Результаты производственных исследований надежности горнопроходческих комбайнов избирательного действия

А.С.Носенко, А.А.Домницкий, И.А.Носенко

Шахтинский институт (филиал) ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова

Аннотация: Приведены результаты производственных исследований надежности горнопроходческих комбайнов КП21, производства ОАО «Копейский машиностроительный завод» в условиях шахты «Алмазная» УК «Гуковуголь» при проведении подготовительных выработок сечением до 16 м2 с крепостью вмещающих пород до 7 ед. по шкале проф. М.М.Протодьяконова. С помощью математического аппарата установлены математическое ожидание, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации и т.д.

Ключевые слова: горнопроходческий комбайн избирательного действия, надежность, наработка до отказа.

Проходческий комбайн избирательного КП21 (рис.1) отечественного производства служит для скоростного проведения горных выработок сечением до 30 м, по породам крепостью 7-10 ед. по шкале профессора М.М. Протодьяконова. Применяется, в частности, при строительстве транспортных тоннелей . Отличием рассматриваемой модели от ранее известных, является применение гидравлического привода, что весьма актуально .

В регионе Восточного Донбасса проходческий комбайн КП21 использовался впервые компанией «Гуковуголь» при проведении откаточного штрека № 109, длиной 1200 метров на шахте «Алмазная».

На основании «Методики организации сбора и анализа информации об эксплуатационных качествах горнопроходческого оборудования в условиях Российского Донбасса» Шахтинским институтом (филиалом) ЮРГПУ (НПИ) имени М.И. Платова совместно с ОАО «КМЗ» были проведены производственный исследования по получению информации о его эксплуатации.

Наблюдения проводились 20 месяцев. В отчетный период пройдено 2

выработки длиной 2200 метров, (30 тыс. м) и 1200 метров (17450 м). Темпы проходки составили 252 м/мес. В целом, по комбайну, выявлено 100 отказов.

Рис. 1. - Проходческий комбайн КП21

К наиболее серьезным относятся: отрыв головок болтов крепления фланцев тормозов короны, выход из строя подшипников редукторов нагребающих лап и рабочего органа, излом звезды конвейера, износ листов поворотной части конвейера.

При работе комбайна имела место присечка пород кровли крепостью до 12 ед., что повлияло на ресурс комбайна. Распределение количества отказов за период эксплуатации комбайна показано на диаграмме (рис.2).

В результате анализа полученных данных, определены наработка до отказа, а так же перечень деталей и узлов, оказывающих влияние на надежность комбайна (таблица № 1).

Результаты исследований легли в основу дальнейшего совершенствования горнопроходческих комбайна данного типоразмера. Усилены крепления тормозов режущего органа. Разработана новая конструкция нагребающей части, в которой нагребающие лапы заменены рифлеными дисками. Изменена компоновка редукторов ходовой тележки. Рассматриваются варианты применения комбайна совместно бункером перегружателем .

Рис. 2. - Распределение количества отказов комбайна по частям

Таблица № 1 Показатели надежности комбайна КП21 зав. № 20

Сборочная Вышедший из строя Количество Наработка до

единица узел отказов 3 отказа, м

Рабочий орган Редуктор: подшипник № 2 14000

Тормозные фрикционы 4 7500

Электродвигатель 3 9000

Погрузочный Редуктор:

орган подшипник №7612, 8 6000

вал-шестерня № 0202087,

колесо коническое 2 27500

№ 0202009 2 24000

Подшипник кулисы 1 29000

Конвейер Редуктор:

подшипник №7610 3 9000

Звезда 2ПНБ2.13.86.220-01 2 20000

Цепь скребковая 2 19000

Листы става 6 12000

Ходовая часть Цепь траковая 3 19000

Гидропривод Домкрат телескопа 6 19000

Рукав высокого давления 9 21000

Металлические трубки 5 12000

Гидромотор 1 27000

Полученные статистические параметры использованы для расчета случайных величин наработок до отказа. Условия работы комбайнов приведены в таблице № 2.

Таблица № 2

Условия работы комбайнов КП21

№ п/п Заводской №№ Выработка Период наблюдений, мес. Размеры выработки вчерне/в 2 свету, м Крепость пород, ед.

1 КП-21 Зав. №20 Конвейерный штрек №109 7 15,9/13,5 2 - 5/7

2 КП-21 Зав. №34 Конвейерный штрек №113 20 16,0/15,2 2 - 5/7

Отказы, соответствующие отдельным узлам каждого из исследуемого комбайна приведены на рисунке 3.

