煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能控制方法研究

郭亮亮

摘要：文章結(jié)合目前煤礦井下現(xiàn)有帶式輸送機(jī)運行與控制系統(tǒng)的特點，以節(jié)能降耗為設(shè)計宗旨，對其進(jìn)行改良與完善。在節(jié)能降耗裝置的輔助下，新型煤礦帶式輸送系統(tǒng)的工作方式發(fā)生了巨變，有效降低了運行期間的電能消耗與機(jī)械損耗，達(dá)到了節(jié)能減耗的設(shè)計要求。經(jīng)投入使用后最終發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)運行效果良好，相較于傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)，新型帶式輸送機(jī)不但工作效率高，而且電能消耗少，機(jī)械損耗也得到了有效控制。

關(guān)鍵詞：煤礦；帶式輸送機(jī)；節(jié)能降耗；控制系統(tǒng)；機(jī)械系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0075-02

由于煤炭企業(yè)工作環(huán)境較為復(fù)雜，普通煤礦帶式輸送機(jī)根本無法滿載運行，空載運行現(xiàn)象屢禁不止，而帶式輸送機(jī)本身整體性能耗損大，因此在系統(tǒng)運行期間會浪費大量能源，嚴(yán)重影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益。本文根據(jù)山西省與全國機(jī)械行業(yè)現(xiàn)階段煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能控制情況，對現(xiàn)有輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改良，以達(dá)到降低耗損、提高企業(yè)生產(chǎn)效益的目的。

1 節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 檢測部分

料流傳感器是檢測部分的關(guān)鍵，主要功能是對帶式輸送機(jī)上煤流的厚度進(jìn)行測量。完成測量工作后，料流傳感器將會把測量信息轉(zhuǎn)化為模擬量信號，經(jīng)礦用通信電纜，將檢測信息反饋給節(jié)能型控制器內(nèi)。節(jié)能型控制器厚度測量分辨率可精確到0.01mm。速度傳感器主要被用于測量帶式輸送機(jī)當(dāng)前運轉(zhuǎn)速度，帶式輸送機(jī)運轉(zhuǎn)速度主要取決于煤流厚度，當(dāng)輸送帶上沒有煤流時，帶式輸送機(jī)將會放緩速度，原控制系統(tǒng)中的防滑功能被取代。在速度傳感器的輔助下，帶式勻速機(jī)的速度實現(xiàn)了無縫對接，能及時發(fā)現(xiàn)打滑與超速現(xiàn)象，并對故障部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位。位置傳感器，主要被用于測量帶式輸送機(jī)當(dāng)前運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.2 控制部分

控制部分的節(jié)能型控制器選用的是S7-300可編程控制器，該控制器能對部分模擬量進(jìn)行檢測，并借助AI結(jié)構(gòu)進(jìn)入控制器內(nèi)，經(jīng)控制器特殊數(shù)學(xué)模型計算后，根據(jù)計算結(jié)果，對向變頻器傳遞控制信息。變頻控制器的速度，主要取決于煤流厚度。在控制器外側(cè)，設(shè)有通信裝置，可在MODBUS協(xié)議的監(jiān)督下，實現(xiàn)與源控制系統(tǒng)的信息交換功能，在這一過程中，該系統(tǒng)成功融入進(jìn)源控制系統(tǒng)中。值得一提的是，控制器還具備功率平衡功能，可通過調(diào)節(jié)內(nèi)設(shè)變頻器功率，為系統(tǒng)平衡、穩(wěn)定運行提供可靠保障。在該控制裝置的運行環(huán)境下，技術(shù)操作人員可隨時了解輸送機(jī)運行里程與實時電能消耗，通過節(jié)能效公式的計算，便能獲得該系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。

1.3 驅(qū)動部分

隔爆兼本質(zhì)安全型變頻器與隔爆軸流式通風(fēng)機(jī)是驅(qū)動部分的主要構(gòu)成要素，這兩種裝置均能接受節(jié)能型控制器發(fā)出的信號，并根據(jù)信號判斷指令內(nèi)容，按照煤流厚度，及時調(diào)整帶式輸送機(jī)的運行速率。其中，軸流式通風(fēng)機(jī)的功能，則是為盡快排出帶式輸送機(jī)主電動機(jī)在高負(fù)荷運行狀態(tài)時產(chǎn)生的熱量。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量倘若未獲得及時清除，則會導(dǎo)致對運行系統(tǒng)內(nèi)大量構(gòu)件產(chǎn)生不利影響，增大機(jī)械損耗。所以從這一方面來看，及時排熱很重要。

