同忻煤矿精煤仓下振动给煤机技术改造研究

张建静

（同煤集团安全监管五人小组管理部，山西 大同 037000）

运输任务的不断加大，对煤矿装车设备的稳定运行提出了更高的要求。给料系统中给煤机溜槽采用全吊设计，在运行中容易发生故障，如钢丝绳在连续高负荷运行下容易产生损坏，给料口距离皮带有一段距离容易导致漏煤，溜槽闸板盘式可控装置容易锈蚀等。因此，装车设备操作费力，维护难度较大。另外，给煤机通过脉冲原理控制给料量，给料速度的调节是通过增加或减少给煤机启动数量实现的，导致给煤量的波动和调整难度都比较大。所以，对煤矿装车站给料系统进行改造是十分必要的。

1 概述

同忻煤矿装车站精煤仓下给料系统采用的是GZM1530型振动给煤机，其给料过程是通过2台电动机带动激振器驱动给料槽沿着倾斜方向进行周期直线往复振动来完成的。如果给料槽振动的加速度垂直分量比重力加速度大时，槽中的煤会被抛起并根据抛物线轨迹朝前跳跃，这个过程在瞬间完成。由于激振源进行连续不断的激振，带动给料槽连续不断的振动，槽中的煤保持这一状态不断前进，一次实现给煤。给料溜槽是通过前后四个吊挂钢丝绳来固定的，溜槽闸板则是通过盘式可控制动装置利用齿轮传动控制其开闭。

GZM1530型振动给煤机采用双普通电机自同步分离拖动技术，电动机不参与振动；激振器为箱式，这样可以对激振装置实现最大程度的简化。因此，该设备结构简单，在使用过程中能够有效减少运行噪音，降低能耗，提高处理能力，增加使用寿命。同时，GZM1530型振动给煤机可以采用变频调速技术，实现给煤过程无级调速，也容易实现系统自动控制，其主要参数如下表1所示。

表1 GZM1530型振动给煤机主要技术参数

2 振动给煤机结构改造研究

2.1 给煤机吊挂钢丝绳和给煤机出煤口改造

给煤机溜槽采用全吊设计，在给料过程中由于激振器的动作，钢丝绳负荷不断变化，造成应力集中，致使吊挂螺丝在正常的运行过程中磨损严重，使用寿命有限。通过现场调研和相关分析发现，利用橡胶套的耐震、耐磨性，以及良好的弹性，可以有效降低金属接触部位的冲击力及其造成的机械磨损，这样可以延长螺丝的使用寿命。同时，将前吊式改为后座式，可以进一步减少钢丝绳更换的频率，工作人员只需定期检查橡胶套和钢丝绳的磨损情况，及时更换就能很好地保证设备的正常运行。另外，给料机出煤口距离皮带有5cm的距离，装车给料过程中极易引起漏煤、溢煤，给精煤皮带的安全运行带来不良影响，因此从给料机出煤口到距精煤输送皮带2cm加装一块厚度1cm的舌板，引导煤流方向，可以杜绝溢煤、漏煤情况的出现。

2.2 给煤机上下扶梯及平台改造

给煤机平台为垂直设计，且每台给煤机之间相互独立，没有直接通道，岗位工上下给煤机启停需要上下攀爬，很不方便，且存在一定的安全隐患，为此将上下扶梯改为倾斜扶梯，并加装护栏，这样工作人员上下更加方便安全，结构如图1所示。

图1 改造前后扶梯图

另外，在给煤机之间和前后两侧给煤机平台间用钢板连接起来，并加装护栏，使岗位工启停和处理给煤机故障时更加便利，如图2所示。

图2 给煤机之间的连接图

3 给煤机控制改造研究

3.1 给煤机与精煤输送皮带控制技术革新

给煤机电控系统采用继电器—接触器，集中—就地控制方式。在集中控制状态下，按照PLC进行逻辑运算，顺煤流启动，逆煤流停止。但是，给煤机与精煤输送皮带之间没有有效的电气连锁，一旦输送皮带停机，而给煤机仍然给料的话，很容易导致压皮带、溢煤、重负荷启车等现象。因此，从软件和硬件两个方面对其进行改造。首先，软件方面，对给煤机控制程序进行修改，将其与精煤输送皮带进行电气连锁；其次，硬件方面，将给煤机的控制电源与精煤输送皮带接触器的常开触点连接，组成硬闭锁。这样，从两个方面入手，组成双保险，有效杜绝输送皮带停机而给煤机持续给料的问题。

3.2 给煤机溜槽液压闸板控制方式改进

给煤机采用盘式可控制动装置，溜槽闸板依靠人工旋转通过齿轮传动打开闸板，易磨损生锈，维护困难，容易发生机械故障，造成给料机闸板的开闭故障，给料不匀或不足等，严重时造成精煤皮带重负荷启车，影响装车设备的运行安全和正常的装车外运。所以，将液压闸板原有的机械盘式控制方式改为液压油缸控制闸板开闭。

液压闸板油泵电机型号为B2-100L2-4，工作电压380/660V，通过液压电磁阀变化档位，控制液压闸板的开度，从而控制下煤量，实现对溜槽闸板的控制和煤量的稳定控制，避免了煤量不足影响装车和煤量过大压皮带情况的发生，保障了给料系统的安全运行。改造完成后，可以通过液压电磁阀手动控制溜槽闸板的开闭，操作简便，性能稳定，运行可靠。改造后的给煤机如图3所示。

图3 闸板控制方式改进前后对比示意图

4 给煤机改造效果分析

（1）采用软硬件联合闭锁技术，双管齐下，提高了电控系统的可靠性。

（2）将原有的闸板控制方式改为液压油缸控制，闸板开闭更加安全稳定。

（3）针对给料系统存在的问题，利用现有条件，不断融入新技术、新方法，对GZM型振动给煤机的改进、技术革新和给料系统的优化，有效改善了设备运行环境，最大限度地提高了给料系统运行的稳定性，直接经济效益30万元。通过对给料系统软硬件两方面的改造，给料系统的运行更加稳定，设备运行环境明显改善，为精煤安全外运创造了有利条件。

5 总结

本文针对给料系统存在的问题，对GZM1530型振动给煤机进行了结构与控制方面的改造研究。通过改造研究，改善了设备运行环境，提高了电控系统的可靠性和稳定性，为精煤安全外运创造了有利条件，安全经济效益明显。

（1）结构方面，主要对给煤机吊挂钢丝绳和给煤机出煤口进行了改造，改造后能够有效减少钢丝绳更换的频率和改善漏煤、溢煤现象。

（2）控制方面主要从软硬件两个方面进行了给煤机与输送皮带机的闭锁以及将盘式可控制动装置改为液压油缸控制装置。