浅谈煤矿胶带运输机改造

2015-01-12李文光

同煤科技 2015年2期

李文光

随着煤矿机械化程度的提高，胶带运输机以其安全、高效、提升能力强被普遍采用。其在矿山、冶金、仓储等行业使用率非常高，大大减轻了劳动强度。特别是煤矿井下条件恶劣，使用胶带运输机可以有效提高生产效率，减少运输事故。但如安装使用不当，就会出现问题，降低效率，影响生产。现就煤矿现场使用安装胶带运输机中发现的一些问题和改造做一探讨。

1 设计中应注意的几个方面

（1）由于煤矿井下环境潮湿、空气浑浊、煤尘大、煤中含硫，对皮带机机械部分有腐蚀作用，因此设计胶带运输机时，应考虑架体耐腐蚀性，各种机械承载部分强度要高，转动部分如轴承、减速机应密封较好，避免煤尘进入箱体内。为此，要求部件应喷刷防锈漆，再加盖漆或新材料，如SEW 的减速机采用塑胶漆，防腐效果好。

（2）由于井下巷道断面不能做得很大，特别是一些中、小型矿井，开凿巷道时没有考虑安装胶带运输机，这时就要在设计架体时，设计成分体结构以便于运输，待进入安装现场后，再进行组装，可减少巷道运输难度。

（3）斜井运输胶带机在设计时更应该注意设备运行的安全性，主要是斜井胶带的断带（俗称射箭）和逆转问题。

（4）胶带硫化时应注意：①胶带强度应附合设计要求，特别是大倾角胶带机，不能降低标准，防止带强不够，造成断带；②硫化时应采用三段式搭接，可减少接头处弯折钢丝绳；③要保证配胶质量及清洁度，防止钢丝绳芯污染与胶带不粘结，运行中钢丝绳芯抽出；④胶带硫化后要做接头实验，以确认硫化接头的质量。

2 逆止器的安装改造

胶带机驱动部分应加装逆止器，这是防止皮带机倒转的关键设备。

逆止器的扭矩应大于实际负荷扭矩。

应设计两台逆止器，一台失效时另一台可正常工作，起到保护作用。

图1 逆止器安装示意

逆止器的设计安装位置很重要，传统设计中常把逆止器安装在减速器输出轴一侧（见图1a））或高速轴一侧（见图1b））。但现场使用效果很差，因在皮带突然逆转时逆止器没有起作用，出现齿轮轴和齿轮剃头现象，有的把电机扫膛、损毁电机，因此笔者认为此种设计不合理，逆止器应安装在主轴上（见图2），改造后使用效果很好。

图2 逆止器安装在主轴上

改造后，当胶带逆转时，主要力矩加在滚筒和主轴上，没有其他中间环节，可直接起到逆止作用。设计中最好在主滚筒和改向滚筒上加装两台逆止器（见图3）。这样，一台逆止器失效时，另一台仍可起到保护作用。

图3 主滚筒和改向滚筒上加装逆止器

大同唐山沟煤矿主井皮带机，由于驱动改向滚筒没有安装位置，于是改造卸载滚筒为陶瓷滚筒，在卸载滚筒一侧作延长轴，并加装逆止器，效果很好，已运行4 年（见图4）。

3 变频控制系统平衡处理的改造

由于主井皮带机负荷大，一般采用两驱或三驱驱动；在电气方面采用高压变频启动以减少启动压降，但要对变频控制系统进行平衡处理。老的变频系统采用人工方法作平衡处理，即通过现场空载运行进行调整，使驱动系统达到平衡，但受负荷变化影响常出现电气事故。

图4 卸载滚筒一侧做延长轴加装逆止器

唐山沟煤矿在主井安装一部DT-Ⅱ型强力皮带，其技术参数见表1，电气系统见图5。

表1 DT-Ⅱ型强力皮带技术参数

图5 DT-Ⅱ型强力皮带电气系统

3 台400 kW 电机驱动，其中M1，M2 通过各自的减速机（型号KZN500-31.5-Ⅱ）与主驱动滚筒连接，采用尼龙销棒硬连接；电机M3 通过减速机滞后主驱动滚筒5.5 m，与辅助滚筒连接；动力电缆L1，L2 型号为MYJV22-3×150+1×75，载流量为360 A。电机调试中，3 台电机同时启动，第33 页表2 为测试电流参数。

表2 测试电流参数

当达到50 Hz 运行时，电机和变频器表现正常。经过20 min 运行，2#变频器突然发生炸管现象，两个串联运行的IGBT 管全部炸掉，直流输送端的快速熔断也炸掉，只能用两台电机拖动，一主一辅两机拖动测试情况见表3。

表3 主、辅机电流频率对比

测试说明电机没有达到满负荷工作，电机额定电流Ie=244.6 A，通过减少运煤量，继续维持生产。同时发现主机电流始终大于辅机电流20 A，说明主滚筒承载负荷较大，辅助滚筒承载较小。调试设备在空载状态运行，依靠调频率改变电机的转速，但问题未得到解决。如何使3 个滚筒的空载与重载平衡，使之在运行中处于同步是关键问题，如果3 个滚筒失衡就会出现故障。改造方案如下。

（1）增加1 根电缆，使3 台电机各自运行（见图6）。

（2）调整1#，2# 电机运行频率为49.95 Hz，3#电机频率为50 Hz。

（3）增加3 组变频和馈电开关的故障闭锁，避免一台电机出现故障停止运行时其他两台仍在工作，出现倒拉发电现象，烧毁电机。