探究提升wk—4型电铲生产能力的途径
WK-4型电铲电气分析
控制 电铲铲 杆 的推压运 动 ， 在特定 条件 下 ， 呈 位能性 负载 。Ｈ Ｆ则要控 制 电铲 回转和行 走 ２个 动作 ， 当电 铲 回转 时 ， Ｈ Ｆ要 为 ２台 电枢 回路 串联 、 励 磁 绕组 并
机应 当堵 转 ， 并且 ， 堵 转 时的 电机 电流 应不 超过 电机 的最 大过 载能 力 ， 各 电机 的换 向火花在 １ ． ５级 以下 。
２ ２ ０ 、 ～ １ ７ ０ Ｖ ） 。其中 １ ７ ０ Ｖ交流电经过三相桥式 整 流形成 直流 ２ ２ ０ Ｖ， 作 为直 流 工作 电源 ， 为各 台直
机构 —— 磁放 大器提 供工作 电源 。
电铲 有 ３台他 励 式 发 电机 ， 分别是 ２ ２ ０ ｋ Ｗ 的
提升 发 电机 （ Ｔ Ｆ ） ； １ ２ ５ ｋ Ｗ 的 回转 发 电机 （ Ｈ Ｆ ） 和６ ３
ｋ Ｗ 的推 压式 发 电机 （ Ｙ Ｆ ） 。Ｔ Ｆ供 一 台 １ ７ ５ ｋ Ｗ 的提
摘 要 ＷＫ － ４型 电铲采 用 了直流发 电机一 直 流 电动机 的控 制 结构 ， 通 过对发 电机 励磁 的控 制 ，
使 电铲 各运动 机构 灵 活地工作 。 为 了确保 直流 电机 有 一 个 良好 机 构 特 性 曲 线 ， ＷＫ － ４型 电铲在 控 制 系统 中引入 位移控 制 ， 电流 负反馈 和 电压 负反馈 控 制。
（ ２ ） 直流工作 电源线路故障 ， 其概率 比较高， 且 有 时在某些 特 定 的条 件 下 ， 会 产生 严 重 后 果 。 由于 直流 工作 电源是 为 直 流 电动 机 提供 励 磁 电源 ， 在 电 铲采 掘装车 作业 中， 它 的励磁 支路 一但发 生 断路 ， 运 行 的各 台直 流 电动机 就 会 突 然失 磁 ， 根 据 直 流 电 动 机机 械特性 方程 可知 ， 电机 的转速 突然 升高 ， 产生 飞 车现 象 ， 对人 身 、 设 备安 全可 能造成 极大 的危 害 。检 查时 ， 可用铁 制 的器件 碰 电动机 的外壳 ， 没有感 到磁 力， 或 磁力很 弱 ， 说 明 电动 机励 磁 线 路 断路 ， 只要 找
晶闸管在WK-4型电铲磁放大器系统改造中的应用
二次脉冲有输出。所 以晶闸管的导通角受主令控制器（ 即直流给定电流信号大小 ） 的控制。
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维普资讯
第２ ５卷
攀枝 花学 院学报
第 ３期
１２ ２ 单相 半控桥 的工作原 理 ．．
发电机励磁采用单相半控整流桥电路（ 如图 ３ 所示）磁性触发器输 出的二个脉冲信号分别接在串联的 ，
方向相 同。 １３ 磁放大 器励 磁 电铲 和品 闸管励磁 电铲 的对 比 ．
采用综 合磁 放大 器进 行励 磁控 制 ， 所获 得 的“ 土 机特 性 ” 挖 比较 饱 满 ， 即填 充 系数 较 大 ， 、 起 制动过 程
有逐步取代了磁放大器控制方式 的趋势。为了追求企业设备效益的最大化 ， 能否将磁放大器励磁控制系 统改为晶闸管励磁控制系统 ， 使设备的综合性能尽可能得到提高是值得研究的问题。
１ 改进 方案 的研 究 １１ 磁 放大器 励磁 调速 系统 ． 磁放大器励磁系统 由６台 Ｆ ３型磁放大器 １ ６ Ｆ组成 四个三相整流桥电路 和发 电机励磁绕组构 Ｃ —Ｃ
的方案 、 方法 及具 体措 施 ， 改造后提高 了该 电铲 的作业绩效 ， 取得 了良好 的经济效 益 ， 为同类设备 的改造提供 了较好的参考方案 ， 具有 一定 的生产 实际应用价值 。 关键词 磁放大器 ； 晶闸管 ； ＷＫ一 ； 性触发器 ４磁 作者简介
制 造 技 术
李 国云（ ９ ５一） 男 ， １６ ， 汉族 ， 四川合江人 ， 攀枝花 学院机械工 程副教授 ， 研究 方向 ： 业工程 ， 矿 先进