2 帶式輸送機(jī)的改良

本文結(jié)合現(xiàn)有煤礦帶式輸送機(jī)特點，在現(xiàn)有煤礦帶式輸送機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，運用幾項技術(shù)對其進(jìn)行了改良，旨在提高運輸能力以及元部件性能，擴(kuò)大功能實現(xiàn)一機(jī)多用、節(jié)能控制，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

2.1 動態(tài)分析技術(shù)

動態(tài)分析技術(shù)是對整機(jī)運行過程進(jìn)行動態(tài)特性分析，利用動態(tài)分析技術(shù)優(yōu)化設(shè)計大型帶式輸送機(jī)，能有效提高整機(jī)安全性能。就我國現(xiàn)有輸送機(jī)安全系數(shù)來看，即使配備了可控啟動裝置，其安全系數(shù)也只能控制到8左右，而經(jīng)動態(tài)分析技術(shù)改良后，安全技術(shù)最小可達(dá)4.8。由于安全性能低，所以傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)只能選用ST3500鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送帶。借助動態(tài)分析，僅是輸送帶這一項便能節(jié)省出一筆相當(dāng)可觀的費用，經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。

2.2 可控啟動技術(shù)

眾所周知，帶式輸送機(jī)的啟動是一個加速過程，容易因粘彈性變形生成動張力。當(dāng)運輸帶速度越高，啟動時間越短時，啟動加速度和輸送帶粘彈性變形程度就會越嚴(yán)重。使用可控啟動技術(shù)，能至少將輸送帶啟動時的初張力降低10%，同時確保輸送帶不打滑。可控啟動裝置需符合以下要求：啟動時間以輸送機(jī)主參數(shù)為準(zhǔn)，確保啟動速度始終維持在平穩(wěn)狀態(tài)，并能實現(xiàn)滿載啟動。輸送帶啟動速度不可超過0.3m2/s，在多機(jī)驅(qū)動的情況下，還能發(fā)揮平衡功率的作用。拒啟動是能盡量減少對電源的不利影響，具備過載保護(hù)功能，降低對電源電流與電壓產(chǎn)生損害。

2.3 自動張緊技術(shù)

為確保輸送帶最小初拉力能夠滿足撓度要求，驅(qū)動滾筒趨入點和奔離點的張力比應(yīng)設(shè)為固定值。在改良時，將啟動張緊力和額定張緊力的比值控制在1.4～1.5的范圍內(nèi)，誤差不可超過10%。經(jīng)改良后輸送帶裝置，可隨著張力變化實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，以確保驅(qū)動滾筒趨入點以及奔離點的張力比始終維持在穩(wěn)定狀態(tài)。輸送帶張力產(chǎn)生變化時，張緊裝置能夠盡快響應(yīng)并做出調(diào)整，以確保輸送帶張力始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)，避免振動或共振的發(fā)生。張緊裝置應(yīng)安裝在帶式輸送機(jī)的不同位置上，考慮到煤礦井下空間有限，使用液壓絞車自動張緊裝置效果最為理想。

