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基本信息
- 項目名稱：
- WC80Y型分體式連采設(shè)備快速搬運車
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 國內(nèi)國際的大型連采設(shè)備在上下井以及在礦井下倒面時都依靠連采設(shè)備自身的驅(qū)動去完成，嚴(yán)重地耽誤了工作的效率，急需滿足井下巷道要求的重載無軌輪式運輸裝備。燕山大學(xué)和江蘇天明機械集團合作研制WC80Y型分體式連采設(shè)備快速搬運車是國內(nèi)首臺煤礦巷道運輸連采設(shè)備等大型采煤設(shè)備的重要運輸工具，能夠在狹窄、多塵、潮濕等巷道現(xiàn)場環(huán)境下工作。
- 詳細介紹：
- 本作品采用供能車和平板車分體柔性連接的設(shè)計方案。針對分體運輸車的工作要求，采用全液壓傳動及計算機和總線網(wǎng)絡(luò)控制的數(shù)字化液壓比例前后協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，還開發(fā)應(yīng)用了管路防爆閥，這些技術(shù)極大的改善了操作人員的工作環(huán)境，提高了車輛使用的安全性；使整車的無級調(diào)速范圍寬，起步、調(diào)速及換向柔和、迅速，沖擊小，節(jié)能高效，極大的增強了運輸車的行駛轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向靈活性，安全性也得到了提高。通過采用開環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)和閉環(huán)系統(tǒng)控制，能夠容易的實現(xiàn)速差轉(zhuǎn)向、多模式轉(zhuǎn)向等作業(yè)要求。而且分體運輸車在運輸條件較好的情況下具有單人駕駛的功能，達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平，這為新一代巷道運輸機械的發(fā)展提供了技術(shù)思路。 實踐證明，國內(nèi)首臺分體式連采設(shè)備快速搬運車，整體性能非常優(yōu)良，且極大提高了礦井機械的技術(shù)水平，并為采礦行業(yè)節(jié)省了大量資金，帶來了巨大經(jīng)濟效益，并為國家創(chuàng)造大量利稅。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計、發(fā)明目的：大型采煤設(shè)備輔助運輸一直是制約礦井生產(chǎn)向高產(chǎn)高效邁進的瓶頸。針對目前國內(nèi)還沒有連續(xù)采煤機及其成套設(shè)備專用運輸設(shè)備，國外的產(chǎn)品也由于成本過高以及因其為履帶式結(jié)構(gòu)所導(dǎo)致工作環(huán)境不適宜等原因而沒有進口的問題，設(shè)計開發(fā)了分體式連采機快速搬運車。 基本思路：根據(jù)連采設(shè)備快速搬運車的功能：使煤礦連采設(shè)備快速地上下井，考慮到巷道內(nèi)空間狹小及井上地理環(huán)境的實際情況，研制了適于在巷道內(nèi)行駛的分體式超低運輸平臺。 創(chuàng)新點：針對巷道內(nèi)空間狹小的情況和連采相關(guān)設(shè)備的特點，提出了供能車和平板車分體柔性連接的設(shè)計方案，兩車均采用液壓驅(qū)動系統(tǒng)和獨立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。兩個駕駛員分別操作前平板車的方式來解決井下復(fù)雜條件下的轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)問題和障礙規(guī)避問題。開發(fā)了基于低貨臺和小輪胎的平板車獨立轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)形式、兩車電液聯(lián)合轉(zhuǎn)向模式、液壓驅(qū)動、液壓懸掛、全液壓制動等。 技術(shù)關(guān)鍵：分體式連采設(shè)備搬運車的驅(qū)動、轉(zhuǎn)向、懸掛和支腿等操作均采用電液比例控制。驅(qū)動的控制系統(tǒng)采用閉式液壓回路。轉(zhuǎn)向、懸掛和支腿的控制系統(tǒng)采用閉芯式負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)緊湊，可控性好，節(jié)能。電氣控制系統(tǒng)采用基于CAN總線的PLC控制系統(tǒng)。 主要技術(shù)指標(biāo)：供能車尺寸4.45m×2.5m×2m；2軸線；平板車平臺尺寸6m×3m×0.75m；額定載重量80T；4軸線；重載速度6Km/h，空載速度10Km/h；爬坡能力15%；平板車運行模式：直行、斜行、八字轉(zhuǎn)向、半八字轉(zhuǎn)向；最大轉(zhuǎn)向角度α=±45°；最小轉(zhuǎn)彎半徑R≥7m。
科學(xué)性、先進性
- 該分體式連采設(shè)備快速搬運車系機電液一體化的現(xiàn)代化煤礦機械運輸設(shè)備，采用液壓驅(qū)動、液壓懸掛、液壓轉(zhuǎn)向和全液壓制動技術(shù)，操作均采用電液比例控制，由專用的控制器控制驅(qū)動、轉(zhuǎn)向、懸掛的升降和調(diào)平，具有直行、斜行、八字轉(zhuǎn)向、半八字轉(zhuǎn)向等多種運動模式，整車靈活，無滑移行駛，可以在狹窄的巷道內(nèi)執(zhí)行工作。本作品為超低貨臺，必要時還可小范圍調(diào)節(jié)，可以線控操作，駕駛?cè)藛T可在車上，亦可隨行。視野開闊，方便觀察。整車的操控采用基于CAN總線的微電遙控操作，工作狀態(tài)顯示在液晶屏幕上，對整車實施控制，實現(xiàn)各種動作。根據(jù)現(xiàn)場的防爆要求，微電系統(tǒng)控制柜采用隔爆控制柜。遙控器以及所有接線盒均采用防爆型。以上防爆措施能有效滿足現(xiàn)場防爆要求。該搬運車滿足煤礦工作需要，為我國經(jīng)濟建設(shè)節(jié)省大量資金，所作研究工作具有重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品于2009年12月完成驗收工作，設(shè)備功能均已實現(xiàn)，各項技術(shù)指標(biāo)均達到要求。 “煤礦用連采設(shè)備搬運車”產(chǎn)品榮獲2010年度江蘇省優(yōu)秀新產(chǎn)品。
