新型采煤機散熱裝置的分析與應用

葛玉生

（晉能控股煤業集團云崗礦，山西 大同 037017）

1 項目概況

從晉能控股煤業集團云崗礦井下綜采工作面MG2×100/455-BWD型交流電牽引采煤機的現場應用情況來看，因開采過程中出現滲水現象，采煤機變壓器常處于高溫潮濕的工作環境，加之采煤機原有的散熱裝置散熱效果不佳，因此出現過多次因溫度過高而導致的爆炸事故。此外，散熱裝置與采煤機電機接觸面積較小，散熱效果不明顯，造成了電機線路因高溫老化而導致的安全故障。諸多問題給煤礦造成了較大的人員傷亡和財產損失。針對這一情況，必須提供一種散熱效果更好的采煤機用散熱裝置，以實現對采煤機的有效散熱，保障其正常運行，并為實現煤礦高產高效的安全開采奠定基礎。

2 采煤機散熱裝置的設計

2.1 結構分析

針對晉能控股煤業集團云崗礦MG2×100/455-BWD型交流電牽引采煤機散熱裝置散熱效果不佳的問題，提供了一種新型采煤機用散熱裝置。該裝置結構如圖1所示，主要包括導熱板、接觸桿、連接座、轉軸、螺紋桿、夾板、插桿、儲液盒、搖把等部件。

圖1 新型采煤機散熱裝置結構示意圖

新型采煤機散熱裝置中的導熱板以銅為材料，導熱效果好，導熱板的正面與接觸桿固定連接，導熱板的頂端與A連接座固定連接，A連接座的表面設有孔洞，孔洞內部與轉軸活動連接，A連接座通過轉軸與螺紋桿活動連接，螺紋桿的表面與夾板活動連接，導熱板的底端與B連接座固定連接，B連接座的表面與插桿固定連接，插桿可使夾板向內移動，以保證散熱裝置更加穩定，且避免了螺紋桿的過多使用所導致的人員操作不方便問題，插桿與夾板活動連接。

導熱板結構背部示意圖如圖2所示，從圖2中可以看出，在導熱板的背面固定連接有導熱管，導熱管的一端與水泵固定連接，水泵的一側與儲液盒固定連接，導熱管的另一端與儲液盒固定連接，儲液盒的正面與支撐桿固定連接，支撐桿的一端設置有風扇組件，螺紋桿的一端與搖把固定連接。

圖2 導熱板結構背部示意圖

接觸桿結構示意圖如下頁圖3所示，從圖3可以看出，接觸桿由外桿、壓力彈簧及內桿組成，外桿的內壁與壓力彈簧固定連接，壓力彈簧的一端與內桿固定連接。

圖3 接觸桿結構示意圖

2.2 工作原理

新型采煤機散熱裝置的工作原理：使用時，工作人員將導熱板放置在采煤機電機的一側，另一側放置夾板，通過旋轉搖把，將螺紋桿向內旋入夾板，使導熱板與夾板夾緊采煤機的電機，進行固定；同時，當接觸桿接觸到采煤機的電機時，通過壓力彈簧收縮，使更多的接觸桿接觸到采煤機的電機，以增加接觸面積，使熱量傳輸到導熱板的效率更高；儲液盒的內部存放有冷卻液，啟動水泵與風扇組件，通過水泵將儲液盒內部的冷卻液抽入導熱管內進行流通，冷卻液在流通時可吸收導熱板上的熱量，達到對采煤機電機的降溫效果；隨后，冷卻液流回儲液盒內，由風扇組件向儲液盒吹風，對其進行降溫。經過循環往復為采煤機的電機降溫，降溫效果較明顯，有效避免了因采煤機的電機產生的高溫使內部線路老化而導致出現線路熔斷故障等情況，降低了采煤機的損壞率，提高了設備的使用壽命。

此外，該散熱裝置的通用性較強，可以用于多種需散熱的設備上。通過接觸桿增大了散熱裝置與發熱設備接觸面，導熱、散熱效果好；通過夾板夾緊發熱設備，便于人員進行安裝拆卸，實用性較強。

3 實踐應用及效果分析

3.1 實踐應用

晉能控股煤業集團云崗礦位于大同煤田的東北部，井田面積為59 km2。礦井始建于20世紀60年代中期，每年設計能力為270萬t，服務年限為183年，經改擴建后的核定年生產能力為480萬t。礦井開拓系統采用立井、斜井混合式分區開拓，主運輸水平為980 m水平，1 030 m水平為輔助運輸水平。

云崗礦8號層8805綜采工作面長140 m，煤層平均厚1.3 m，局部厚只有0.9 m，屬于典型的“兩硬”條件下的薄煤層。采煤機選用MG2×100/455-BWD型交流電牽引采煤機，配備SGZ-630/264型運輸機。MG2×100/455-BWD型采煤機在實際開采過程中，因電機線路老化發生了多起安全事故，對其分析原因得出，因采煤機原散熱裝置與電機接觸面積較小，散熱效果不佳，聚集的熱量導致高溫致使電機線路老化。采煤機散熱問題已成為影響煤礦開采效率的關鍵因素。針對這一情況，將提供的新型采煤機散熱裝置在MG2×100/455-BWD型采煤機上進行了安裝調試，并投入到實際的生產中。

3.2 效果分析

新型采煤機散熱裝置在MG2×100/455-BWD型采煤機上運行已有半年之久，新型采煤機散熱裝置工作穩定，散熱效果較理想。工作時，啟動水泵與風扇組件，使水泵將儲液盒內部的冷卻液抽入導熱管內進行流通，冷卻液在流通時吸收導熱板上的熱量，達到對采煤機電機的降溫效果。應用新型采煤機散熱裝置后，該采煤機未發生一起因高溫問題引發的內部線路老化的安全問題，也沒有因高溫問題導致線路熔斷故障等情況發生，設備的損壞率大幅度降低，使用壽命大幅度延長。新型采煤機散熱裝置的應用有效保障了采煤機電機的安全穩定運行，進而保障了采煤機的穩定運行，為實現煤礦高產高效、安全開采奠定了基礎。