2.4 改良后應(yīng)用效果

在新型煤礦帶式輸送機(jī)中，控制系統(tǒng)能夠在運行速度有所保障的前提下，降低能耗。當(dāng)所有煤炭全部運輸完畢后，節(jié)能控制器會利用檢測裝置，對帶式輸送機(jī)首位端料流與位置傳感裝置進(jìn)行檢查，確定帶式輸送機(jī)是否為正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。控制系統(tǒng)中新增了速度傳感器，實現(xiàn)了運行速率的無縫對接，能及時察覺系統(tǒng)故障并進(jìn)行準(zhǔn)確定位方便維護(hù)。此時，變頻器的輸出頻率就不再取決于料流大小，帶式輸送機(jī)的運行功率將始終維持在額定速度下，有效削弱了料流傳感器故障給系統(tǒng)運行帶來的不利影響。于輸送帶末端設(shè)置一臺隔爆型散熱軸流式通風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)了及時散熱，降低了設(shè)備的耗損，為電動機(jī)的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠保障。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合目前現(xiàn)有的煤礦帶式輸送機(jī)的特點，以節(jié)能降耗為設(shè)計初衷，對煤礦帶式輸送機(jī)的控制系統(tǒng)提出了改良意見。經(jīng)改良后的煤礦帶式輸送機(jī)，在確保運行效率能足以滿足工作需求的同時，最大化降低了系統(tǒng)對電能的消耗，減少了系統(tǒng)的機(jī)械損耗，節(jié)約了噸煤輸送成本，提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益，適合于電力煤礦業(yè)廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 尹成迅.礦用帶式輸送機(jī)控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報，2010，（1）.

[2] 朱文祥.帶式輸送機(jī)張力控制系統(tǒng)的魯棒控制器研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2013.

[3] 肖衛(wèi)雄.煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能降耗控制系統(tǒng)的改造[J].煤礦機(jī)電，2014，（1）.

[4] 何磊.煤礦帶式輸送機(jī)的電氣節(jié)能技術(shù)研究[D].西安科技大學(xué)，2010.

[5] 趙峻嶺.煤礦井下帶式輸送機(jī)的智能控制方法研究[D].西安科技大學(xué)，2010.endprint

摘要：文章結(jié)合目前煤礦井下現(xiàn)有帶式輸送機(jī)運行與控制系統(tǒng)的特點，以節(jié)能降耗為設(shè)計宗旨，對其進(jìn)行改良與完善。在節(jié)能降耗裝置的輔助下，新型煤礦帶式輸送系統(tǒng)的工作方式發(fā)生了巨變，有效降低了運行期間的電能消耗與機(jī)械損耗，達(dá)到了節(jié)能減耗的設(shè)計要求。經(jīng)投入使用后最終發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)運行效果良好，相較于傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)，新型帶式輸送機(jī)不但工作效率高，而且電能消耗少，機(jī)械損耗也得到了有效控制。

關(guān)鍵詞：煤礦；帶式輸送機(jī)；節(jié)能降耗；控制系統(tǒng)；機(jī)械系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0075-02

由于煤炭企業(yè)工作環(huán)境較為復(fù)雜，普通煤礦帶式輸送機(jī)根本無法滿載運行，空載運行現(xiàn)象屢禁不止，而帶式輸送機(jī)本身整體性能耗損大，因此在系統(tǒng)運行期間會浪費大量能源，嚴(yán)重影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益。本文根據(jù)山西省與全國機(jī)械行業(yè)現(xiàn)階段煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能控制情況，對現(xiàn)有輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改良，以達(dá)到降低耗損、提高企業(yè)生產(chǎn)效益的目的。

1 節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 檢測部分

料流傳感器是檢測部分的關(guān)鍵，主要功能是對帶式輸送機(jī)上煤流的厚度進(jìn)行測量。完成測量工作后，料流傳感器將會把測量信息轉(zhuǎn)化為模擬量信號，經(jīng)礦用通信電纜，將檢測信息反饋給節(jié)能型控制器內(nèi)。節(jié)能型控制器厚度測量分辨率可精確到0.01mm。速度傳感器主要被用于測量帶式輸送機(jī)當(dāng)前運轉(zhuǎn)速度，帶式輸送機(jī)運轉(zhuǎn)速度主要取決于煤流厚度，當(dāng)輸送帶上沒有煤流時，帶式輸送機(jī)將會放緩速度，原控制系統(tǒng)中的防滑功能被取代。在速度傳感器的輔助下，帶式勻速機(jī)的速度實現(xiàn)了無縫對接，能及時發(fā)現(xiàn)打滑與超速現(xiàn)象，并對故障部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位。位置傳感器，主要被用于測量帶式輸送機(jī)當(dāng)前運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.2 控制部分

