SGZ-800/800 型刮板輸送機降速節能改造

張 宇

（同煤集團王村礦綜采二隊， 山西 大同 037000）

引言

在煤礦生產作業中，運輸機被廣泛使用。在實際使用中，由于功率、容量和速度的不斷提高，煤礦輸送機的能耗越來越突出，如何降低煤礦輸送機的能耗，從而降低生產和運輸成本，是重要的研究課題。某煤礦的綜采工作面使用的是新型中雙鏈刮板SGZ-800/800 輸送機，其中輸送機的中部槽的封底為整體結構，這種結構具有高強度、高可靠性、后期維護工作少的特點。但在實際工作狀態中由于運輸機的默認運轉速度較快，導致運輸機自身的功耗輸出大，使磨損量增加，無形中消耗了大量的配件，也使設備壽命縮短，在使用過程中電動機發散出大量的熱量，電動冷卻過程又要損耗循環冷卻泵的能量。因此對SGZ-800/800 運輸機進行節能降速改造。

1 SGZ800/800 型刮板輸送機主要技術參數

SGZ800/800 型刮板輸送機主要技術參數見表1。SGZ800/800 輸送機的性能、技術參數與結構可以滿足中國煤礦目前的發展要求，達到每天7 000 t 機型的先進水平，在國內外具有一定的競爭力，將使我國綜采工作面的開采水平躍上新臺階。根據匹配需要，該輸送機可與各種類型的煤礦機械和液壓支架配合使用，并可用于無鏈牽引方法，如齒條、銷排和鏈軌；可以與1 m 或1.2 m 的伸縮帶式輸送機重疊應用[1]。

2 SGZ800/800 型刮板輸送機主要結構特點

SGZ800/800 型刮板輸送機如圖 1 所示。SGZ800/800 型刮板輸送機卸貨方式為橫向卸貨，將輸送機頭和轉運機尾部一體化，將鏈條交叉排列。卸荷能力大，回煤量少，揚程高度低，鏈輪中心高度650 mm。頭尾減速器由行星齒輪驅動。機器的頭部和尾部均采用可變線設計，以確保采煤機的有效臥底能力。鏈條張緊方法是液壓鏈條張緊器和鏈條止動件的組合。機頭裝有復位裝置，以確保出口刮板順利進入鏈條，并避免刮板和耕板刮傷。中間凹槽是鑄焊底部密封結構。擋板和鏟板凹槽一體鑄造。中間板和密封板由高質量和高強度的材料制成。中間板的厚度為40 mm，密封板的厚度為25 mm。中間凹槽通過啞鈴連接，啞鈴的拉伸斷裂載荷大于3 000 kN。銷軌采用加強整體鑄造銷軌。刮板鏈首次采用34 mm高強度圓形鏈。

表1 SGZ800/800 型刮板輸送機主要技術參數表

圖1 SGZ800/800 型刮板輸送機

3 運行改造方案

根據以上問題以及設備的不良運行狀態進行了改造，本次改造的主要方式是降低設備的運行速度，滿足生產條件的情況下，同時實現降本節能。設計了兩套技術方案：其中一套是以改造機械結構為主要方式，另外一套則是改造電氣系統。第一套方案是將減速機內的齒輪進行更換，改變傳動速比，以達到減速的目的。但由于受到空間和結構的限制，該方法無法完成，所以只能選用第二套方案。

改造電氣系統使設備降速運行，主要是對電機的控制系統進行轉變，該系統電機的運行采用的是三相鼠籠式控制方式。減速的方法有三種：一是安裝外部變頻控制器，通過降低電源的供電頻率從而實現降速；二是在電機控制電路中增加外電阻或電抗，從而減少對電機的功率輸出，實現降速；三是改變電機內部線圈繞組的連接方式和極對數從而實現變速的目的。第一種方案實現方法比較簡單，但投入成本較高。第二種方案需要安裝體積較大的電阻和電抗，導致設備的空間結構過于緊湊，并且防爆性能不良。根據以上分析選用第三種方案，根據離線電動機的4 極繞組的特性，在不改變電動機基本結構的情況下改變了4 極繞組。

4 改造效果

電機繞組改造之后，在完成同樣的運輸任務時，能耗大幅度降低，在1°～3°范圍傾角的工作面上均可進行安全可靠的生產。雖然降低了運輸速度，但工作面的飛行質量比以前大大減少，不僅提高了安全性和可靠性，節省了停機維修的時間，改造后大大提高了經濟效益。

另一方面，改造前電機平均每天工作12 h，額定載荷下電流為80 A，日耗電4 338 kWh，年耗電1 560 498 kWh；改造后，電動機額定載荷下電流為42 A，平均工作日為12 h，日耗電量為2 304 kWh。年耗電量為829 440 kWh。雖然改造后整個系統的運輸速度有所降低，但系統故障率降低，節省了大量的維修停工時間，所以總體運輸效率基本不變，與改造前相比，同等總運輸量條件下，年節電能為731 055 kWh，年電費為4 152.39 億元。

在節水方面，改造前，輸送機高速運轉狀態需要消耗15 m3/h 的冷卻水為運輸系統降溫，才能保證正常運行。改造后低速運行，用水量降低，僅需10 m3/h即可保證運輸系統的運行。以平均每天工作12 h，每年平均工作360 d 計算，每年可節省冷卻水2.16 萬m3，節約水費10.8 萬元。改造后的輸送機的鏈條速度從原來的1.33 m/s 降低到0.7 m/s，速度降低一半，機械磨損減少，各種附件的投資大大減少，不僅可以節省成本，而且可以延長整個設備的使用壽命[2-3]。

5 結語

SGZ-800/800 運輸機是綜采工作面的常用設備之一，對其進行降速改造后，可顯著提高運輸機的強度、壽命、可靠性。技術改造對節能降耗具有很好的效果具有推廣價值。