Как видно из приведенных диаграмм, значительный объем отказов принадлежит перегружателю и составляет 40 %. Наиболее слабые элементы с точки зрения надежности - валики цепи (80%) и приводная звезда (90%). Слабое место погрузочного органа - редуктор (85%). В ходовой части основные отказы - траки (90%). Рабочий орган обладает недоработанным гидравлическим домкратом и тормозом стрелы телескопа (70%).

Статистический анализ полученных результатов наблюдений за работоспособностью комбайнов КП21 произведен в соответствии с рекомендациями .

Исходя из полученных экспериментальных данных, сформирован статистический ряд случайных величин (СВ) из 83 реализаций X наработки до отказа, при этом Хтп = 23.0 п.м, Хтах = 177,4 п.м. В этом случае А1 = 10; к = 18.

Для каждого интервала рассчитаны: п - число значений случайной

величины, попавших в интервал: щ / п - частота, ^ - - накопленная

частота, п / пЛ1 - эмпирическая плотность вероятности, п.м-1.

Рис. 3. - Распределение отказов по частям проходческих комбайнов КП-21. а) - комбайна КП-21 №20; б) - комбайна КП-21 №34; 1 - исполнительный орган, 2 - нагребающая часть, 3 - конвейер, 4 -крепеподъемник, 5 - ходовая часть.

В результате, рассчитаны значения статистического среднего квадратического отклонения СВ: сх" = 32,2 п.м и коэффициента вариации у/ = 0,79.

На рисунке 4 приведена диаграмма плотности распределения СВ. В случае, когда вид теоретической функции распределения не известен,

диаграмма служит основой для определения теоретической функции распределения.

Рис. 4. - Гистограмма экспоненциального распределения

/ (Х) = 0,025 е "" СВ наработки до отказа

В результате обработки полученных результатов, установлено, что случайные значения наработки до отказа X проходческих комбайнов подчиняются экспоненциальному закону распределения.

Плотность вероятности случайной величины, подчиненной экспоненциальному закону распределения, описывается выражением:

Приняв в качестве математического ожидания значения тх = 41 п.м, получим/(Х) = 0,025 е -0"025Х.

В результате проведенных исследований и расчетов построена выравнивающая кривая распределения (рисунок 6), представляющая собой график теоретической функции /(Х).

Для установления соответствия выдвинутой гипотезы статистическим материалам использован критерий согласия К. Пирсона х, величина которого рассчитывается по формуле:

где к - число интервалов С, ni - число значений СВ в i-ом интервале, n -общее число полученных значений СВ, pi - теоретическая вероятность попадания СВ в i-й интервал.

Рис. 5. - График теоретической функции f (Х) = 0,0244- е -"

Полученная в результате расчетов вероятность р=0,01, является достаточной (р<0,1). Таким образом, считаем, что экспериментальные данные удовлетворяют принятому закону распределения СВ.

Литература

1. Носенко А.С., Домницкий А.А., Каргин Р.В., Шемшура Е.А. К вопросу о выборе комплектов оборудования для строительства транспортных тоннелей комбайновым способом// Дороги и мосты: сб. науч. тр. / ФГБУ «Росдорнии». М., 2014. №32/2. С. 40-54.

2. Хазанович Г.Ш., Ляшенко Ю.М., Носенко А.С., Остановский А.А., Никитин Е.В. Разработка гидрофицированных погрузочных и транспортных

модулей горнопроходческих машин. // Научно-технические проблемы строительства вертикальных стволов, околоствольных дворов, горизонтальных и наклонных выработок: сб. науч. тр. / АО «Ростовшахтострой», Новочерк. гос. техн. ун-т. Новочеркасск: НГТУ, 1998. С. 159-164.

3. Носенко А.С., Каргин Р.В., Хазанович В.Г., Носенко В.В. Разработка гидрофицированных модулей погрузочно-транспортных систем. // Горное оборудование и электромеханика. 2009. №4. С. 13-16.

4. Носенко А.С. Рабочие процессы, параметры и эффективность шахтных погрузочных машин с гидравлическими приводами: дис. ... д-р техн. наук: 05.05.06. Новочеркасск, 2000. 279 с.

5. Носенко А.С., Хазанович В.Г., Носенко В.В., Шемшура Е.А. Выбор комплектов оборудования для проведения подготовительных выработок на основании фактических показателей надежности// Горное оборудование и электромеханика. 2009. №7. С. 8-11.