控制部分的節(jié)能型控制器選用的是S7-300可編程控制器，該控制器能對部分模擬量進(jìn)行檢測，并借助AI結(jié)構(gòu)進(jìn)入控制器內(nèi)，經(jīng)控制器特殊數(shù)學(xué)模型計算后，根據(jù)計算結(jié)果，對向變頻器傳遞控制信息。變頻控制器的速度，主要取決于煤流厚度。在控制器外側(cè)，設(shè)有通信裝置，可在MODBUS協(xié)議的監(jiān)督下，實現(xiàn)與源控制系統(tǒng)的信息交換功能，在這一過程中，該系統(tǒng)成功融入進(jìn)源控制系統(tǒng)中。值得一提的是，控制器還具備功率平衡功能，可通過調(diào)節(jié)內(nèi)設(shè)變頻器功率，為系統(tǒng)平衡、穩(wěn)定運行提供可靠保障。在該控制裝置的運行環(huán)境下，技術(shù)操作人員可隨時了解輸送機(jī)運行里程與實時電能消耗，通過節(jié)能效公式的計算，便能獲得該系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。

1.3 驅(qū)動部分

隔爆兼本質(zhì)安全型變頻器與隔爆軸流式通風(fēng)機(jī)是驅(qū)動部分的主要構(gòu)成要素，這兩種裝置均能接受節(jié)能型控制器發(fā)出的信號，并根據(jù)信號判斷指令內(nèi)容，按照煤流厚度，及時調(diào)整帶式輸送機(jī)的運行速率。其中，軸流式通風(fēng)機(jī)的功能，則是為盡快排出帶式輸送機(jī)主電動機(jī)在高負(fù)荷運行狀態(tài)時產(chǎn)生的熱量。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量倘若未獲得及時清除，則會導(dǎo)致對運行系統(tǒng)內(nèi)大量構(gòu)件產(chǎn)生不利影響，增大機(jī)械損耗。所以從這一方面來看，及時排熱很重要。

2 帶式輸送機(jī)的改良

本文結(jié)合現(xiàn)有煤礦帶式輸送機(jī)特點，在現(xiàn)有煤礦帶式輸送機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，運用幾項技術(shù)對其進(jìn)行了改良，旨在提高運輸能力以及元部件性能，擴(kuò)大功能實現(xiàn)一機(jī)多用、節(jié)能控制，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

2.1 動態(tài)分析技術(shù)

動態(tài)分析技術(shù)是對整機(jī)運行過程進(jìn)行動態(tài)特性分析，利用動態(tài)分析技術(shù)優(yōu)化設(shè)計大型帶式輸送機(jī)，能有效提高整機(jī)安全性能。就我國現(xiàn)有輸送機(jī)安全系數(shù)來看，即使配備了可控啟動裝置，其安全系數(shù)也只能控制到8左右，而經(jīng)動態(tài)分析技術(shù)改良后，安全技術(shù)最小可達(dá)4.8。由于安全性能低，所以傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)只能選用ST3500鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送帶。借助動態(tài)分析，僅是輸送帶這一項便能節(jié)省出一筆相當(dāng)可觀的費用，經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。

2.2 可控啟動技術(shù)

眾所周知，帶式輸送機(jī)的啟動是一個加速過程，容易因粘彈性變形生成動張力。當(dāng)運輸帶速度越高，啟動時間越短時，啟動加速度和輸送帶粘彈性變形程度就會越嚴(yán)重。使用可控啟動技術(shù)，能至少將輸送帶啟動時的初張力降低10%，同時確保輸送帶不打滑。可控啟動裝置需符合以下要求：啟動時間以輸送機(jī)主參數(shù)為準(zhǔn)，確保啟動速度始終維持在平穩(wěn)狀態(tài)，并能實現(xiàn)滿載啟動。輸送帶啟動速度不可超過0.3m2/s，在多機(jī)驅(qū)動的情況下，還能發(fā)揮平衡功率的作用。拒啟動是能盡量減少對電源的不利影響，具備過載保護(hù)功能，降低對電源電流與電壓產(chǎn)生損害。

2.3 自動張緊技術(shù)

