同忻煤礦精煤倉下振動給煤機技術改造研究

張建靜

（同煤集團安全監管五人小組管理部，山西 大同 037000）

運輸任務的不斷加大，對煤礦裝車設備的穩定運行提出了更高的要求。給料系統中給煤機溜槽采用全吊設計，在運行中容易發生故障，如鋼絲繩在連續高負荷運行下容易產生損壞，給料口距離皮帶有一段距離容易導致漏煤，溜槽閘板盤式可控裝置容易銹蝕等。因此，裝車設備操作費力，維護難度較大。另外，給煤機通過脈沖原理控制給料量，給料速度的調節是通過增加或減少給煤機啟動數量實現的，導致給煤量的波動和調整難度都比較大。所以，對煤礦裝車站給料系統進行改造是十分必要的。

1 概述

同忻煤礦裝車站精煤倉下給料系統采用的是GZM1530型振動給煤機，其給料過程是通過2臺電動機帶動激振器驅動給料槽沿著傾斜方向進行周期直線往復振動來完成的。如果給料槽振動的加速度垂直分量比重力加速度大時，槽中的煤會被拋起并根據拋物線軌跡朝前跳躍，這個過程在瞬間完成。由于激振源進行連續不斷的激振，帶動給料槽連續不斷的振動，槽中的煤保持這一狀態不斷前進，一次實現給煤。給料溜槽是通過前后四個吊掛鋼絲繩來固定的，溜槽閘板則是通過盤式可控制動裝置利用齒輪傳動控制其開閉。

GZM1530型振動給煤機采用雙普通電機自同步分離拖動技術，電動機不參與振動；激振器為箱式，這樣可以對激振裝置實現最大程度的簡化。因此，該設備結構簡單，在使用過程中能夠有效減少運行噪音，降低能耗，提高處理能力，增加使用壽命。同時，GZM1530型振動給煤機可以采用變頻調速技術，實現給煤過程無級調速，也容易實現系統自動控制，其主要參數如下表1所示。

表1 GZM1530型振動給煤機主要技術參數

2 振動給煤機結構改造研究

2.1 給煤機吊掛鋼絲繩和給煤機出煤口改造

給煤機溜槽采用全吊設計，在給料過程中由于激振器的動作，鋼絲繩負荷不斷變化，造成應力集中，致使吊掛螺絲在正常的運行過程中磨損嚴重，使用壽命有限。通過現場調研和相關分析發現，利用橡膠套的耐震、耐磨性，以及良好的彈性，可以有效降低金屬接觸部位的沖擊力及其造成的機械磨損，這樣可以延長螺絲的使用壽命。同時，將前吊式改為后座式，可以進一步減少鋼絲繩更換的頻率，工作人員只需定期檢查橡膠套和鋼絲繩的磨損情況，及時更換就能很好地保證設備的正常運行。另外，給料機出煤口距離皮帶有5cm的距離，裝車給料過程中極易引起漏煤、溢煤，給精煤皮帶的安全運行帶來不良影響，因此從給料機出煤口到距精煤輸送皮帶2cm加裝一塊厚度1cm的舌板，引導煤流方向，可以杜絕溢煤、漏煤情況的出現。

2.2 給煤機上下扶梯及平臺改造

給煤機平臺為垂直設計，且每臺給煤機之間相互獨立，沒有直接通道，崗位工上下給煤機啟停需要上下攀爬，很不方便，且存在一定的安全隱患，為此將上下扶梯改為傾斜扶梯，并加裝護欄，這樣工作人員上下更加方便安全，結構如圖1所示。

圖1 改造前后扶梯圖

另外，在給煤機之間和前后兩側給煤機平臺間用鋼板連接起來，并加裝護欄，使崗位工啟停和處理給煤機故障時更加便利，如圖2所示。

圖2 給煤機之間的連接圖

3 給煤機控制改造研究

3.1 給煤機與精煤輸送皮帶控制技術革新

給煤機電控系統采用繼電器—接觸器，集中—就地控制方式。在集中控制狀態下，按照PLC進行邏輯運算，順煤流啟動，逆煤流停止。但是，給煤機與精煤輸送皮帶之間沒有有效的電氣連鎖，一旦輸送皮帶停機，而給煤機仍然給料的話，很容易導致壓皮帶、溢煤、重負荷啟車等現象。因此，從軟件和硬件兩個方面對其進行改造。首先，軟件方面，對給煤機控制程序進行修改，將其與精煤輸送皮帶進行電氣連鎖；其次，硬件方面，將給煤機的控制電源與精煤輸送皮帶接觸器的常開觸點連接，組成硬閉鎖。這樣，從兩個方面入手，組成雙保險，有效杜絕輸送皮帶停機而給煤機持續給料的問題。

3.2 給煤機溜槽液壓閘板控制方式改進

給煤機采用盤式可控制動裝置，溜槽閘板依靠人工旋轉通過齒輪傳動打開閘板，易磨損生銹，維護困難，容易發生機械故障，造成給料機閘板的開閉故障，給料不勻或不足等，嚴重時造成精煤皮帶重負荷啟車，影響裝車設備的運行安全和正常的裝車外運。所以，將液壓閘板原有的機械盤式控制方式改為液壓油缸控制閘板開閉。

液壓閘板油泵電機型號為B2-100L2-4，工作電壓380/660V，通過液壓電磁閥變化檔位，控制液壓閘板的開度，從而控制下煤量，實現對溜槽閘板的控制和煤量的穩定控制，避免了煤量不足影響裝車和煤量過大壓皮帶情況的發生，保障了給料系統的安全運行。改造完成后，可以通過液壓電磁閥手動控制溜槽閘板的開閉，操作簡便，性能穩定，運行可靠。改造后的給煤機如圖3所示。

圖3 閘板控制方式改進前后對比示意圖

4 給煤機改造效果分析

（1）采用軟硬件聯合閉鎖技術，雙管齊下，提高了電控系統的可靠性。

（2）將原有的閘板控制方式改為液壓油缸控制，閘板開閉更加安全穩定。

（3）針對給料系統存在的問題，利用現有條件，不斷融入新技術、新方法，對GZM型振動給煤機的改進、技術革新和給料系統的優化，有效改善了設備運行環境，最大限度地提高了給料系統運行的穩定性，直接經濟效益30萬元。通過對給料系統軟硬件兩方面的改造，給料系統的運行更加穩定，設備運行環境明顯改善，為精煤安全外運創造了有利條件。

5 總結

本文針對給料系統存在的問題，對GZM1530型振動給煤機進行了結構與控制方面的改造研究。通過改造研究，改善了設備運行環境，提高了電控系統的可靠性和穩定性，為精煤安全外運創造了有利條件，安全經濟效益明顯。

（1）結構方面，主要對給煤機吊掛鋼絲繩和給煤機出煤口進行了改造，改造后能夠有效減少鋼絲繩更換的頻率和改善漏煤、溢煤現象。

（2）控制方面主要從軟硬件兩個方面進行了給煤機與輸送皮帶機的閉鎖以及將盤式可控制動裝置改為液壓油缸控制裝置。