6. Шемшура Е.А. Пути оптимизации системы эксплуатации горнопроходческого оборудования// Инженерный вестник Дона, 2013. №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2001.

7. Ключникова О.В., Шаповалова А.Г., Цыбульская А.А. Основные принципы выбора типа и количества строительных машин для комплексного производства работ//Инженерный вестник Дона, 2013, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2064.

8. Патент №2108954 РФ, МКИ В65025/08. Конвейер для транспортирования сыпучих и кусковых материалов/ Г.Ш. Хазанович, А.С. Носенко, Ю.М. Ляшенко, Р.В. Каргин. - Заявл. 31.01.96; Опубл. 20.04.98; Бюл. №11.

9. Хазанович Г.Ш., Каргин Р.В., Носенко А.С. Исследования проходческого перегружателя с изменяемой высотой транспортирующих

элементов. // Горный информационно-аналитический бюллетень(научно-технический журнал). 2001. №11. С. 204-207.

11. Agreement on Main. International Traffic Arteries (AGR) ECE/TRANS/SC. 1/384 14 March 2008. URL: unece.org/fileadmin/DAM/trans/conventn/ECE-TRANS-SC1-384e.pdf.

1. Nosenko A.S., Domnickij A.A., Kargin R.V., Shemshura E.A. Dorogi i mosty: trudy FGBU «Rosdornii». Moscow, 2014. №32/2. Pp. 40-54.

2. Hazanovich G.Sh., Ljashenko Ju.M., Nosenko A.S., Ostanovskij A.A., Nikitin E.V. Nauchno-tehnicheskie problemystroitel"stva vertikal"nyh stvolov, okolostvol"nyh dvorov, gorizontal"nyh i naklonnyh vyrabotok: trudy. Novocherkassk: NGTU, 1998. Pp. 159-164.

3. Nosenko A.S., Kargin R.V., Hazanovich V.G., Nosenko V.V. Mining Equipment and Electromechanics. 2009. №4. Pp. 13-16.

4. Nosenko A.S. Rabochie processy, parametry i jeffektivnost" shahtnyh pogruzochnyh mashin s gidravlicheskimi privodami : dis. ... d-r tehn. nauk: 05.05.06. Novocherkassk, 2000. 279 p.

5. Nosenko A.S., Hazanovich V.G., Nosenko V.V., Shemshura E.A. Mining Equipment and Electromechanics. 2009. №7. Pp. 8-11.

6. Shemshura E.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2013. №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2001.

7. Kljuchnikova O.V., Shapovalova A.G., Cybul"skaja A.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2013, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4y2013/2064.

8. Patent №2108954 RF, MKI V65G25/08. Konvejer dlja transportirovanija sypuchih i kuskovyh materialov . G.Sh. Hazanovich, A.S. Nosenko, Ju.M. Ljashenko, R.V. Kargin -Zajavl.31.01.96; 0publ.20.04.98; Bjul. №11.

9. Hazanovich G.Sh., Kargin R.V., Nosenko A.S. Mining informational and analytical bulletin (scientificand technical journal). 2001. №11. Pp. 204-207.

10. Directive 2004/54/EC of the European Parliament and of the Council of 29 April 2004 on minimum safety requirements for tunnels in the Trans-European Road Network URL: bmvit.gv.at/verkehr/strasse/tunnel/downloads/ EURL_200454EGvom762004en.pdf.

11. Agreement on Main. International Traffic Arteries (AGR)ECE/TRANS/SC.1/384 14 March 2008. URL: unece.org/fileadmin/DAM/trans/conventn/ECE-TRANS-SC1-384e.pdf.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМ. Т.Ф.ГОРБАЧЕВА»

Кафедра горных машин и комплексов

Курсовая работа

По дисциплине: «Основы эксплуатации горных машин и оборудования».

На тему: «Организация эксплуатации и ремонта проходческого комбайна КП-21».

Выполнила студентка

Горощенко Н. О.

Проверил:

Маметьев Л. Е.

