主管人员报告事故情况！
在采煤机运行时不得关闭降尘系统。
也不允许拆除降尘系统。
必须遵守操作说明中标注的例行检查和维护的周期。
根据需要确保检修或者修理的空间范围！
在煤壁侧工作时，要对顶板和工作面进行保护。
对采煤机进行检修与修理时必须使用与采煤机相适应的工具。
在对采煤机进行特别维护或者维修前通知操作人员！
指定监督人员！
采煤机靠电运行。
如果不是根据安全和专业的要求使用、操作和修理采煤机，会产生严重伤害和/或者致命的伤害。
在对采煤机进行维护、检修和修理前，采煤机断开主隔离开关，并确保采煤机在此期间不会再次被启动！
维护、检修和修理工作只允许在无电压的情况下进行。
在对采煤机进行维护、检修和修理前，确保采煤机在斜坡不滑动！
在更换截齿和在滚筒上进行所有其它工作时，截割电机和截割滚筒之间的离合器必须断开。
在液压部件附近工作时必须确保摇臂不会因意外而下降。
1.4滚筒采煤机维护和检修安全说明
为了避免人员在维护和检修时受到伤害，除了应遵守下列安全说明外，还应遵守执行工作安全规程和事故防范规章制度。
在对采煤机进行维护、检查或检修时，应采取下列措施：
1. 采煤机开关柜上相关的所有电源开关和断路器必须断开。
2. 采煤机开关柜上相关的所有电源开关和断路器必须处于断开位置（打开状）。
3. 必须确保采煤机开关柜上相关的所有电源开关和断路器的操作把手贴挂上适当的警示标签，以便采煤机断电后可重新通电。
4. 在采煤机进行维护其间，电源闭锁钥匙必须由相关责任人放入保险箱内。
5. 在相关责任管理人未确认1-4项完工前，该工作区域不应交付使用。
只有当检修工作完工或危险区域处理措施结束后采煤机方能通电重新启动。
相关责任管理人应事先确认，取消上述1-5项工作中确定的要求对有关人员不会构成伤害。
因瓦斯浓度超标而跳闸时，采煤机在跳闸原因排除前不应重新启动。
采煤机重新启动必须经授权的相关人员许可后方可进行。
工作于采煤机电控设备时,对其进行安装和使用必须遵守上述1-5项工作原则。
2概述
2.1机器说明
2.1.1用途
采煤机的任务是截割煤、盐矿、矿石、其它矿物质及其夹矸。
采煤机可进行双向截割。
根据截割滚筒的直径和采煤机的安装高度，采煤机可以用于截割不同硬度的矿层。
2.1.2主要部件
采煤机由以下部件组成
1 截割单元
2 牵引部和链轮箱
3 电气单元
以下对这些组件进行说明。
详细内容可以参阅备件图册和备件清单。
2.1.3采煤机的技术规格
频率
功率
[kW]
电压
[V]
频率
（Hz）
截割电机
2x1000
3300
50
牵引电机（发动机功率）
2x150
690
0–120
泵电机（液压泵）
2x45
690
50
破碎机电机
1x200
3300
50
装机总功率
2590
转速
截割滚筒
29,6min-1
总重量
包括截割滚筒
约173t
工作面供水量
流量
[l/min]
压力
[bar]
温度
[°C]
水量
约430
水的压力（进水）
40-100
冷却水进水温度
最大30
使用条件
最大倾角
横向
＋5，-9
纵向
<+6°不带制动闸
>+6°带制动闸
最大+9°
在这种条件下可以稳固地使用采煤机。
G在较大的横向倾角下应对液压油箱和牵引减速箱的透气采取特殊的预防措施。
同时应注意牵引减速器的油位，机器的磨损情况，机器的牵引速度。
2.2连接条件
2.2.1电气连接条件
电气供应和相关条件
供应电压
3300VAC
主频率
50Hz
最大允许电压变化
+10%/-20%
（启动时）
+10%/-10%
（运行中）
最大允许频率变化
±2%
（瞬时）
±1%
（持续）
谐波
根据EN60204
电压不平衡
根据EN60204
电压中断
根据EN60204
电压下降
根据EN60204
用于未来有可能在电气装配上进行改动以便扩展电源供应的说明
物理环境和操作条件
电磁环境
井下采煤区
环境温度范围
0°C–35°C
（使用）
空气湿度
+95%
振动
5g,10-500Hz
振幅0.15mm
冲击
30g大于18ms
运输和存放
-5°C–+50°C
（运输）
-20°C–+50°C
（存放）
供应电源
额定电压（V）
3300VAC
通过保险可中断的最大短路电流
50kA
电源供应的接地方式
主隔离
电源断开装置
负荷中心
必须的,可锁的
煤机上可锁的隔离开关
有,
锁在供货范围内
设备保护
供应电缆的过流保护
过流触发器和短路触发器的设置是通过相应的电源计算。
为此须注意所用的主电缆的直径
EMV极限值
带线的HF-干扰发射器的极限值根据EN61800-3在0.8到5MHZ之间并且峰值根据BB22442可超过29dB.