作品所處階段
- 該作品已處于小批量生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 與企業(yè)簽訂技術(shù)開發(fā)協(xié)議
作品可展示的形式
- 實物、圖紙、圖片、錄像
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 分體式連采設(shè)備快速搬運車可以馱運煤礦連采設(shè)備快速地上下井以及將其快速運至新的工作面。 本作品為機電液一體化的現(xiàn)代化煤礦機械運輸設(shè)備，車架、懸掛等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件均經(jīng)過了可靠性設(shè)計和有限元校核；超低貨臺，必要時還可小范圍調(diào)節(jié)，滿足巷道空間狹小的要求；分體式柔性連接，電液聯(lián)合轉(zhuǎn)向，減小了轉(zhuǎn)彎半徑；基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)，保證了整車運行動作的協(xié)調(diào)可靠；管路設(shè)計采用了管路防爆閥，保證了即使在管路爆裂的情況下，懸掛系統(tǒng)仍能正常工作，極大提高了運輸過程的安全性。 運輸最大重量80T、登車后距巷道壁面最狹窄處有一定距離的煤礦機械。 本作品采用了供能車和平板車分體柔性連接的設(shè)計方案、基于低貨臺和小輪胎的平板車獨立轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)形式、兩車電液聯(lián)合轉(zhuǎn)向模式、液壓驅(qū)動技術(shù)、液壓懸掛技術(shù)、全液壓制動技術(shù)等，產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先。 據(jù)不完全統(tǒng)計，WC80Y型分體運輸車每年可以為中國神華集團神東煤礦節(jié)省資金1億元以上，同時又可為企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟效益，為國家創(chuàng)造大量利稅。
同類課題研究水平概述
- 國煤礦無軌輔助運輸機械化起步較晚。大部分煤礦的輔助運輸系統(tǒng)仍然相當(dāng)落后，基本上仍停留在20世紀(jì)五六十年代水平，很多還在延用無極繩、小絞車、小蓄電池機車等多段分散的傳統(tǒng)輔助運輸方式。這種傳統(tǒng)的運輸方式運輸環(huán)節(jié)繁瑣、人員利用率低、安全性差。輔助運輸方式的落后同我國煤礦生產(chǎn)中的現(xiàn)代化采掘設(shè)備形成了鮮明對比。20世紀(jì)90年代左右，國內(nèi)的一些大型煤炭企業(yè)開始引進國外先進的無軌輔助運輸裝備，其中，大同煤礦集團、潞安礦業(yè)集團漳村礦、神華集團神東礦區(qū)、兗礦集團濟三礦等先后引進了幾個國家的成套設(shè)備，這些先進設(shè)備的投入使用并配合先進的輔巷多通道回撤工藝，極大地提升了工作效率。 根據(jù)有關(guān)文獻報道，到90年代初期，國外己有65%以上煤礦采用了先進的無軌輔助運輸設(shè)備。在美國、英國、德國、南非、澳大利亞、加拿大這些采煤技術(shù)先進的國家中，無軌輔助運輸車輛的應(yīng)用己經(jīng)非常廣泛。目前，國外具備批量生產(chǎn)能力的無軌車輛制造廠家大概有幾十家。其中例如澳大利亞約翰芬雷工程有限公司，英國艾姆科公司、美國朗艾道公司公司、美國瓦格那公司、南非博得公司等都是世界著名的生產(chǎn)廠商，它們的產(chǎn)品在品種和規(guī)格上發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，產(chǎn)品大多采用了當(dāng)代最新的汽車技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)等最新成果。如工業(yè)機器人技術(shù)，實時監(jiān)控技術(shù)，GPS等先進技術(shù)的應(yīng)用，使得國外的無軌輔助運輸設(shè)備不論是動力性能、經(jīng)濟性能,還是運輸生產(chǎn)率和效率都有較大的提高,能很好地滿足煤礦的運輸要求。國外的無軌輔助運輸設(shè)備研究正朝著多機型、多功能、高效、低污染、高安全性的方向發(fā)展。 煤炭科學(xué)研究總院太原分院1992年開始先后研制了兩大類型8種無軌輔助運輸車輛，如:TY6/20FB型井下防爆低污染客貨兩用膠輪車，TY3061FB型汽車改裝型自卸膠輪車，W8型井下懸掛式膠輪車等。充礦集團常州科研所在2000年研制出了2臺WCQ-3型輕型載貨膠輪車，2002年改型研制出了2臺3t級載貨膠輪車，同年又開始進行汽車改裝型膠輪車的研制，隨后又推出了一些列國產(chǎn)膠輪車。另外，北京礦冶研究總院，北京科技大學(xué)等科研院所也結(jié)合自身技術(shù)優(yōu)勢，這幾年在運人、載貨、客貨兩用以及汽車改裝等諸多國產(chǎn)無軌運輸設(shè)備研究中取得了很大的進展。 本作品是機電液一體化的現(xiàn)代化井下巷道重載特種車輛設(shè)備，這是我國首臺采礦用連采設(shè)備專用搬運車，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