所示 ） 。
１２ １ 晶闸管的触发信号 ．． 为了给晶闸管提供触发信号 ， 必须有一套产生触发信号 的装置 ， 在晶闸管励磁 电铲 中一般采用磁性 触发器来提供触发信号 。我们参考 了 Ｗ ４ Ｋ一 Ａ电铲的触发方式 ， 也选用 Ｆ Ｃ一 ｃ型磁性触发器。 Ｃ ３
露天矿提高电铲效率的方法
Engineering Technology and Development工程技术与开发0 引言在露天矿中能够衡量其经济指标衡量的基础就是挖掘设备的生产能力，它会对矿山的生产能力与经济效益形成直接的影响，对于露天矿而言，其大型设备主要涵盖了电动液压铲、矿用卡车等相关设备，现在很多国内外学者都深入的研究了采掘设备提升生产能力的方式和影响因素，而在露天矿中电铲是一个关键的设备，所以，能够对矿山的生产能力与效率进行衡量，而当前时期露天煤矿生产企业需要重点解决的一个问题就是如何将电铲的出动率与生产效率进行提升。
1 影响电铲效率的主要因素1.1 工艺因素1.1.1 采掘工作面参数的影响想要最大程度的对采剥工程要求进行满足，并良好的营造电铲作业环境，更好的提升采掘设备的挖掘能力，则最佳的途径就是对采掘工作面技术参数进行规范。
所以，相关人员应详细的分析实际露天矿场地，然后结合实际对电铲工作的平台进行合理科学的设计，其中主要涵盖了台面皮面角度、高度、平面路面宽度、采掘带宽度和最小工作平盘宽度等相关内容[1]。
1.1.2 爆破参数设计因电铲型号不同，使得其护拥有不同的最大挖掘高度，所以也会是的设计台阶高度存在差异性，这就需要相关人员在对爆破参数进行设计时，要确保爆破质量同铲装需求相符合，避免误差产生，要不然铲装作业中就会形成一定的安全隐患。
在具体生产时，因为矿区有十分复杂的地质条件，加之水孔多，采空区有较广阔的范围和复杂的形态，最终使得爆破质量无法达到预期效果，在很大程度上会影响到电铲的铲装效率。
1.1.3 装车方式若露天矿应用了大型的电铲，卡车入换造成的铲运机等待时间占装载时间的比例很大。
详细的比较常应用的两种装车入换方式。
单侧折返入换装车法如图1所示。
图1 单侧折返入换装车法图2 双侧折返入换装车方式通常情况下，电铲在正常工作面工作时，单侧折返加入换装车法的装车角度平均大于90°，若按90°效率是100%时，则单侧折返入换装车法的效率无法实现100%。
分析怎样提高露天煤矿机电设备的生产效率
分析怎样提高露天煤矿机电设备的生产效率摘要：从20世纪50年代初我国才开始新建和改建露天煤矿，现如今露天煤矿已是我国重要的煤矿开采基地，经过长期的发展技术得到不断的提高与应用，但是在实际情况中，仍然存在一些问题，笔者通过现阶段露天煤矿机电设备存在的问题引入，结合露天煤矿常用设备实例分析，总结一套提高露天煤矿设备生产效率的方案。
关键词：露天煤矿；机电设备；WK-35电铲；锡林浩特露天矿1.引言露天煤矿以回采率高（高达95%以上）、伤亡率低、容易实现土地复垦、生产规模大投资成本较低等特点优势，所以露天煤矿越来越快发展，其产量占我国煤炭总产量的5%左右，虽然相比德国、印度、澳大利亚等国家较为落后，据数据统计我国露天煤矿总生产力高达5-7亿吨，其前景是乐观的。
露天煤矿主流的WK系列电铲经历WK-4、WK-10到WK-20、WK-35、WK-55，近50年的发展，传动系统由传统的直流传动发展到交流传动，由继电控制到PLC集中控制，所以更多企业应该更注重机电设备的效能，不断创新机电设备技术，降低成本，达到提高设备生产效率为企业提供经济和社会效益，促进露天煤矿可持续发展。
2.露天煤矿机电设备中存在的问题虽然露天煤矿得到全面的发展，但是也存在一些问题，为了提高机电设备的生产效率，我们需要对机电设备的老化、结构件的损坏、裂纹等问题进行逐步解决，面对煤矿产业的高速发展，企业应该对机电设备的维修及管理人员需要进行实际情况扩充，注重人员的业务素质及专业技术；因我国露天煤矿的作业环境差，所以导致一些机电设备的不良作业情况，企业应该注重增加人员进行保养、检修、维护；解决这些问题，建立一个完善的管理机制，有助于提高机电设备生产水平及生产效率。