要注意，连接到此电路的电器元件有足够的HF-抗干扰性。
如果需要，使用者需要在3.3kV连接处提供适用的去除干扰设备
附件
煤机主电缆所用的插座
Victor5M500
C088596
500A/3x240²/1先导+2ST
附属接头
Victor5M500
C088595
500A/3x240²/1先导+2ST
用使用者的电子设备进行调节
使用者必须确保，运输机停止信号通过某种方式被采煤机接收。
通过此信号可以避免刮板运输机在复位在采煤机上的运输机停止键时启动。
2.2.2机械连接条件
机械参数
电缆拉力监测设备
在采煤机组装电缆和电缆夹是应检查电缆拉力监测设备的正常功能。
水供应
连接到工作面水供应系统
流量
约430
l/min
压力
100
bar
最大温度
30
°C
额定宽度
40
DN
截割系统配有喷嘴并打开
油供应
所有主部件充油到工作水平
牵引力和牵引速度
下图说明牵引力和牵引速度关系：
牵引箱速比i=81.9、链轮箱速比14/19/19/41-10。
.
牵引力和牵引速度受诸多因素的影响，比如截割阻力、工作面的坡度、截割深度。
因此有可能出现这样的情况：
实际可以达到的最大牵引速度和标注的牵引速度有差异。
主要外形尺寸
1电控箱
2电牵引箱
3链轮箱
4截割单元
5滚筒
6拉杆
7托缆装置
8破碎机
A卧底量
B采高
支腿外伸状态支腿内缩状态
1 截割滚筒
2 滑靴
3 运输机
4 导向靴
5 齿轨座
6 齿轨
7 运输机挡煤板
8 顶护板
2.3主要部件和技术参数
2.3.1电气单元
在电控箱壳体三个可以抽拉的箱体内装有电器组件：
1 牵引控制箱TC
2 牵引控制箱TC（保护变频器和液压电机）
3 高压箱HV（保险3.3kV）
4 高压箱HV（控制保险3.3kV）
5 低压箱LV（控制）
6 供电电缆连接3.3kV（插头和插座）
7 连接箱
8 连接箱“i”
电气单元标识
电气单元的技术参数
主电缆
电压
3.3
KV+10%-20%
频率
50
Hz
煤机额定电流
500
A
截割电机输出电缆
电压
3,3
kV
频率
50
Hz
截面（电机电缆）
3x70
mm²
电机额定电流
206.6
A
牵引电机输出电缆
电压
0-690
V
频率
0-120
Hz
截面（电机电缆）
3x70
mm²
电机额定电流
175
A
泵电机输出电缆
电压
690
V
频率
50
Hz
截面（电机电缆）
3x16
mm²
电机额定电流
48
A
破碎机输出电缆
电压
3,3
kV
频率
50
Hz
截面（电机电缆）
25
mm²
电机额定电流
45.7
A
外围条件
温度范围
（工作温度）
0至+40
°C
冷却水
最大操作压力
35
bar
冷却水最小流量
19
l/min
冷却水最高温度
（进水温度）
30
°C
2.3.2带链轮箱的牵引部
牵引系统的组成部件：
1 牵引箱体
2 牵引齿轮箱
3 牵引电机
牵引箱体包括液压和水路系统的元件
4 液压驱动系统
5液压过滤系统
6水分配
7液压阀系统
采煤机的截割摇臂是靠铸在牵引箱上的的联机耳来支撑的。
牵引部两个箱体是靠液压螺杆来连接的。
牵引部
采煤机由设有行星齿轮箱的牵引部沿工作面拖动。
牵引箱中的电机将动力通过一组齿轮和一级行星减速传递到链轮箱中的驱动轮。
编码器用于控制交流电机的速度。
在链轮箱中设置了一级齿轮减速。
液压系统
液压系统
负责升降摇臂
负责升降破碎机
负责升降煤壁侧机身（调斜）
负责升降保护盖板
驱动注油设备
水路系统
