VOITH閥控充液式調(diào)速偶合器在工作面刮板運(yùn)輸機(jī)上的研究與應(yīng)用

摘 要：針對(duì)大平礦N1S3放頂層煤綜采工作面SGZ1000/2*1000大功率運(yùn)輸機(jī)的啟動(dòng)要求，研究了大功率刮板運(yùn)輸機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)方式和方案，引進(jìn)了VOITH偶合器軟啟動(dòng)控制系統(tǒng)，在鐵煤集團(tuán)首次實(shí)現(xiàn)了刮板運(yùn)輸機(jī)的軟啟動(dòng)控制功能。

關(guān)鍵詞：運(yùn)輸機(jī)；軟啟動(dòng)；啟動(dòng)控制技術(shù)；VOITH偶合器

1 前言

大平礦2012年12月安裝生產(chǎn)的N1S3放頂煤工作面，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度270米，采高9-12米，走向2400米，工作面上運(yùn)最大傾角11°，設(shè)計(jì)儲(chǔ)量1000萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)回采時(shí)間29個(gè)月。工作面配套前后部刮板運(yùn)輸機(jī)為SGZ1000/2000型中雙鏈重疊槽封底板重型刮板運(yùn)輸機(jī)，是目前集團(tuán)公司引進(jìn)的技術(shù)最先進(jìn)、功率最大的刮板運(yùn)輸機(jī)，該運(yùn)輸機(jī)配備了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外刮板運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)制造技術(shù)中最為先進(jìn)的德國(guó)VOITH公司生產(chǎn)閥控充液式調(diào)速偶合器，首次實(shí)現(xiàn)了刮板運(yùn)輸機(jī)的軟啟動(dòng)控制。

3 運(yùn)輸機(jī)對(duì)啟動(dòng)方式的要求

因生產(chǎn)制造技術(shù)上的限制，目前雙速電機(jī)的最大功率為855KW，本設(shè)計(jì)配套1000KW，僅有單速電機(jī)可選，因此，必須選擇一種軟啟動(dòng)方式，才保證刮板運(yùn)輸機(jī)的重載啟動(dòng)和運(yùn)行。現(xiàn)代煤炭行業(yè)對(duì)刮板運(yùn)輸機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)的要求如下：電機(jī)無(wú)負(fù)載啟動(dòng)。多機(jī)驅(qū)動(dòng)下的順序起動(dòng)。充分利用電機(jī)的峰值扭矩，必要時(shí)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)最大力矩保護(hù)。平穩(wěn)但非常迅速的建立起力矩（啟動(dòng)）。在輸送機(jī)卡住的情況下，仍然能使電機(jī)保持在峰值扭矩輸出。多次連續(xù)重復(fù)啟動(dòng)而沒(méi)有溫升問(wèn)題。正反轉(zhuǎn)啟動(dòng)，用于驅(qū)動(dòng)輸送機(jī)解脫或松開(kāi)卡住的異物。自動(dòng)負(fù)載平衡。控制系統(tǒng)要求盡可能簡(jiǎn)單可靠。當(dāng)刮板機(jī)的大功率持續(xù)輸出時(shí)，要求非常高的熱寬容量。爬行速度、用于設(shè)備檢查的慢速。通過(guò)鎖緊制動(dòng)器對(duì)鏈條進(jìn)行張緊。

以上問(wèn)題，歸根結(jié)底，就是一個(gè)運(yùn)輸機(jī)的實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)問(wèn)題，中小型刮板運(yùn)輸機(jī)因其電機(jī)功率小，載貨量小、摩擦力小等原因，啟動(dòng)電流沖擊及機(jī)械沖擊小，采用雙速電機(jī)就能達(dá)到啟動(dòng)要求，但運(yùn)輸機(jī)電機(jī)功率到了700KW以上后，這種雙速電機(jī)啟動(dòng)方式的缺點(diǎn)就越來(lái)越明顯地暴露出來(lái)，啟動(dòng)電流沖擊和機(jī)械沖擊的增大，造成刮板鏈系統(tǒng)、鏈輪、減速器等傳動(dòng)部件的傷害和損壞，嚴(yán)重時(shí)就造成停產(chǎn)事故，給煤礦企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。VOITH偶合器的引入，實(shí)現(xiàn)了刮板運(yùn)輸機(jī)的軟啟動(dòng)控制，從而使上術(shù)運(yùn)輸機(jī)的啟動(dòng)要求成為可能。

6 運(yùn)行原理

工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的機(jī)械能被泵輪轉(zhuǎn)化成工作液體的動(dòng)能，這種液體動(dòng)能又被渦輪轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使運(yùn)輸機(jī)啟動(dòng)，傳動(dòng)部件相互間沒(méi)有機(jī)械接觸，充液量決定了動(dòng)力傳遞的能力。偶合器在運(yùn)行期間，由于泵輪與渦輪之間的速度差異而產(chǎn)生滑差，工作液會(huì)升溫，使用循環(huán)水帶走由此產(chǎn)生的熱量。

7 應(yīng)用情況

大平礦N1S3綜放工件面從2011年5月開(kāi)始立項(xiàng)，配套設(shè)備于2012年7月開(kāi)始地面組裝調(diào)試，11月入井安裝，12月10日生產(chǎn)調(diào)試，截止到2013年4月底，已經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)4個(gè)月，工作面推進(jìn)350米、出煤110萬(wàn)噸。VOITH偶合器的使用，鐵煤集團(tuán)第一實(shí)現(xiàn)了運(yùn)輸機(jī)的軟啟動(dòng)控制，在VOITH偶合器的參與控制下，刮板運(yùn)輸機(jī)空載啟動(dòng)、重載啟動(dòng)均表現(xiàn)出良好的優(yōu)異性能，生產(chǎn)中從未發(fā)生過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、刮板斷裂、圓環(huán)鏈輪斷鏈等停機(jī)事故，刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行工況有了質(zhì)的飛躍。

作者簡(jiǎn)介：賈剛，（1965-），男。遼寧省調(diào)兵山市人，高級(jí)工程師，1991年畢業(yè)于阜新礦務(wù)局職工大學(xué)，現(xiàn)職于鐵煤集團(tuán)機(jī)電設(shè)備租賃分公司綜機(jī)科從事綜機(jī)設(shè)備管理工作，曾連續(xù)兩屆榮獲“鐵煤集團(tuán)專業(yè)技術(shù)人才”光榮稱號(hào)，并在省級(jí)以上專業(yè)期刊發(fā)表論文多篇。