矿井提升机国内外研究现状和发展趋势

在煤矿行业,作为矿山开采的关键设备,矿井提升设备的重要性不言而喻。当下,矿井生产对“现代化”的要求日益严格,而依托于不断进步的科学技术,学界对提升机工作特性的分析日渐深入


在煤矿行业,作为矿山开采的关键设备,矿井提升设备的重要性不言而喻。当下,矿井生产对“现代化”的要求日益严格,而依托于不断进步的科学技术,学界对提升机工作特性的分析日渐深入和全面,随着各种新工艺、新技术,特别是微电脑、模拟、微电子等各类技术的引进,其拖动控制系统、设备步入了全新的发展阶段。

1、国外发展研究现状

纵观煤矿业的发展现状不难发现,作为矿井运输的必不可少的媒介,自在欧美发达国家发轫后,矿井提升机短时间内即已在煤炭业得到了普遍推广。此后,由于迅速更新的科技的推动,在电气控制、机械两大部分,国外矿井提升机均经历了从量变到质变的过程。问世之初,减速器传动卷筒系统,是电动机传动提升机的主要工具,经过漫长的演进过程,诞生了直接由直流电动机悬臂、直流慢速电动机传动的提升机。同步电机调速时代的正式到来,以德国西门子公司于二十世纪70年代对“交-直-交”变频机制(矢量控制)的探讨为标志。与此同时,在提升机控制方面,西方发达国家已实现了PLC可编程控制器的应用,并于80年代早期,实现了计算机的引用,此后,提升机的稳定性、安全性、自动化水平,均提升到了一个新的高度。

在多个方面,特别是调速性能、稳定性、安全性等上,矿井提升机均提出了严格的要求。正因如此,在某种意义上,某个国家或地区控制技术水平的高低,可通过提升机电控系统技术水平的高低得到直观的体现。

2、当前国内发展状况

从矿井提升机拖动方式上看,现阶段中国应用最广泛的主要包括下述两种:

(1)交流拖动

在当下的中国,此种提升机拖动方式占据着主流地位。在调速方面,串联电阻的应用占比达七成左右,通常涉及多绳、单绳两大类别,且方法多以对转差率S进行调整为主,只有个别提升机选择串级调速法。

(2)直流拖动

F-D、SCR-D,是当前我国我国使用此拖动方式的两大提升机系统,其中,D、SCR、F分别指代直流电动机机组、直流发电机、晶闸管。现就国内发展趋势,对矿井提升机进行展开介绍:

1.就效率而言,大功率变频调速电控提升机创造了98%的佳绩,并成为国家有关研究单位、高校的重点研究对象;

2.自主研发的大型直流提升机及电控系统,目前已日趋完善,并迅速在更大范围内普及;

3.在提升机电控系统的设计方面,可编程序控制器受到了高度重视。

在从技术层面,对交流提升机继电-接触器电控系统加以完善的过程中,由于自身的独特优势,如无需维护、易于实现继电逻辑、不易受干扰、较高的稳定性等,可编程序控制器表现出较高的适用性。故引起了诸多韩城矿务局、焦作矿务局等诸多机构和组织的密切关注,同时,在改良TKD电控系统的实践中,运用可编程序控制器的成功经验,有力地验证了可编程序控制器在此领域的强大优势。由于在我国,交流提升系统大部分采取继电控制方法,在未来很长一段时间内,其技术提升方向均在于此。