水路系统负责冷却截割电机、牵引电机、液压泵电机、破碎机电机、液压油和电控箱内变频器
冷却摇臂内的液压油和油
滚筒喷雾降尘
链轮箱行走部的技术参数
牵引电机
型号
交流防爆水冷电机
功率
150 kW
转速
60Hz
1800min-1
电压
690 V
电流
175 A
最小冷却水量
10 l/min
工作压力（最大）
35bar
重量
850 kg
转速发生器
电压
+10….+30V/DC
最大频率
50 kHz
每转脉冲/
128
泵电机
型号
交流防爆水冷电机
功率
45
kW
频率
50
Hz
转速
1460
min-1
电压
690
V
电流
46
A
冷却水量（最少）
8
l/min
最大工作电压
35
bar
重量
350
kg
液压泵
型号
齿轮泵
每转排量
88.5
cm³/U
流量
123
l/min
转速
1460
min-1
最大压力
275
bar
重量
29
kg
牵引部齿轮传动系统
1剪切轴 3 编码器
2牵引电机 4 从动轴
齿轮
齿数
模数
[mm]
转速传动比i=81.9
[min-1]
60Hz
120Hz
z1
24
4,5
1800
3600
z2
54
4,5
800
1600
z3
19
5,0
800
1600
z4
58
5,0
262
524
z5
22
6,0
262
524
z6
53
6,0
109
218
z7
21
5,0
109
218
z8
30
5,0
61
121
z9
83
5,0
0
0
驱动轮转速（nA）=
22.0
43.9
链轮箱传动图
齿轨轮Z
Tr
驱动轮Z
Ar
中间轮Z
Zr1
传动轮Z
Vr
中间轮Z
Zr2
齿轮
齿数
模数[mm]
转速传动比i=2.93
[min-1]
zAn
14
20
22,0
43,9
zZR1
19
20
16,2
32,3
zZR2
19
20
16,2
32,3
zVr
41
20
7,5
15,0
zTr
10
54.75
7,5
15,0
液压油箱的技术参数
液压油箱
油箱:
容积
约160l
液压油
HLP100
（通过管路连接至液压泵吸入侧）
过滤:
吸滤器
过滤精度
100µm
透气:
过滤精度
3µm
油箱的注油
通过O连接插口
油位控制
通过油位显示和电子油位测量
温度测量
电子温度传感器
水分配系统的参数技术
水分配系统
进水口:
-过滤器
1个双向回冲带关闭设施的过滤器
100
µm
-压力保障
1个安全阀
120
bar
冷却水:
-减压
1个减压阀
30
bar
-压力保障
1个安全阀
35
bar
-流量测量
1个流量测量器
0-250
l/min
-流量检测
2个流量监测器
0–50
l/min
3个流量监测器
0-25
l/min
-水分配
4个流量控制阀
24
I/min
2个流量控制阀
32
l/min
2个流量控制阀
45
l/min
水喷雾:
-压力检测
2个压力监测器
0-160
bar
-流量检测
2个流量监测器
0-300
l/min
-水分配
2个球阀
NG25
液压控制系统技术参数
液压控制系统
左右
控制单元：
2x三向控制
电控，本质安全控制
通径
18
安全阀
调定压力
250
bar
压力过滤器：
过滤精度
10
µm
旁通管
∆p=7
bar
安全阀
调定压力
280
bar
检测压差
通过一个可调电子和光学的开关检测压差设置为
∆p=7
bar
回流过滤器：
过滤精度
10
µm
旁通管
∆p=3.5
bar
检测压差
通过一个可调电子开关检测压差设置为
