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1、精选优质文档-倾情为你奉上毕业设计（论文）题目综采机电气控制部分设计 专 业 年 级： XXXXXXX 学 生 学 号： XXXXXX 学 生 姓 名： XXX 指 导 教 师： XXX 永城职业学院矿业工程系2O12 年 10月 20 日专心-专注-专业 毕业设计（论文）任务书年级专业 XXXXXXXXX 学生学号XXXXXXXXXX 学生姓名 XXX 一、设计（论文）题目：综采机电气控制部分设计 二、 设计（论文）任务与要求三、设计（论文）时间： XXXX 年X 月 XX日至 XXXX 年 XX 月 XX日指导教师 （签名）主管院长(系主任) （签名）毕业设计（论文）评定书年级专业 XXX
2、XXX 学生学号 XXXXXXXXX学生姓名 XXXX一、 设计（论文）题目： 综采机电气控制部分设计 二、 设计（论文）共 42 页，附图 16 张三、 审阅意见及评语 根据学院教学管理的有关规定，同意（不同意）该生参加毕业答辩 指导教师 （签名） 职 称 工作单位 附4：决议 毕业设计（论文）答辩委员会（小组）决议年级专业 XXXXXXX学生学号 XXXXXXXXX 学生姓名 XXX 该生 年 月 日进行毕业设计（论文）答辩 设计（论文）题目： 综采机电气控制部分设计 答辩委员会：主任委员（组长） 委 员（成员）答辩学生向答辩委员会（小组）提交如下资料：设计说明书 设计图纸 指导教师评阅意
3、见 根据学生所提供的毕业设计材料和指导教师意见摘要煤炭是我国的基础能源,在我国煤炭资源分布中,薄煤层(煤层厚度小于1.2米)资源丰富且分布广泛,约占总可采储量的20%。但是由于地质条件复杂,开采环境恶劣,一直没能广泛推广综合机械化采煤技术,导致开采效率低下,安全隐患严重。采煤机作为综合机械化采煤技术的核心设备之一,研究推广针对于薄煤层这种特殊开采环境的采煤机,有助于提高薄煤层开采效率,减少井下危险区工人数量,有效降低安全事故的发生。 本文研究的课题来自于2006年国家科技支撑计划“煤炭资源高效采掘关键技术与装备研发”项目中的“薄煤层高效开采机电一体化关键技术”(项目编号:2006BAB16B0
4、3)。为了应对极薄煤层下限开采高度为0.8m的项目要求,采煤机机身高度仅为0.6m,在保证机械强度和矿用防爆要求的情况下,实际电气控制腔体的内部净高仅为22cm,安装空间十分狭小。同时机体重量轻,煤层夹矸严重,薄煤层采煤机电控系统的设计还需要适当考虑械振动的影响。目前国内使用的PLC或者工控机技术的采煤机控制系统,体积较大、功能简单、扩展性能差、安装走线繁琐、并且几乎没有抗振动性能。无论是从电气性能还是机械安装的角度均无法满足极薄煤层采煤机的性能要求,为此,需要研究开发一套专用的电气控制系统。 在详细分析了极薄煤层采煤机电气控制系统需求的基础上,结合了现代电子技术和工业控制先进技术,并且充分考
5、虑后续技术发展的要求,研究实现了这套全新的电控系统。论文主要进行了以下三个方面的研究和实现工作: 1.提出了采用分布式总线结构,将控制系统划分为若干模块,以CAN总线进行连接,结构灵活、可扩展性强、可以方便地更替或增加功能模块扩展采煤机性能。 2.首次在采煤机控制领域使用ARM芯片控制技术,同时部分模块使用了性能优异的DSP控制器作为核心。结合ARM和DSP技术,为日后实现无人工作面、故障自诊断等,奠定了强大的硬件平台。实现了新兴电子技术和控制技术与传统工业控制设备的融合,大幅提升了薄煤层采煤机电控系统的性能。 3.针对极薄煤层采煤机特殊的工作环境,在抗电磁干扰、抗机械振动、耐潮防爆等方面,分
6、别从电气设计和机械设计的角度采取了多种措施,确保电控系定在采煤机上稳定可靠的运行。 论文还通过该套控制系统性能测试工作,验证了方案的可行性,并对测试结果结果和现场使用情况的反馈进行分析,针对部分设计不足之处提出了具体的改进建议。论文成果对于其它矿用电气控制系统的设计具有一定的参考价值。关键词：采煤机 薄煤层 电气控制系统 CAN总线 大倾角目录 引言随着近年来我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。从去年出台的煤炭行业纲领性文件关于促进煤炭工业健康发展的若干意见，到去年召开的全国煤炭工业科学技术大会，再到近日的国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策，都涉及到发展大型煤炭井下
7、综合采煤设备等内容。有关人士指出，大型煤炭井下综合采煤设备走进人们的视野，这是煤机行业发展的必然趋势。加快发展煤机制造业意义重大我国是世界煤炭第一生产和消费大国。由于我国富煤少油，所以煤炭在我国的一次能源中占有极其重要的地位。近年来，国际油价高企，这在某种程度上更加凸显了我国煤炭资源的战略意义。建设强大的煤炭工业须有强大的煤矿机械制造能力作为后盾。然而，生产技术总体水平落后正在制约着煤炭工业的快速发展。据统计，目前全国采煤机械化程度仅为42%。众多小煤矿仍沿用传统落后的开采方式。为解决这一矛盾，国家提出了加快提升煤炭生产和设备制造技术水平的战略目标。根据“十一五”煤炭行业结构调整的主要目标，到
