SGZ型變頻刮板輸送機應用分析

楊 騫

（晉能控股煤業集團北辛窯煤業公司，山西 忻州 036700）

引言

刮板輸送機是綜采工作面重要設備之一，刮板輸送機與采煤機、轉載破碎機聯合協調作用將工作面煤矸運出，綜采工作面傳統刮板輸送機主要由機頭、機尾、電機、減速機、溜槽、刮板鏈等部分組成，傳統刮板輸送機主要通過電機驅動減速機使輸送機刮板運轉，但是由于傳統刮板輸送機運速是均勻的，而在實際工作面回采過程中，輸送機運輸煤矸量無法達到均勻狀態，導致刮板輸送機經常出現超載現象，甚至出現超載停機現象，影響著刮板輸送機安全穩定運行。本文以8102工作面為例，為了解決傳統刮板輸送機主要存在的技術難題，對工作面采用了一套智能變頻刮板輸送機。

1 8102工作面概述

晉能控股煤業集團北辛窯煤業公司8102工作面位于位于11采區，標高1 003.5～1 100.5 m；2102巷走向長度854 m,5102巷走向長度548 m；工作面傾斜長161.6 m；可采范圍平均煤厚5.92 m，煤層平均傾角20°；面積57 869 m2；西鄰+1040回風巷。8102工作面兩條順槽呈近東西方向布置，切眼呈近南北方向布置。

8102工作面采用綜合機械化回采工藝，落煤、裝煤，SGZ1000/2100型刮板運輸機運煤，ZFQ13000/25/38型低位放頂煤支架支護頂煤、頂板，采高為3.3 m，放煤高度2.62 m，采放比約為1∶0.8，按二刀一放的正規循環作業，循環進度、放煤步距均為1.6 m。

由于8102工作面采用的SGZ型刮板輸送機采用雙速電機、聯軸器、減速器聯合控制方式，采用低速啟動、高速運行的運行模式，無法實現速度調控，從而導致刮板鏈斷鏈、斷齒事故頻繁發生，一旦出現煤壁片幫導致刮板輸送機超載停機時，需人工卸載煤矸方可繼續啟動，存在很大安全隱患；對此，為了解決這一技術難題，決定對8102工作面采用一套變頻式刮板輸送機。

2 變頻刮板輸送機結構參數

2.1 結構組成

1）變頻刮板輸送機主要由機頭、機尾、中間部分等組成；機頭部主要包括著機頭架、撥鏈器、舌板、鏈輪、推移梁、電機、聯軸器及減速機等部分，中間部分主要包括著過渡槽、中部槽、電纜槽、刮板鏈、刮板等部分組成；機尾主要包括著尾輪、回煤裝置。

2）變頻刮板輸送機驅動裝置共計兩套，在機頭、機尾處各安裝一套，電機選用本安型高壓變頻一體機，通過梅花彈性聯軸器已減速器連接，從而保證輸送機能夠變頻調速和軟啟動，如圖1所示。

圖1 8102工作面變頻刮板輸送機驅動裝置結構示意圖

3）刮板輸送機緊鏈裝置采用齒輪減速箱與液壓馬達連接方式，利用旋轉手柄對減速箱與電機軸之間的大齒輪進行控制，從而實現緊鏈的目的；該緊鏈裝置操作相對簡單，而且安全性能高[1-3]。

2.2 技術參數

8102工作面采用的變頻刮板輸送機設計長度為170 m，電機型號為YJVFG-450－4T，電機功率為520 kW，輸送機運輸量為2 000 t/h；減速器型號為WBPL－350，速比為39∶1；刮板鏈為中雙鏈形式，刮板鏈速為1.2 m/s；中部槽長度為1.5 m，寬度為1.0 m，中部槽為鑄焊封底結構形式。

3 變頻刮板輸送機結構優點

8102工作面采用的變頻刮板輸送機解決了傳統刮板輸送機很多技術難題，具有顯著的應用優點：

1）智能調速。綜采工作面在回采過程中輸送機運輸的煤量隨時變化，而變頻刮板輸送機可利用變頻一體控制系統對輸送機運輸的煤量實時監控，并隨時調整刮板輸送機運行速度；當輸送機運輸煤矸量相對較小時，通過系統可適當降低輸送機運行速度，從而減少電能消耗，避免刮板輸送機磨損；當輸送機運輸量較大時，系統自動調節輸送機運行速度，保證運輸效率。

2）超載重啟。刮板式輸送機在運行過程中煤矸運輸量及落煤點位置具有不定性，輸送機運行過程中經常出現卡塞，導致輸送機斷電現象，由于輸送機斷電后未完全卸載物料，若再次啟動時需較大電流及扭矩；變頻刮板輸送機可直接控制扭矩，使啟動扭矩達到額定扭矩的2倍以上，啟動電流不足額定電流的80%，從而保證刮板輸送機在超載時能夠順利啟動，且避免沖擊電流、電壓損壞電機。

3）節能降耗。變頻刮板輸送機在運行過程中系統實時對輸送機運行狀態、負載情況進行監控，及時調整刮板輸送機運行速度，保證輸送機機頭、機尾傳動系統動態功率處于平衡狀態，確保設備多機多點同步驅動，提高輸送機供電電流、電壓穩定性，與傳統刮板輸送機相比，變頻刮板輸送機節能降耗可提高30%~40%。

4）斷鏈保護功能。8102工作面采用的變頻刮板輸送機可根據刮板鏈條強度自行設置啟動扭矩臨界值，從而避免高扭矩啟動時出現斷鏈事故，同時通過設定扭矩下限值，從而確保刮板時速送機斷鏈后能夠及時斷電停機，保證了工作面回采安全[4-5]。

4 應用效果

北辛窯礦對8102工作面傳統刮板輸送機主要存在的問題進行分析，并根據生產情況對工作面采用了一套變頻刮板輸送機，通過3個月實際應用效果來看，工作面采用變頻刮板輸送機后，大大提高了刮板輸送機運輸效率及穩定性，工作面在后期回采過程中未出現刮板輸送機斷鏈、超載停機等故障，有效解決了傳統刮板輸送機無法智能調速、超載重啟難度大等技術難題，保證了工作面安全高效回采，取得了顯著應用成效。