Wie Wheatstones mitgestaltete explosionsgeschützte Servomotoren Platzbeschränkungen mit integrierter kompakter Struktur lösen

Im Strebabbau ist der Stage Loader (SZZ) die entscheidende Verbindung zwischen dem gepanzerten Strebförderer (AFC) und dem Bandförderer, der die Kohle vom Streb zur Torstraße befördert. Die Antriebseinheit des Bühnenladers befindet sich jedoch typischerweise in einem engen Raum zwischen der Straßenseitenwand und dem Laderkopf, um den herum sich kreuz und quer Hydraulikleitungen, Stromkabel und Kühlrohre erstrecken. Der verfügbare Platz für den Motor ist äußerst begrenzt. Standardmotoren erfordern aufgrund ihrer großen Außenabmessungen und nicht übereinstimmenden Schnittstellen häufig den Einbau von Adapterplatten oder langen Kupplungen, wodurch wertvoller Platz verschwendet wird und Übertragungselemente und Fehlerstellen hinzugefügt werden. Jiangsu Wheatstone hat einen Codesign-Ansatz für die spezifischen Bedingungen von Bühnenladerantrieben gewählt und das Motorprofil mit der hydraulischen Pumpenschnittstelle integriert. Der Motor und die Pumpe können nebeneinander oder eingebettet montiert werden, wodurch axialer und radialer Platz gespart wird – und so eine „maßgeschneiderte“ Antriebslösung für beengte unterirdische Bühnenladerantriebe bereitgestellt wird.

I. Vier Kernanforderungen für Bühnenlader-Antriebsmotoren

Kompakte Bauweise – passend zu engen Einbauräumen : Der Spalt zwischen Bühnenladerkopf und Fahrbahnseitenwand darf weniger als 300 mm betragen. Die axiale Länge und die radialen Abmessungen des Motors müssen genau kontrolliert werden, um eine Beeinträchtigung der Hydraulikleitungen und -kabel zu vermeiden.

Hohes Anlaufdrehmoment – ​​Bewältigung schwerer Starts : Beim Anfahren unter Volllast muss der Bühnenlader Ketten- und Materialreibung überwinden, was ein Anlaufdrehmoment erfordert, das dem 23-fachen des Nenndrehmoments entspricht.

Explosionsschutz und hoher Schutz vor eindringenden Flüssigkeiten : Bühnenlader werden in unterirdischen Methan- und Kohlenstaubumgebungen betrieben und erfordern eine Ex d I Mb-Sicherheitszertifizierung für den Bergbau sowie Schutzart IP66 oder höher.

Korrosionsbeständigkeit und lange Lebensdauer : Unterirdische Feuchtigkeit und sulfidhaltiges Grubenwasser erfordern Edelstahl oder robuste Korrosionsschutzbeschichtungen.

II. Kernvorteile der CoDesigned-Servomotoren von Wheatstone

1. Integriertes Codesign – präzise Abstimmung von Motor und Hydraulikpumpenschnittstelle : Die explosionsgeschützten Servomotoren von Wheatstone Mining sind gemeinsam mit der Hydraulikpumpenschnittstelle des Bühnenladers konzipiert. Die Motorflansch- und Pilotmaße werden individuell an die Einbaumaße der Pumpe angepasst. Motor und Pumpe können nebeneinander montiert oder direkt in die Pumpenstationshalterung eingebettet werden, wodurch Zwischenadapterplatten entfallen. Im Vergleich zu Standardmotoren ist die axiale Länge um 2030 % und die radiale Breite um 1520 % reduziert, wodurch Probleme „passt nicht, passt nicht“ entfällt.

2. 3-fache Spitzenüberlastfähigkeit – Bewältigung schwerer Starts : Der Motor liefert ein Spitzendrehmoment bis zum 3-fachen Nenndrehmoment und sorgt so für einen sanften, ruckfreien Volllaststart. Bei einer Minenanwendung stieg die Starterfolgsrate des Bühnenladers nach der Umrüstung auf Wheatstone-Motoren auf 99,5 %.