3.提高煤矿机电设备的生产效率的重要性及解决方案3.1.全面了解设备优势，把控设备质量随着露天煤矿的不断发展，促进了我国煤矿产业的进步，同时促进了我国工业与经济的发展，露天煤矿的主要采掘机电设备是电铲。
电铲高级应知
A．活塞式 B．柱塞式 C．摆动式 D．无杆液压缸
34、液压机械开动时，运动部件产生突然冲击的现象通常是(D)。
A．正常现象，随后会自行消除 B．油液混入空气 C．液压缸的缓冲装置出故障 D．系统其他部分有故障
35、在液压系统中，当流量较大(10．5×10—4m3／s以上)，则阀芯移动的控制方法应采用(D)。
17、280B电铲主电机额定容量为(522)千瓦。
18、280B电铲励磁发电机的励磁方式为(复)励。
19、三相异步电动机的转子转速取决于磁极对数，电源频率和(转差率)。
20、直流电动机电刷磨损到(1／3)高度时，应及时更换新电刷。
21、上部转台与下机架通过中央枢轴，组成(可转动式)联接。
22、下机架主要通过（—）个小轱辘，支承上转台及其转台以上的全部设备。
12、大架子根和鞍型轴承座是(铸钢)件。
13、行程电机的第四级传动是由(一顺轴)和三顺轴来完成的。
14、中心轴与回转台轴孔装配最大间隙不大于(2)毫米。
15、三节轴的轴向串动为2毫米，伞形牙包的伞齿轮接触沿齿长不小于50％，齿高不小于(50)％。
16、WK一4型电铲三个系统位移电源是直流(36)伏。
A．压力较高时，易损坏，造成剧烈磨损 B．可用在移运速度较高的液压油缸中 C．油压越小，密封性能就越好 D．油压愈高，密封性能愈好
21、O形密封圈的特点是（A）。
A．结构简单、密封可靠、摩擦力小 B．密封可靠、摩擦力大 C．油压越大、密封性能越好 D．结构复杂、密封可靠、摩擦力小
22、液压系统的执行元件是（C）。
29、内啮合齿轮泵的特点有(A)。
太重系列电铲参数介绍(WK4-WK75)
4m3挖掘机概述A、第一台4m3挖掘机生产于1961年，至今仍在内蒙古平庄煤矿发挥作用；B、4m3挖掘机早期产品有：D-4和WK-4二种型号,销售量约560台；C、4m3挖掘机主导产品有：WK-4A、WK-4B、WK-4C三种型号,销售量约226台；WK-4C是4m3挖掘机的新一代改良产品，将逐渐替代WK-4A，可广泛应用于冶金、煤炭等中小型露天矿的采掘和剥离以及石油、化工、水电、建材等行业的土石方工程。
主要性能参数标准斗容4-5m3主电机功率250kW提升速度0.855m/s 最大挖掘半径14.3m推压速度0.53m/s 最大挖掘高度10.1m行走速度0.43km/h 最大卸载半径12.65m最大提升力480kN 最大卸载高度 6.3m最大推压力230kN 挖掘深度 3.2m最大爬坡角度12度工作重量202t平均比压243kPa 理论生产率572m3/h10m3挖掘机概述A、10m3挖掘机第一代：WK-10，第二代：WK-10A，首台WK-10生产于1977年；B、10m3挖掘机主导产品为：WK-10B,10m3挖掘机销售量约62台；C、W P-6是WK-10B的派生产品；WP-6长臂挖掘机W P-6是以WK-10B为基础进行变型设计，主要增加了它的起重臂长度，同时标准斗容由10m3缩小为6m3，主要适用于铁路运输方式的露天矿深部开采的需要，供上装车的使用。
该产品的性能参数和作业范围同国外同类产品基本相当，填补了国内空白。
主要性能参数标准斗容6m3主电机功率750kW起重臂长度22m 最大挖掘半径24.25m斗杆长度13.2m 最大挖掘高度23.4m行走速度0.69km/h 最大卸载半径21.1m最大提升力686kN 最大卸载高度17.7m最大推压力392kN 挖掘深度 3.6m最大爬坡角度12度工作重量498t平均比压255kPa 理论生产率640m3概述W K-8是太原重工近年来设计生产的8m3矿用挖掘机,首台产品的供货单位是攀枝花钢铁公司，具有国际先进水平。
