礦用帶式輸送機驅動方式的優化及其驅動架的改造研究

郭洪麗

（山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦，山西 長治 046200）

引言

礦用帶式輸送機實現了遠距離、大容量的連續性運輸工作，因此，被廣泛應用于礦井運輸中。帶式輸送機有很多型號，以山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦為例，運輸機在五陽煤礦工作時，選用了直接啟動的驅動方式。選擇這種驅動方式的原因是，需要很短的時間就可以實現啟動，而且完成的轉矩很大。缺點是在實際生產過程中，大的轉矩會產生大的沖擊力，較易造成設備損壞以及發生斷帶等情況，極大地影響了礦井運輸的穩定性。經過多次試驗，優化了輸送機為變頻軟啟的驅動方式，代替了以往的直接啟動，并新添加了驅動架。

1 五陽煤礦帶式輸送機應用概況

五陽煤礦選用直接啟動的帶式輸送機，參數是1.2 m 帶寬、1 043 m 長，具備平巷運輸的主皮帶巷，落地式鋼架型號是DTL120/120/2×400，具有4.33 m/s的運輸速率和1 200 t/h的輸送能力；配備2 臺減速機，型號是B3SH13C，可以達到17.98的減速率；配備2 臺三相異步電動機，型號是隔爆型YBSS-400-4，具有1 140 V的額定電壓和每臺400 kW 功率[1]。

目前應用的帶式輸送機的型號是DTL100/80/4×315，優化啟動方式不再是直接啟動。因為這種啟動方式會沖擊機架和皮帶以及傳動裝置，造成損壞或磨損設備的后果。優化驅動方式是變頻軟啟動，使設備的使用壽命延長，選擇QJR-400/1140的型號。輸送機原來的驅動架不能滿足新的驅動方式，將原來的液力耦合器替換為蛇簧聯軸器，型號是6100，改造連接部件，替換為低難度、高效率且低成本的新型驅動架，并制定相關詳細方案。

2 優化驅動架

2.1 制定方案

改造前見圖1-1，驅動電機的減速機型號是B3SH1，連接的液力耦合器型號是650TWVVSN，之間有0.885 m的間距；改造后見圖1-2，之前的液力耦合器被替換為蛇簧聯軸器，型號是6100，間距比以前少了0.58 m，變為0.305 m，所以不能再使用以前的驅動架，要抓緊設置新的驅動架。

圖1 驅動架改造前后

方案一：重新購買新的四臺驅動架，用來安裝替換原來驅動架。前提是符合以下設備的尺寸：蛇簧聯軸器的型號是6100，連接的減速器型號是B3SH15，還有實際使用的驅動電機。

方案二：改造以前的驅動架，優化驅動方式。加工四臺過渡架，使其符合實際尺寸的要求，滿足原來驅動架的安裝，達到使用要求。

2.2 對比方案

對比以上兩個方案的優缺點：

方案一：減速機型號是B3SH15，電動機型號是YB3-280M-4，它們都需要新的驅動架，廠家規格是：長4 100 mm、寬800 mm、高900 mm。采購加安裝四臺驅動架需要4×1.5 萬元，共6 萬元；大型設備安裝時若要整體移動，另需產生8 000 元的人工費用，即全部更換需支出6.8 萬元經費。安裝新的驅動架要校正減速機與驅動電機，安裝復雜且伴隨安全隱患。

方案二：優化以前的驅動架，更改原來的鋼板架參數為：長586.5 mm，寬190 mm，高156 mm，見圖2。將以前的驅動架焊上新的鋼板架，僅產生6 000 元的人工費用，即可制成四臺合適的過渡架，；安裝工藝少、成本也少，制作時間少、校正電機的周期也短，風險低、易安裝，安全性好[2]。

綜上，選擇方案二去修改驅動架。改造驅動架的施工難度低，成本少。

2.3 確定過渡架參數

用原來20 mm 厚的鋼板設計新的過渡架，見圖2。以實際電機的安裝位置去固定驅動架。安裝的新過渡架和以前的驅動架保持在一個水平面上，確定幾個螺栓位置分別是：兩個螺栓孔預留在上平面的過渡架；四個螺栓孔預留在下平面的過渡架[3]。

圖2 驅動裝置過渡架立體（單位：mm）

2.4 施工順序

帶式輸送機改造驅動裝置以及電氣系統，實現采區膠帶順利下山。施工現場的配套設備，要保證足夠的存放空間，保證現場的安裝施工不被影響。驅動底面用砂紙打磨保護漆，直至表面平滑再進行安裝。安裝流程為：

1）聯軸器選擇蛇形彈簧輪毅安裝在原來減速機與驅動電機的彈性器位置。

2）氣割螺栓孔預留在渡架下平面的尺寸，安裝過渡架使之平直于上表面。水平尺輔助安裝過渡架，校準找平時添加墊片；劃線法保持過渡架的螺栓孔與驅動架固定在一條線，電機驅動架的底腳孔位置在上表面過渡架原來的螺栓孔位置。

3）驅動架上安裝驅動電機，調整位置將兩個輪毅與聯軸器的蛇形彈簧配合，達到安裝標準。移動驅動架，校對兩個螺栓孔，并將墊片情況進行記錄。

4）氣割驅動電機的兩個螺栓孔位置，打磨螺栓孔直至光滑，再固定安裝電機。焊接過渡架，選擇花焊方式，焊接立筋進行二次加固過渡架。

5）檢查安裝的聯軸器效果，安裝輪毅罩和蛇形彈簧。

6）試運行。

3 效果與收益

對帶式輸送機優化驅動方式并改造驅動架后，新的過渡架應用效果較好，減少了沖擊力，實現了平穩運行，減少了損壞驅動架以及皮帶斷帶的故障。方案二減少了1.55 萬元的安裝、制造成本，節省了6.2萬元的企業經費，減少了安裝時間，達到了既安全又快速的安裝效果。