带式输送机驱动系统的设计.pdf

引言 采煤机、 刮板输送机、 掘进机、 液压支架以及带 式输送机等均为综采工作面的大型机电设备，其运 行的可靠性和稳定性直接决定综采工作面的生产效 率。 带式输送机作为综采工作面的主要运输设备， 正 朝着长距离、 大运量、 高带速、 多驱动的方向发展， 进 而对其驱动系统的性能提出了更多的要求[1]。实际 生产中由于带式输送机驱动系统的缺陷，导致其传 动性能较差，且在设备启动或制动阶段均会对其造 成较大的冲击， 从而降低设备的使用寿命。因此， 需 对当前带式输送机的驱动系统进行改造设计。 1带式输送机驱动技术概述 为提升带式输送机的传动性能，改善其驱动性 能， 需对其驱动技术提出如下要求 减小带式输送机 启动时的电流， 进而减小启动时对设备造成的冲击； 增大带式输送机电机启动的力矩， 避免设备在启动、 制动阶段出现打滑的现象；采用多点驱动策略时需 充分考虑到功率平衡的问题；将软启动技术应用于 驱动系统中， 达到带式输送机节能的效果[2]。 目前应用带式输送机实际生产中的驱动方式主 要有 电机 调速耦合器 减速器、 变频电机 联 轴器 减速器、电机 联轴器 CST 等三种驱动方 式。 考虑到生产成本与驱动效果的综合对比， 本文拟 采用变频电机 联轴器 减速器的驱动方式， 该驱 动方式的结构示意图如图 1 所示。 基于图 1 所示的驱动方式能够实现带式输送机 平滑加速启动， 主要适用于长距离、 大运量的带式输 送机系统。 本 文 所 研 究 带 式 输 送 机 的 具 体 型 号 为 DSJ140/250/G35003500， 该型号带式输送机的 关键技术参数如表 1 所示。 2带式输送机驱动系统的布置 带式输送机驱动系统的布置形式是设备运转的 核心。一般情况下， 带式输送机驱动系统应在满足设 备启动性能良好的前提下采用位置最少、 最简单的原 则进行布置。 带式输送机驱动系统可采用的布置形式 有 头部集中布置， 中间布置以及头尾分散布置[3]。 驱动系统头部集中布置是将驱动装置集中布置 于带式输送机的头部位置，采用多台驱动装置对功 率平衡的要求极高。该种布置形式对带式输送机电 机的要求较低； 启动时间较长， 可降低对电机的损害 程度。 此外， 采用软启动的形式能够减小在启动或者 制动阶段对电机所造成的冲击。 中间驱动布置主要应用于长距离、大运量的带 式输送机，其主要将驱动装置布置于带式输送机的 中间位置。采用此种布置形式能够有效避免驱动力 过于集中， 从而减小输送带的张力， 提升带式输送机 的使用寿命[4]。 头尾分散布置是将驱动装置分散布置于带式输 送机的头部和尾部， 同样适用于大运量、 长距离的带 式输送机。由于驱动力分散导致相应电机的规格也 变小， 进而使得驱动装置的体积减小， 所需安装空间 带式输送机驱动系统的设计 朱军科 （山西西山煤电集团东曲煤矿多经机电设备修理厂， 山西古交030200） 摘要 在分析带式输送机驱动系统技术的基础上， 对驱动系统的布置形式和选择进行研究， 并对设备驱动系 统的控制系统进行设计， 以提高带式输送机运行的可靠性和稳定性。 关键词 带式输送机驱动系统布置驱动滚筒PLC 中图分类号 TD528.1文献标识码 A文章编号 1003-773X （2020） 05-0210-02 收稿日期 2020-03-25 作者简介 朱军科 （1974） ， 男， 本科， 毕业于中国矿业大学， 机电工程师， 研究方向为矿山机电。 DOI10.16525/14-1134/th.2020.05.089 总第 205 期 2020 年第5 期 机械管理开发 MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENT Total 205 No.5， 2020 图 1变频电机 联轴器 减速器驱动方式结构示意图 参数名称倾角 / （）输送带长度 /m运量 / （t h-1） 指标24 8002 500 表 1DSJ140/250/G35003500 带式输送机 关键技术参数 联轴器 减速器 变频电机 驱动底座 自动化技术与设计 2020 年第 5 期 也变小。 基于对三种驱动系统布置方式的优劣势进行对 比， 并结合我矿带式输送机的参数及应用环境， 选用 驱动系统多点中间布置的方式，具体布置形式如图 2 所示。 驱动滚筒作为驱动系统的核心机械部件，根据 其计算方法结合该型号带式输送机电机、带速等参 数对其关键结构进行设计。所设计的驱动滚筒的关 键参数如表 2 所示。 3带式输送机驱动控制系统的设计 为保证带式输送机驱动系统能够充分发挥其作 用， 对其控制系统提出如下要求 1） 实现启动控制、 低速验带控制、 变频器停止 与急停控制、带式输送机的重载启动控制以及多 机动态平衡等。 2） 实现对带式输送机的近控和远程监测及控 制功能。其中， 近控功能主要用于对设备的检修和 调试。 3） 实现对带式输送机的保护功能。 带式输送机驱动控制系统中供电分系统主要包 括有高压供电、低压供电以及操作电源的设计。