煤层盾构机驱动电机设计

李宝锋

摘 要：本文介绍了TBM盾构机电机研发过程，重点介绍了电机极数的选择、机座冷却方式的确定、电机保护装置及接线盒自锁装置的优化设计，为后续盾构机电机设计提供参考依据。

关键词：盾构机；电机；极数；扭矩限位器；自锁

中图分类号： TH11 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）14-186-2

0 引言

盾构机是一种通过刀盘旋转切割地下岩土层，自动铺设管片最终一次成形隧道的系统装置。其广泛应用于地铁隧道及其它工程隧道掘进中。盾构机刀盘主要由液压泵或变频电机提供驱动力。目前变频电机驱动相对于液压驱动凭借其成本低，安装及调速方便，高效率，大扭矩，绿色环保等优势已然成为为盾构机提供驱动力的主力军。

盾构机电机作为盾构机的核心部件起先都是由德国、瑞士等国家原装提供。该电机的研制将打破这一垄断，为盾构机电机的国产化奠定基础，该电机是专为掘进岩石的TBM盾构机系统量身定制。相对于其它同类电机其具有扭矩大、过载能力强、恒功范围宽、日常维护方便等优势。

1 电机参数及要求

额定功率：315kW

额定电压：690V

恒功范围：892r/min-2230 r/min

最大牵引力：6000N·m

使用工况：地下岩石掘进（TBM）

脱困扭矩：1.5倍起动扭矩

2 电气性能确定

2.1 磁负荷确定

该电机要求长时间运行在多粉尘、泥浆的恶劣环境下，因而电机防护等级要求IP55。电机散热主要靠机壳冷却，散热情况相对风冷结构较差。因而该电机较风冷电机应选用较低磁负荷，不超过1.5T。

2.2 电机极数确定

该电机应用于地下掘进，由于地下地质结构复杂，无法预知，随时可能发生电机过载或堵转情况。……