煤礦永磁直驅芳綸膠帶輸送系統(tǒng)

孫鵬飛 孫艷卿

（平煤股份一礦 ，河南 平頂山 467000）

引言：變頻技術具有良好的節(jié)能效果和平緩的機械調節(jié)功能，為企業(yè)創(chuàng)造良好經濟效益，有效降低能耗，因此在煤礦得到了越來越廣泛的應用。可以廣泛應用于煤礦井下采煤機的牽引電機、提升機、絞車、井下用通風機、水泵及帶式輸送機電機的調速等。

一、背景技術： 膠帶輸送機作為原煤運輸的主要設備，其運轉的可靠性直接影響到生產安全、原煤產量、經營效益等；輸送機能否安全高效地運行，直接決定著礦井的產量、效益、安全及社會形象。實踐證明，建設高產高效煤礦既是世界煤礦開采發(fā)展的主要潮流，也是我國煤礦發(fā)展的方向，對我國煤炭工業(yè)的健康發(fā)展有著非常重要的意義。現有采區(qū)運輸膠帶輸送機多采用“電機+機械減速”裝置為驅動系統(tǒng)，鋼絲繩芯高強膠帶承載，運行效率低，維護成本高；隨著煤炭運載量的增大且集中,對膠帶輸送機驅動裝置和輸送帶的運行效率及可靠性要求也隨之提高。針對煤礦井下膠帶輸送機驅動系統(tǒng)效率低且維護成本高,膠帶自重大、在運輸系統(tǒng)中占用負荷大等不足情況,進行了膠帶輸送機驅動系統(tǒng)、新型膠帶材料技術研究應用；輸送帶的動力傳遞以及物料運輸,最重要的特性便是輸送帶的強力,因此提高其強力便成為目前輸送帶發(fā)展的主要方向。

二、內容：用于對采集每臺膠帶輸送機運行監(jiān)控視頻數據的攝像頭；所述傳感器、攝像頭、話機均與調度室內的控制柜信號連接，控制柜與后臺數據服務器相連接，用于將控制柜接收到傳感器數據、視頻數據和語音通信數據進行存儲和轉發(fā)。上述的，所述的膠帶輸送機采用永磁同步電動機通過聯(lián)軸器直接驅動膠帶輸送機；膠帶采用芳綸纖維膠帶結構。設計新穎、合理，實現對膠帶輸送機系統(tǒng)控制數據、視頻數據和語音數據的采集、存儲和轉發(fā)的功能，同時所有工業(yè)網的數據可通過防火墻實現向礦局域網和集團公司的數據轉發(fā)，保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性。

三、具體實施方式：膠帶輸送機發(fā)展新系列，它的運輸能力等參數的合理確定，已成為生產和設計等部門都須研究的突出問題。就生產礦井來說，運輸力不適應綜采工作面生產的現象至今仍然是主要的生產限制因素。一種煤礦永磁直驅芳綸膠帶輸送系統(tǒng)，包括：用于采集每臺膠帶輸送機運行數據的傳感器；所述傳感器、攝像頭、話機均與調度室內的控制柜信號連接，控制柜與后臺數據服務器相連接，用于將控制柜接收到傳感器數據、視頻數據和語音通信數據進行存儲和轉發(fā)。采用大運量、長距離膠帶輸送機連續(xù)運輸煤炭，從地面(井底)直達采煤工作面運輸，系統(tǒng)簡單、環(huán)節(jié)少，可快速、高效地解決礦井運輸問題；高強帶式輸送機的發(fā)展，適應了大型礦井的需要，使主井采用連續(xù)運輸的斜井開拓應用范圍逐步擴大；同時利用礦井自動化建設，可實現膠帶運輸系統(tǒng)的集中控制，實現運輸系統(tǒng)安全、高效、經濟運行。上述的，膠帶輸送機采用永磁同步電動機通過聯(lián)軸器直接驅動膠帶輸送機；膠帶采用芳綸纖維膠帶結構。永磁電機驅動，功率因數高，起動轉矩大，過載能力強，節(jié)能20%，年節(jié)約電費100多萬元；智能永磁電機驅動調節(jié)由傳統(tǒng)的功率平衡變?yōu)榱仄胶猓芰Ω茫\行效果更好、更安全；并且電氣機械分離，設備整合度低，拋棄了傳統(tǒng)的異步電機、減速器，無需潤滑油和檢修齒輪箱，運行成本年節(jié)約20萬元，并且節(jié)能環(huán)保；這些都是以前驅動技術不能做到的。同時使用芳綸膠帶，其強度高、耐熱性能好：運輸系統(tǒng)為集化散型控制系統(tǒng)結構，用來實現多條膠帶機（設備）的集中控制和監(jiān)測，實現包括順／逆煤流控制和運輸系統(tǒng)的優(yōu)化控制；采用計算機分散式控制（DCS），其控制系統(tǒng)由地面監(jiān)控中心、通信傳輸系統(tǒng)、井下控制器和傳感器、擴音電話系統(tǒng)和工業(yè)電視系統(tǒng)等組成。永磁同步電動機采用滾動軸承，接地螺栓設置于電機非軸伸端。優(yōu)選的，永磁同步電動機采用TBVF系列礦用隔爆型三相永磁同步變頻電動機。支持雙向旋轉，定子測溫和軸承測溫根據實際使用需求設定涼城和報警值等采集數據傳感器參數數據；電源接線盒進線口處可通過橡膠進行密封，適用于不同直徑的引接線電纜引進。冷卻水循環(huán)的水流溫度、水流量和水壓力根據實際作業(yè)環(huán)境進行水循環(huán)系統(tǒng)調節(jié)后，通過進出水口進入電動機進行殼體和機身散熱降溫。傳感器可用于采集以下數據的傳感器，拉繩、跑偏、堆煤、煙霧、撕裂、張力、電壓、電流、溫度、速度及灑水電磁閥等，通過敷設光電纜與控制柜連接。可通過安裝全雙工數字擴音電話：高級話機、普通話機，安裝語音網關，敷設電纜。每條皮帶機頭設置高級話機一臺，機身每150米設置普通話機一臺，井上下語音信號經過語音網關接入工業(yè)以太環(huán)網傳輸到調度室。每部皮帶機頭、機身搭接點、機身重要部位安裝視頻監(jiān)控攝像頭臺，通過敷設光纜與控制柜連接。

四、總結：原有控制系統(tǒng)利用。原來已有的部分礦用隔爆兼本安型可編程控制器修改程序，增加遠控功能，普通皮帶采用雙系統(tǒng)即具有遠控和就地功能。如果系統(tǒng)有故障或井下現場檢修可通過按鈕進行操作。通過數據服務器實現數據匯總、存儲、分析和轉發(fā)的。本實用新型實施例中，通過核心交換機、服務器、防火墻、視頻光接收機、視頻分配器、流媒體視頻服務器、流媒體視頻錄像機等設備，實現對系統(tǒng)控制數據、視頻數據和語音數據的采集，存儲和轉發(fā)的功能，同時所有工業(yè)網的數據通過防火墻實現向礦局域網和集團公司的數據轉發(fā)，保障了系統(tǒng)的安全性，保證設備運行穩(wěn)定性和可靠性，進一步減少煤礦輸送系統(tǒng)設備維護率，提高產能和企業(yè)效益。