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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- WC80Y型分體式連采設(shè)備快速搬運(yùn)車(chē)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作B類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 國(guó)內(nèi)國(guó)際的大型連采設(shè)備在上下井以及在礦井下倒面時(shí)都依靠連采設(shè)備自身的驅(qū)動(dòng)去完成，嚴(yán)重地耽誤了工作的效率，急需滿(mǎn)足井下巷道要求的重載無(wú)軌輪式運(yùn)輸裝備。我團(tuán)隊(duì)和某公司合作研制的WC80Y型分體式連采設(shè)備快速搬運(yùn)車(chē)是國(guó)內(nèi)首臺(tái)煤礦巷道運(yùn)輸連采設(shè)備等大型采煤設(shè)備的運(yùn)輸工具，能夠在狹窄、多塵、潮濕等巷道現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下工作。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品采用供能車(chē)和平板車(chē)分體柔性連接的設(shè)計(jì)方案。針對(duì)分體運(yùn)輸車(chē)的工作要求，采用全液壓傳動(dòng)及計(jì)算機(jī)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(kāi)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(chē)輛使用的安全性；使整車(chē)的無(wú)級(jí)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(qiáng)了運(yùn)輸車(chē)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(guò)采用開(kāi)環(huán)參數(shù)調(diào)節(jié)和閉環(huán)系統(tǒng)控制，能夠容易的實(shí)現(xiàn)速差轉(zhuǎn)向、多模式轉(zhuǎn)向等作業(yè)要求。而且分體運(yùn)輸車(chē)在運(yùn)輸條件較好的情況下具有單人駕駛的功能，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，這為新一代巷道運(yùn)輸機(jī)械的發(fā)展提供了技術(shù)思路。實(shí)踐證明，國(guó)內(nèi)首臺(tái)分體式連采設(shè)備快速搬運(yùn)車(chē)，整體性能非常優(yōu)良，且極大提高了礦井機(jī)械的技術(shù)水平，并為采礦行業(yè)節(jié)省了大量資金，帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)效益，并為國(guó)家創(chuàng)造大量利稅。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、發(fā)明目的：大型采煤設(shè)備輔助運(yùn)輸一直是制約礦井生產(chǎn)向高產(chǎn)高效邁進(jìn)的瓶頸。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有連續(xù)采煤機(jī)及其成套設(shè)備專(zhuān)用運(yùn)輸設(shè)備，國(guó)外的產(chǎn)品也由于成本過(guò)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(méi)有進(jìn)口的問(wèn)題，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了分體式連采機(jī)快速搬運(yùn)車(chē)?；舅悸罚焊鶕?jù)連采設(shè)備快速搬運(yùn)車(chē)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(shí)際情況，研制了適于在巷道內(nèi)行駛的分體式超低運(yùn)輸平臺(tái)。創(chuàng)新點(diǎn)：針對(duì)巷道內(nèi)空間狹小的情況和連采相關(guān)設(shè)備的特點(diǎn)，提出了供能車(chē)和平板車(chē)分體柔性連接的設(shè)計(jì)方案，兩車(chē)均采用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和獨(dú)立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。兩個(gè)駕駛員分別操作前平板車(chē)的方式來(lái)解決井下復(fù)雜條件下的轉(zhuǎn)向協(xié)調(diào)問(wèn)題和障礙規(guī)避問(wèn)題。開(kāi)發(fā)了基于低貨臺(tái)和小輪胎的平板車(chē)獨(dú)立轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)形式、兩車(chē)電液聯(lián)合轉(zhuǎn)向模式、液壓驅(qū)動(dòng)、液壓懸掛、全液壓制動(dòng)等。技術(shù)關(guān)鍵：分體式連采設(shè)備搬運(yùn)車(chē)的驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸掛和支腿等操作均采用電液比例控制。驅(qū)動(dòng)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(chē)尺寸4.45m×2.5m×2m；2軸線；平板車(chē)平臺(tái)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(chē)運(yùn)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(jìn)性
- 該分體式連采設(shè)備快速搬運(yùn)車(chē)系機(jī)電液一體化的現(xiàn)代化煤礦機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備，采用液壓驅(qū)動(dòng)、液壓懸掛、液壓轉(zhuǎn)向和全液壓制動(dòng)技術(shù)，操作均采用電液比例控制，由專(zhuān)用的控制器控制驅(qū)動(dòng)、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(yùn)動(dòng)模式，整車(chē)靈活，無(wú)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(tái)，必要時(shí)還可小范圍調(diào)節(jié)，可以線控操作，駕駛?cè)藛T可在車(chē)上，亦可隨行。視野開(kāi)闊，方便觀察。整車(chē)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(duì)整車(chē)實(shí)施控制，實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)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(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)防爆要求。該搬運(yùn)車(chē)滿(mǎn)足煤礦工作需要，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品于2009年12月完成驗(yàn)收工作，設(shè)備功能均已實(shí)現(xiàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到要求。 “煤礦用連采設(shè)備搬運(yùn)車(chē)”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(kāi)發(fā)協(xié)議
