近些年来，连续采煤机、滚筒采煤机、悬臂式掘进机和梭车等采掘机器的设备牵引都应用了交直流调速技术，相比液压技术而言提高了牵引性能。而目前，交流变频技术逐渐发展成熟，与直流调速技术相比又得到了进一步的提高。应用于矿井下的连续采煤机，其行走系统的驱动方案不仅要满足牵引性能，更要综合考虑成本、过载能力和空间限制等因素[1]。

1 连续采煤机行走系统驱动方式的比较

连续采煤机作为煤矿井下的重要机械设备，其行走驱动系统需要非常大的功率储备，还需要高效率和使用寿命的器件，相比其它工作系统，在变速、调速和改变输出轴的旋转方向和传输动力等方面具有更高的要求。我国连续采煤机主要用于开拓千万吨矿井巷道以及房柱式采煤作业，对于机器的调动相对较为频繁。连续采煤机行走驱动系统在正常工作时，功率维持恒定，而在截割硬岩或遇到夹矸时，系统要求提供更大的牵引力进行煤岩的截割，致使整个采煤机处于空顶状态，存在极大的安全隐患[2]。连续采煤机行走系统常用的驱动方式有三种：

此外，提升产品质量，就影视作品而言，吸收或发掘编导专业人才、专业的摄像师和特效师有助于增强影视产品题材的深度和广度，以及可增加观众感受到产品的视觉丰富性,全面推动产品专业化发展。

（1）连续采煤机液压驱动结构，由两台液压马达、减速器和行走履带组成。液压行走系统主要用于液压挖掘机、沥青路面铣刨机和掘进机等低速行走机械，具有自动过载保护的优点，且体积较小。而液压行走系统应用在连续采煤机上时，与电机驱动相比，则出现过载能力较差和响应速度较慢的缺陷，影响整机的精确控制和使用质量。

一直沉默着的海力举起了手请求陈述，得到准予后，他先向观众和审判长分别鞠了一躬，随即语调低沉地说：“我要说的是一个与本案无关的事件。我叫海力，也叫王小林，就是当年与龙斌一起值班、逃跑保命的那个贪生怕死的家伙。而今英雄妻子下岗陷入困境，而我这种东西却做了老板，面对英雄妻子我会怎么想，会怎么做，会去伤害玷污她吗？我还是个人吗？我今天参与诉讼，并不是想为自己讨个清白，我早已没清白可言。我只想请求社会给英雄一个公道，还英雄妻子一个清白。谢谢!”

连续采煤机行走变频驱动系统中的变频调速装置相对独立存在，是由连续采煤机主控制器来控制其启动、正反转、速度和停止等操作的。同时，变频调速装置本身的状态通过Modbus协议传输到主控制器，显示变频器的实时数据并能进行故障的判断，如母线电压、输出频率和电流大小等故障信息。EML340型连续采煤机的速度档位分为高、中、低三档，操作箱上的转换开关负责速度档位的调换，行走手柄负责行走的速度和方向。变频调速装置控制速度原理是由信号隔离对行走手柄输出的电位计信号进行转换，然后输入到主控制器的模拟量输入端，经过判断和计算再传送给变频器，变频器对电机的控制最后实现速度的调控[6]。

（3）连续采煤机交流变频驱动结构，由两套交流变频电机、减速器、控制系统和行走履带组成。交流变频调速电机维护简单、可靠性强、工作效率高，并且节省电力，相比直流电机驱动，调速性能相近且体积较小，能够替代直流电机应用在连续采煤机行走系统中[3]。

 

表1 连续采煤机行走系统驱动方式的比较

  

项目 液压驱动结构 直流电机驱动 交流变频电机驱动系统实现 容易 较难 容易调速性能 无极调速，范围窄无极调速，范围宽工作效率 低 较高 高系统体积 小 较大 小响应速度 慢 较快 快维护量 大 较大 小无极调速，范围窄

2 连续采煤机行走变频驱动系统的设计

2.1 变频器的选择

连续采煤机行走变频驱动系统装置软件设计采用模块化程序设计,本文以煤炭科学研究总院太原研究院研发的EML340型连续采煤机为例，采用两台变频器分别驱动两台交流电机完成行走功能。该采煤机使用变频驱动系统，以PLC为控制中心，根据输入值和采煤机的工作情况，PLC控制系统中的两台变频器，系统的人机交互界面使用液晶显示屏，能够实时反映连续采煤机作业时的行走状态[5]。