WK_4系列电铲的斗臂易裂原因及改进措施
WK-4系列电铲的斗臂易裂原因及改进措施谢沁文¹(攀钢集团矿业有限公司 四川攀枝花617000)摘要 WK -4系列电铲斗臂大部分是整体式结构,由于在齿条生产中受加工工艺的限制,齿条分为前部齿条和推进齿条两部分分开加工,而前挡板加工成带有两齿的封闭结构,焊在斗臂上时前部齿条和前挡板对缝焊接,这一结果造成斗臂在此处容易产生裂纹,反复修复补焊将造成斗臂本体材质被破坏,进而造成斗臂断裂报废。
针对这种结构形式以及电铲作业过程的受力,提出从结构上改进设计,切实提高斗臂的使用寿命。
关键词 整体式斗臂 弯曲 前挡板 齿条 裂纹 结构改进Anal ysis the R easons and Solution M easures for E asy C racki ngofWK -4Seri es Shovels D i pper H andleX ie Q in w en(Panzh i h ua SteelG roup M i n ing Co m pany Ltd .,S ichuan 617000)ABSTRACT M ost d i pper handles o fW K-4seria l Shovels are overa ll des i gned .The rack need to be m anufac -tured separate l y ,front rack and prope lli ng rack ,because o f the restriction of the m ach i n i ng techno l ogy .T he front re -ta i ner plates are m anufactured to t he sea led structure w it h t w o teeth .W hen w e l ded to t he hand l e ,the front rack and front p l a te butt we l ded ,it w ill cause there .T he repeated handle repa ir i ng w ill destroy the m ater i a l of t he handle body itse lf ,further mo re ,the handle scrapped .T he a rtic l e was w ritten acco rding to the forced sit uation of the shovel duri ng operation ,raisi ng t he i m prov i ng desi gn i n t he structure ,to i ncrease the service life o f di ppe r handle .KEY W ORDSIntegral d i pper hand l e Bend F ront reta i ner plate R ack Crack I m provement struct ure1 前言电铲是矿山露天挖掘的主要设备,西部矿山使用中小型较多。
WK—4型电铲提升传动系统常见故障及诊断
WK—4型电铲提升传动系统常见故障及诊断作者：葛辛易来源：《科学与财富》2017年第24期摘要：本文着重介绍WK-4型电铲提升系统常见故障及故障诊断方法。
关键词：WK-4型电铲；提升系统；故障诊断1 概述在现代露天矿山生产中，电铲担负着极其繁重的任务，主要完成铲装工作。
目前，我矿使用装载采掘设备主要是WK-4型电铲，共有9台。