Кемерово 2011

ВВЕДЕНИЕ
1. Горно-технические условия применения проходческого комбайна КП-21
2. Техническая характеристика изделия
3. Состав изделия горного машиностроения 4. Тара и упаковка
5. Правила приёмки и хранения изделия
6. Подготовка изделия машиностроения к монтажу
7. Монтаж изделия на месте эксплуатации
8. Порядок работы изделия
9. Порядок демонтажа изделия
10. Регламент технического обслуживания
11. Указание мер безопасности при техническом обслуживании и ремонте
12. Консервация изделия при эксплуатации
13. Расчёт структуры ремонтного цикла изделия горного машиностроения
14. Расчёт и построение годового графика ремонтов
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Горнодобывающая промышленность на современном этапе характеризуется интенсивным развитием разработки открытых и подземных месторождений, в которых необходимо обеспечить высокие темпы добычи полезных ископаемых, а так же эффективную и безопасную работу. Современные машины и оборудование являются капиталоёмкими и дорогими в техническом обслуживании и ремонте. Сложные горно-геологические условия эксплуатации вызывают отказы, поломки, а соответственно и внеплановые ремонты.

В данной курсовой работе рассматривается проходческий комбайн КП-21. Даётся анализ условий эксплуатации данной машины, основных видов отказов и их причин. Предлагаются виды техобслуживания, ремонтов и наладок машины. Производится расчёт ремонтного цикла, построение графиков ремонтов и расчёт потребного количества запчастей.

1 Горнотехнические условия применения проходческого комбайна КП-21.

Комбайн проходческий КП-21 предназначен для механизации отбойки и погрузки горной массы при проведении горизонтальных и наклонных ±12° горных выработок арочной, трапециевидной и прямоугольной форм сечения, площадью от 10 до 28 м2, прочностью присекаемых пород на одноосное сжатие σсж ≤ 100 МПа и показателем абразивности до 15 мг по Л.И. Барону и А.В. Кузнецову, кусковатостью нагружаемой горной массы не более 300 мм.

При проведении выработок с углом наклона свыше ±12° комбайн следует оснащать удерживающими устройствами.

Комбайн может применяться в районах с умеренным климатом категории размещения 5 по ГОСТ 15150.

Поле шахты «Бутовская» расположено между двумя крупными разрывными нарушениями: взбросом «К-К» на западе и Боровушинским - на востоке. Угленосные отложения шахтного поля осложнены пологими Бутовскими синклиналью и антиклиналью и многочисленным количеством разрывных нарушений типа согласных взбросов и мелких надвигов. Простирание осей складок северо-восточное, азимут СВ 20-35 0 . Углы падения крыльев складок в основном пологие - 10-20 0 и только на восточном крыле Бутовской синклинали увеличиваются до 35-40 0 . В северо-западной части участка западное крыло Бутовской антиклинали осложнено дополнительными, не имеющими широкого развития, складками с углами падения крыльев 10-25°, местами до 30-35°. Складки, развитые на участке, пологие, не напряженные. Разрывные нарушения, различные по характеру и амплитуде, наибольшее развитие имеют по верхней группе пластов. Амплитуда нарушений обычно не превышает 7-10м.

По особенностям геологического строения, выдержанности мощности и строения пластов, тектонической нарушенности и горно-геологических условий эксплуатации поле шахты «Бутовская», согласно "Инструкции по применению классификации запасов к месторождениям углей", относится ко II группе сложности геологического строения.

Горно-геологические условия эксплуатации сложные, обусловленные складчатостью, невыдержанностью мощности и строения пластов угля, мелкоамплитудной тектоникой, неустойчивостью непосредственной кровли и жесткостью основной, что будет осложнять применение средств комплексной механизации.

Метаноносность угольных пластов верхней и нижней группы не одинаковая. У верхней группы на горизонте + 0 м(абс.) она не превышает 15 м З /т с. 6. м. , что объясняется близостью к зоне газового выветривания и постоянной деметанизацией угленосной толщи. Пласты ниж­ней группы не имеют выхода на дневную поверхность и метаноносность их закономерно нарастает до 27 - 30 мЗ/т с. б. м. и более на горизонте – 300 м (абс.).

На чтение 5 мин.

Проходческий комбайн — специализированная техника, предназначенная для разгрома массивов горных пород, перегрузки каменного лома в вагонетки и прочие транспортировочные механизмы. Устройство применяется при разработке горных выработок, расположенных в горизонтальных и наклонных плоскостях, при благоустройстве тоннелей.

В горнодобывающей и угольной промышленности возрастает потребность в специализированной технике, позволяющей повысить производительность работ, сократив при этом затраты времени. Разработки отечественных и зарубежных производителей направлены на усовершенствование и расширение областей применения. Современный комбайн шахтный проходческий, оборудованный пультом, повышает безопасность и удобство работ.

