礦用帶式輸送機的改進設計

徐 虎

（臨沂亞龍機械有限責任公司，山東 臨沂 276000）

礦用帶式輸送機是礦井工作的重要機械設備，承擔了主要的物料運輸，其運行的相關參數需要進行相應的控制，因為其重要的作用，使得礦井整體的生產效率與礦用帶式輸送機之間的聯系非常緊密，礦用帶式輸送機的運輸效率的提升可以提升整體礦井的生產效率以及煤礦的經濟效益。一般而言，礦用帶式輸送機在實際應用中運行的最大速度為10m/s、最大載重30000t/h、設計的傳送帶最大寬度達到4m、單個帶式輸送機的最大容量可到6200KW。對于目前的礦用帶式輸送機應用情況進行相應的總結和分析，發現了在運作中的變頻控制、傳送帶選材等方面出現問題，需要進行礦用帶式輸送機改進設計工作[1]。

1 礦用帶式輸送機傳送帶選材措施

目前正在礦產生產中廣泛應用的是柔性材料制作傳送帶的礦用帶式輸送機，主用材料是鋼絲繩芯、織物層芯等。對其優點和缺點進行統籌分析和優化選擇的工作，從而為礦用帶式輸送機的質量提升做出貢獻[2]。

表1 兩種材料優缺點對比

2 液壓拉緊系統的改進設計

（1）傳統拉緊方式。傳統礦用帶式輸送機移動式和固定式較為常見，在此過程中不同的拉緊方式也具有著各不相同的特點，對于其優勢和劣勢的進一步分析，有助于進行更好的設計和工藝的提升。在移動式拉緊方式中包括了重力拉緊、絞車拉緊、自動拉緊的方式：第一，重力拉緊的方式十分常見，原理就是利用了重錘實現自動拉緊過程，優勢就在于設備簡單、耐用、不需要進行外界驅動力的補充，可靠性強。但是其恒定不變的拉緊力也需要較大的應用空間，在許多空間緊張的井下無法進行高效的使用。第二，固定絞車拉緊的方式原理為利用了蝸輪蝸桿減速器的小型絞車，小車帶動了纏繞鋼繩的小滾輪進行拉緊傳送帶的工作。其效率高，應用空間要求不高，但是其拉緊過程的可靠程度低。

（2）拉緊系統改進設計。在對于拉緊系統的改進過程中，應該在其自動調節功能方面進行分析工作。在啟動過程中當傳送機的速度達到一定的要求后就需要進行勻速的運動。另外在運輸過程中，需要根據載荷的改變進行拉緊力自動分析與調節，這時的額定值確定非常重要，否則容易出現打滑等不利于生產的現象出現。因此，應對與傳送帶拉緊力大小的調節工作，建立起液壓工作系統是十分重要的。

礦用帶式輸送機傳送帶的存儲、釋放的機械能也會對于滾筒造成一定的影響和阻礙，為了改善這一現象，可以選擇在拉緊裝置中添加一個蓄能器，從而使得拉緊力一直處于著額定狀態，減少其在運行過程中的波動，防止故障的產生。

3 礦用帶式輸送機防爆變頻控制的改進設計

（1）原理分析。防爆變頻控制需要借助矢量控制方法進行無極調速工作，進行電動機的控制。礦用帶式輸送機的設計工作中，速度傳感器一般位于驅動電機處，可以實現對于速度更為精準的控制工作，也可以及時對其進行調節工作。因為礦井工作的環境十分復雜，因而傳感器的靈敏性將會受到影響，不僅僅安裝的難度增大，后期的運行和維護的成本也在不斷增大。在此情況之下就需要進行無速度傳感器的設計或者是取代速度傳感器的設計工作，從而進行更為精準的速度控制工作。作為矢量元件的無速度傳感器，其工作的原理為驅動電機的磁電流參數和轉矩電流參數等轉化為相應的速度信息進行分析工作，目前已經有著較為廣泛的應用，應用的效果也十分明顯，在較低的工作頻率之下也可以進行高精度的檢測工作。另外，礦用帶式輸送機的防爆變頻器的設置工作也是十分重要的，也是系統工作中的核心部件。采用了3300VD400A模塊作為控制元件的電路系統，不僅實現了高效的運轉工作，也可以在井下惡劣的環境中保持工作的穩定性。

（2）實際應用。進行防爆變頻控制之后的礦用帶式輸送機，優勢特征十分明顯，主要表現為以下幾個方面：①軟啟動緩沖。防爆變頻控制中的軟啟動功能，可以使得礦用帶式輸送機穩定運轉得到了保證，在此過程中可以對于帶式輸送機的啟動、停車速度、轉矩等進行有效的調節工作，還可以在此過程中對于設備內的構件減少一部分的沖擊，起到一定的保護作用，尤其是電流突變造成的電網沖擊，可以進行更好的調節和處理工作。為了防止出現過載現象，礦用帶式輸送機的柔性材料的使用可以儲存一部分的機械能，利用其可以調節的性質進行機械能的釋放分析方面的控制。與此同時在改進工作的過程中，也利用了S型加減速啟動的方式，提供了更好的緩沖工作的效果。②低頻重載下啟動。礦用帶式輸送機運輸的物料重量大，經常會遇到短時間內啟動或者停車的現象，在此過程中其應力變化是十分明顯的，也會對于傳送帶造成一定的損傷，不利于傳送帶的精準化的工作。因此，礦用帶式輸送機啟動過程控制非常重要，一般是在空載的情況下進行啟動。應用防爆變頻控制之后就可以進行低頻重載的啟動工作，由于無速度傳感器的矢量控制的優越性，就可以實現傳送機的高效啟動工作，提升了整體的工作效率。③低速下檢驗傳送帶。礦用帶式輸送機運行時間增長，也會在過重載荷的作用之下產生一定的損害，必須進行定期的檢查和維護的工作，低速傳送帶檢查的工作十分重要，在變頻調節的控制作用之下就可以進行高效的維修和檢查的工作，有利于礦用帶式輸送機平穩發展。④調節功率平衡。大型的礦用帶式輸送機工作過程中，為了提升其驅動力就需要配置多個電動機進行工作，在其工作的過程中為了進行功率的平衡，就需要對其進行先行的處理工作。尤其是在啟動和停車的過程中要減少電動機之間相應的時間差，減少一臺電動機對于整體運行產生的影響。應用了防爆變頻控制之后，可以對于變頻速度進行更好的控制，也便于進行電動機速度差的調節工作，使得電動機的流量特性等方面都進行高效的處理，以保證平衡的工作狀態。

4 結論

綜上所述，礦用帶式輸送機系統的改進工作對于固體礦產生產效率的提升和傳輸成本的控制起到了十分重要的作用，無論是在何種工作環境之下都可以進行安全性高和平穩性高的傳送工作，使得負荷和遠距離的傳輸工作都能夠更好的實現，為運輸工作提供了保證。在系統的改進過程中主要是在防爆變頻控制系統、拉緊系統、選材等方面的工作調整，使得礦用帶式輸送機的工作效率和質量大大提升，以滿足了對于維修成本方面的控制工作，使得固體礦產生產和礦用帶式輸送機的運行工作都獲得良好的工作效果，提升整體的經濟效益。