淺談GLZ振動式給煤機在礦井中的應用

陳 琳

(西山煤電集團公司 設計院，山西 太原 030200)

20世紀80年代中期，為改進振動給煤機振幅調(diào)節(jié)困難、噪聲高、不適用于井下等問題，成功研制了電機振動給煤機。電機振動給煤機是一種單質(zhì)體的振動型給料設備，簡化了調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，為工作人員調(diào)節(jié)、操作提供方便；同時電機振動給煤機的運量增加，而機重相對減少。為了滿足現(xiàn)場的生產(chǎn)需求,大量研究者對電機振動給煤機進行了研究。馬其林[1]、 韓新建等[2]對給煤機的控制系統(tǒng)進行了改造，解決了信號回路易受干擾、報警信號誤報等問題。齊有軍等[3]提出了優(yōu)化設計后的輸送帶張緊形式，滿足了輸送帶運行時張緊需求的同時，優(yōu)化設計了給煤機的整體結(jié)構(gòu)。李剛等[4]提出兩種采用抗電壓擾動電源支撐的解決方案，采用了有效控制策略提高了給煤機供電系統(tǒng)可靠性。趙建彬[5]論述了河源電廠CS2024型給煤機啟動過程中“禁操”原因的分析與優(yōu)化調(diào)整。董哲[6]分析了運用工頻給煤機的缺陷和變頻給煤機的使用效果。振動式給煤機目前在選煤系統(tǒng)以及電廠中應用廣泛，但由于煤礦井下安裝環(huán)境復雜，在井下使用較少。

1 振動式給煤機結(jié)構(gòu)組成及工作原理

GLZ系列振動式給煤機運用機械振動學的共振原理，利用兩臺偏心振動電機的同步原理，產(chǎn)生與水平面成60°角的合力，通過周期振動，推動給料槽內(nèi)的物料作拋擲或滑行運動，達到把顆粒狀、小塊狀及粉狀物料從貯料倉中均勻、定量、連續(xù)地給入受料設備中。

GLZ系列振動式給煤機結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，給煤機的后端(前端)裝有升降裝置，在給煤機運行前或運行過程中使給煤機槽體升起(下落)，使給煤機振動槽體傾角增大，增加了槽體中物料的下滑力，使物料在振動槽體的運行速度增加，提高生產(chǎn)能力。安裝在平衡架上的振動電機通過主振橡膠彈簧與槽體相連，主振橡膠彈簧牽制激振部平衡架與槽體在工作時產(chǎn)生的慣性力，使給煤機在近共振情況下振動，避免了槽體承受過大的動應力及傳動部位承受過大的作用力,使給煤機壽命延長,能量消耗和噪聲降低，起動停車迅速平穩(wěn)。

1—振動槽體 2—前支座 3—產(chǎn)品銘牌 4—安全標識牌 5—警示牌 6—激振器 7—后升降座圖1 GLZ系列振動式給煤機結(jié)構(gòu)示意圖

2 振動給煤機的優(yōu)點

GLZ2000/5.5型振動給煤機與國內(nèi)相同生產(chǎn)率的給煤機相比，能耗少、電機容量小、運行平穩(wěn)、振幅穩(wěn)定。給料量可通過對槽體傾角進行調(diào)整，達到生產(chǎn)要求，還可通過變頻系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)率的遠程自動控制，適應性強，應用范圍廣，可適應于粉狀或塊狀等各種物料的輸送，并能滿足連續(xù)和頻繁間斷性工作要求。與國內(nèi)其它給煤機相比可減少50%以上的維修量。

1) 相比于傳統(tǒng)振動給煤機，GLZ2000/5.5型振動式給煤機突破了振動槽體傾角不能在使用過程中自動調(diào)整的技術(shù)瓶頸，使得給煤量成倍增加。本機采用前升降座式，升降調(diào)節(jié)角度大，可在0～30°調(diào)節(jié)，最大運行速度1 m/s，給煤量可在0～1 000 t/h任意在線調(diào)節(jié)，能充分把物料拋起。