WK-4型电铲主要由回转、行走、提升、推压等系统组成，提升系统主要由提升电动机、减速机、卷筒、钢绳部件组成，承担着铲斗的提升和下降。
在电铲作业中，提升系统运转率最高，铲斗的提升和下降十分频繁，受到冲击载荷复杂多变，容易发生故障。
因此，探讨WK-4型电铲提升系统常见故障，掌握故障诊断方法，对提高电铲设备完好率、作业率、台班效率有着十分重要意义。
2 提升机构传动原理提升机构的传动系统如图1所示，提升电动机经对轮带动一对人字齿轮，（对轮将Ⅰ和Ⅱ连成一体，统称为一轴），因为大人字齿轮用平键固定在二轴上（Ⅲ和Ⅳ统称为二轴），所以它们一起转动。
二轴的直齿轮和三轴直齿轮成对，在二轴带动下同时运转。
三轴（Ⅴ）直齿轮用螺丝固定在提升卷筒上，因而可带动卷筒完成铲斗的提升和下降。
3 主要机构的常见故障3.1 卷筒轴（如图2所示）是铲斗升降作业的核心受力件，容易发生疲劳破坏，卷筒轴与卷筒齿轮过盈联接处在工作一段时间后发生相对转动，是卷筒轴与卷筒齿轮过盈联接遭到破坏，磨损剧烈，震动加剧，严重时，卷筒轴甚至断裂。
3.2 联轴器又叫对轮（如图3所示），是把电动机轴同转动轴直接连接起来的装置，它缓冲转矩，使传动平稳。
对轮中间有五个硬胶垫，易发故障对轮螺丝断或松动、硬胶皮坏。
3.3 提升钢丝绳是提升机构的一个重要组成部分，工作条件恶劣，在钢丝绳的使用过程中，由于磨损或受力过大过猛等原因，会出现断股、断丝、直径缩小现象，其损伤程度及承载能力直接关系到设备及人身安全。
3.4 提升减速箱是提升机构的传动减速系统，工作条件恶劣，有异物进入、维护不周等原因易发生齿轮打牙、齿轮磨损过限、轴承发热烧死。
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探究提升wk—4型电铲生产能力的途径
摘要：近年来，随着我国经济的不断发展，对于各种稀有金属材料的需求也在随之不断增加，想要满足市场需求，就需要从提升采矿能力方面入手，在单位工作时间内完成最大的工作量，保证稀有矿产资源足够供应，从而促进我国经济发展。
钼，属于人们生活中比较常见的一种金属，目前已经广泛应用于钢铁生产等方面，并且取得了不错的效果。
笔者所在的金堆城钼业集团有限公司是国内第一、世界第三单体钼矿山，拥有wk-4型电铲等采矿设备8台，钼产量位居世界前列。
但是在WK-4型的电铲使用上还存在一些问题，工作效率平平。
本文将主要对如何提升WK-4电铲的生产能力进行分析，旨在提升整体机械使用效率与生产力。
电铲属于露天矿山生产过程中比较重要的一个生产设备，矿产的矿岩挖掘、装车等任务，基本都要依靠电铲来完成。
笔者所在的金堆城钼业集团共有8台采矿生产设备，其中大部分都是wK-4设备，所以想要提升生产效率以及产值，就必须要从提升这部分电铲的使用效率以及耗能方面进行改造。
目前电铲主要使用交流电动机，直流发电机的机组在供电系统方面，存在电能转换效率低下、产生机械故障的概率较高、机械维护费用较高以及机械运行过程中产生的噪音大等负面特点，因此需要对其进行改进，本文将从全数字改造方面入手，对wK-4型的电铲生产能力进行完善，从而实现提升生产效率，降低生产生本的目的。
近年来，相关学者通过相关的实验与研究，在2003年的时候开发出了wK-4D 的全数字化电铲直流型传送装置，并且在实验过程中，成功运用该装置替代了传统意义上的发电机组，并且解决了我国传统发电机组在工作中存在的问题，得到业内广泛认可。
本次关于提升电铲生产能力的探究将主要从基本的工作原理、系统构成等方面进行描述分析。
1.从发电机的角度改善生产能力的原理
wK-4D发电机组整体上是由整流电压器、整流功率柜以及人机界面等诸多零件所构成，可于控制柜当中安放数字化可编程的控制器，安装之后，所有运行信号都先要从之前的主令控制器当中发出，在安装之前，需要对主令控制器进行改造。