作品可展示的形式
- 實(shí)物、圖紙、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 分體式連采設(shè)備快速搬運(yùn)車(chē)可以馱運(yùn)煤礦連采設(shè)備快速地上下井以及將其快速運(yùn)至新的工作面。本作品為機(jī)電液一體化的現(xiàn)代化煤礦機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備，車(chē)架、懸掛等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)件均經(jīng)過(guò)了可靠性設(shè)計(jì)和有限元校核；超低貨臺(tái)，必要時(shí)還可小范圍調(diào)節(jié)，滿(mǎn)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(chǎng)總線的控制系統(tǒng)，保證了整車(chē)運(yùn)行動(dòng)作的協(xié)調(diào)可靠；管路設(shè)計(jì)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(yùn)輸過(guò)程的安全性。 運(yùn)輸最大重量80T、登車(chē)后距巷道壁面最狹窄處有一定距離的煤礦機(jī)械。本作品采用了供能車(chē)和平板車(chē)分體柔性連接的設(shè)計(jì)方案、基于低貨臺(tái)和小輪胎的平板車(chē)獨(dú)立轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)形式、兩車(chē)電液聯(lián)合轉(zhuǎn)向模式、液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)、液壓懸掛技術(shù)、全液壓制動(dòng)技術(shù)等，產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)先。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，WC80Y型分體運(yùn)輸車(chē)每年可以為中國(guó)神華集團(tuán)神東煤礦節(jié)省資金1億元以上，同時(shí)又可為企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益，為國(guó)家創(chuàng)造大量利稅。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 我國(guó)煤礦無(wú)軌輔助運(yùn)輸機(jī)械化起步較晚。大部分煤礦的輔助運(yùn)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(wú)極繩、小絞車(chē)、小蓄電池機(jī)車(chē)等多段分散的傳統(tǒng)輔助運(yùn)輸方式。這種傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式運(yùn)輸環(huán)節(jié)繁瑣、人員利用率低、安全性差。輔助運(yùn)輸方式的落后同我國(guó)煤礦生產(chǎn)中的現(xiàn)代化采掘設(shè)備形成了鮮明對(duì)比。20世紀(jì)90年代左右，國(guó)內(nèi)的一些大型煤炭企業(yè)開(kāi)始引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的無(wú)軌輔助運(yùn)輸裝備，其中，大同煤礦集團(tuán)、潞安礦業(yè)集團(tuán)漳村礦、神華集團(tuán)神東礦區(qū)、兗礦集團(tuán)濟(jì)三礦等先后引進(jìn)了幾個(gè)國(guó)家的成套設(shè)備，這些先進(jìn)設(shè)備的投入使用并配合先進(jìn)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(xiàn)報(bào)道，到90年代初期，國(guó)外己有65%以上煤礦采用了先進(jìn)的無(wú)軌輔助運(yùn)輸設(shè)備。在美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、南非、澳大利亞、加拿大這些采煤技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家中，無(wú)軌輔助運(yùn)輸車(chē)輛的應(yīng)用己經(jīng)非常廣泛。目前，國(guó)外具備批量生產(chǎn)能力的無(wú)軌車(chē)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(guó)艾姆科公司、美國(guó)朗艾道公司公司、美國(guó)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)某墒欤a(chǎn)品大多采用了當(dāng)代最新的汽車(chē)技術(shù)、控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等最新成果。如工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)，GPS等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，使得國(guó)外的無(wú)軌輔助運(yùn)輸設(shè)備不論是動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能,還是運(yùn)輸生產(chǎn)率和效率都有較大的提高,能很好地滿(mǎn)足煤礦的運(yùn)輸要求。國(guó)外的無(wú)軌輔助運(yùn)輸設(shè)備研究正朝著多機(jī)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(kāi)始先后研制了兩大類(lèi)型8種無(wú)軌輔助運(yùn)輸車(chē)輛，如:TY6/20FB型井下防爆低污染客貨兩用膠輪車(chē)，TY3061FB型汽車(chē)改裝型自卸膠輪車(chē)，W8型井下懸掛式膠輪車(chē)等。充礦集團(tuán)常州科研所在2000年研制出了2臺(tái)WCQ-3型輕型載貨膠輪車(chē)，2002年改型研制出了2臺(tái)3t級(jí)載貨膠輪車(chē)，同年又開(kāi)始進(jìn)行汽車(chē)改裝型膠輪車(chē)的研制，隨后又推出了一些列國(guó)產(chǎn)膠輪車(chē)。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(shì)，這幾年在運(yùn)人、載貨、客貨兩用以及汽車(chē)改裝等諸多國(guó)產(chǎn)無(wú)軌運(yùn)輸設(shè)備研究中取得了很大的進(jìn)展。本作品是機(jī)電液一體化的現(xiàn)代化井下巷道重載特種車(chē)輛設(shè)備，這是我國(guó)首臺(tái)采礦用連采設(shè)備專(zhuān)用搬運(yùn)車(chē)，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