2) 該振動式給煤機采用雙質(zhì)體振動技術(shù)和圓振篩振動原理，曲線拋物振動振幅大，相比于單質(zhì)體直線振動的給煤機，該機器通過特殊設計的連接漏斗，可以把振動效應傳遞至煤倉漏斗口上部，形成擾動能量，促使物料松散下落，有效防止物料堵塞，大幅降低堵倉發(fā)生概率。

3) 通過拋物振動使物料滾動下落的方式降低對槽體襯板的磨損。

4) 該振動式給煤機槽體為防止溢煤和撒煤，在槽體兩側(cè)板采用倒三角方式的特殊設計，滿足給煤機升降給煤作業(yè)的需要。

5) 空車時給煤機能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，避免了因漏斗放空或卡料造成電機燒壞的現(xiàn)象。

6) 設備大量采用高強度螺栓連接，方便拆卸、運輸、安裝。

3 振動給煤機運行與維護注意事項

給煤機運行初期，第一次開車試機30分鐘內(nèi)必須停電檢查各部位螺栓，尤其是電機螺栓。發(fā)現(xiàn)松動必須進行緊固，確認緊固之后4小時檢查一次，24小時以后每天檢查一次，以后每次下班前進行為期一周的日常維護，一周后每周檢查一次；隨機檢查GLZ型給煤機激振器內(nèi)主振橡膠彈簧和隔振彈簧，發(fā)現(xiàn)損壞及時更換；發(fā)現(xiàn)電機有異常(如溫度高、電流大、卡殼等)應立即停機檢查處理；發(fā)現(xiàn)升降裝置運行不正常、有卡阻現(xiàn)象、槽體兩邊運行不同步等問題，應立即停車檢查。為防止串倉，給煤機在停機前應將后端(前端)落下(升起)，使振動槽體傾角減小。

在運行過程中，每班應對隔振彈簧部位進行檢查，發(fā)現(xiàn)損壞或彈簧失去彈性，應及時更換。檢查給煤機在使用過程中振幅是否超過設計極限、GLZ型主振彈簧是否損壞、隔振彈簧是否斷裂、各部螺栓是否松動、電機運轉(zhuǎn)是否正常，如有異常應及時查找原因。檢查升降裝置運行和潤滑是否正常，平穩(wěn)可靠，無卡阻現(xiàn)象。

4 應用實例

東曲礦為解決以往甲帶式給煤機在使用過程中出現(xiàn)甲帶跑偏、斷裂現(xiàn)象影響生產(chǎn)的問題，引進了4套GLZ2000/5.5型振動式給煤機，為保證運行效果，對礦井煤庫下口的巷道進行整體硬化，在安裝給煤機的位置掏挖基礎坑，并將振動式給煤機的支腿用地腳螺栓進行固定，為平穩(wěn)運行創(chuàng)造了條件。由于該給煤機的控制系統(tǒng)采用自動化控制，具備過流、過載、共振點屏蔽以及可預先鎖定上限和下限等多種保護功能，可根據(jù)故障信號作出報警或緊急停機動作，并開啟防竄倉模式，同時關(guān)閉閘門和擋煤板，接入主控系統(tǒng)與皮帶機等設備進行聯(lián)動啟停。 東曲礦采用了此振動給煤機后，節(jié)省了大量的人力物力，運行兩年來，使用效果良好。

5 改進方向

目前，該給煤機在運行過程中無法完全實現(xiàn)無人值守，在給煤機的設計中應增加主振彈簧狀態(tài)監(jiān)測功能、激振力實時測量功能、槽體傾角實時檢測功能以及系統(tǒng)的實時故障處理功能，使得給煤機在自動處理運行中出現(xiàn)問題時，逐步減少人工干預甚至無需人工干預，最終實現(xiàn)給煤機的無人值守。

6 結(jié) 語

GLZ振動式給煤機給料量大、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、維修量??；料槽封閉無污染，有利于改善工作環(huán)境。相比較之前的甲帶式給煤機，振動式給煤機大幅降低了給煤機故障率和維修量，減少了影響生產(chǎn)時間，節(jié)約了維修費用，是目前礦井低維護費用、高效、安全生產(chǎn)的有效選擇。