為確保輸送帶最小初拉力能夠滿足撓度要求，驅(qū)動滾筒趨入點和奔離點的張力比應(yīng)設(shè)為固定值。在改良時，將啟動張緊力和額定張緊力的比值控制在1.4～1.5的范圍內(nèi)，誤差不可超過10%。經(jīng)改良后輸送帶裝置，可隨著張力變化實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，以確保驅(qū)動滾筒趨入點以及奔離點的張力比始終維持在穩(wěn)定狀態(tài)。輸送帶張力產(chǎn)生變化時，張緊裝置能夠盡快響應(yīng)并做出調(diào)整，以確保輸送帶張力始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)，避免振動或共振的發(fā)生。張緊裝置應(yīng)安裝在帶式輸送機(jī)的不同位置上，考慮到煤礦井下空間有限，使用液壓絞車自動張緊裝置效果最為理想。

2.4 改良后應(yīng)用效果

在新型煤礦帶式輸送機(jī)中，控制系統(tǒng)能夠在運行速度有所保障的前提下，降低能耗。當(dāng)所有煤炭全部運輸完畢后，節(jié)能控制器會利用檢測裝置，對帶式輸送機(jī)首位端料流與位置傳感裝置進(jìn)行檢查，確定帶式輸送機(jī)是否為正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。控制系統(tǒng)中新增了速度傳感器，實現(xiàn)了運行速率的無縫對接，能及時察覺系統(tǒng)故障并進(jìn)行準(zhǔn)確定位方便維護(hù)。此時，變頻器的輸出頻率就不再取決于料流大小，帶式輸送機(jī)的運行功率將始終維持在額定速度下，有效削弱了料流傳感器故障給系統(tǒng)運行帶來的不利影響。于輸送帶末端設(shè)置一臺隔爆型散熱軸流式通風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)了及時散熱，降低了設(shè)備的耗損，為電動機(jī)的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠保障。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合目前現(xiàn)有的煤礦帶式輸送機(jī)的特點，以節(jié)能降耗為設(shè)計初衷，對煤礦帶式輸送機(jī)的控制系統(tǒng)提出了改良意見。經(jīng)改良后的煤礦帶式輸送機(jī)，在確保運行效率能足以滿足工作需求的同時，最大化降低了系統(tǒng)對電能的消耗，減少了系統(tǒng)的機(jī)械損耗，節(jié)約了噸煤輸送成本，提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益，適合于電力煤礦業(yè)廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 尹成迅.礦用帶式輸送機(jī)控制技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].山西煤炭管理干部學(xué)院學(xué)報，2010，（1）.

[2] 朱文祥.帶式輸送機(jī)張力控制系統(tǒng)的魯棒控制器研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)，2013.

[3] 肖衛(wèi)雄.煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能降耗控制系統(tǒng)的改造[J].煤礦機(jī)電，2014，（1）.

[4] 何磊.煤礦帶式輸送機(jī)的電氣節(jié)能技術(shù)研究[D].西安科技大學(xué)，2010.

[5] 趙峻嶺.煤礦井下帶式輸送機(jī)的智能控制方法研究[D].西安科技大學(xué)，2010.endprint

摘要：文章結(jié)合目前煤礦井下現(xiàn)有帶式輸送機(jī)運行與控制系統(tǒng)的特點，以節(jié)能降耗為設(shè)計宗旨，對其進(jìn)行改良與完善。在節(jié)能降耗裝置的輔助下，新型煤礦帶式輸送系統(tǒng)的工作方式發(fā)生了巨變，有效降低了運行期間的電能消耗與機(jī)械損耗，達(dá)到了節(jié)能減耗的設(shè)計要求。經(jīng)投入使用后最終發(fā)現(xiàn)，該系統(tǒng)運行效果良好，相較于傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)，新型帶式輸送機(jī)不但工作效率高，而且電能消耗少，機(jī)械損耗也得到了有效控制。

關(guān)鍵詞：煤礦；帶式輸送機(jī)；節(jié)能降耗；控制系統(tǒng)；機(jī)械系統(tǒng)

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0075-02

由于煤炭企業(yè)工作環(huán)境較為復(fù)雜，普通煤礦帶式輸送機(jī)根本無法滿載運行，空載運行現(xiàn)象屢禁不止，而帶式輸送機(jī)本身整體性能耗損大，因此在系統(tǒng)運行期間會浪費大量能源，嚴(yán)重影響到企業(yè)的生產(chǎn)效益。本文根據(jù)山西省與全國機(jī)械行業(yè)現(xiàn)階段煤礦帶式輸送機(jī)節(jié)能控制情況，對現(xiàn)有輸送機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改良，以達(dá)到降低耗損、提高企業(yè)生產(chǎn)效益的目的。