Классификация

Наибольшее распространение получили модели: комбайн 1ГПКС, П-110, КСП-32 и 35, КП-21 отечественного производства, а также проходческая техника зарубежных компаний. Модельный ряд спецтранспорта классифицируется согласно следующим факторам:

• по методу обработки забоя;
• по сфере применения;
• по массе и мощности техники.

Опираясь на способ обработки забоя, комбайны подразделяются на механизмы циклического (избирательного) действия с последовательно выполняемой обработкой заходами либо слоями. Устройства бурового или непрерывного действия позволяют выполнять одновременную обработку забоя. Ко второй разновидности техники относится комбайн шахтный проходческий, отличающийся высокой производительностью.

По сфере применения специалисты горной промышленности подразделяют технику на механизмы, назначением которых является нарезка выработок по пласту. Еще одна разновидность комбайнов — устройства для проведения подготовительных выработок при взаимодействии с полезными ископаемыми и слабыми породами. Для обработки пород средней крепости разработаны угольные комбайны для пластов средней мощности. Такие устройства выполняют капитальные и подготовительные выработки.

В зависимости от мощности и массы спецтехники выделяются следующие виды:

• тяжелые, масса которых достигает 100 т, а мощность двигателя — 400 кВт;
• средние с массой 35-50 т и мощностью 100-160 кВт;
• легкие, масса которых не превышает 25 т, а характеристики мощности соответствуют 60-80 кВт.

Смотрите » ТОП-2 зерноуборочных комбайна Лида от завода Лидагропроммаш

Все типы проходческих комбайнов обладают собственными особенностями, учет которых необходим при выборе подходящей модели спецтехники.

Принцип работы

Комбайн шахтный проходческий представляет собой устройство, оснащенное стрелой и фрезерной короной, к которой прикреплен режущий инструмент резцового типа. Такой механизм позволяет работать с забоем всевозможных конфигураций в поперечном сечении.

Данный вид техники дополнительно комплектуется насадками, позволяющими выполнять вспомогательные операции — анкерование кровли и боков, подъем деталей крепи. Навесные элементы повышают уровень устойчивости всего механизма, помогают осуществлять контроль направления движения. В некоторых моделях используется лазерный контроль и программное управление.

Угольный комбайн сплошного действия оснащен рабочим органом роторного вида с буровой коронкой, на которой расположены ковши и шарошашечные устройства. При обработке забоя при помощи основного оборудования выполняется полное разрушение пород. В некоторых случаях может потребоваться использование фрезы, позволяющей придавать арочную форму.

На современные специализированные машины устанавливается гусеничная ходовая часть, придающая повышенную проходимость технике.

Обзор моделей

Многоприводный механизм предназначен для выполнения комплекса операций — разрушение, погрузка, доставка породы, крепление выработки, проветривание, пылегашение. Такая функциональная техника выпускается на российских и зарубежных предприятиях.

Одной из востребованных моделей является проходческий комбайн КСП-32, предназначенный для погрузки и отбойки горных массивов при осуществлении горизонтальных либо наклонных выработок. Техника работает с углем, смешанными породами, а также в условиях повышенного образования метана и угольной пыли. Управление таким механизмом выполняется с помощью переносного пульта.

Комбайн проходческо-очистной Урал-61 является высокомощной техникой, предназначенной для формирования подготовительных выработок арочной конфигурации. Эта модель пользуется спросом благодаря возможности производить камерную выемку месторождений калия. Механизм предназначен для функционирования в умеренном климате при температуре окружающей среды +5…+35°С.

Проходческий комбайн Джой был специально разработан для кузбасских шахт. Использование полуавтоматических буровых механизмов и пылеотсосной системы позволяют повысить безопасность и комфортность работы. Данное устройство четырехкратно увеличивает производительность горного предприятия.

Смотрите » Достоинства дешевых зерноуборочных комбайнов Сампо (Sampo) 130 и 500

Выпускаемый машиностроительным учреждением города Копейска проходческий комбайн 1ГПКС относится к востребованным моделям. Назначением этого механизма является отбойка и погрузка горных пород при работе на горизонтальных и наклонных до 12° плоскостях. В усовершенствованной технике градус уклона увеличен до показателя 25.

Высокие награды на международных выставках получил комбайн КП-21, который благодаря собственным техническим характеристикам способен осуществлять разрушение и отгрузку горных массивов при работе в различных плоскостях. Эта модель отечественной спецтехники распространена на международном рынке.

