可靠的可控軟起動技術(shù)與功率均衡技術(shù);長距離大運(yùn)量螺旋輸送機(jī)由于功率大、距離長且多機(jī)驅(qū)動,必須采用軟起動方式來降低輸送機(jī)制動張力,特別是多電機(jī)驅(qū)動時(shí)。為了減少對電網(wǎng)的沖擊,軟起動時(shí)應(yīng)有分時(shí)慢速起動;還要控制輸送機(jī)起動加速度0.3~0.1 m/s2,解決承載帶與驅(qū)動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象,減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機(jī)特性誤差,各驅(qū)動點(diǎn)的功率會出現(xiàn)不均衡,一旦某個(gè)電機(jī)功率過大將會引起燒電機(jī)事故,因此,各電機(jī)之間的功率平衡應(yīng)加以控制,并提高平衡精度。國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟起動與功率平衡,四氟防腐解決了長距離螺旋輸送機(jī)的起動與功率平衡及同步性問題。但其調(diào)節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外,長距離大功率螺旋輸送機(jī)除了要求一個(gè)運(yùn)煤帶速外,還需要一個(gè)驗(yàn)帶的帶速,調(diào)速型液力偶合器雖然實(shí)現(xiàn)軟啟動與功率平衡,但還需研制適合長距離的無級液力調(diào)速裝置。當(dāng)單機(jī)功率>500 kW時(shí),可控CST軟起動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈與濕式磨擦離合器組合而成(即粘性傳動)。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)軟起動與功率平衡,其調(diào)節(jié)精度可達(dá)98% 以上。但價(jià)格昂貴,急需國產(chǎn)化。
螺旋輸送機(jī)動態(tài)分析與監(jiān)測技術(shù);長距離、大功率螺旋輸送機(jī)的技術(shù)關(guān)鍵是動態(tài)設(shè)計(jì)與監(jiān)測,它是制約大型螺旋輸送機(jī)發(fā)展的核心技術(shù)。目前我國用剛性理論來分析研究螺旋輸送機(jī)并制訂格柵計(jì)算方法和設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)(一般取n=10左右),與實(shí)際情況相差很遠(yuǎn)。實(shí)際上輸送帶是粘彈性體,長距離螺旋輸送機(jī)其輸送帶對驅(qū)動裝置的起、制動力的動態(tài)響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,而不能簡單地用剛體力學(xué)來解釋和計(jì)算。已開發(fā)了螺旋輸送機(jī)動態(tài)設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用軟件,在大型輸送機(jī)上對輸送機(jī)的動張力進(jìn)行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測,降低輸送帶的安全系統(tǒng),大大延長使用壽命,確保了輸送機(jī)運(yùn)行的可靠性,從而使大型螺旋輸送機(jī)的設(shè)計(jì)達(dá)到了 高水平(輸送帶安全系數(shù)n=5~6),并使輸送機(jī)的設(shè)備成本尤其是輸送帶成本大為降低。
我國螺旋輸送機(jī)的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產(chǎn)高效礦井的需要,尤其是順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)的關(guān)鍵元部件及其功能如自移機(jī)尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。
(1)裝機(jī)功率 我國工作面順槽可伸縮螺旋輸送機(jī) 大裝機(jī)功率為4×250 kW,國外產(chǎn)品可達(dá)4×970 kW,國產(chǎn)螺旋輸送機(jī)的裝機(jī)功率約為國外產(chǎn)品的30%~40%,固定螺旋輸送機(jī)的裝機(jī)功率相差更大。
(2)運(yùn)輸能力 我國螺旋輸送機(jī) 大運(yùn)量為3000 t/h,國外已達(dá)5500 t/h。
(3) 大輸送帶寬度 我國螺旋輸送機(jī)為1400 mm,國外 大為1830 mm。
(4)帶速 由于受托輥轉(zhuǎn)速的限制,我國螺旋輸送機(jī)帶速為4m/s,國外為5m/s以上。
(5)工作面順槽運(yùn)輸長度 我國為3000 m,鼓風(fēng)機(jī) 國外為7300m。
(6)自移機(jī)尾 隨著高產(chǎn)高效工作面的不斷出現(xiàn),要求順槽可伸縮螺旋輸送機(jī)機(jī)尾隨著工作面的快速推進(jìn)而快速自移。國內(nèi)自移機(jī)尾主要依賴進(jìn)口,主要有2種:(a)隨轉(zhuǎn)載機(jī)一起移動的由英國LONGWALL公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。(b)德國DBT公司生產(chǎn)的自移機(jī)尾裝置。前者只有一個(gè)推進(jìn)油缸,后者則有2個(gè)推進(jìn)油缸。LONGWALL公司生產(chǎn)的自稱機(jī)尾用于在國內(nèi)帶寬1.2 m的輸送機(jī)上,缺點(diǎn)是自移機(jī)尾輸送帶的跑偏量太小,糾偏能力弱,剛性差。德國生產(chǎn)的自移機(jī)尾在國內(nèi)使用效果優(yōu)于前者,水平、垂直2個(gè)方向均有調(diào)偏油缸,糾偏能力強(qiáng)。因此,前者還需完善,后者則需研制。但對自移機(jī)尾的要求是共同的,既要滿足輸送機(jī)正常工作時(shí)防滑的要求,又要滿足在輸送機(jī)不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)快速自移。
(7)高效儲帶與張緊裝置 我國采用封閉式儲帶結(jié)構(gòu)和絞車紅緊為主,張緊小車易脫軌,輸送帶易跑偏,輸送帶伸縮時(shí),托輥小車不自移,需人工推移,檢修麻煩。國外采用結(jié)構(gòu)先進(jìn)的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設(shè)備,托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏,不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。
(8)輸送機(jī)品種 機(jī)型品種少,功能單一,使用范圍受限,不能充分發(fā)揮其效能,如拓展運(yùn)人、運(yùn)料或雙向運(yùn)輸?shù)裙δ?,做到一機(jī)多用;另外,我國煤礦的地質(zhì)條件差異很大,在運(yùn)輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求,如彎曲、大傾角(>+25°)直至垂直提升等,應(yīng)開發(fā)特殊型專用機(jī)種螺旋輸送機(jī)。
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