Comment les servomoteurs antidéflagrants co-conçus par Wheatstone résolvent les contraintes d'espace grâce à une structure compacte intégrée

Dans l'exploitation minière en longue taille, le chargeur à étages (SZZ) constitue la connexion essentielle entre le convoyeur à front blindé (AFC) et le convoyeur à bande, transférant le charbon du front de taille à la route d'entrée. Cependant, l'unité d'entraînement de la chargeuse scénique est généralement située dans un espace confiné entre la paroi latérale de la route et la tête de la chargeuse, avec des conduites hydrauliques, des câbles électriques et des tuyaux de refroidissement qui s'entrecroisent autour d'elle. L'espace disponible pour le moteur est extrêmement limité. Les moteurs standard, en raison de leurs grandes dimensions externes et de leurs interfaces inadaptées, nécessitent souvent le montage de plaques d'adaptation ou de longs accouplements, ce qui gaspille un espace précieux et ajoute des éléments de transmission et des points de défaillance. Jiangsu Wheatstone a adopté une approche de conception codifiée pour les conditions spécifiques des entraînements des chargeuses scéniques, intégrant le profil du moteur à l'interface de la pompe hydraulique. Le moteur et la pompe peuvent être montés côte à côte ou intégrés, économisant ainsi de l'espace axial et radial – offrant une solution d'alimentation « sur mesure » pour les entraînements de chargeuses souterraines confinés.

I. Quatre exigences fondamentales pour les moteurs d'entraînement des chargeuses scéniques

Construction compacte – s'adaptant à des espaces d'installation restreints : L'écart entre la tête de la chargeuse scénique et la paroi latérale de la chaussée peut être inférieur à 300 mm. La longueur axiale et les dimensions radiales du moteur doivent être étroitement contrôlées pour éviter toute interférence avec les conduites et câbles hydrauliques.

Couple de démarrage élevé – gestion des démarrages sous charge lourde : lors du démarrage à pleine charge, la chargeuse scénique doit surmonter le frottement de la chaîne et du matériau, ce qui nécessite un couple de démarrage 23 fois supérieur au couple nominal.

Protection contre les explosions et protection élevée contre la pénétration : les chargeuses scéniques fonctionnent dans des environnements souterrains de méthane et de poussière de charbon, nécessitant une certification de sécurité minière Ex d I Mb et une protection contre la pénétration IP66 ou supérieure.

Résistance à la corrosion et longue durée de vie : L'humidité souterraine et les eaux de mine chargées en sulfures nécessitent de l'acier inoxydable ou des revêtements anticorrosion très résistants.

II. Principaux avantages des servomoteurs co-conçus par Wheatstone

1. Conception intégrée – correspondance précise de l’interface du moteur et de la pompe hydraulique : Les servomoteurs antidéflagrants de Wheatstone Mining sont co-conçus avec l’interface de la pompe hydraulique du chargeur de scène. Les dimensions de la bride du moteur et du pilote sont personnalisées pour correspondre aux dimensions de montage de la pompe. Le moteur et la pompe peuvent être montés côte à côte ou directement intégrés dans le support de la station de pompage, éliminant ainsi les plaques d'adaptation intermédiaires. La longueur axiale est réduite de 2 030 % et la largeur radiale de 1 520 % par rapport aux moteurs standard, éliminant ainsi les problèmes de « ne s'adapte pas, ne s'aligne pas ».

2. Capacité de surcharge maximale 3 fois – gestion des démarrages à forte charge : Le moteur délivre un couple maximal jusqu'à 3 fois le couple nominal, garantissant un démarrage à pleine charge en douceur et sans à-coups. Dans une application minière, le taux de réussite de démarrage de la chargeuse étagée a augmenté jusqu'à 99,5 % après la mise à niveau vers les moteurs Wheatstone.

3. Certification de sécurité minière Ex d I Mb et protection IP66 : certifié MA, rugosité de surface du chemin de flamme ≤6,3 μm, IP66 entièrement étanche, boîtier en acier inoxydable 316L en option et revêtement anticorrosion robuste.

4. Boîte à bornes compacte avec options d'entrée de câble latérale : Pour les espaces confinés des chargeurs scéniques, la boîte à bornes peut être personnalisée avec une entrée de câble latérale ou inférieure, rendant le routage des câbles plus flexible et évitant les interférences avec les conduites hydrauliques. La hauteur de la boîte à bornes est réduite de 30 %.

5. Contrôle de vitesse de haute précision : codeur absolu ou résolveur 23 bits en option, permettant une régulation précise de la vitesse via VFD pour s'adapter aux variations de débit de charbon.

III. Cas d'application réels

Cas 1 – Modernisation du moteur d'une chargeuse scénique dans une mine du Shanxi, en Chine : la longueur axiale du moteur d'origine était excessive, provoquant des interférences avec les conduites hydrauliques, empêchant une installation correcte. Les ingénieurs de Wheatstone ont effectué des mesures sur site et ont fourni un servomoteur antidéflagrant (75 kW, Ex d I Mb, IP66) avec une longueur axiale réduite de 25 % et une bride personnalisée parfaitement adaptée à l'interface de la pompe. Après l'installation, le moteur a fonctionné pendant 18 mois sans panne.

Cas 2 – Mise à niveau du contrôle de vitesse VFD d'une chargeuse scénique dans une mine du Shaanxi, en Chine : le moteur d'origine fonctionnait à une vitesse fixe, provoquant un choc de démarrage élevé et réduisant la durée de vie de la chaîne. Après la mise à niveau vers un servomoteur Wheatstone avec VFD pour un démarrage progressif, le courant de démarrage a été réduit de 1 200 A à 400 A et la durée de vie de la chaîne a été prolongée de 30 %.

Cas 3 – Amélioration de la protection contre la corrosion du moteur d'une chargeuse à étages dans une mine en Mongolie intérieure, en Chine : L'eau de la mine avait une teneur élevée en sulfures ; le carter du moteur d'origine s'est corrodé en trois mois. Après avoir été remplacé par un moteur à boîtier en acier inoxydable Wheatstone 316L, le moteur a fonctionné pendant deux ans sans corrosion ni fixations grippées.

IV. Guide de sélection

Type de chargeuse scénique	Série recommandée	Plage de puissance (kW)	Principales caractéristiques
SZZ630/800	110EXM	5575	Interface codifiée, IP66
SZZ800/1000	130EXM	90132	3× surcharge, roulements C4
SZZ1000/1200	180EXM	160250	Refroidi par eau, boîtier 316L

Wheatstone propose des servomoteurs antidéflagrants pour mines personnalisés avec des tailles de châssis de 180 250 mm, une puissance de 45 315 kW, une tension AC 660 V/1 140 V, avec des options de brides co-conçues, une entrée de câble latérale, un boîtier en acier inoxydable, etc.

V.Conclusion

Le chargeur de scène est la « gorge » du système de transport de taille longue. La compacité et la fiabilité de son moteur d’entraînement conditionnent directement la continuité de la production. Les servomoteurs antidéflagrants conçus par Wheatstone – avec interfaces intégrées, dimensions axiales courtes, capacité de surcharge 3× et protection IP66 – offrent une solution d'alimentation « sur mesure et bien ajustée » pour les entraînements de chargeuses de scène souterraines confinés.