基本信息
- 项目名称：
- WC80Y型分体式连采设备快速搬运车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 国内国际的大型连采设备在上下井以及在矿井下倒面时都依靠连采设备自身的驱动去完成，严重地耽误了工作的效率，急需满足井下巷道要求的重载无轨轮式运输装备。燕山大学和江苏天明机械集团合作研制WC80Y型分体式连采设备快速搬运车是国内首台煤矿巷道运输连采设备等大型采煤设备的重要运输工具，能够在狭窄、多尘、潮湿等巷道现场环境下工作。
- 详细介绍：
- 本作品采用供能车和平板车分体柔性连接的设计方案。针对分体运输车的工作要求，采用全液压传动及计算机和总线网络控制的数字化液压比例前后协调转向系统，还开发应用了管路防爆阀，这些技术极大的改善了操作人员的工作环境，提高了车辆使用的安全性；使整车的无级调速范围宽，起步、调速及换向柔和、迅速，冲击小，节能高效，极大的增强了运输车的行驶转向稳定性和转向灵活性，安全性也得到了提高。通过采用开环参数调节和闭环系统控制，能够容易的实现速差转向、多模式转向等作业要求。而且分体运输车在运输条件较好的情况下具有单人驾驶的功能，达到了国内领先水平，这为新一代巷道运输机械的发展提供了技术思路。 实践证明，国内首台分体式连采设备快速搬运车，整体性能非常优良，且极大提高了矿井机械的技术水平，并为采矿行业节省了大量资金，带来了巨大经济效益，并为国家创造大量利税。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 设计、发明目的：大型采煤设备辅助运输一直是制约矿井生产向高产高效迈进的瓶颈。针对目前国内还没有连续采煤机及其成套设备专用运输设备，国外的产品也由于成本过高以及因其为履带式结构所导致工作环境不适宜等原因而没有进口的问题，设计开发了分体式连采机快速搬运车。 基本思路：根据连采设备快速搬运车的功能：使煤矿连采设备快速地上下井，考虑到巷道内空间狭小及井上地理环境的实际情况，研制了适于在巷道内行驶的分体式超低运输平台。 创新点：针对巷道内空间狭小的情况和连采相关设备的特点，提出了供能车和平板车分体柔性连接的设计方案，两车均采用液压驱动系统和独立转向系统。两个驾驶员分别操作前平板车的方式来解决井下复杂条件下的转向协调问题和障碍规避问题。开发了基于低货台和小轮胎的平板车独立转向结构形式、两车电液联合转向模式、液压驱动、液压悬挂、全液压制动等。 技术关键：分体式连采设备搬运车的驱动、转向、悬挂和支腿等操作均采用电液比例控制。驱动的控制系统采用闭式液压回路。转向、悬挂和支腿的控制系统采用闭芯式负荷传感液压系统，结构紧凑，可控性好，节能。电气控制系统采用基于CAN总线的PLC控制系统。 主要技术指标：供能车尺寸4.45m×2.5m×2m；2轴线；平板车平台尺寸6m×3m×0.75m；额定载重量80T；4轴线；重载速度6Km/h，空载速度10Km/h；爬坡能力15%；平板车运行模式：直行、斜行、八字转向、半八字转向；最大转向角度α=±45°；最小转弯半径R≥7m。
科学性、先进性
- 该分体式连采设备快速搬运车系机电液一体化的现代化煤矿机械运输设备，采用液压驱动、液压悬挂、液压转向和全液压制动技术，操作均采用电液比例控制，由专用的控制器控制驱动、转向、悬挂的升降和调平，具有直行、斜行、八字转向、半八字转向等多种运动模式，整车灵活，无滑移行驶，可以在狭窄的巷道内执行工作。本作品为超低货台，必要时还可小范围调节，可以线控操作，驾驶人员可在车上，亦可随行。视野开阔，方便观察。整车的操控采用基于CAN总线的微电遥控操作，工作状态显示在液晶屏幕上，对整车实施控制，实现各种动作。根据现场的防爆要求，微电系统控制柜采用隔爆控制柜。遥控器以及所有接线盒均采用防爆型。以上防爆措施能有效满足现场防爆要求。该搬运车满足煤矿工作需要，为我国经济建设节省大量资金，所作研究工作具有重要的理论意义和实际应用价值。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品于2009年12月完成验收工作，设备功能均已实现，各项技术指标均达到要求。 “煤矿用连采设备搬运车”产品荣获2010年度江苏省优秀新产品。
