煤礦皮帶機改造中變頻技術的應用

蘇志偉 杜 穎

(鶴壁煤電股份有限公司第六煤礦，河南 鶴壁 458000)

傳統的煤礦皮帶機運行成本較高，運輸體量較為有限，難以滿足實際的煤炭資源開發與運輸需求。為了有效應對這一局面，煤炭企業以及技術團隊投入大量資源，進行皮帶機的改造與升級，以期現代化技術手段的支持下，完成對皮帶機組件性能的提升。文章以變頻技術為切入點，在對變頻技術進行全面梳理的基礎上，從多個維度出發，完成變頻技術在皮帶機改造環節的科學高效應用。

一、變頻技術概述

對變頻技術原理以及優勢的梳理，有助于技術人員在思維層面形成一個系統化認知，為后續煤礦皮帶機改造工作的開展提供方向性引導。

變頻技術作為一種新的技術手段，實現了直流電的逆向轉變，形成不同頻率的交流電，這種電流轉換技術，進一步提升了電能的利用效能，實現對電機的有效控制，實現電機的無極調速。在變頻技術下，電機能夠在短時間內，快速完成電機的加速以及減速，在確保電機工作效率的基礎上，減少能源損耗，避免額外的費用支出。現階段，我國多數煤礦企業使用的皮帶機，調速能力較為有限，設備運行環節，難以根據運輸量，快速完成電機的加速以及減速操作。為了有效應對這一情況，提升皮電機的運行效能，煤礦企業逐步嘗試進行皮帶機的改造以及升級，并將變頻技術引入到皮帶機改造工作中[1]。從實際使用效果來看，通過變頻技術的改造，煤礦皮帶機的運行效率得到提升，能耗得到有效控制。例如在變頻技術下，煤礦皮帶機電機的運行效率得到提升，從實際情況來看，電機輸出功率過度偏移額定功率，會造成電機效率的降低，變頻技術則能夠有效應對這種情況，將皮帶機電機速度控制在合理的范圍，使得電機頻率始終處于有效范圍內，在保障皮帶機運行效能的基礎上，減少能耗[2]。為了進一步發揮變頻技術的技術優勢，技術人員有必要結合過往改造的有益經驗，創新工作方法，推動變頻技術在煤礦皮帶機改造中的科學高效應用。

二、煤礦皮帶機改造中變頻技術的應用方法

煤礦皮帶機改造環節變頻技術的應用，應當著眼于皮帶機組件，將變頻技術與皮帶機組件銜接起來，有針對性地提升皮帶機的運行效能，在確保皮帶機運輸效能的基礎上，減少能耗，避免不必要的費用支出。

(一)皮帶機變頻自動張緊改造

煤礦皮帶機在長時間的使用過程中，會出現鋼繩芯老化的情況，導致皮帶機張力不足，誘發設備故障，導致皮帶機運行質效的降低。為了有效應對這一情況，皮帶機在使用環節，采取自動張緊裝置，對設備的張力進行調控，以有效延長鋼繩芯的設備的使用壽命，在確保煤炭運輸效率的基礎上，減少能耗。皮帶機變頻自動張緊裝置，主要由絞車、控制系統、制動裝置、緩沖裝置以及冷卻裝置等組成，對自動張緊的改造，技術人員可以從變頻技術入手，有針對性地進行相應裝置的升級改造[3]。自動張緊裝置，在運行環節，工作人員可以提前對設備的張力值進行設置，當皮帶機的張力達到預定數值后，制動裝置自行打開，電機開始運轉，達到傳送煤炭的目的。皮帶機張緊裝置運行環節，由于其運行環境較為復雜，在長期的運行過程中，張緊裝置的溫度上升，增加皮帶機發生故障的機率，縮短皮帶機的使用壽命。同時為了控制皮帶機溫度，自動張緊系統內設置了一定規模的冷卻系統，對系統溫度進行調節，這種調節，盡管有助于確保皮帶機運行的連續性以及穩定性，但是也在很大程度上，增加了能耗，導致了不必要的費用支出。為了有效應對這一情況，煤礦皮帶機改造環節，技術人員可以從變頻技術層面出發，完成對自動張緊的改造，這種技術改造，確保了皮帶機的運行效能，例如通過變頻技術，張力如果在有效范圍內，絞車則處于待機狀態，但張力如果不在預設范圍內，絞車則可以根據相應的數據信息，自動進行調整，使得煤礦皮帶車的張力始終處于合理的范圍內，從而大大提升皮帶機的運行效能。

(二)自動張緊改造方法

在實際的改造環節，技術人員可以從自動張緊系統入手，借助于完備的技術手段，進行相應的皮帶機變頻技術改造工作。使用較為常見的APW駕車裝置，作為改造對象，基于變頻調速技術在供水泵站應用過程中所帶來的巨大的經濟價值與社會價值，技術人員在進行相關應用管理的過程中，有必要著眼于煤礦皮帶及運行的客觀要求，對變頻器進行科學選擇。在具體選擇的過程中，需要著眼于電機運行特點，以自動張緊裝置作為切入點，逐步完成絞車、控制系統、制動裝置、緩沖裝置以及冷卻裝置的升級，增強相關組件運行的可控性。同時選擇具有恒轉矩、閉環控制、四象限運行功能的變頻控制裝置，確保變頻器的控制能力能夠充分滿足煤礦皮帶電機運行的基本訴求，增強變頻器的調節控制能力。

三、結語

變頻技術框架下煤礦皮帶機改造工作的開展，要求技術人員在厘清變頻技術特點的基礎上，吸收過往有益經驗，將變頻技術作為切入點，從多個維度出發，扎實做好煤礦皮帶機改造工作。