煤矿永磁直驱芳纶胶带输送系统

孙鹏飞 孙艳卿

（平煤股份一矿 ，河南 平顶山 467000）

引言：变频技术具有良好的节能效果和平缓的机械调节功能，为企业创造良好经济效益，有效降低能耗，因此在煤矿得到了越来越广泛的应用。可以广泛应用于煤矿井下采煤机的牵引电机、提升机、绞车、井下用通风机、水泵及带式输送机电机的调速等。

一、背景技术： 胶带输送机作为原煤运输的主要设备，其运转的可靠性直接影响到生产安全、原煤产量、经营效益等；输送机能否安全高效地运行，直接决定着矿井的产量、效益、安全及社会形象。实践证明，建设高产高效煤矿既是世界煤矿开采发展的主要潮流，也是我国煤矿发展的方向，对我国煤炭工业的健康发展有着非常重要的意义。现有采区运输胶带输送机多采用“电机+机械减速”装置为驱动系统，钢丝绳芯高强胶带承载，运行效率低，维护成本高；随着煤炭运载量的增大且集中,对胶带输送机驱动装置和输送带的运行效率及可靠性要求也随之提高。针对煤矿井下胶带输送机驱动系统效率低且维护成本高,胶带自重大、在运输系统中占用负荷大等不足情况,进行了胶带输送机驱动系统、新型胶带材料技术研究应用；输送带的动力传递以及物料运输,最重要的特性便是输送带的强力,因此提高其强力便成为目前输送带发展的主要方向。

二、内容：用于对采集每台胶带输送机运行监控视频数据的摄像头；所述传感器、摄像头、话机均与调度室内的控制柜信号连接，控制柜与后台数据服务器相连接，用于将控制柜接收到传感器数据、视频数据和语音通信数据进行存储和转发。上述的，所述的胶带输送机采用永磁同步电动机通过联轴器直接驱动胶带输送机；胶带采用芳纶纤维胶带结构。设计新颖、合理，实现对胶带输送机系统控制数据、视频数据和语音数据的采集、存储和转发的功能，同时所有工业网的数据可通过防火墙实现向矿局域网和集团公司的数据转发，保障系统运行的稳定性和安全性。

三、具体实施方式：胶带输送机发展新系列，它的运输能力等参数的合理确定，已成为生产和设计等部门都须研究的突出问题。就生产矿井来说，运输力不适应综采工作面生产的现象至今仍然是主要的生产限制因素。一种煤矿永磁直驱芳纶胶带输送系统，包括：用于采集每台胶带输送机运行数据的传感器；所述传感器、摄像头、话机均与调度室内的控制柜信号连接，控制柜与后台数据服务器相连接，用于将控制柜接收到传感器数据、视频数据和语音通信数据进行存储和转发。采用大运量、长距离胶带输送机连续运输煤炭，从地面(井底)直达采煤工作面运输，系统简单、环节少，可快速、高效地解决矿井运输问题；高强带式输送机的发展，适应了大型矿井的需要，使主井采用连续运输的斜井开拓应用范围逐步扩大；同时利用矿井自动化建设，可实现胶带运输系统的集中控制，实现运输系统安全、高效、经济运行。上述的，胶带输送机采用永磁同步电动机通过联轴器直接驱动胶带输送机；胶带采用芳纶纤维胶带结构。永磁电机驱动，功率因数高，起动转矩大，过载能力强，节能20%，年节约电费100多万元；智能永磁电机驱动调节由传统的功率平衡变为力矩平衡，皮带受力更好，运行效果更好、更安全；并且电气机械分离，设备整合度低，抛弃了传统的异步电机、减速器，无需润滑油和检修齿轮箱，运行成本年节约20万元，并且节能环保；这些都是以前驱动技术不能做到的。同时使用芳纶胶带，其强度高、耐热性能好：运输系统为集化散型控制系统结构，用来实现多条胶带机（设备）的集中控制和监测，实现包括顺／逆煤流控制和运输系统的优化控制；采用计算机分散式控制（DCS），其控制系统由地面监控中心、通信传输系统、井下控制器和传感器、扩音电话系统和工业电视系统等组成。永磁同步电动机采用滚动轴承，接地螺栓设置于电机非轴伸端。优选的，永磁同步电动机采用TBVF系列矿用隔爆型三相永磁同步变频电动机。支持双向旋转，定子测温和轴承测温根据实际使用需求设定凉城和报警值等采集数据传感器参数数据；电源接线盒进线口处可通过橡胶进行密封，适用于不同直径的引接线电缆引进。冷却水循环的水流温度、水流量和水压力根据实际作业环境进行水循环系统调节后，通过进出水口进入电动机进行壳体和机身散热降温。传感器可用于采集以下数据的传感器，拉绳、跑偏、堆煤、烟雾、撕裂、张力、电压、电流、温度、速度及洒水电磁阀等，通过敷设光电缆与控制柜连接。可通过安装全双工数字扩音电话：高级话机、普通话机，安装语音网关，敷设电缆。每条皮带机头设置高级话机一台，机身每150米设置普通话机一台，井上下语音信号经过语音网关接入工业以太环网传输到调度室。每部皮带机头、机身搭接点、机身重要部位安装视频监控摄像头台，通过敷设光缆与控制柜连接。

四、总结：原有控制系统利用。原来已有的部分矿用隔爆兼本安型可编程控制器修改程序，增加远控功能，普通皮带采用双系统即具有远控和就地功能。如果系统有故障或井下现场检修可通过按钮进行操作。通过数据服务器实现数据汇总、存储、分析和转发的。本实用新型实施例中，通过核心交换机、服务器、防火墙、视频光接收机、视频分配器、流媒体视频服务器、流媒体视频录像机等设备，实现对系统控制数据、视频数据和语音数据的采集，存储和转发的功能，同时所有工业网的数据通过防火墙实现向矿局域网和集团公司的数据转发，保障了系统的安全性，保证设备运行稳定性和可靠性，进一步减少煤矿输送系统设备维护率，提高产能和企业效益。