Для привода выемочных машин используются взрывозащищенные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором типов ЭДК (с воздушным охлаждением), ЭДКО (с обдуваемым воздушным охлаждением), ЭКВ (с водяным охлаждением корпуса статора) и ЭК.ВЖ (с водяным охлаждением корпуса статора, свободный объем которого заполнен диэлектрической жидкостью). Они допускают прямой пуск от сети с номинальным напряжением, а также при снижении напряжения при пуске на зажимах двигателя до 0,8 номинального. Могут работать с наклоном продольной оси до 45° в обе стороны. В двигателях предусмотрена возможность пополнения смазкой подшипников без разборки,
С развитием механизации угледобычи, созданием комбайнов и комплексов, для различных условий эксплуатации разработано и внедрено большое количество комбайновых двигателей. Этот фактор стал своего рода тормозом в обеспечении шахт двигателями. В связи с этим принято решение ограничить номенклатуру комбайновых двигателей (табл. 56).
На рис. 45,а показаны габаритно-установочные размеры двигателя ЭДК-4-75 с воздушным охлаждением, в табл. 57 представлена его техническая характеристика. Двигатель имеет литой стальной корпус, в торце которого со стороны подающей части комбайна имеются два отверстия: одно для ввода силовых и вспомогательных проводов в камеру реверсивного выключателя комбайна, второе для прохода оси рукоятки управления выключателем; поэтому двигатель становится взрывозащищенным только после сочленения его с подающей частью комбайна. В корпусе двигателя с одной стороны имеется камера выключателя, закрытая крышкой, сблокированной с вводной штепсельной муфтой, а с другой — канал для вентиляции внутреннего воздуха.
Сердечник статора выполнен из листов электротехнической стали, в пазы уложена обмотка из жестких секций, изготовленных из прямоугольного медного провода с использованием кремний-органических изоляционных материалов класса нагревостойкости Н. Ротор двигателя состоит из вала и сердечника с литой алюминиевой короткозамкнутой обмоткой.
56. Комплектование двигателями выемочных комбайнов и механизмов комплексов
На валу ротора со стороны подающей части установлен вентилятор, нагнетающий воздух через камеру контроллера, вентиляционную камеру и четыре канала корпуса статора во внутреннюю часть двигателя, откуда он через вентиляционные отверстия в сердечнике ротора и кольцевое пространство, создаваемое воздушным зазором двигателя, проходит снова к вентилятору, отдавая корпусу тепло от сердечника ротора и обмотки статора.
В подшипниковых щитах, которые болтами через кулачки крепятся к корпусу, установлены шариковый (на стороне подающей части) и роликовый (на стороне режущей части) подшипники, являющиеся опорами вала с сердечником ротора. Для удержания консистентной смазки в подшипниках, а также для защиты от проникновения жидкой смазки из редуктора комбайна в двигатель, в подшипниковых щитах установлены войлочные уплотнения, а в подшипниковых крышках — манжетные.
Аналогично ЭДК-4-75 устроен и двигатель ЭДК-3,5-Т (табл. 57).
В 1982—1983 гг. внедрены в производство комбайновые двигатели ЭДК0-4- 100, ЭДКО-4-100-2, ЭДКО-4-125 и ЭДКО-3,5-40 с наружным обдувом. В сравнении с ранее выпускавшимися эти двигатели обладают менее динамичным характером работы, большими пусковыми и максимальными моментами, что повышает надежность работы комбайнов и позволяет увеличить скорость подачи; от двигателей типа ЭД К отличаются в основном техническими данными (табл. 57, рис. 45,б).
Корпус двигателя ЭДКО-4, литой из стали, представляет собой трубу и отлитые заодно с ней ребра охлаждения. В трубе корпуса расположен сердечник статора, в открытые пазы которого уложена обмотка, аналогичная обмотке двигателя ЭДК-4-75. Подшипниковые узлы, щиты и подшипники двигателей ЭДКО-4 также подобны соответствующим узлам двигателя ЭДК-4-75. Принципиальным отличием этих машин друг от друга является отсутствие в двигателях ЭДКО-4 внутреннего вентилятора и наличие наружного вентилятора для обдува корпуса воздухом. Последний втягивается через решетку, нагнетается между ребрами и выбрасывается через вторую решетку в окружающую среду.