1 節(jié)能系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 檢測部分

料流傳感器是檢測部分的關(guān)鍵，主要功能是對帶式輸送機(jī)上煤流的厚度進(jìn)行測量。完成測量工作后，料流傳感器將會把測量信息轉(zhuǎn)化為模擬量信號，經(jīng)礦用通信電纜，將檢測信息反饋給節(jié)能型控制器內(nèi)。節(jié)能型控制器厚度測量分辨率可精確到0.01mm。速度傳感器主要被用于測量帶式輸送機(jī)當(dāng)前運轉(zhuǎn)速度，帶式輸送機(jī)運轉(zhuǎn)速度主要取決于煤流厚度，當(dāng)輸送帶上沒有煤流時，帶式輸送機(jī)將會放緩速度，原控制系統(tǒng)中的防滑功能被取代。在速度傳感器的輔助下，帶式勻速機(jī)的速度實現(xiàn)了無縫對接，能及時發(fā)現(xiàn)打滑與超速現(xiàn)象，并對故障部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位。位置傳感器，主要被用于測量帶式輸送機(jī)當(dāng)前運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

1.2 控制部分

控制部分的節(jié)能型控制器選用的是S7-300可編程控制器，該控制器能對部分模擬量進(jìn)行檢測，并借助AI結(jié)構(gòu)進(jìn)入控制器內(nèi)，經(jīng)控制器特殊數(shù)學(xué)模型計算后，根據(jù)計算結(jié)果，對向變頻器傳遞控制信息。變頻控制器的速度，主要取決于煤流厚度。在控制器外側(cè)，設(shè)有通信裝置，可在MODBUS協(xié)議的監(jiān)督下，實現(xiàn)與源控制系統(tǒng)的信息交換功能，在這一過程中，該系統(tǒng)成功融入進(jìn)源控制系統(tǒng)中。值得一提的是，控制器還具備功率平衡功能，可通過調(diào)節(jié)內(nèi)設(shè)變頻器功率，為系統(tǒng)平衡、穩(wěn)定運行提供可靠保障。在該控制裝置的運行環(huán)境下，技術(shù)操作人員可隨時了解輸送機(jī)運行里程與實時電能消耗，通過節(jié)能效公式的計算，便能獲得該系統(tǒng)的節(jié)能降耗效果。

1.3 驅(qū)動部分

隔爆兼本質(zhì)安全型變頻器與隔爆軸流式通風(fēng)機(jī)是驅(qū)動部分的主要構(gòu)成要素，這兩種裝置均能接受節(jié)能型控制器發(fā)出的信號，并根據(jù)信號判斷指令內(nèi)容，按照煤流厚度，及時調(diào)整帶式輸送機(jī)的運行速率。其中，軸流式通風(fēng)機(jī)的功能，則是為盡快排出帶式輸送機(jī)主電動機(jī)在高負(fù)荷運行狀態(tài)時產(chǎn)生的熱量。系統(tǒng)運轉(zhuǎn)產(chǎn)生的熱量倘若未獲得及時清除，則會導(dǎo)致對運行系統(tǒng)內(nèi)大量構(gòu)件產(chǎn)生不利影響，增大機(jī)械損耗。所以從這一方面來看，及時排熱很重要。

2 帶式輸送機(jī)的改良

本文結(jié)合現(xiàn)有煤礦帶式輸送機(jī)特點，在現(xiàn)有煤礦帶式輸送機(jī)機(jī)械系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，運用幾項技術(shù)對其進(jìn)行了改良，旨在提高運輸能力以及元部件性能，擴(kuò)大功能實現(xiàn)一機(jī)多用、節(jié)能控制，提高企業(yè)生產(chǎn)效益。

2.1 動態(tài)分析技術(shù)