Цена и отзывы

Данный вид спецтехники требует существенных материальных затрат для приобретения. Возможность аренды позволяет снизить финансовые потери, минимизировать необходимость дополнительных манипуляций, среди которых своевременное прохождение технического осмотра и ремонта, содержание оборудования, обучение персонала. Цена аренды варьируется в зависимости от объема и сроков предстоящей работы. Многие специализированные компании предлагают особые условия и специальные программы, позволяющие арендовать комбайны на выгодных условиях.

Иван Пашков, 42 года, Кемерово: «Работая с проходческим комбайном КП-21, могу сказать, что эта машина надежна, позволяет быстро и качественно справиться с поставленными задачами. Техника позволяет возводить подземные сооружения, в т. ч. и в наклонной плоскости».

Дмитрий Михайлов, 31 год, Ленинск-Кузнецкий: «Шахтерская спецтехника, которую мы используем при разработке забоев, отличается способностью функционировать в различных условиях, маневренностью, конструктивной простотой. Разновидностью таких механизмов является проходческий комбайн П-110, который за срок эксплуатации ни разу нас не подводил».

Комбайн проходческий КП25

Комбайн проходческий КП25 предназначен для механизации отбойки и погрузки горной массы при проведении горизонтальных и наклонных выработок ±12°.Усовершенствованный рабочий орган комбайна позволяет эффективно использовать мощность двухскоростного электродвигателя, а применение системы подачи воды в зону разрушения в сочетании с внешним орошением значительно снижает уровень запыленности в выработке улучшая условия труда на рабочем месте машиниста.Применение гидромоторов в качестве привода ходовой части и питателя обеспечивает удобство и безопасность в обслуживании и надежность.Гидросистема комбайна обеспечивает плавное регулирование скорости подачи исполнительного органа на забой за счет применения регулируемого насоса, а автономная насосная станция обеспечивает удобство обслуживания гидросистемы.Нагребающая часть питателя производит нагрузку горной массы в приемный желоб конвейера, который может осуществлять погрузку в любые шахтные средства.Крепеподъемник с блокирующим устройством делает работу по возведению крепи удобной и безопасной.Комбайн может демонтироваться на составляющие части, удобные для спуска в шахту и транспортирования по горным выработкам.

Технические характеристики

Техническая производительность:
- по углю, м3/мин (т/мин)	2,4
- по породе СТсж<100МПа, м3/мин	0,2...0,3
Удельное давление на почву, МПа	0,12
Ходовая часть:
- привод	гидравлический
- скорость передвижения, м3/мин	6
- тяговое усилие, т	36
Исполнительный огран:
- скорость резания, м/с	2
- частота вращения коронки, мин-1	50
Гидросистема
- максимальное давление в гидросистеме, МПа
- рабочая жидкость	масло индустриальное секционные
- гидрораспределители	с ручным управлением
Питатель
- привод	электрический
- число качаний лап, мин-1	46
- ширина питателя, мм минимальная	2200
- ширина питателя, мм максимальная	3200
Система орошения
- рабочее давление, МПа	1,5
- максимальный расход, л/мин	150
Конвейер
	1,0
- ширина желоба, мм	550
Конвейер
- скорость движения скребковой цепи, м/с	1,0
- ширина желоба, мм	550
Электрооборудование
- напражение силовых цепей, В	660
- суммарная мощность электродвигателей, кВт	216,5
- мощность привода, кВт исполнительного органаФ	196,5
- питателя	110/55
- конвейера	30
- насосной станции	55
Масса комбайна, т не более	40

Данная модификация системы СЭУ была разработана для проходческих комбайнов избирательного действия серии КП, производства АО «Копейский машиностроительный завод».

Система СЭУ М2Д — это результат вложенных усилий и огромного опыта эксплуатации систем предшествующих поколений.

В настоящий момент системой серийно на заводе АО «КМЗ» оснащаются

• Проходческий комбайн КП21-14
• Проходческий комбайн КП150
• Проходческий комбайн КП220

Комплектация аппаратуры управления включает в себя все необходимые подсистемы, управляющие блоки, пульты управления и исполнительные механизмы для обеспечения управления силовой электрогидравликой, питанием и защиты различных узлов и элементов горной машины.

Значительный упор при разработке был сделан не только на безопасность машиной, но и на безопасность эксплуатирующего персонала и обеспечение комфортного управления.

В результате чего увеличивается эффективность проходческих работ в том числе за счет простоя техники при неплановых ремонтах.

Система электрогидравлического управления СЭУ «М2Д» обеспечивает следующие функции о которых далее будет написано подробнее.

