[实用新型]一种采煤设备及其滚筒电气调速系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿工设备技术领域，特别涉及一种用于采煤设备的滚筒电气调速系统。本实用新型还涉及一种包括上述滚筒电气调速系统的采煤设备。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，煤炭需求量日益增大与其落后的产能矛盾逐渐突出。这就对综合机械化采煤设备的复杂环境适应性以及开采效率提出了更高的要求。

滚筒式采煤机是综合机械化采煤设备的核心。典型的滚筒式采煤机主要由截割部、牵引部、电气装置等部分组成。其中滚筒是截割部的最关键部件之一，决定了采煤机的生产效率以及整机质量。传统的滚筒式采煤机截割部由截割电机输出恒定的动力，从而驱动滚筒体以恒定的转速转动，滚筒体旋转同时带动螺旋叶片上的组合截齿进行割煤作业，螺旋叶片的螺旋滚动将割下的原煤转运至采煤机的输送系统上。

传统的滚筒式采煤机滚筒因其只能输出恒定的转速和转矩，难以适应复杂的煤矿地质条件。井下煤层工作面通常硬度等级是变化的，而且煤层内部含有较多的夹矸甚至是硬岩，因此滚筒在采煤作业中受力变化较大，特别是当遇到较硬的夹矸或者岩石时，滚筒的恒定转速会使输出转矩不足从而导致滚筒卡死，甚至造成滚筒上的截齿断裂，造成重大事故；

此外，恒定的滚筒截割速度和转矩也阻碍了工作面综合采煤效率的提高。工作面的采煤效率需要刮板机和采煤机高度配合实现。目前滚筒式采煤机根据刮板机的载荷能力仅能调节牵引速度以实现采煤与运输的平衡，从而达到高效率。由于截割速度恒定，当采煤机在较软的煤层进行割煤作业时，滚筒转速相对过慢，采煤效率降低；而当刮板机落煤量较大时，滚筒继续以恒速截割而无法实现降速或停止，从而导致刮板运输机承载过高而停机。

综上所述，典型的滚筒式采煤机因其恒定的滚筒截割速度，难以适应复杂的煤矿地质条件需要，且阻碍了采煤效率的进一步提高。因此以上两个方面成为本领域技术人员亟须解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于采煤设备的滚筒电气调速系统，其既能够保证采煤设备的采煤效率，又能够避免滚筒遇到硬煤层而造成的损坏，提高了滚筒的使用寿命。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述滚筒电气调速系统的采煤设备。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于采煤设备的滚筒电气调速系统，包括：

实时检测所述采煤设备的滚筒的工作阻力，并得到与所述工作阻力大小相应的输出信号的第一检测元件；接收所述输出信号，将所述输出信号与预定信号相比较，并根据预定策略控制调速元件调速的控制元件；所述控制元件的控制下调节所述滚筒截割电机的输出动力的调速元件；截割电机，在所述调速元件的控制下向所述滚筒输出动力，并控制所述滚筒的转速；所述检测元件的输出端与所述控制元件的输入端连接，所述控制元件的输出端与调速元件的输入端连接，所述调速元件的输出端与动力元件的输入端连接，所述动力元件的输出端与所述采煤设备的滚筒连接。

优选地，所述预定策略为，当所述滚筒的工作阻力大于预定阻力时，控制所述截割电机降低所述输出动力，所述截割电机控制所述滚筒降低转速；当所述滚筒的工作阻力小于或者等于所述预定阻力时，控制所述截割电机提高所述输出动力，所述截割电机控制所述滚筒提高转速。

优选地，所述截割电机为调速电机。

优选地，所述调速元件包括反馈模块，所述反馈模块反馈所述调速电机的速度。

优选地，还包括牵引调速元件，所述控制元件控制所述牵引调速元件调节牵引速度，所述采煤设备的牵引速度与其截割速度相匹配。

优选地，还包括第二检测元件和第三检测元件，所述控制元件控制所述第二检测元件检测所述滚筒的装煤效果，所述控制元件控制所述第三检测元件接收所述采煤设备的运输机的受力情况信号，根据所述运输机的受力情况控制所述采煤设备的截割速度和牵引速度。

优选地，所述输出信号为电信号。

本实用新型还提供一种采煤设备，包括滚筒和调节所述滚筒转速的滚筒电气调速系统，所述滚筒电气调速系统为如上述任一项所述的滚筒电气调速系统。