VOITH閥控充液式調速偶合器在工作面刮板運輸機上的研究與應用

摘 要：針對大平礦N1S3放頂層煤綜采工作面SGZ1000/2*1000大功率運輸機的啟動要求，研究了大功率刮板運輸機實現軟啟動方式和方案，引進了VOITH偶合器軟啟動控制系統，在鐵煤集團首次實現了刮板運輸機的軟啟動控制功能。

關鍵詞：運輸機；軟啟動；啟動控制技術；VOITH偶合器

1 前言

大平礦2012年12月安裝生產的N1S3放頂煤工作面，設計長度270米，采高9-12米，走向2400米，工作面上運最大傾角11°，設計儲量1000萬噸，預計回采時間29個月。工作面配套前后部刮板運輸機為SGZ1000/2000型中雙鏈重疊槽封底板重型刮板運輸機，是目前集團公司引進的技術最先進、功率最大的刮板運輸機，該運輸機配備了當前國內外刮板運輸機生產制造技術中最為先進的德國VOITH公司生產閥控充液式調速偶合器，首次實現了刮板運輸機的軟啟動控制。

3 運輸機對啟動方式的要求

因生產制造技術上的限制，目前雙速電機的最大功率為855KW，本設計配套1000KW，僅有單速電機可選，因此，必須選擇一種軟啟動方式，才保證刮板運輸機的重載啟動和運行?，F代煤炭行業對刮板運輸機啟動系統的要求如下：電機無負載啟動。多機驅動下的順序起動。充分利用電機的峰值扭矩，必要時自動實現最大力矩保護。平穩但非常迅速的建立起力矩（啟動）。在輸送機卡住的情況下，仍然能使電機保持在峰值扭矩輸出。多次連續重復啟動而沒有溫升問題。正反轉啟動，用于驅動輸送機解脫或松開卡住的異物。自動負載平衡?？刂葡到y要求盡可能簡單可靠。當刮板機的大功率持續輸出時，要求非常高的熱寬容量。爬行速度、用于設備檢查的慢速。通過鎖緊制動器對鏈條進行張緊。

以上問題，歸根結底，就是一個運輸機的實現軟啟動問題，中小型刮板運輸機因其電機功率小，載貨量小、摩擦力小等原因，啟動電流沖擊及機械沖擊小，采用雙速電機就能達到啟動要求，但運輸機電機功率到了700KW以上后，這種雙速電機啟動方式的缺點就越來越明顯地暴露出來，啟動電流沖擊和機械沖擊的增大，造成刮板鏈系統、鏈輪、減速器等傳動部件的傷害和損壞，嚴重時就造成停產事故，給煤礦企業帶來巨大的經濟損失。VOITH偶合器的引入，實現了刮板運輸機的軟啟動控制，從而使上術運輸機的啟動要求成為可能。

6 運行原理

工作時，驅動電機提供的機械能被泵輪轉化成工作液體的動能，這種液體動能又被渦輪轉換成機械能，帶動減速器轉動，進而使運輸機啟動，傳動部件相互間沒有機械接觸，充液量決定了動力傳遞的能力。偶合器在運行期間，由于泵輪與渦輪之間的速度差異而產生滑差，工作液會升溫，使用循環水帶走由此產生的熱量。

7 應用情況

大平礦N1S3綜放工件面從2011年5月開始立項，配套設備于2012年7月開始地面組裝調試，11月入井安裝，12月10日生產調試，截止到2013年4月底，已經生產運轉4個月，工作面推進350米、出煤110萬噸。VOITH偶合器的使用，鐵煤集團第一實現了運輸機的軟啟動控制，在VOITH偶合器的參與控制下，刮板運輸機空載啟動、重載啟動均表現出良好的優異性能，生產中從未發生過流保護、過熱保護、刮板斷裂、圓環鏈輪斷鏈等停機事故，刮板運輸機運行工況有了質的飛躍。

作者簡介：賈剛，（1965-），男。遼寧省調兵山市人，高級工程師，1991年畢業于阜新礦務局職工大學，現職于鐵煤集團機電設備租賃分公司綜機科從事綜機設備管理工作，曾連續兩屆榮獲“鐵煤集團專業技術人才”光榮稱號，并在省級以上專業期刊發表論文多篇。