鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)研究(含圖)

1、成 果登 記登 記 號登記日期科 技 創(chuàng) 新 成 果 研 究 報 告 書 成 果 名 稱：鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)研究完 成 單 位：河南龍宇能源股份有限公司陳四樓煤礦主要完成人員：符如康、王冠宇、楊曉、戚玉彬朱進奎 、姚海寧完 成 日 期： 2013年1月 陳四樓煤礦科技委員會二一三年制鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)研究一、申報單位：皮帶隊二、實施地點：北十給煤機三、推廣范圍：各基層單位四、成果類別：技術(shù)革新五、技術(shù)領(lǐng)域：機電類六、成果簡介：陳四樓煤礦井下北十集中煤倉前接北翼第四部強力皮帶，后連北十采區(qū)、北十二采區(qū)、北十四采區(qū)、北十六采區(qū)，為該礦北翼主煤流運輸系統(tǒng)咽喉環(huán)節(jié)，

2、與南十一采區(qū)煤倉、南五采區(qū)煤倉不同（兩處使用甲帶給料機），下倉口給煤裝置選擇使用了GLLD2000/7.5/B型鏈帶式給料機，于2011年8月進行安裝。通過近一年多來的使用總結(jié)，與陳四樓煤礦此前已使用的甲帶給料機相比，GLLD2000/7.5/B鏈帶式給料機有效的解決了甲帶給料機串銷易損壞、甲帶膠帶易跑偏損壞、甲帶膠帶同步張緊困難（因伸縮率不同造成）及傳動效率差易打滑的問題，同時具有傳動效率高、傳動磨損小、檢修量小，后期配件投資少、易維護等特點，基本滿足了安全和經(jīng)濟合理運行的要求。同時由于該型給料機驅(qū)動設(shè)計及布置不合理，安裝使用以來也多次給生產(chǎn)帶來影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、減速機速比固

3、定唯一，不能通過調(diào)整減速機速比調(diào)整給煤量，造成給料機給煤量遠大于膠帶輸送機運輸能力。2、給料機給煤量靠調(diào)整變頻器運行頻率控制，電機長時間低頻率運行引發(fā)頻繁跳電，致使給料機無法滿足生產(chǎn)實際需要。目前北翼主煤流運輸能力為1000噸/小時，而給料機設(shè)計給煤能力為800噸2000噸/小時，由于采用配套變頻器頻率降低到25Hz及以下時給煤量合適，但給料機電機發(fā)熱嚴重，且存在間隔性跳電現(xiàn)象，實際給煤機能力為1200噸2000噸/小時，給煤量與北翼主煤流運輸系統(tǒng)運輸能力存在嚴重不匹配現(xiàn)象；頻率調(diào)至30Hz，雖不再發(fā)生跳電現(xiàn)象，但導致北翼第三部出現(xiàn)多次壓死現(xiàn)象，現(xiàn)場生產(chǎn)組織采取間隔放煤措施（放4分鐘停2分鐘）

4、，但仍然存在北翼第三部停機后重載起動困難的情況。3、鏈帶易出現(xiàn)爬鏈現(xiàn)象。該給料機采用后滾筒驅(qū)動，運行過程中鏈帶底部鏈帶張緊，上部鏈帶較松。生產(chǎn)初期該現(xiàn)象存在但沒有影響生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)的延續(xù)，鏈帶變長導致上部鏈帶進一步變松，出現(xiàn)滾筒兩端撒煤、卡堵，鏈帶鏈條出現(xiàn)爬鏈現(xiàn)象。4、給料機采用電機單滾筒驅(qū)動，一旦傳動裝置出現(xiàn)故障，將對生產(chǎn)產(chǎn)生長時間的影響。因此，必須設(shè)計更為先進實用的驅(qū)動布置形式及控制方式來取代優(yōu)化鏈帶給料機的綜合性能指標。要解決給料機給煤量大無法調(diào)節(jié)的問題，關(guān)鍵在于控制給料機的轉(zhuǎn)速，只要達到我們要求的轉(zhuǎn)速就能獲得要求的給煤量，而要改變給料機轉(zhuǎn)速的只有電機轉(zhuǎn)速和減速機速比、鏈輪的傳動比，原設(shè)

5、計減速機速比是固定的，改變電機轉(zhuǎn)速只有改變電機電壓、頻率、極對數(shù)，而設(shè)備長期低電壓運行對設(shè)備安全運行不利，原設(shè)計電機極對數(shù)也是固定的，通過變頻器改變頻率的做法不僅導致電機發(fā)熱嚴重，而且只是減緩問題的嚴重性，而不是從根本上解決存在的問題；也可通過改變鏈輪的齒數(shù)改變傳動速度。要解決卡堵的問題，需解決上鏈帶凹陷的問題，要解決上鏈帶凹陷的問題，有兩個解決方案，一種是將后機驅(qū)動改為前機驅(qū)動，一種是將鏈帶加長，將后機后移。要實現(xiàn)連續(xù)長時無故障運轉(zhuǎn)，需要解決備用驅(qū)動的問題，要解決備用驅(qū)動的問題，有兩個解決方案，一種是將后機設(shè)計為單滾筒雙機驅(qū)動，一種是增加前機驅(qū)動，實現(xiàn)雙滾筒前后機驅(qū)動。通過以上分析，陳四樓煤