∆p=2.5
bar
2.3.3截割单元
截割单元的组件有
1 滚筒摇臂
2 截割电机
3 摇臂托架
4 带剪切轴的操作离合器
5 截割滚筒
截割摇臂中的截割电机将动力通过两级正齿轮传动和一个双级行星减速器传递到滚筒。
冷却水通过摇臂内上下位置冷却管冷却油液，并通过行星减速器的中心水管冷却行星减速箱，而后从滚筒上喷出降尘。
挡煤板翻转液压马达安装在摇臂上。
在马达和小齿轮的联轴套上设有扭矩槽，在过载时断裂起保护作用。
联轴套是易损件。
摇臂与连接架通过液压螺杆联接。
截割单元的技术参数
截割电机
型号
交流防爆水冷电机
功率
1000
kW
频率
50
Hz
转速
1492
min-1
电压
3.3
kV
电流
206.6
A
最低冷却水量
40
l/min
工作压力（最大）
35
bar
重量
3450
kg
摇臂
长度
3717
mm
行星齿轮箱
1000
mm
齿轮传动比
i=50.43
重量（不包括截割电机）大约
11636
kg
滚筒
滚筒直径Æ
3500
mm
滚筒转速
29.6
min-1
摇臂传动图
1滚筒 4 截割电机
2减速齿轮 5 开关离合器
3剪切轴
齿轮
齿数
模数
[mm]
转速i=50,43
[min-1]
z1
31
7,5
1492
z2
41
7,5
1127
z3
41
7,5
1127
z4
28
8,5
1127
z5
39
8,5
809
z6
38
8,5
831
z7
39
8,5
809
z8
40
8,5
789
z9
39
8,5
809
z10
22
6,5
809
z11
45
6,5
331
z12
113
6,5
0
z13
26
9,0
132
z14
31
9,0
86
Z15
90
9,0
0
滚筒转数（nA）=
29,6
2.3.4破碎机
破碎机主要包括以下部件：
1 支撑臂
2 电机
3 推移油缸
4 破碎机悬挂
5 滚筒
6 盖板
7 支座
破碎机安装在采煤机靠机尾侧，用于破碎输送机上过煤口处的大块煤，以确保过煤口通畅。
安装在行星减速机中的剪切销起机械保护作用。
破碎电机通过一级行星传动将动力传送到滚筒。
破碎机的技术数据
驱动电机
类型
三相电机，隔爆，水冷
功率
200 kW
频率
50 Hz
转速
741 min-1
电压
3300 V
电流
45.7 A
最小冷却水量
20 l/min
重量约
1400 kg
油缸
类型
D225/110-745
行程
155
mm
工作压力
250
bar
测试压力
活塞腔
325
bar
活塞杆腔
325
bar
重量
270
kg
破碎机传动图
1 滚筒
2破碎电机
齿轮
齿数
模数
[mm]
传动比为i=5.05时的转速
[min-1]
z1
22
5
741
z2
33
5
396
z3
89
5
0
滚筒转速（nA）=
146.9
2.3.1采煤机底托架
采煤机底托架由以下部件组成:
1 带连接板的液压油缸
2 平滑靴
3 支腿
3a箱体
3b机身水平油缸和连接板
3c支杆
3d支柱
3e摆座
4 转接器
5 护板
6固定杆
技术参数
摇臂液压油缸
型号
D390/180-1955
冲程
995
mm
工作压力
250
bar
试验压力
活塞前腔
300
bar
活塞杆腔
400
bar
重量
2100
kg
机身水平油缸
型号
D240/120-1090
冲程
564
mm
工作压力
250
bar
试验压力:
活塞前腔
300
bar
活塞杆腔
300
升级会员 