長距離膠帶輸送機電氣設計幾個問題探討

【摘 要】本文圍繞長距離膠帶輸送機電氣設計這一中心問題展開了較為詳細的分析與闡述，并據此論證了電氣設計作業的有效開展在進一步提高長距離膠帶輸送機運行質量與運行可靠性的過程中所發揮的至關重要的作用與意義。

【關鍵詞】長距離膠帶輸送機；電氣設計；加速度限制；飛輪力矩；拖動系統制動

一、長距離膠帶輸送機原理和特點

長距離膠帶輸送機是煤礦最理想的高效連續運輸設備，具有輸送距離長、運量大、連續輸送等優點，尤其對高產高效礦井，帶式輸送機已成為煤炭開采機電一體化技術與裝備的關鍵設備。帶式輸送機機身可以很方便的伸縮，機尾可隨采煤工作面的推進伸長或縮短，結構緊湊，可不設基礎，直接在巷道底板上鋪設，機架輕巧，拆裝十分方便。當輸送能力和運距較大時，可配中間驅動裝置來滿足要求。（1）膠帶輸送機主要類型。膠帶輸送機多用在斜井、井下主要巷道及選煤廠，膠帶寬度有1200mm、1000mm、800mm三種類型。在長距離膠帶輸送機運行前，首先要確認輸送機設備、人員、被輸送物品均處于安全完好的狀態；其次檢查各運動部位正常無異物，檢查所有電氣線路是否正常，正常時才能將皮帶輸送機投入運行。最后要檢查供電電壓與設備額定電壓的差別不超過±5％。（2）輸送機傳動原理及其特點。膠帶輸送機的牽引力是通過傳動滾筒與膠帶之間的摩擦力來傳遞的，因此必須將膠帶用拉緊裝置拉緊，使膠帶在傳筒滾筒分離處具有一定的初張力。要保證膠帶輸送機的膠帶在傳動滾筒上不打滑，正常運行，在生產實踐中要根據不同情況采取相應的措施。

二、長距離膠帶輸送機電氣設計中加速度的限制

相關實踐研究結果表明：一旦長距離膠帶輸送機啟動加速度超過系統承受限制，輸送機傳送膠帶就會產生一定的應力作用力，由此可能對傳輸膠帶的使用壽命帶來極為不利的影響。與此同時，膠帶傳輸機自身所具備的彈性變形作用力會在運行過程中產生一定的振動波，由此可能導致傳輸膠帶在薄弱位置出現斷裂質量問題。電氣設計的關鍵在于對長距離膠帶輸送機初始啟動狀態下的加速度進行合理限制（現行標準應當以0.1m/s2～0.3m/s2加速度為限）。在膠帶輸送機運動系統靜阻力矩參數與飛輪力矩參數恒定狀態下，整個運行系統的加速度與起動力矩參數呈正比例關系。由此可以對起動力矩極限值參數予以判定：長距離膠帶輸送機起動力矩參數極限值應≤加速度允許極限值·傳動系統總數比參數·飛輪力矩參數/4·重力加速度·驅動滾筒半徑參數+膠帶輸送機重載狀態下靜阻力矩參數。在正常情況下，只要輸送機電動機起動力矩參數滿足上述計算條件，電氣設計作用下輸送機加速度就能夠維持在可承受限制內。

三、長距離膠帶輸送機電氣設計中飛輪力矩的計算

在電氣設計過程當中，參與長距離膠帶輸送機運動的各關鍵部件都應當集中在電動機軸中進行飛輪力矩參數計算作業。具體而言，應當重點關注以下幾個方面的問題：一是上下托輥飛輪力矩參數計算分析。對于長距離膠帶輸送機而言，上下托輥所占部件比例最多且地位最為關鍵。在對該部件飛輪力矩參數進行分析的過程當中，應當對其做必要的假設分析，假設在上下托輥外表皮中的質量始終做與長距離膠帶輸送機運行速度基本一致的直線方向運動。二是直線運動狀態下膠帶及物料飛輪力矩參數計算分析。通過對電動機裝置旋轉狀態下慣性矩參數的分析計算與之相對應的角速度，進而對飛輪力矩參數予以計算，從而為電氣設計提供必要的數據支持。

四、長距離膠帶輸送機電氣設計中拖動系統制動

在長距離膠帶輸送機的電氣設計過程當中，現場作業人員需要采取自然阻力或是電氣制動方式對其進行減速處理，在確保速度低于一定限值之后再轉入制動閘操作環節。為確保電氣設計的穩定性，輸送機自然減速時間的確定是關鍵所在。一般情況下應按照如下方式進行測定：自然減速時間=運動系統飛輪力矩參數2/375·電動機額定轉速/電動機軸靜阻力矩參數。對自然減速時間測定值進行分析：在依照該式所計算自然減速時間大于15s的情況下，應進行能耗制動，將其控制在15s限值范圍內，從而確保長距離膠帶輸送機后續運行作業的穩定性與可控性。

總之，新時期的煤礦生產建設事業應當逐步向著機械化、規模化、集成化以及智能化方向發展。對電氣設計環節工作予以關注與控制，在確保長距離膠帶輸送機穩定運行過程中所發揮的重要意義是極為關鍵的。

參 考 文 獻

[1]文小炎，呂曉翔．臺車間距可調并自動垂直返回的鏈式輸送機的設計[J]．起重運輸機械．2003（11）：21～24

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