長距離膠帶輸送機(jī)電氣設(shè)計(jì)幾個(gè)問題探討

【摘 要】本文圍繞長距離膠帶輸送機(jī)電氣設(shè)計(jì)這一中心問題展開了較為詳細(xì)的分析與闡述，并據(jù)此論證了電氣設(shè)計(jì)作業(yè)的有效開展在進(jìn)一步提高長距離膠帶輸送機(jī)運(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行可靠性的過程中所發(fā)揮的至關(guān)重要的作用與意義。

【關(guān)鍵詞】長距離膠帶輸送機(jī)；電氣設(shè)計(jì)；加速度限制；飛輪力矩；拖動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)

一、長距離膠帶輸送機(jī)原理和特點(diǎn)

長距離膠帶輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，具有輸送距離長、運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。帶式輸送機(jī)機(jī)身可以很方便的伸縮，機(jī)尾可隨采煤工作面的推進(jìn)伸長或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可不設(shè)基礎(chǔ)，直接在巷道底板上鋪設(shè)，機(jī)架輕巧，拆裝十分方便。當(dāng)輸送能力和運(yùn)距較大時(shí)，可配中間驅(qū)動(dòng)裝置來滿足要求。（1）膠帶輸送機(jī)主要類型。膠帶輸送機(jī)多用在斜井、井下主要巷道及選煤廠，膠帶寬度有1200mm、1000mm、800mm三種類型。在長距離膠帶輸送機(jī)運(yùn)行前，首先要確認(rèn)輸送機(jī)設(shè)備、人員、被輸送物品均處于安全完好的狀態(tài)；其次檢查各運(yùn)動(dòng)部位正常無異物，檢查所有電氣線路是否正常，正常時(shí)才能將皮帶輸送機(jī)投入運(yùn)行。最后要檢查供電電壓與設(shè)備額定電壓的差別不超過±5％。（2）輸送機(jī)傳動(dòng)原理及其特點(diǎn)。膠帶輸送機(jī)的牽引力是通過傳動(dòng)滾筒與膠帶之間的摩擦力來傳遞的，因此必須將膠帶用拉緊裝置拉緊，使膠帶在傳筒滾筒分離處具有一定的初張力。要保證膠帶輸送機(jī)的膠帶在傳動(dòng)滾筒上不打滑，正常運(yùn)行，在生產(chǎn)實(shí)踐中要根據(jù)不同情況采取相應(yīng)的措施。

二、長距離膠帶輸送機(jī)電氣設(shè)計(jì)中加速度的限制

相關(guān)實(shí)踐研究結(jié)果表明：一旦長距離膠帶輸送機(jī)啟動(dòng)加速度超過系統(tǒng)承受限制，輸送機(jī)傳送膠帶就會(huì)產(chǎn)生一定的應(yīng)力作用力，由此可能對(duì)傳輸膠帶的使用壽命帶來極為不利的影響。與此同時(shí)，膠帶傳輸機(jī)自身所具備的彈性變形作用力會(huì)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生一定的振動(dòng)波，由此可能導(dǎo)致傳輸膠帶在薄弱位置出現(xiàn)斷裂質(zhì)量問題。電氣設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于對(duì)長距離膠帶輸送機(jī)初始啟動(dòng)狀態(tài)下的加速度進(jìn)行合理限制（現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)以0.1m/s2～0.3m/s2加速度為限）。在膠帶輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)靜阻力矩參數(shù)與飛輪力矩參數(shù)恒定狀態(tài)下，整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的加速度與起動(dòng)力矩參數(shù)呈正比例關(guān)系。由此可以對(duì)起動(dòng)力矩極限值參數(shù)予以判定：長距離膠帶輸送機(jī)起動(dòng)力矩參數(shù)極限值應(yīng)≤加速度允許極限值·傳動(dòng)系統(tǒng)總數(shù)比參數(shù)·飛輪力矩參數(shù)/4·重力加速度·驅(qū)動(dòng)滾筒半徑參數(shù)+膠帶輸送機(jī)重載狀態(tài)下靜阻力矩參數(shù)。在正常情況下，只要輸送機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩參數(shù)滿足上述計(jì)算條件，電氣設(shè)計(jì)作用下輸送機(jī)加速度就能夠維持在可承受限制內(nèi)。

三、長距離膠帶輸送機(jī)電氣設(shè)計(jì)中飛輪力矩的計(jì)算

在電氣設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，參與長距離膠帶輸送機(jī)運(yùn)動(dòng)的各關(guān)鍵部件都應(yīng)當(dāng)集中在電動(dòng)機(jī)軸中進(jìn)行飛輪力矩參數(shù)計(jì)算作業(yè)。具體而言，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面的問題：一是上下托輥飛輪力矩參數(shù)計(jì)算分析。對(duì)于長距離膠帶輸送機(jī)而言，上下托輥所占部件比例最多且地位最為關(guān)鍵。在對(duì)該部件飛輪力矩參數(shù)進(jìn)行分析的過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)其做必要的假設(shè)分析，假設(shè)在上下托輥外表皮中的質(zhì)量始終做與長距離膠帶輸送機(jī)運(yùn)行速度基本一致的直線方向運(yùn)動(dòng)。二是直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下膠帶及物料飛輪力矩參數(shù)計(jì)算分析。通過對(duì)電動(dòng)機(jī)裝置旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下慣性矩參數(shù)的分析計(jì)算與之相對(duì)應(yīng)的角速度，進(jìn)而對(duì)飛輪力矩參數(shù)予以計(jì)算，從而為電氣設(shè)計(jì)提供必要的數(shù)據(jù)支持。

四、長距離膠帶輸送機(jī)電氣設(shè)計(jì)中拖動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)

在長距離膠帶輸送機(jī)的電氣設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員需要采取自然阻力或是電氣制動(dòng)方式對(duì)其進(jìn)行減速處理，在確保速度低于一定限值之后再轉(zhuǎn)入制動(dòng)閘操作環(huán)節(jié)。為確保電氣設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，輸送機(jī)自然減速時(shí)間的確定是關(guān)鍵所在。一般情況下應(yīng)按照如下方式進(jìn)行測(cè)定：自然減速時(shí)間=運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)飛輪力矩參數(shù)2/375·電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速/電動(dòng)機(jī)軸靜阻力矩參數(shù)。對(duì)自然減速時(shí)間測(cè)定值進(jìn)行分析：在依照該式所計(jì)算自然減速時(shí)間大于15s的情況下，應(yīng)進(jìn)行能耗制動(dòng)，將其控制在15s限值范圍內(nèi)，從而確保長距離膠帶輸送機(jī)后續(xù)運(yùn)行作業(yè)的穩(wěn)定性與可控性。

總之，新時(shí)期的煤礦生產(chǎn)建設(shè)事業(yè)應(yīng)當(dāng)逐步向著機(jī)械化、規(guī)模化、集成化以及智能化方向發(fā)展。對(duì)電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)工作予以關(guān)注與控制，在確保長距離膠帶輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行過程中所發(fā)揮的重要意義是極為關(guān)鍵的。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]文小炎，呂曉翔．臺(tái)車間距可調(diào)并自動(dòng)垂直返回的鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)的設(shè)計(jì)[J]．起重運(yùn)輸機(jī)械．2003（11）：21～24

[2]曹克志．鱗板輸送機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)及安裝使用說明[J]．中國科技縱橫．2009（7）：148～149