SGZ800/1050变频刮板输送机设计

赵芳强

(晋能控股装备制造集团 金鼎煤机矿业有限责任公司，山西 晋城 048006)

0 引言

目前，晋能控股装备制造集团各大生产矿井使用的SGZ800/800刮板输送机驱动方式为双速电机+联轴器+减速器，控制方式为低速启动，高速运行，不能实现速度调控。这种运行模式对链条的机械冲击大，容易造成断链、断齿事故发生；若刮板输送机因片帮或满载意外事故停车造成压溜时，重载启动困难，需人工卸载，存在安全隐患。

随着科学技术的不断发展，变频驱动技术取得了重大进步[1]，具有重载软启动、无极调速、降低电气冲击和机械冲击、节能降耗等优点，在重型刮板输送机上应用变频软启动驱动技术已成为一种趋势[2]。为满足长平矿井230 m综放工作面的配套需求，同时响应节能降耗的趋势，金鼎煤机矿业有限责任公司设计生产了SGZ800/1050变频调速型刮板输送机。

1 SGZ800/1050变频调速型刮板输送机技术参数

SGZ800/1050变频刮板输送机在传统SGZ800/800刮板输送机基础上进行优化改进，与上海天地MG450/1020-WD采煤机、ZF7200/17/33.5型液压支架配套，布置在整个采煤工艺的最前端，完成井下煤炭、矸石等散料运输，同时还是采煤机的运行轨道，其设计参数如表1所示。

表1 SGZ800/1050变频刮板输送机技术参数

2 变频刮板输送机结构设计

SGZ800/1050变频刮板输送机主要由机头部分、中间部分和机尾部分组成。机头部分包括机头架、拨链器、舌板、链轮、推移梁、电动机、联轴器及减速器等零部件，中间部分包括过渡槽、变线槽、中部槽、开口槽、电缆槽及刮板链等零部件，机尾部分与机头部分结构相似，另外增加了回煤装置。刮板链选择34×126-D级圆环链，通过锁链式接链环(平环)连接，在保证880系列链轮通用性的前提下提高刮板链的破断载荷，满足长距离运输工作面的使用要求。

驱动装置共有两套，分别布置于机头和机尾，其中电动机选用525 kW(3 300 V)矿用隔爆兼本质安全型高压变频一体机4，替代传统双速电机，通过梅花弹性联轴器2与减速器1连接，实现设备的变频调速和软启动功能，其结构如图1所示。

紧链装置设计为离合式齿轮减速箱3与液压马达连接，通过旋转手柄控制减速箱与电机轴上的大齿轮啮合，实现紧链，其操作简便，同时提高设备的安全性能。离合式齿轮减速箱如图2所示。

1-减速器；2-联轴器；3-减速箱；4-变频一体机图1 驱动装置结构示意图

3 变频刮板输送机性能优势

SGZ800/1050刮板输送机成功应用变频技术，有效地解决了设备使用过程中的很多技术难题，有传统刮板输送机不可比拟的优势。

3.1 智能调速

刮板输送机运行时的煤炭输送量是不断变化的，变频一体机控制系统可根据实时运煤量灵活调整刮板输送机运行速度至理想值[3]，当一个时段内输送量减少时，刮板输送机以较低速度运行，提高其单位长度内的承载量，从而降低电能消耗，减少刮板链的额外磨损；当输送量增加时，在功率运输范围内，刮板输送机可自动提高运行速度，保证运输效率。

图2 离合式齿轮减速箱

3.2 重载启动

刮板输送机在运行过程中煤炭的落料量及落料位置具有波动性，可能会由于局部卡滞进入超负荷运行状态，若遇突然断电，刮板输送机煤层没有完全卸载，再次启动需要较大的扭矩，变频装置可快速直接控制转矩[4]，启动扭矩可达额定扭矩的2.2倍，启动电流小于2倍的额定电流，避免重载启动时对电网的电流冲击及对刮板输送机传动系统的机械冲击。

3.3 节能降耗

变频系统可实时监测刮板输送机的运行负荷，并快速精准控制电机的运行速度，实现机头和机尾传动系统的动态功率平衡，确保设备多机多点同步驱动，提高协同运行效率，维持电网电流平稳，与传统刮板输送机相比，综合节能可达30%。

3.4 断链保护和低速检修

SGZ800/1050变频刮板输送机可根据链条强度设置最大转矩限制值，减少断链事故发生，同时设置转矩的下限保护值，实现断链后的自动停机保护，并可设定任意速度对刮板输送机进行检修、接链等工作，有效地保护了操作人员的人身安全。

4 结语

煤炭开采属高危作业，工作面的发展趋势是智能化、无人化[5]，本公司设计生产的SGZ800/1050变频刮板输送机铺设长度可达230 m，链条承载力大幅度增加，同时具有启停平稳、性能可靠、对电网冲击小、电能消耗低等优点，已在集团公司长平矿井实践应用，成功解决了刮板输送机智能调速和重载启动等技术难题，后期可在更多工况条件相近的智能工作面推广应用。