6、礦工程技術(shù)人員認為，只要改變電機的極對數(shù)和減速機的速比，改變驅(qū)動裝置的位置及布置形式就能夠解決鏈帶給料機存在的所有主要問題，從而完成鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)研究課題。七、主要創(chuàng)新點：鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)研究課題中給料量的寬范圍連續(xù)無級調(diào)節(jié)和驅(qū)動設(shè)計布置關(guān)系著整個項目研究的效果。在進行項目研究時初步考慮通過改變鏈輪的齒數(shù)來達到所要的效果。通過測量現(xiàn)使用的鏈輪與減速機直徑，計算輪齒與減速機軸最小配合度。改變驅(qū)動雙鏈輪輪齒數(shù)量與直徑，降低驅(qū)動裝置與鏈帶輪的比數(shù)。將原傳動比為25:26改為18：36，將給料機最大給煤量由2000噸調(diào)整為1000噸/小時。在電機轉(zhuǎn)速不變的情況

7、，改變鏈輪直徑，經(jīng)過設(shè)計重新加工鏈輪，更換25齒減速機軸端處鏈輪，改變驅(qū)動裝置速比。 該方案只是使給料時變頻器的頻率調(diào)整到35Hz，在一定程度上減緩了問題的嚴重性，而不是從根本上解決存在的問題。原裝的齒輪，25齒安裝后的齒輪，18齒陳四樓煤礦工程技術(shù)人員把電機、減速機的設(shè)計選型問題首先納入進一步考慮。按照給料機驅(qū)動裝置技術(shù)參數(shù)，電機功率，選一臺與現(xiàn)驅(qū)動相匹配的電機減速機。將驅(qū)動電機極對數(shù)由4極電機更換為6極電機（型號YB-132M-6-7.5），功率及安裝尺寸不變，這樣輸入轉(zhuǎn)速就可由1450轉(zhuǎn)/min降到950轉(zhuǎn)/min，同時考慮選用行星擺線針輪減速機（帶手動無級變速器），該裝置在輸入軸上裝有

8、一個錯位180的雙偏心套，在偏心套上裝有滾柱軸承，形成H機構(gòu)、兩個擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒相嚙合，以組成齒差為一齒的內(nèi)嚙合減速機構(gòu)。該減速機結(jié)構(gòu)緊湊體積小，由于采用了行星傳動原理，輸入軸輸出軸在同一軸心線上，使其機型獲得盡可能小的尺寸。該機構(gòu)可調(diào)檔200、250、3001000，指針檔位乘2即為實際運輸量，可調(diào)范圍廣（附效果圖）。如此在工頻情況下即可實現(xiàn)大范圍連續(xù)無級寬給量給料，給料能力達到2001200噸，不僅解決了電機發(fā)熱的問題，而且可根據(jù)生產(chǎn)需要隨意調(diào)節(jié)給料量。 在研究鏈帶解決卡堵方案和保障生產(chǎn)連續(xù)問題時，我們進行了綜合考慮，改變整

9、改驅(qū)動布局，同時認為雙主滾筒雙驅(qū)動比單主滾筒雙驅(qū)動生產(chǎn)保障能力更強，因此一致同意將變后滾筒驅(qū)動為前滾筒驅(qū)動，再增設(shè)一套驅(qū)動裝置替代原先的卸載滾筒，將后側(cè)驅(qū)動停用變?yōu)闄C尾滾筒（備用驅(qū)動），同時加長鏈帶將后側(cè)驅(qū)動向后移動200mm，這樣上部鏈帶無論是在前滾筒的驅(qū)動下或是后滾筒驅(qū)動下始終處于張緊狀態(tài)，不會出現(xiàn)松弛、下垂、撒煤、卡堵、卡鏈現(xiàn)象，下部鏈帶雖有所松弛，但對設(shè)備運行沒有任何影響，平時前滾筒驅(qū)動為主，以同時后滾筒驅(qū)動隨時備用。在選擇機頭驅(qū)動滾筒及驅(qū)動裝置時，選擇主滾筒與減速機軸孔配合連接，改變了主滾筒與減速機之間靠鏈輪連接的情況，更安全更高效。該項目所研究的鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)

10、主要包括驅(qū)動電機選用6極電機、減速機選用擺線針輪行星減速機（帶手動無級變速器）、將單主滾筒單驅(qū)動設(shè)計為雙主滾筒雙驅(qū)動以及加長鏈帶后驅(qū)動滾筒后移、改變前驅(qū)動滾筒傳動方式（主滾筒與減速機直接連接）等內(nèi)容，該項目技術(shù)研究的實施，有效的解決了鏈帶給料機長期存在的問題，為給料機長時間大范圍寬給量給料調(diào)節(jié)提供了可靠保障。八、所取得的效益：鏈帶給料機前后驅(qū)動連續(xù)無級寬給量技術(shù)研究成本計算：鏈輪一件2000元，YB-132M-6-7.5電機一臺3000元，XWY6-25型擺線針輪行星減速機（帶手動無級變速器）一臺 5000元，前驅(qū)新型驅(qū)動裝置一套15000元，前驅(qū)驅(qū)動滾筒一件 15000元，總費用約40000元。該技術(shù)研究項目實施后，GLLD2000/7.5/B鏈帶式給料機給煤量調(diào)節(jié)很方便，通過手動無級變速器調(diào)節(jié)可以調(diào)出200-1200噸/小時給煤量，變頻器配合實現(xiàn)了給料機的變頻軟起動工頻運行，滿足了井下生產(chǎn)實際工況需要。鏈帶給料機每月在消除小型鐵器卡堵、爬鏈、部件損壞、電機熱、給煤量大壓死前部膠帶輸送機等方面減少影響生產(chǎn)時間4個小時