2.2 行走变频驱动系统的设计

在煤矿井下作业的连续采煤机作业空间较小，而且井下路面凹凸不平，正常作业时掘进和采煤过程需要变频器来及时对转速指令的变化进行跟踪，从而实现采煤机频繁加速或者减速和转弯等功能，变频器对电机的控制能力要求较高。目前，变频器控制电机的方式可以分为U/f恒定控制、转差频率控制、非线性控制和矢量控制等。连续采煤机作业时司机对行走的操作控制频繁，可以理解为频繁对变频器启动和停止的控制，因此需要变频器的响应速度较快，且启动转矩较大，才能保证采煤机的工作效率[4]。此外，使用连续采煤机进行修顶和扫帮作业时，变频器响应速度足够快能够保证在最短时间达到指定速度，才能保证巷道的质量。同时，由于连续采煤机的整机机身重量较大，表面浮煤会较多，这就要求变频器过载能力要足够强。连续采煤机进行支巷回采作业时，要求采煤机履带能够快速连续改变方向和速度，所以还要求变频器制动能力较快。结合以上几点，适合连续采煤机的变频器控制方式为矢量控制，矢量变频器低频转矩较高、动态响应速度较快且启动转矩较大。

  

图1 EML340型连续采煤机行走变频驱动系统结构

（2）连续采煤机直流电机驱动，有两台直流电机、减速器、可控硅整流器和行走履带组成。两台直流电机分别驱动两条行走履带。连续采煤机的配电箱供给交流电源，经可控硅整流器整流后，利用输出电压的高低来控制电机转速，然后经过减速器作用，使得行走履带的速度变化。直流驱动系统自动转矩较大，且控制响应快，过载能力较强，非常适合用于连续采煤机行走系统，但是电机体积大、控制复杂和维护量大的缺点使得整机的布置较困难，可靠性也降低。

在截割电动机未启动或采煤机后退时，行走速度由速度的档位开关和行走手柄完全控制；而在截割电动机启动后或采煤机前进时，行走速度根据截割煤岩的作业需求，由截割电动机的电流实现反馈控制。行走控制的过程如下：速度档位为低速时，前进速度由截割电流反馈控制，行走最大速度为低速档位设定值；速度档位为中速时，前进速度由截割电流反馈控制，行走最大速度为中速档位设定值；速度档位为高速时，前进速度有由截割电流反馈控制，最大速度为高速档位设定值。EML340型连续采煤机行走变频驱动系统的额定电压为1140 V，电压波动允许范围为75%～110%，额定功率55×2 kW，输出电压0～1140 V，输出频率0～114 Hz，基频为55 Hz，额定输出电流为2路，每路40 A，水冷连续工作制，防爆等级为ExdⅠ。据实际应用分析，在神东煤炭分公司大柳塔矿活鸡兔井和陕西煤业化工集团张家峁矿应用EML340型变频驱动系统设计的连续采煤机，试验为期3个月，结果表明，该变频驱动系统运行稳定，行走控制灵活，在主控制器故障时变频驱动系统仍然可操作，控制连续采煤机作业。同时，该装置可靠性强，维修和检修方便[7]。

3 结语

变频驱动技术在连续采煤机中的应用可靠性和稳定性都较好，适合用于煤矿井下作业，并且优势明显，满足了连续采煤机的作业要求。日后的采煤机设备研究中，加大变频驱动技术的应用力度，根据不同作业环境和要求，利用合适的变频器设计合理的变频驱动行走系统，保证连续采煤机正常运行的条件下，大大提高生产工作效率。

(1)陇川县农村居民点平均最邻近指数为0.439，Z值校验位-72.92，农村居民点空间分布为聚集模式。陇川县农村居民点分布密度图结果显示，农村居民点分布呈现由护国乡、清平乡至城子镇的带状延伸，同时户撒阿昌族乡、勐约镇出现农村居民点密度聚集区。空间高低密度分布特征与陇川县“三山两坝一河谷”的地形特征相一致。

参考文献：

〔1〕周茂普.连续采煤机块段式开采工艺与围岩控制技术研究[D].中国矿业大学，2014.

〔2〕曹艳丽.连续采煤机动态特性及结构优化设计的研究[D].辽宁工程技术大学，2012.

〔3〕姚继权.纵轴式掘进机履带行走系统动力学研究[D].辽宁工程技术大学，2012.

〔4〕王震宇.XH-PS型巷道采煤机虚拟样机的建立与仿真分析[D].西华大学，2012.

〔5〕孙海波.采煤机3DVR数字化信息平台关键技术研究[D].中国矿业大学，2009.

〔6〕谭 超.电牵引采煤机远程参数化控制关键技术研究[D].中国矿业大学，2009.

〔7〕王 安.连续采煤机房柱式短壁机械化采煤技术的研究与实践[D].辽宁工程技术大学，2002.