科技成果

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成果名称: 中厚煤层高可靠性智能采煤机研发与应用

成果登记号: 9612023Y2225

第一完成单位: 西安煤矿机械有限公司

联 系 人: 邓娟

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新装备

技术领域: 先进制造

应用行业: 采矿业

学科分类: 采矿机械(440.6010)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 杨会武,赵书斐,赵友军,杨征,赵亦辉,史仁贵,薛晓强,王亮,梁旭,梁茂昭,乔永力,刘锋,刘朕中,李瑞春,党亚歌,刘庚,陈小龙,李健,彭小强,薛智国,许辉,张浩涯,李波,桓磊,卜庆辉,姜述栋,张亮,田鹏涛,张维林,蒋峰,罗骁,杨帆,张宏帅,李涛,邓娟,陈晓旭,王先龙,乔禹宁,刘磊,高家伟,李龙杰

成果简介:

  煤炭作为我国主体能源,要按照绿色低碳的方向发展。在“双碳目标”背景下,煤炭工业需要在全面落实能源安全的基础上,充分发挥能源体系中稳定器和压舱石的作用,适应煤炭消费需求的不确定性。当前,我国煤层赋存条件的复杂化导致煤矿发展不平衡,如何实现中厚煤层资源的安全、高效和高产,是亟须解决的问题。同时,特厚煤层依托厚度优势实现了年产千万吨,但2~3m中厚煤层在我国分布广泛,其赋存条件的天然劣势导致无法实现产量提高、效率提升的目标。国内现有采煤装备无法满足中厚煤层工作面安全、可靠、高效、智能的生产需求。西安煤矿机械有限公司、陕西小保当矿业有限公司协同开发了《中厚煤层高可靠性智能采煤机研发应用》,研制出适用2~3m中厚煤层的高可靠性智能采煤机,具有先进性、创新性、可扩展性等特点。

(1)研制了2~3m中厚煤层高可靠性智能系列采煤机。提出了截割系统与牵引系统最优匹配设计方法,设计高效强力截割系统及快速牵引系统。

(2)开发了斜面式机身、扁平拉联接结构,降低了机身高度,增加了过煤空间,实现最大化紧凑设计提高了采煤机采高的适应性;研发了高强度摇臂及行星减速器等关键零部件材料加工工艺,提高了采煤机可靠性。

(3)发明了分布式冷却方法,解决了大功率摇臂散热难题,基于传动系统热平衡精细化算法,在摇臂高速区安装铜滚压花纹冷却器组,使润滑油与冷却器直接接触,提高热交换效率,降低摇臂温度,且能单独拆装更换,无需解体摇架,维护方便;开发了双液压调高系统,提高了摇臂控制的灵活性和可靠性,左右摇臂可同时动作,解决机头尾进刀效率低下难题、优化油缸参数设计,提高失稳安全系数、采用双联结构齿轮泵,提高泵高压工作能力、设计大容积油箱,降低液压系统温度,提高元器件使用寿命

(4)研发了多参量协同柔性保护智能控制系统,通过多态融合控制,实现了自适应截割控制,提高了采煤机的运行效率,采用多总线智能互联技术架构,提高采煤机电气与控制系统的可靠性,满足综采工作面连续高强度生产的需求

依据上述创新内容,共授权发明专利6件,实用新型专利7件。本项目实现了2~3米中厚煤层高效智能工作面高可靠采煤装备的稳定运行,在陕西小保当矿业有限公司应用,累计生产原煤760万吨,创收37.892亿元,经济效益显著。截止2022年底,累计售出整机3台,为生产单位增加产值5305万元。