煤矿带式输送机变频调速系统的改造与应用

2018-07-06杜政委

机械管理开发 2018年6期

杜政委

（山西乡宁焦煤集团台头前湾煤业有限公司，山西临汾 042103）

引言

台头前湾煤业自开始投资运营之后，通过不断的技术改造和创新，其生产能力已经有了显著的提高，每年的产出能力都在百万吨级别。当前矿井的主要输煤方式是通过输送带来进行，截止到2016年12月末，矿井下面大约有40多部输送机，而且矿井的左右运输长度在25000 m左右。随着煤田的不断开采和延伸，带式输送机的应用范围将会越来越广泛，与此同时煤矿开采深度的延伸，也使煤炭的运输距离逐渐增加，而且所面临的开采运输环境也愈加复杂。所以，能否保证输送机的高效安全，成为采矿行业急需解决的一个课题。

1 提出问题

台头前湾煤业某矿井下面的南郊带巷第三部输送机，他是向南翼输送煤炭的主要传输机，输送量为每小时1500 t，提升高度为12 m，距离为750 m，倾斜角为0～12°。其胶带为PVG10000F型号的阻止燃烧型胶带，胶带机的型号是DSJ25/200。与其相配的电机型号是YBS-165BL（2×165 kW）。他的技术参数是：BED-50/6型号的闸瓦制动器；SSX300/200-25B（i=25）的减速机；DYL-03-5/6 型号的自动液力拉紧装置；KYBJ-M型号的综合保护；Ф600 mm×1（机尾）规格的拉紧装置；Ф625 mm×1500 mm规格的卸载滚筒[1]。

带式输送机原本是有2台165 kW的电机，直接按照次序进行启动，其启动性能不是很好，而且重载起车也不是很容易，除此之外其输送速度一般在3.0/s，速度相对保守。因为电机的功率较大，在启动时会产生强力的电流冲击，对设备的正常运转和生产都会产生极大影响。

2 方案改造

常规的输送机控制开关，是通过移动变电站负荷两侧的开关，对输送机进行控制，启动器的开关会对输送机进行直接的控制，或是开始，或是关闭，但是在控制过程中会产生强力的电流冲击，进而对相关的设备造成一定额损害；通过对其进行设计改造，在原有的供电基础上，应用采矿专用的隔离防爆型、变化频率的调节速度装配2套，165 kW的控制功率，两台660 V电压的电机设备，进而保证两台电机设备可以同时发动。除此之外，在搭配一台控制器，对两台电机进行集中的控制关，并对电机起到一定的保护作用，不会出现系统过热、电机缺相的问题，如图1所示为输送机的设计改造示意图。

图1 输送机改造安装示意图

使用PLC控制器对输送机科技进行统一的管理和控制，并保证两台电机可以同时运作，能够依据煤炭数量的多少，对胶带机的速度进行调节，而且输出的频率在0～65 Hz之间，电机的发动和暂停时间，在0～3 min之间可自行调节；系统还具备多种功能，包括故障诊断、查询、记忆和显示功能，对最近10次的故障原因和代码，可以进行复原和记录[3]。

该输送机的变频和调速装置，共同构成了可以控制的启动系统，在其操作台上，可以对电压、电流、速度、运行参数等进行有效的设置和保护。

控制手段可以分为三类，包括手动、自动及检查维修三种，经过对控制方式和运行方式的确定，可以选择恰当的控制方式。与此同时，使用技术较为成熟的进口器件，当做是系统的部件，一般来讲进口产品的质量很有保证。

3 实施要点和技术目标

通过长时间的调查和分析，本次使用的装置是BFBT-315/660型号的变频调速装置，他与DKBI-340/660型号的变频装置同时使用，在保留原有性能的基础之上，使其安全性有了显著的提升。并将固定三项交流电频率设置为可以调节的三相交流电流。与此同时，对电机产生的电磁污染和干扰进行吸收和清除。当启动变频调速装置之后，按照固定的频率设置相应的加速时间，并保证电机的正常运转；当电机停止运行时，将频率调至为零，进而降低输送机的输送速度。

4 实际的应用效果

4.1 软启动等性能优越

频率变动装置的启动、加减速度和停车的时间都可以进行有效的调节和控制。与此同时，为了保证电机的稳定运行，还可以对其S型减速时间进行自由的匹配。通过这种方式，可以降低输送机启停所产生的冲击力，而其他类型的电机启动设备无法做到这一点。同理可知，当胶带系统的煤炭转载量变少时，该系统可以依据承载量的大小对电机的功率、速度等进行适当的调节和变化，进而保证输送带的平稳运行。