Электроприводы карьерных экскаваторов. Системы управления, требования, характеристики

1 Условия работы и требования, предъявляемые к проектируемому электропривод у

Экскаваторы ЭДГ-3,2.30 с рабочим оборудованием драглайна можно считать модификациями экскаватора ЭКГ-5А условно. Правильнее считать их экскаваторами-драглайнами на гусеничном ходу, при создании которых используются отдельные узлы и детали серийного экскаватора ЭКГ-5А [1].

Особенности конструкции ЭДГ-3,2.30 – стрела большой длины, ковш подвешенный на канатах и гусеничный ход обеспечивают в определенных горно-технических условиях существенное повышение эффективности работ при добыче полезных ископаемых, строительстве дамб, плотин каналов, шламохранилищ, рытье котлованов. Возможность работы с нижним черпанием позволяет отрабатывать обводненные горизонты. Гусеничный ход обеспечивает высокую скорость передвижения и маневренность машины. Применение ЭДГ-3,2.30 для погрузки в средства колесного транспорта позволяет осуществлять нарезку новых горизонтов с большей скоростью, производить качественную зачистку кровли пласта полезного ископаемого, работать с уступами повышенной высоты и увеличенной шириной заходок, а также сократить протяженность транспортных коммуникаций [2].

Рисунок 1. – Экскаватор ЭДГ-3,2.30. План расположения основного оборудования на поворотной платформе

Экскаватор-драглайн имеет стрелу решетчатого типа, состоящую из трех секций длиной по 12,5 м и одной секций длиной 5 м. При установке всех трех секций длина стрелы составит 30 м. Использование только двух длинных секций позволяет получить длину стрелы 25 м.

Подвеска стрелы на 6-кратном полиспасте с приводом от стрелоподъемной лебедки.

Ковши вместимостью 3,2 и 4 м³ двух типов:

- так называемый тип со съемными зубьями и сплошной задней стенкой; предназначены для экскавации скальных и сыпучих пород;

- с приварными легкими зубьями, с задней стенкой, образованной круглозвенными цепями; предназначены для экскавации глинистых пород.

Расположение механизмов на поворотной платформе показано на рисунке 1.

В качестве тяговой лебедки используется подъемная лебедка экскаватора ЭКГ-5А, но с одноручьевой нарезкой барабана и изменненым передаточным числом. Подъемная лебедка установлена позади тяговой и состоит из электродвигателя, эластичной муфты, двухступенчатого цилиндрического редуктора, барабана и пневматического тормоза на моторном валу.

Поворотный механизм с редукторами планетарного типа. Преобразовательный агрегат состоит из электрических машин, используемых в агрегате экскаватора ЭКГ-5А, кроме генератора напора, который заменен вторым подъемным генератором.

С целью увеличения до 100% ПВ ходового электропривода введена принудительная вентиляция электродвигателя.

Ходовая тележка с увеличенной опорной площадью и с принудительной вентиляцией ходового электродвигателя может быть использована, если требуется пониженное удельное давление на грунт или относительно длительные перегоны машины [1].

Рабочие циклы нагрузки экскаваторов имеют резко переменный характер с режимом работы на упор и значительными колебаниями момента, поэтому система электропривода главных механизмов экскаватора должна обеспечить [1]:

- плавный выбор зазоров в кинематических передачах механизма поворота;

- ограничение динамических нагрузок в копающих механизмах;

- выравнивание нагрузки между контурами (при многодвигательном приводе);

- защиту от растяжки ковша, переподъема и перетяги;

- автоматическое регулирование тока возбуждения синхронного двигателя системы электропривода “генератор-двигатель” в функции суммарной нагрузки генераторов подъема, тяги, поворота;

- температурную стабилизацию стопорных токов и токов возбуждения двигателей главных приводов;

- динамическое торможение главных приводов;

- исключение резонансных явлений в механизме поворота экскаватора.

Отмеченные обстоятельства обуславливают основные требования к системам управления и характеристикам регулируемых приводов главных механизмов подъема, поворота, тяги.