• Дистанционное радиоуправление комбайном
• Управление комбайном с пульта, расположенного на рабочем месте машиниста
• Диагностика наличия неисправностей в отдельных элементах системы
• Микропроцессорная защита и управление электродвигателями комбайна
• Набор датчиков для контроля широкого спектра параметров работы комбайна
• Система передачи данных на поверхность, визуализации и формирования аналитических отчетов на рабочем месте горного диспетчера и компьютерах руководящего состава
• Предпусковая предупредительная и аварийная звуковая сигнализация
• И другие

1. Пульт управления ПУ2 СЭУ2.10.00.000-01

Пульт управления ПУ2 представляет собой микроконтроллер с полнографическим дисплеем диагональю 7 дюймов, надежной клавиатурой с опторазвязанным контактом и энергонезависимой памятью. ПУ2 устанавливается в специлизированную кассету, что надежно защищает его от механических повреждений, упрощает и повышает надежность монтажа.

ПУ2 в системе СЭУ «М2РД» выполняет следующие функции:

• управление отдельными исполнительными устройствами комбайна с рабочего места машиниста;
• отображение параметров работы системы и вывод оперативной нформации на дисплей;
• контроль и передача информации о состоянии системы СЭУ;
• диагностику наличия неисправностей в отдельных элементах системы;
• запись журнала событий, в т.ч. в режиме «черного ящика»

2. Комплект аппаратуры дистанционного радиоуправления комбайном КАДРУК

Аппаратура «КАДРУК» обеспечивает дистанционное радиоуправление комбайном в зоне прямой видимости. Корпус Радиопульта РПДУ АУК75Д.70.200.000 выполнен из прочного стеклопластика. Сочетание джойстиков и кнопочной клавиатуры обеспечивают удобное и интуитивно понятное управления исполнительными устройствами комбайнами.

Зарядка аккумулятора РПДУ осуществляется непосредственно в шахте без подъема «на поверхность» при подключении РПДУ кабельной перемычкой к ПУ2. При этом РПДУ продолжает функционировать в качестве проводного пульта дистанционного управления.

Также для повышения безопасности горнопроходческих работ РПДУ оснащен функцией автоматического общего аварийного «стопа» в случае падения.

3. Комплект оборудования для монтажа в Станции управления

В состав комплекта входит вспомогательное оборудование системы, осуществляющее коммутацию отдельных функциональных узлов и управление ими, сбор информации с различных датчиков, управление питанием электрогидроклапанов, питание системы, а также Мониторы привода МП1.

Монитор привода МП1

Монитор привода МП1 представляет собой микропроцессорное устройство управления, контроля и защиты электродвигателя. МП1 оснащен бесконтактным датчиком тока и связан с центральным микроконтроллером (Пульт управления ПУ2) по цифровому интерфейсу CAN. Монитор привода МП1 имеет возможность осуществлять контроль исправности схемы блока управления вакуумного контактора по переключению режимов тока «форсажа» на ток «удержания», что необходимо для вакуумных контакторов, имеющих электромеханическое управление режимами.

Основные функциональные возможности монитора привода МП1:

1. контроль тока технологической перегрузки электродвигателя с формированием «обратнотоковой-временной» защитной характеристики (уставки т.перегр, т.перегр. устанавливаются из системного меню, хранятся в энергонезависимой памяти пульта управления ПУ2);
2. отключение электродвигателя в случае технологической перегрузки;
3. сохранение в «Черном ящике» в режиме реального времени информации о достижении токами двигателя величин уставок перегрузки и величин токов перегрузки в период действия защитной характеристики;
4. контроль тока опрокидывания (или «заклинивания») электродвигателя с формированием защитной характеристики и отключением электродвигателя при возникновении «опрокида» или «заклинивания»;
5. контроль пускового тока с сохранением в памяти «профиля пускового тока». Определение состоявшегося пуска для различных условий пуска электродвигателя и отключение электродвигателя пре «несостоявшемся» пуске;
6. контроль тока короткого замыкания на отходящем присоединении (в нагрузке) с отключением электродвигателя при возникновении «короткого замыкания»;
7. контроль 3-х фазного напряжения (660/1140В) в нагрузке, контроль перекоса фаз в нагрузке. При возникновении «недопустимого перекоса фаз» — сигнализация и отключение электродвигателя;
8. контроль состояния датчиков температуры (термореле или позисторы), встроенных в статорные обмотки и (или) подшипниковые узлы электродвигателей, с автоматическим контролем замкнутого состояния линии до датчика температуры и отключением электродвигателя при возникновении перегрева обмотки и подшипников;
9. измерение сопротивления изоляции отходящего присоединения к контактору (силового кабеля и статорной обмотки) перед включением нагрузки (электродвигателя) с сохранением в памяти модуля измеренной величины сопротивления изоляции (30кОм….5Мом) для автоматического сравнения с величиной «от пуска к пуску» (прогноз изменения сопротивления изоляции для ППР);
10. защита от «частых пусков» в соответствии с ограничениями, накладываемыми в ТУ на электродвигатели;
11. автоматический расчет активной мощности электродвигателя привода с учетом расчет и сохранение в памяти расхода энергии кВт*час (передача данных в основной пульт ПУ2 системы электрогидравлического управления СЭУ). Учет наработки привода («моточасы», количество циклов пуска, в т.ч. с максимальной нагрузкой) с фиксацией этих параметров в энергонезависимой памяти МП и системы СЭУ;
12. контроль исправности вакуумного контактора с автоматической проверкой временных интервалов включения (в т.ч. в режиме «форсировка») и отключения по фактической отработки блок-контактов и по сигналам датчиков тока (во всех трех фазах);
13. выявление попыток блокирования вакуумного контактора «механическим способом» с сохранением этого события в системе СЭУ;
14. выявление неисправностей блоков управления вакуумных контакторов, отвечающих за переключение из режима «Форсаж» в режим «Удержание» методом измерения токов форсированного режима и режима удержания (актуально для вакуумных контакторов, имеющих управление режимами по блок-контакту, т.н. — «электромеханическая схема переключения»).

4. Комплект электрогидроуправления комбайна

Предназначен для электрогидравлического управления силовой гидравликой механизмов проходческого комбайна: исполнительного органа (перемещение, телескопирование), питателя, хода комбайна, конвейера, опор, крепеподъемника, погрузки.

В Системе СЭУ «М2Д» в качестве управляющего электрогидроклапана применяется Электрогидрораспределитель ЭГР СЭУ.14.00.000, который представляет собой управляющий электрогидроблок на 2 команды. В СЭУ «М2Д» серийно поставляемую на проходческие комбайны КП21-02, КП21-04, КП21-150, КП220 входит комплект из 14 Элеетрогидрораспределителей.

Управление ЭГРом осуществляется дистанционно с помощью Пульта управления ПУ2 либо иного управляющего устройства, в т.ч. по заданной программе и алгоритму в автоматическом режиме, либо в ручном режиме, с помощью рычага перемещения золотника электромагнита.

5. Аппаратура контроля параметров АКП и аппаратура радиомониторинга

Представляет собой набор цифровых датчиков для сбора данных о состоянии элементов проходческого комбайна:

• мониторинг давления в гидромагистралях;
• мониторинг положения исполнительного органа;
• мониторинг температуры редукторов, масла и прочих элементов;
• мониторинг уровня масла в редукторах и в маслобаке;
• мониторинг концентрации метана и других газов;
• прочее.

В системе возможно использование как «классических» проводных датчиков, так и аппаратуры радиомониторинга, представляющей собой комплект беспроводных датчиков, передающих результаты измерения по радиоканалу до устройства считывания установленного на комбайне (радиомодем – Узел радиочастотный стационарный УРЧС-JN).

Преимущества аппаратуры радиомониторинга:

• Возможность передачи данных по радиоканалу на расстояние до 30м;
• Отсутствие внешнего источника питания, наличие аккумуляторной поддержки;
• Отсутствие кабелей и разъемов, что позволяет размещать составляющие аппаратуры в труднодоступных местах, защищает от обрыва линии связи и увеличивает помехоустойчивость;
• Полный диагностический контроль, что исключает «имитацию датчика»;
• Высокая стойкость к перегрузкам, динамическим перепадам давления и вибрациям за счет особенности конструкции датчиков;
• Значительное упрощение монтажа за счет отсутствия кабельных перемычек;

Датчик давления радио ДДР1

Все радиодатчики имеют встроенное батарейное питание. Срок работы от одной батареи: 9 месяцев.

Один радиомодем (Узел радиочастотный стационарный УРЧС-JN) собирает данные с 16 радиодатчиков. Передача данных с радиомодема до командоконтроллера (Пульт управления ПУ2) осуществляется по цифровому интерфейсу MODBUS (RS485).