3. Bergbausicherheitszertifizierung Ex d I Mb und IP66-Schutz : MA-zertifiziert, Rauheit der Flammendurchgangsoberfläche ≤6,3 μm, IP66 vollständig abgedichtet, optionales Gehäuse aus 316L-Edelstahl und robuste Korrosionsschutzbeschichtung.

4. Kompakter Anschlusskasten mit seitlichen Kabeleinführungsoptionen : Für beengte Platzverhältnisse im Bühnenlader kann der Anschlusskasten mit seitlicher oder unterer Kabeleinführung angepasst werden, wodurch die Kabelführung flexibler wird und Störungen der Hydraulikleitungen vermieden werden. Die Höhe des Klemmenkastens wird um 30 % reduziert.

5. Hochpräzise Geschwindigkeitsregelung : Optionaler 23-Bit-Absolutwertgeber oder Resolver, der eine präzise Geschwindigkeitsregelung über VFD ermöglicht, um Schwankungen des Kohleflusses anzupassen.

III. Anwendungsfälle aus der realen Welt

Fall 1 – Codesign-Nachrüstung eines Bühnenladermotors in einer Mine in Shanxi, China : Die axiale Länge des ursprünglichen Motors war zu groß, was zu Störungen der Hydraulikleitungen führte und eine ordnungsgemäße Installation verhinderte. Die Wheatstone-Ingenieure führten Messungen vor Ort durch und lieferten einen gemeinsam entwickelten explosionsgeschützten Servomotor (75 kW, Ex d I Mb, IP66) mit einer um 25 % reduzierten axialen Länge und einem maßgeschneiderten Flansch, der perfekt zur Pumpenschnittstelle passte. Nach der Installation lief der Motor 18 Monate lang ohne Ausfall.

Fall 2 – Upgrade der VFD-Geschwindigkeitsregelung des Bühnenladers in einer Mine in Shaanxi, China : Der ursprüngliche Motor lief mit fester Geschwindigkeit, was zu starken Anlaufstößen und einer verkürzten Lebensdauer der Kette führte. Nach der Umrüstung auf einen Wheatstone-Servomotor mit VFD für Sanftanlauf wurde der Anlaufstrom von 1200 A auf 400 A reduziert und die Kettenlebensdauer um 30 % verlängert.

Fall 3 – Modernisierung des Korrosionsschutzes des Bühnenladermotors in einem Bergwerk in der Inneren Mongolei, China : Das Grubenwasser hatte einen hohen Sulfidgehalt; Das ursprüngliche Motorgehäuse korrodierte innerhalb von drei Monaten. Nach dem Austausch gegen einen Wheatstone-Motor mit 316L-Edelstahlgehäuse lief der Motor zwei Jahre lang ohne Korrosion und ohne festsitzende Befestigungselemente.

IV. Auswahlhilfe

Stage Loader Typ	Empfohlene Serie	Leistungsbereich (kW)	Hauptmerkmale
SZZ630/800	110EXM	5575	Mitgestaltete Schnittstelle, IP66
SZZ800/1000	130EXM	90132	3× Überlastung, C4-Lager
SZZ1000/1200	180EXM	160250	Wassergekühltes 316L-Gehäuse

Wheatstone bietet kundenspezifische explosionsgeschützte Servomotoren für den Bergbau mit den Baugrößen 180–250 mm, Leistung 45315 kW, Spannung AC 660 V/1140 V, mit Optionen für gemeinsam gestaltete Flansche, seitliche Kabeleinführung, Edelstahlgehäuse usw.

V. Fazit

Der Bühnenlader ist der „Schlund“ des Strebtransportsystems. Die Kompaktheit und Zuverlässigkeit seines Antriebsmotors wirken sich direkt auf die Produktionskontinuität aus. Die von Wheatstone mitentwickelten explosionsgeschützten Servomotoren – mit integrierten Schnittstellen, kurzen axialen Abmessungen, 3-facher Überlastfähigkeit und IP66-Schutz – bieten eine „maßgeschneiderte, passgenaue“ Antriebslösung für beengte unterirdische Bühnenladerantriebe.