摘要：采煤机是一种拥有多种特性的大型机械，其内部结构比较复杂，而且其一般都是在比较恶劣的环境中工作的。如果在工作的过程中突然出现了故障问题，那么整个采煤工作都会受到重大影响，甚至会因此不得不停止所有工作，造成极大的经济损失。随着该机械的不断升级改造，其拥有的功能也逐渐增多，其内部结构也越来越纷繁复杂，随之导致故障的原因也变得多种多样，这在很大程度上影响了整个工作的进程。

关键词：煤矿机电；采煤机牵引部；自动调速；工作效率

1、采煤机牵引部的自动调速机理

采煤机的工作原理：通过机械本身自带的牵引设备沿着刮板运输机使机械可以自由行动，使机械可以轻易到达指定工作地点。同时它还使用了驱动滚筒帮助煤落入指定区域和输送机装煤。采煤机的自动调速功能简单来说，是指它可以根据工作时的电动机功率的多少和牵引力的变化情况自动变换比较合适的牵引速度，以此保证采煤机可以正常运转，避免了采煤机发生过载的现象。

2、牵引部的强化设计

2.1提高牵引部的应用范围

为了能够很好地保证负载数据保持稳定，要充分利用电牵引采煤机的工作效能，在遇到各种问题的时候，使其载荷数据都可以处在电机额定功率的附近。我们还应该根据不一样的地质环境选择比较适合的传动比，通过这种办法保证获得比较理想的牵引速度。为了很好地达到这种效果，我们可以把齿轮D、E的齿数进行变换处理，使其可以在多种环境条件下依然能够发挥自己的功效，取得较好的产出量。

2.2提高零部件的质量

因为外牵引部位的齿轮转动速度比较慢，它需要承受比较大的牵引力和扭矩，齿轮呈现出开式转动的现象。我们在设计的时候可以加大齿轮的有效啮合宽度，让它有足够的能力去承受各种冲击力量。同时，我们还可以适当增加轴承的尺寸，增强它抵抗冲击的能力，进而减少运转中的磨损，增加它的使用寿命。

2.3减少工厂内部工人的劳动总量

外牵引的盖板原先是整体式的结构，但是因为工人需要在井下面进行工作，而且井下能够供工人活动的空间是比较小的，从而使滑靴和驱动链轮特别容易受到磨损。为了更好地拆分它，设计者将盖板设计成了由三块组合而成的分体式盖板，这样既可以方便检修，又比较节省力气。

2.4加大机械的制动力

为了能够很好地延伸电牵引采煤机的使用范围，增强它的适应能力，避免出现在突然停机的状态下因为设备重力超过机械所能够负载的限额所造成的下滑溜车，必须重新安排专业的工作人员对制动器进行设计与修理。因此，我们可以增加机械里面的内外摩擦片的数量，通过这种方法增加机械里面的摩擦力，这在一定程度上能够很好地提高摩擦片烧结合金的品质，从而大大增强了机械的制动能力。

2.5加强对牵引部的工艺研究

在以前我们基本上都是采用的链轮Q的齿形，而这种齿形是由很多段的圆弧按照一定的顺序连接在一起而形成的，但是这种工艺一般都会使衔接的部位特别容易出现凹凸不平的现象，表面不光滑，工人在对其进行安装的时候还特别容易因为其粗糙的表面而受伤。但是现在完全不用担心这个问题了，这主要是因为我们现在可以通过使用计算机帮助我们更好地对其进行设计，通过计算机系统技术我们可以把齿形变成等距的坐标点，然后再通过模拟的方式把这些坐标点按照设计好的顺序一一连接在一起，这样设计制作出来的齿轮表面就会变得特别光滑整洁，与以往制作出来的齿轮完全不同，这样也更有利于工人对其进行接下来的加工工作；我们还可以对它的热处理工艺进行进一步改进，把里面的芯部位的坚硬程度提高到HB270～300，使其表面的淬火坚硬程度可以高达HRC48～55，使其硬化层面可以达到9～12mm，这样制作出来的齿轮会比以往更加耐磨，也不容易出现齿轮坏掉的情况，这在一定程度上能够延长齿轮的寿命，增强了这种类型的齿轮在市场上的竞争能力，为企业赢得更好的利润空间。

3、采煤机恒功率自动控制系统分析

在电牵引采煤机恒功率控制中，我们首先需要给控制器输入可以比照参考的功率范围，然后经过控制器的精准分析得出结论，从而对变频器发送控制电压的指令。在开采的过程中，如果遇到了比较硬的煤壁，负载传感器可以把截割电机发送过来的负载电流数据经过多次处理，然后再把处理的结果直接发送给控制器，让控制器参照之前输入的功率进行细致的对比工作，然后再给出比较适当的调节电压值。

牵引部的控制系统采用了功率闭环调节，其功率调节器的恒定值是P*，以此为截割电机的额定功率，但是从实际操作中所收集到的P才是截割电机的真实功率，这是通过截割电机的功率传感器所收集到的真实信息。从理论上，我们可以轻松看出该值与牵引速度是呈正比的。其中速度环、转矩环、磁链环、逆变器共同构成了交流电机变频调速系统。我们一般都是把速度给设计为n*，这是通过截割电机的功率调节器APR的输出量提供的，改变速度定值n*，便可以顺势改变交流电机的运转速度。逆变器当中的直流电源是由PWM整流器提供的，这种整流器的能量流动具有双向性的特点。针对这种情况，我们完全可以使交流电机在四个象限中进行日常工作，以此满足采煤机遇到比较大的倾斜煤层时的电牵引技术需求。如果当采煤机遇到处于硬与软之间的煤层时，那么它工作的实际功率P就会与额定功率一样。但是，如果当它遇到比较软的煤层时，滚筒受到来自煤截层的阻力F就会比较小，那么所需要的能量也会在一定程度上有所减少，其实际操作中的功率p就会比额定功率p*小。在这个时候，功率调节器就会发挥自己的功能，向下一个环节发送调节指令，让n*增大，同时需要经过变频调速系统迫使牵引电机的运转速度增快，然后再通过牵引部的传动系统对采煤机牵引速度提出要求，使Vq在原有的基础之上有所提高，从而增加截割电机的输出功率P，直到它与额定功率一样。当采煤的时候，遇上了比较硬的煤层时，截割电机的实际操作功率P会远远大于额定功率，在这种情况下，功率调节器一般都会主动使n*变小，然后再经过变频调速系统的处理，使牵引电机的运转速度有所下跌。牵引速度一旦下跌，实际运转的功率P也会随之下降，直到它与额定功率一致。

参考文献：

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