将这部分信号传送到提升、推压以及回转控制器当中，使用控制器对这部分信号进行运算，运算过后再对整流柜发出相应的控制指令，从而产生输出能量，以此来带动电动机的正常运行，进行生产。
在运行过程中，可编程的控制器可以对运行状态进行监控，如果运行过程中，其中任何一个环节发生问题，那么事先安装好的人机界面以及对应的指示灯便会发出报警信号，通过信号的方式来提醒相关工作人员切断输出方面的能量，对设备进行制动，从而减少事故发生的概率，将负面影响降至最小化，通过该方式提升设备的实际使用效率，提升产值。
2.从机组构成分析提升生产能力的原理及方式
其中主要构成部分为西门子DC-MASTER型号全数字直流控制器、西门子
S7-200 PLC、热管功率组件
2.1.西门子DC-MASTER属于一种比较经典的无环流式双闭环系统，其中双闭环主要是指速度环以及电流环。
该设备的正反两面产生的脉冲，都将会直接地输出到整流桥中的脉冲变压器上。
通过同步电源、电压反馈等一系列手段，将检测到的信号传至对应的装置中。
这一控制器比较偏向于使用单相半控桥，而且不会因为温度发生变化导致电阻不稳定，并造成电流的改变、设备磁场改变或者是速度改变等情况，从而可以在没有测速的情况下彻底实现平滑弱磁，提升了设备的使用效率与生产效率。
2.2.西门子S7-200 PLC在设备中的主要作用就是让控制线路更为简单明了，便于工作人员操作或是进行维修，在逻辑方面判断比较可更为清晰准确。
同时该系统而已有效地利用了RS485的通信口，和上文中的人机界面进行联合，而且还可以与Dc MASTER的全数字直流控制器进行联合，从而保证电铲电控系统的整体采集工作可以顺利实施。
2.3.在热管功率方面，因为热管属于上世纪八十年代最新研制出的新型导热装置，而且这一导热装置的实际导热效率要比传统式铜导热装置高出接近一千倍。
热管其本质就是两端封闭的一种金属管，在管内壁上多出了异层多孔材料，这层材料被我们称之为吸收芯，在吸收芯的内部存有比较容易汽化的液体，在金属管一段受到热力影响的时候，管道中的蒸汽就会顺着管道从收热力的一边转移到另一端，而另一端因为没有受到热量的影响，自身温度比较低，所以蒸汽便会液化。
这一过程中，冷凝液体会逐渐被管道中的吸收芯吸收，吸收之后可以通过设备的毛细作用转移到受热端，从而形成一种反复循环的模式，不断地在气体与液体之间转变，通过该方式来做到热能传递。
电铲在实际生产过程中会出现堵转的情况，对应设备会发热，必须要将这部分热量散发掉，否则必然会影响到设备的使用寿命以及运行效率，所以需要在热管上装备一些散热片，提升功率元件自身散热效率，为连续工作提供了基本保障。
热管散热装置在实际生产过程中必须要具有独创性，因为它的散热方式不能和其它类型设备相比拟，可从根本上解决厂家功率元件经常损坏等情况，从而节省后续维修资金，提升整体经济效益。
3.结束语
为了保证钼矿的生产效率，就必须要从提升施工设备的施工效率方面入手，争取在单位时间内完成最大的产量，从而减少工程成本，提升企业效益。
我金堆城钼业集团因具有8台wk 4型电铲等采矿设备，如果采取上述方式对设备进行改造，必然会从根本上提升设备的使用效率，减少故障的发生概率，从而提升我集团的经济效益。
参考文献：
[1]邹亮清.高强度减摩耐磨锌基合金轴瓦在黄埔号船上的应用[J].柴油机，2012，（2）：39 42.
[2]李元元，龙雁，邱诚，等.新型耐磨锌合金的轴承台架试验研究[J].机电工程技术，2012，31（6）：43 45.
[3]周荣锋，蒋业华，陈长华.新型高铝锌基合金在齿轮传动中的应用研究[J].特种铸造及有色合金，2011，（增刊1）：162 163.
[4]韩进军. 高铝锌基合金轴套在wK 4电铲行走部位上的应用[J].铸造技术，2012（11）：145 147.
[5]刘昆，高放，何方威，李季秀，韩德久.露天矿WK 4型电铲电气传动系统改造[J].矿业工程，2012（04）：111-113.。