57. Технические характеристики двигателей типов ЭДК и ЭДКО
Использование двигателей с обдуваемом воздушным охлаждением позволило существенно поднять энерговооруженность угледобывающих комбайнов. Так, в габарите 400 мм по высоте корпуса при одной и той же длине активной части двигатели ЭДКО-4 в сравнении с необдуваемыми типа ЭДК имеют мощность в режиме S4 при ПВ = 60 % в 1,5 раза, а вращающие моменты в 1,8 раза большие. Это качество способствовало широкому использованию в приводе комбайнов двигателей ЭДКО-4.
Рис. 45. Габаритно-установочные размеры двигателей:
а — ЭДК-4-75; б — ЭДКО-4.
Необходимость дальнейшего повышения энерговооруженности выемочных машин и комплексов потребовала создания более мощных двигателей в тех же
габаритах. В связи с этим разработаны и внедрены комбайновые двигатели ЭКВ-4У с водяным охлаждением корпуса статора (табл. 58, рис. 46,а), имеющие мощность, в 1,4—1,5 раза большую, чем мощность двигателей ЭДКО-4 при аналогичных режимах работы и объемах активных частей.
Двигатель ЭКВ-4У имеет стальной сварно-литой корпус, основой которого является впрессованная в него труба. Между корпусом и трубой имеются последовательно соединенные полости и каналы, охватывающие оболочки с левой и правой сторон. Через эти полости и каналы протекает вода, идущая на орошение к оросительному устройству комбайна. В некоторых двигателях водой охлаждаются также подшипниковые щиты.
Двигатели типов ЭКВ и ЭВ (табл, 58), предназначенные для привода комбайнов и стругов, аналогичны по конструкции двигателю ЭКВ-4У, отличаются от него габаритно-установочными размерами (рис. 46,б, 47 и 48,а).
58. Технические характеристики двигателей типов ЭВ, ЭКВ и ЭКВЖ
Примечания: 1. Синхронная частота вращения двигателей составляет 1500 об/мин. 2. Расход охлаждающей воды равен 0,8—1,2 м2/ч при температуре не более 25° С.
Рис 47. Габаритно-установочные размеры двигателей;
а — ЗКВ-3,5-75; б — ЭКВ-4УС2.
С целью дальнейшего повышения энерговооруженности выемочных машин разработаны комбайновые двигатели, заполненные диэлектрической жидкостью. Эти двигатели получили индекс ЭКВЖ и имеют мощность, в 1,7—2 раза большую в сравнении с мощностью двигателей типа ЭКВ. Технические характеристики двигателей ЭКВЖ-4 в габарите 400 мм по высоте корпуса приведены в табл. 58, а их габаритно-установочные размеры — на рис. 48,б.
Выполнен корпус двигателя [47] с полостями водяного охлаждения (аналогично корпусу двигателей типа ЭКВ), в которых размещены каналы для прохода по ним нагретой диэлектрической жидкости.
Рис. 48. Габаритно-установочные размеры двигателей: а — ЭВ-5УС; 6 — ЭКВЖ-4.
В качестве корпусной изоляции обмотки статора применена стеклолакоткань ЛСК-0,12, полиамидная пленка ПМ-0,04 и стеклолента ЛЭС-0,1; пропитана обмотка в лаке ДФ-971. Двигатели ЭКВЖ-4 могут изготовляться также с изоляцией «Монолит». Ротор двигателя короткозамкнутый, залит алюминием.
- С целью предотвращения утечек диэлектрической жидкости неподвижные соединения двигателя уплотняются резиновыми кольцами, подвижные — устройствами, аналогичными по конструкции торцовым уплотнениям погружных двигателей и состоящими из двух трущихся друг о друга колец и нажимных элементов. Диэлектрическая жидкость заполняет 2/3 свободного объема двигателя, охлаждает обмотки, а также сердечники статора и ротора. С помощью специального напорного элемента («турбинки») жидкость нагнетается в каналы, протекая по которым передает тепло через стенки корпуса воде, подаваемой к оросительному устройству комбайна. При работающем двигателе допускается утечка диэлектрической жидкости до 1 см/ч, после остановки двигателя утечка жидкости не допускается.
В качестве охлаждающей диэлектрической жидкости применяется масло ФМ-5,6 АП (ГОСТ 14361 —78), поскольку при невысокой стоимости оно обладает взрывобезопасностью, низкой летучестью пара, негорючестью, нетоксичностью, высокими значениями диэлектрической прочности, теплопроводности и теплоемкости, термостабильностью при температурах не менее 155 °С, небольшой вязкостью и плотностью, хорошими смазывающими свойствами.
Создание двигателей типа ЭКВЖ позволило решить проблему повышения энерговооруженности выемочных машин для тонких пластов, эксплуатирующихся в стесненных условиях угольных шахт.