8、2010年，全国大、中型煤矿采煤机械化程度要分别达到95%和80%以上。据有关专家介绍，大型煤炭井下综合采掘设备等重大专项，主要是面向煤矿高产、高效集约化生产及其配套的设备和技术。包括年产600万1000万吨厚煤层综采成套技术装备研制；年产150万200万吨薄煤层自动化综采成套技术装备研制；年产100万吨以上短壁综采成套技术装备研制；巷道快速综掘成套技术装备研制等。有关业内人士指出，我国发展大型煤炭井下综合采煤设备，不仅是为了解决煤炭行业发展的设备需求，也不仅是间接地为提高我国煤机行业技术水平提供难得的发展机遇，更重要的是，它将为我国重要能源资源开采提供有力保障。制约因素加大综合差距煤机行业的
9、发展并非一帆风顺。在经过多年的低谷期后，虽然近年来市场逐步转暖，但在其自身发展中仍有诸多制约因素。诸如基础技术及基础元器件发展滞后、国产原材料不能满足要求、企业数量多规模小且分散重复、科技开发投入少、技术创新能力弱等。目前，煤机全行业最突出的问题之一就是成套能力薄弱，市场竞争力不强。据了解，改革开放以来，在煤炭专用设备研制和国产化工作上取得了巨大成就。但是，由于体制和机制的制约，在煤炭专用设备研制和国产化工作中，力量主要集中在提高单机的设计制造能力和水平上。因而，煤炭专用设备的系统开发、系统设计、系统成套及系统服务，则显得十分薄弱。同时，由于煤炭装备制造业发展滞后，产品的性能和可靠性难以满足高
10、产、高效矿井要求，导致企业在市场竞争中缺乏竞争力。另据了解，目前国内仅有山西焦煤集团和中国煤炭机械工程装备集团具有综合煤机制造实力。第一章 煤层大薄倾角采煤机的应用与展望1.1薄煤层分布及开采现状我国煤炭储量大且赋存多样化，其中薄与极薄煤层资源丰富，并且分布广泛。在已探明矿区中，842的矿区均有薄煤层分布，资源量约为67Gt，其主要分布在河南、山西、河北、山东、四川、贵州、吉林、辽宁、安徽、内蒙古等省区其中有的矿区薄煤层储量占有相当大的比重，如安徽占72、四川占518、贵州省占372。在全国95个重点煤炭企业(集团)中有80个企业445处矿井都赋存薄煤层，薄煤层可采储量615Gt，约占总可采储
11、量的19。由于受工作面空间的限制，薄煤层一直是井工矿井开采的薄弱环节，设备的能力、安装、检修、操作等均受到很大的限制，煤层生产能力低，单产水平低，巷道掘进率高、接替紧张经济效益差，而对于大倾角薄煤层的开采更是难上加难。受经济效益影响，我国多数矿井对于煤厚小于12m的薄煤层，存在弃之不采的现象，资源损失严重。1.2国内外薄煤层采煤机使用现状目前，国外长壁式薄煤层滚筒采煤机高效开采的主要采煤国有美国、英国、德国，其开采煤层多为08一13m的薄煤层和13一18m较薄煤层，主要使用的采煤机有美国JOY公司的4LS，英国Anderson公司的AM420，AS270，德国Eickhoff公司的EDW-17
12、0LN，EDW300LN，平均日产在50007000t。国内采煤机生产厂家也先后试制薄煤层采煤机，如河北金牛能源股份有限公司的MGNl32316一DW、鸡西煤矿机械厂的MGl32315WD，MGl32320一WD，无锡盛达机械制造公司的MGl 32320一WD等。天地科技股份有限公司上海分公司前身是国家采煤机专业归口单位，行业标准化委员会采煤机分会主持单位，在国内首先研制开发了液压牵引和交流变频电牵引二大系列采煤机，现已有研制成功采煤机23个系列近百种型号。公司从成立之初就致力于薄煤层大倾角采煤机的研制，从2003年第1台薄煤层采煤机MG200456一WD样机在四川华蓥山广能(集团)公司使用成
13、功，到今天为止公司已为四川、贵州、山东、山西、河北、河南、东北等省区30多个局矿的新老客户提供了近50台456系列采煤机，并于2006年3月10日在同煤集团晋华宫矿，创下了同等条件下、单头单面薄煤层13产原煤7362t的全国最高记录(该煤层厚度12。14m，煤层硬度系数f=4、多夹石、多黄铁矿结核)。2004年在MG200456WD型通用非机载两象限变频调速运行系统的基础上派生出非机载能量回馈型四象限运行系统，使适用倾角范围扩大到045。，并在贵州盘江精煤股份有限公司煤层倾角达到38。的情况下，实现平均日产原煤2kt以上。通过多年来对456系列采煤机的使用统计，该机型最佳采煤高度为1217m，在采高14m，工作面长200m时，平均日产30005000t，大倾角工作面平均日产15003000t，开机率在90以上。MG200456QWl3采煤机主要技术参数如下：采高范围1020m，适用倾角045。，总装机功率4555kW，截割功率2 X 200kW，牵引功率225kW，泵站功率55kW，牵引力440220kN，牵引速度0612mmin，截深630800mm
