浅谈GLZ振动式给煤机在矿井中的应用

陈 琳

(西山煤电集团公司 设计院，山西 太原 030200)

20世纪80年代中期，为改进振动给煤机振幅调节困难、噪声高、不适用于井下等问题，成功研制了电机振动给煤机。电机振动给煤机是一种单质体的振动型给料设备，简化了调节环节，为工作人员调节、操作提供方便；同时电机振动给煤机的运量增加，而机重相对减少。为了满足现场的生产需求,大量研究者对电机振动给煤机进行了研究。马其林[1]、 韩新建等[2]对给煤机的控制系统进行了改造，解决了信号回路易受干扰、报警信号误报等问题。齐有军等[3]提出了优化设计后的输送带张紧形式，满足了输送带运行时张紧需求的同时，优化设计了给煤机的整体结构。李刚等[4]提出两种采用抗电压扰动电源支撑的解决方案，采用了有效控制策略提高了给煤机供电系统可靠性。赵建彬[5]论述了河源电厂CS2024型给煤机启动过程中“禁操”原因的分析与优化调整。董哲[6]分析了运用工频给煤机的缺陷和变频给煤机的使用效果。振动式给煤机目前在选煤系统以及电厂中应用广泛，但由于煤矿井下安装环境复杂，在井下使用较少。

1 振动式给煤机结构组成及工作原理

GLZ系列振动式给煤机运用机械振动学的共振原理，利用两台偏心振动电机的同步原理，产生与水平面成60°角的合力，通过周期振动，推动给料槽内的物料作抛掷或滑行运动，达到把颗粒状、小块状及粉状物料从贮料仓中均匀、定量、连续地给入受料设备中。

GLZ系列振动式给煤机结构示意图见图1，给煤机的后端(前端)装有升降装置，在给煤机运行前或运行过程中使给煤机槽体升起(下落)，使给煤机振动槽体倾角增大，增加了槽体中物料的下滑力，使物料在振动槽体的运行速度增加，提高生产能力。安装在平衡架上的振动电机通过主振橡胶弹簧与槽体相连，主振橡胶弹簧牵制激振部平衡架与槽体在工作时产生的惯性力，使给煤机在近共振情况下振动，避免了槽体承受过大的动应力及传动部位承受过大的作用力,使给煤机寿命延长,能量消耗和噪声降低，起动停车迅速平稳。

1—振动槽体 2—前支座 3—产品铭牌 4—安全标识牌 5—警示牌 6—激振器 7—后升降座图1 GLZ系列振动式给煤机结构示意图

2 振动给煤机的优点

GLZ2000/5.5型振动给煤机与国内相同生产率的给煤机相比，能耗少、电机容量小、运行平稳、振幅稳定。给料量可通过对槽体倾角进行调整，达到生产要求，还可通过变频系统实现生产率的远程自动控制，适应性强，应用范围广，可适应于粉状或块状等各种物料的输送，并能满足连续和频繁间断性工作要求。与国内其它给煤机相比可减少50%以上的维修量。

1) 相比于传统振动给煤机，GLZ2000/5.5型振动式给煤机突破了振动槽体倾角不能在使用过程中自动调整的技术瓶颈，使得给煤量成倍增加。本机采用前升降座式，升降调节角度大，可在0～30°调节，最大运行速度1 m/s，给煤量可在0～1 000 t/h任意在线调节，能充分把物料抛起。

2) 该振动式给煤机采用双质体振动技术和圆振筛振动原理，曲线抛物振动振幅大，相比于单质体直线振动的给煤机，该机器通过特殊设计的连接漏斗，可以把振动效应传递至煤仓漏斗口上部，形成扰动能量，促使物料松散下落，有效防止物料堵塞，大幅降低堵仓发生概率。

3) 通过抛物振动使物料滚动下落的方式降低对槽体衬板的磨损。

4) 该振动式给煤机槽体为防止溢煤和撒煤，在槽体两侧板采用倒三角方式的特殊设计，满足给煤机升降给煤作业的需要。

5) 空车时给煤机能平稳运转，避免了因漏斗放空或卡料造成电机烧坏的现象。

6) 设备大量采用高强度螺栓连接，方便拆卸、运输、安装。

3 振动给煤机运行与维护注意事项

给煤机运行初期，第一次开车试机30分钟内必须停电检查各部位螺栓，尤其是电机螺栓。发现松动必须进行紧固，确认紧固之后4小时检查一次，24小时以后每天检查一次，以后每次下班前进行为期一周的日常维护，一周后每周检查一次；随机检查GLZ型给煤机激振器内主振橡胶弹簧和隔振弹簧，发现损坏及时更换；发现电机有异常(如温度高、电流大、卡壳等)应立即停机检查处理；发现升降装置运行不正常、有卡阻现象、槽体两边运行不同步等问题，应立即停车检查。为防止串仓，给煤机在停机前应将后端(前端)落下(升起)，使振动槽体倾角减小。

在运行过程中，每班应对隔振弹簧部位进行检查，发现损坏或弹簧失去弹性，应及时更换。检查给煤机在使用过程中振幅是否超过设计极限、GLZ型主振弹簧是否损坏、隔振弹簧是否断裂、各部螺栓是否松动、电机运转是否正常，如有异常应及时查找原因。检查升降装置运行和润滑是否正常，平稳可靠，无卡阻现象。

4 应用实例

东曲矿为解决以往甲带式给煤机在使用过程中出现甲带跑偏、断裂现象影响生产的问题，引进了4套GLZ2000/5.5型振动式给煤机，为保证运行效果，对矿井煤库下口的巷道进行整体硬化，在安装给煤机的位置掏挖基础坑，并将振动式给煤机的支腿用地脚螺栓进行固定，为平稳运行创造了条件。由于该给煤机的控制系统采用自动化控制，具备过流、过载、共振点屏蔽以及可预先锁定上限和下限等多种保护功能，可根据故障信号作出报警或紧急停机动作，并开启防窜仓模式，同时关闭闸门和挡煤板，接入主控系统与皮带机等设备进行联动启停。 东曲矿采用了此振动给煤机后，节省了大量的人力物力，运行两年来，使用效果良好。

5 改进方向

目前，该给煤机在运行过程中无法完全实现无人值守，在给煤机的设计中应增加主振弹簧状态监测功能、激振力实时测量功能、槽体倾角实时检测功能以及系统的实时故障处理功能，使得给煤机在自动处理运行中出现问题时，逐步减少人工干预甚至无需人工干预，最终实现给煤机的无人值守。

6 结 语

GLZ振动式给煤机给料量大、稳定性好、结构简单、维修量小；料槽封闭无污染，有利于改善工作环境。相比较之前的甲带式给煤机，振动式给煤机大幅降低了给煤机故障率和维修量，减少了影响生产时间，节约了维修费用，是目前矿井低维护费用、高效、安全生产的有效选择。