動態(tài)分析技術(shù)是對整機(jī)運行過程進(jìn)行動態(tài)特性分析，利用動態(tài)分析技術(shù)優(yōu)化設(shè)計大型帶式輸送機(jī)，能有效提高整機(jī)安全性能。就我國現(xiàn)有輸送機(jī)安全系數(shù)來看，即使配備了可控啟動裝置，其安全系數(shù)也只能控制到8左右，而經(jīng)動態(tài)分析技術(shù)改良后，安全技術(shù)最小可達(dá)4.8。由于安全性能低，所以傳統(tǒng)的帶式輸送機(jī)只能選用ST3500鋼絲繩芯強(qiáng)力輸送帶。借助動態(tài)分析，僅是輸送帶這一項便能節(jié)省出一筆相當(dāng)可觀的費用，經(jīng)濟(jì)效益明顯提升。

2.2 可控啟動技術(shù)

眾所周知，帶式輸送機(jī)的啟動是一個加速過程，容易因粘彈性變形生成動張力。當(dāng)運輸帶速度越高，啟動時間越短時，啟動加速度和輸送帶粘彈性變形程度就會越嚴(yán)重。使用可控啟動技術(shù)，能至少將輸送帶啟動時的初張力降低10%，同時確保輸送帶不打滑。可控啟動裝置需符合以下要求：啟動時間以輸送機(jī)主參數(shù)為準(zhǔn)，確保啟動速度始終維持在平穩(wěn)狀態(tài)，并能實現(xiàn)滿載啟動。輸送帶啟動速度不可超過0.3m2/s，在多機(jī)驅(qū)動的情況下，還能發(fā)揮平衡功率的作用。拒啟動是能盡量減少對電源的不利影響，具備過載保護(hù)功能，降低對電源電流與電壓產(chǎn)生損害。

2.3 自動張緊技術(shù)

為確保輸送帶最小初拉力能夠滿足撓度要求，驅(qū)動滾筒趨入點和奔離點的張力比應(yīng)設(shè)為固定值。在改良時，將啟動張緊力和額定張緊力的比值控制在1.4～1.5的范圍內(nèi)，誤差不可超過10%。經(jīng)改良后輸送帶裝置，可隨著張力變化實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，以確保驅(qū)動滾筒趨入點以及奔離點的張力比始終維持在穩(wěn)定狀態(tài)。輸送帶張力產(chǎn)生變化時，張緊裝置能夠盡快響應(yīng)并做出調(diào)整，以確保輸送帶張力始終保持在平穩(wěn)狀態(tài)，避免振動或共振的發(fā)生。張緊裝置應(yīng)安裝在帶式輸送機(jī)的不同位置上，考慮到煤礦井下空間有限，使用液壓絞車自動張緊裝置效果最為理想。

2.4 改良后應(yīng)用效果

在新型煤礦帶式輸送機(jī)中，控制系統(tǒng)能夠在運行速度有所保障的前提下，降低能耗。當(dāng)所有煤炭全部運輸完畢后，節(jié)能控制器會利用檢測裝置，對帶式輸送機(jī)首位端料流與位置傳感裝置進(jìn)行檢查，確定帶式輸送機(jī)是否為正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。控制系統(tǒng)中新增了速度傳感器，實現(xiàn)了運行速率的無縫對接，能及時察覺系統(tǒng)故障并進(jìn)行準(zhǔn)確定位方便維護(hù)。此時，變頻器的輸出頻率就不再取決于料流大小，帶式輸送機(jī)的運行功率將始終維持在額定速度下，有效削弱了料流傳感器故障給系統(tǒng)運行帶來的不利影響。于輸送帶末端設(shè)置一臺隔爆型散熱軸流式通風(fēng)機(jī)，實現(xiàn)了及時散熱，降低了設(shè)備的耗損，為電動機(jī)的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠保障。

3 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合目前現(xiàn)有的煤礦帶式輸送機(jī)的特點，以節(jié)能降耗為設(shè)計初衷，對煤礦帶式輸送機(jī)的控制系統(tǒng)提出了改良意見。經(jīng)改良后的煤礦帶式輸送機(jī)，在確保運行效率能足以滿足工作需求的同時，最大化降低了系統(tǒng)對電能的消耗，減少了系統(tǒng)的機(jī)械損耗，節(jié)約了噸煤輸送成本，提高了煤礦企業(yè)生產(chǎn)效益，適合于電力煤礦業(yè)廣泛應(yīng)用。

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