長春興煤業主斜井帶式輸送機增速改造及安全運行研究

吳繼臣

（山西煤炭進出口集團左云長春興煤業有限公司，山西 大同037100）

1 原輸送機運行狀況

主斜井帶式輸送機擔負著我礦井下的原煤運輸任務，是我礦原煤運輸的咽喉設備。井下西二下盤區大巷帶式輸送機使用的1 200mm 皮帶，經轉載主斜井帶式輸送機，現對這兩部帶式輸送機基本參數進行對比（表1）。

表1 帶式輸送機基本參數對比

從數據看，主斜井帶式輸送機無法滿足井下原煤運輸的要求，隨著工作面的推進，主斜井帶式輸送機擔負的原煤運輸任務逐漸繁重且存在諸多安全隱患。當皮帶過煤量加大時，會導致機械設備及電氣保護裝置處于臨界狀態，多次發生皮帶“壓死”，即過載停機后無法啟動。同時對機械設備和皮帶沖擊很大，影響其使用壽命，也增加了檢修時間。

2 主斜井帶式輸送機增速改造方案

（1）經與寧夏天地西北煤機有限公司反復研究、計算，在其提供的4種方案中采用最經濟、設計/更換時間周期最短的方案，即帶速提高到3.15m/s，輸送能力增加到1 000t/h，減速器速比不變，增加傳動滾筒直徑，將原直徑為1.25m 改為1.6m。

（2）帶式輸送機功率配比采用等功率分配法，在頭部雙滾筒驅動時，其圓周率分配比值僅與滾筒的圍包角ψ 和摩擦系數μ 值有關。建議采用2∶1功率配比，但結合現場實際情況，現有驅動部位于主斜井皮帶機房2樓，從皮帶機中心線到機房的內壁尺寸為3.6m，而驅動部最大外形為6.9m，即便機房開洞可以滿足驅動部的布置要求，也無法滿足驅動部基礎施工要求（2層樓板沒有延伸的位置），故采用1∶1∶1的功率配比方式。

功率計算：軸功率：

電機功率：

Pm＝PA/η＝955.2/0.85≈1 123.8kW

單機功率：

P單＝1 123.8/3＝374.6kW

此輸送機選用的電機為630kW，電機備用系數n＝630/374.6≈1.68（國家相關標準n＝1.5），滿足要求。

（3）托輥校驗。上托輥間距ao＝1 200mm，上托輥槽角λ＝60°，旋轉部分質量為28.02kg，托輥直徑＝133mm，軸承選用6305/C4；下托輥間距au＝3 000mm，下托輥為下平托輥，傾角λ＝0°，旋轉部分質量為7.4kg，托輥直徑＝133mm，軸承選用6305/C4。

托輥校核：

故轉速滿足要求。

（4）COOPER 軸承選用：西安COOPER 軸承廠家根據改造核算參數核算，現使用軸承滿足改造后的使用要求。

（5）原機架的支撐強度不夠，根據改造方案核算，需對機架進行二次加固。

（7）因增加驅動部，電氣設備需增加一臺變頻器和一臺高壓柜，新增電機功率與原電機相同，新增變頻器由于原630kW變頻器供貨周期較長，選用800kW 變頻器，功率平衡由東芝三菱廠家提供調試。

（8）確定所需增加帶面，其中滾筒加大直徑所需增加帶面2.7m；機尾重錘張緊小車拉緊行程2m，需增加帶面4m；損傷帶面（8# 接頭處）12.7 m；皮帶接頭長度為2.8×2 m，共計25m。

3 改造注意事項說明

（1）關于逆止器的說明：按照現改造后的使用要求，原配有的兩部1145NRT 逆止器必須拆掉一臺，新增逆止器設置在新增驅動部上，由于新增的傳動滾筒與第一個傳動滾筒的旋向相反，即一臺為順時針，一臺為逆時針，逆止器旋轉方向也一樣。新增加的逆止器和原有逆止器都在同一側（從機尾向機頭看，在煤流方向的左側）。

（2）關于減速器的說明：前期第一傳動部的驅動部減速器三面的風冷油站與新增的驅動部干涉，應把風冷油站從減速器上面拆下來，安置在減速器上方。

（3）關于傳動滾筒的說明：新增的傳動滾筒與另外兩個不能互換，新增逆止器比原逆止器厚度厚，1145NRT 的厚度為356mm，1165NRT 的厚度為422mm。

4 改造后設備主要技術參數

帶式輸送機型式：大傾角；輸運能力：1 000t/h（原650t/h）；輸送物料：原煤，粒度≤300 mm，松散比重0.95t/m3；帶寬：1 200mm；帶速：3.15m/s（原2.5m/s）；運輸長度：L＝680m；提升高度：H＝302m；皮帶機傾角：a＝26.7°；帶強：ST3150；傳動滾筒軸功率：連續功率為3×320kW（原皮帶機軸功率為2×370kW）；驅動方式：頭部三驅，功率配比為1∶1∶1（原皮帶機功率配比為1∶1）；驅動裝置：變頻電機＋高速聯軸器＋減速器＋低速聯軸器＋傳動滾筒。

5 改造后出現的問題

長春興礦DTC120/65/2×630 型大傾角帶式輸送機改造后，整體的生產運輸效率提高，運量提升至1 000t/h，帶速提升至3.15m/s，輸送帶每運行8min就可以完成一次循環。設備調試完成后，出現的問題及采取的措施如下：

（1）滾筒縱向竄動：在調試過程中，每運行1h，測量傳動滾筒的位置，并同時打開高、底速聯軸器蓋，用專用工具測量位移量，然后進行驅動部的調正。

（2）停車時慣性時間加長：調整盤型閘閘盤間隙，在確保皮帶拉空的前提下，利用調整運行頻率赫茲，降低運行速度，從而減少剎車慣性時間。

（3）帶面及接頭的檢查：使用皮帶探傷在線監測儀器與人工方式配合檢查，接頭處兩端設點標記，對接頭長度進行測量。

（4）沿線保護：在卸載滾筒及機尾處增設急停拉繩開關，在轉載處及卸載處增設攝像監控探頭，全方位監控皮帶運輸物料。

（5）增設保護聯鎖：主斜井皮帶與其轉載的上倉皮帶進行聯鎖，當上倉皮帶發生故障停機時，主斜井皮帶隨即停止。

（6）在卸載滾筒電動清掃器滾刷后方，增設一道風式清掃器，以有效清除帶面臟物。

6 設備安全運行管理建議

大多數事故的發生是由于管理不完善、條理不明確、責任落實不到位，繼而引發人為的原可避免的事故。事故的發生對于企業、個人都會造成無法彌補的損失，現針對設備的安全運行簡要提幾點建議：（1）人員合理分配，明確崗位職責；（2）重視“微小缺陷”，細化現場考核；（3）強化現場技術管控，安全監管到位；（4）獎懲制度嚴明，工作不論私情。

［1］邱家俊.工程力學［M］.北京：機械工業出版社，1998.

［2］胡家秀.簡明機械零件設計實用手冊［M］.北京：機械工業出版社，1999.