作品所处阶段
- 该作品已处于小批量生产阶段
技术转让方式
- 与企业签订技术开发协议
作品可展示的形式
- 实物、图纸、图片、录像
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 分体式连采设备快速搬运车可以驮运煤矿连采设备快速地上下井以及将其快速运至新的工作面。 本作品为机电液一体化的现代化煤矿机械运输设备，车架、悬挂等关键结构件均经过了可靠性设计和有限元校核；超低货台，必要时还可小范围调节，满足巷道空间狭小的要求；分体式柔性连接，电液联合转向，减小了转弯半径；基于现场总线的控制系统，保证了整车运行动作的协调可靠；管路设计采用了管路防爆阀，保证了即使在管路爆裂的情况下，悬挂系统仍能正常工作，极大提高了运输过程的安全性。 运输最大重量80T、登车后距巷道壁面最狭窄处有一定距离的煤矿机械。 本作品采用了供能车和平板车分体柔性连接的设计方案、基于低货台和小轮胎的平板车独立转向结构形式、两车电液联合转向模式、液压驱动技术、液压悬挂技术、全液压制动技术等，产品技术领先。 据不完全统计，WC80Y型分体运输车每年可以为中国神华集团神东煤矿节省资金1亿元以上，同时又可为企业带来巨大经济效益，为国家创造大量利税。
同类课题研究水平概述
- 国煤矿无轨辅助运输机械化起步较晚。大部分煤矿的辅助运输系统仍然相当落后，基本上仍停留在20世纪五六十年代水平，很多还在延用无极绳、小绞车、小蓄电池机车等多段分散的传统辅助运输方式。这种传统的运输方式运输环节繁琐、人员利用率低、安全性差。辅助运输方式的落后同我国煤矿生产中的现代化采掘设备形成了鲜明对比。20世纪90年代左右，国内的一些大型煤炭企业开始引进国外先进的无轨辅助运输装备，其中，大同煤矿集团、潞安矿业集团漳村矿、神华集团神东矿区、兖矿集团济三矿等先后引进了几个国家的成套设备，这些先进设备的投入使用并配合先进的辅巷多通道回撤工艺，极大地提升了工作效率。 根据有关文献报道，到90年代初期，国外己有65%以上煤矿采用了先进的无轨辅助运输设备。在美国、英国、德国、南非、澳大利亚、加拿大这些采煤技术先进的国家中，无轨辅助运输车辆的应用己经非常广泛。目前，国外具备批量生产能力的无轨车辆制造厂家大概有几十家。其中例如澳大利亚约翰芬雷工程有限公司，英国艾姆科公司、美国朗艾道公司公司、美国瓦格那公司、南非博得公司等都是世界著名的生产厂商，它们的产品在品种和规格上发展已经相当的成熟，产品大多采用了当代最新的汽车技术、控制技术和计算机技术等最新成果。如工业机器人技术，实时监控技术，GPS等先进技术的应用，使得国外的无轨辅助运输设备不论是动力性能、经济性能,还是运输生产率和效率都有较大的提高,能很好地满足煤矿的运输要求。国外的无轨辅助运输设备研究正朝着多机型、多功能、高效、低污染、高安全性的方向发展。 煤炭科学研究总院太原分院1992年开始先后研制了两大类型8种无轨辅助运输车辆，如:TY6/20FB型井下防爆低污染客货两用胶轮车，TY3061FB型汽车改装型自卸胶轮车，W8型井下悬挂式胶轮车等。充矿集团常州科研所在2000年研制出了2台WCQ-3型轻型载货胶轮车，2002年改型研制出了2台3t级载货胶轮车，同年又开始进行汽车改装型胶轮车的研制，随后又推出了一些列国产胶轮车。另外，北京矿冶研究总院，北京科技大学等科研院所也结合自身技术优势，这几年在运人、载货、客货两用以及汽车改装等诸多国产无轨运输设备研究中取得了很大的进展。 本作品是机电液一体化的现代化井下巷道重载特种车辆设备，这是我国首台采矿用连采设备专用搬运车，拥有完全自主知识产权。