其 中，带式输送机驱动控制系统的高压供电采用单母 线分段单元供电方式，基于变频器采用一拖二的供 电方式。带式输送机驱动控制系统的低压供电基于 馈电柜实现低压进电， 并通过 6 路输出， 低压供电主 要是向驱动控制系统中的控制柜、操作台等辅助设 备进行供电。 基于带式输送机驱动系统的控制需求，设计如 图 3 所示的控制系统。 如图 3 所示，带式输送机驱动控制系统主要有 PLC 控制器、 操作台以及各类传感器组成。 PLC 控制 器为控制系统的主控制器， 主要实现对系统的控制， 基于 PLC 控制器实现对驱动系统手动、 自动以及远 程控制模式。传感器的类型主要是实现对设备的保 护， 包括对设备的堆煤、 跑偏、 超温、 纵撕以及速度等 保护。针对驱动控制系统保护装置的选型结果如表 3 所示。 4结语 带式输送机作为综采工作面的主要运输设备， 其正朝着大运量、 长距离以及大功率的方向发展， 但 其驱动系统未能够满足上述发展趋势。 因此， 需对当 前带式输送机的驱动系统进行改造设计，尤其针对 驱动系统的布置方式、关键驱动机械结构以及控制 系统进行改造， 使其能够适应当前的生产需求。 参考文献 [1]宋伟刚， 战欣， 王元元.大型带式输送机驱动装置的比较研究 [J].工程设计学报， 2004 （6） 301-311. 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[5]赵晓焕.皮带输送机安装与维护探讨[J].化工管理， 2018 （35） 43-44. [6]吴德宝.皮带输送机常见故障分析及日常维护[J].黑龙江科技 信息， 2016 （14） 137. （编辑 王瑛） Analysis on Installation and Maintenance of Underground Belt Conveyor in Coal Mine Zhao Shaopeng （Huo’ er Xinhe Coal Industry Co., Ltd., Changzhi Shanxi 046600） Abstract Taking the typical DTL120 type mine belt conveyor structure as an example, this paper focuses on the technical points of belt, driving device, idler and support, tensioning device and conveyor lap installation during the installation of belt conveyor, and analyzes the main points of daily maintenance and maintenance of underground belt conveyor in coal mine. Key words underground coal mine; belt conveyor; installation; maintenance Analysis on Common Fault and Maintenance of Hydraulic Support Components Wang Guolong （Department of Mechanical and Electrical Engineering, Xinzhouyao Mine, Datong Shanxi 037021） Abstract With the increase of coal mining depth, the mining strength increases gradually, and the underground environment is relatively bad, which brings great influence to the normal use of hydraulic support, which leads to the easy occurrence of various types of faults. Based on this, from the analysis of the main structure of hydraulic support, the common fault types of hydraulic support components are studied, and the maintenance countermeasures of hydraulic support components are put forward. Key words hydraulic support; components; common faults; maintenance （上接第 279 页） Design of Driving System for Belt Conveyor Zhu Junke （Dongqu Coal Mine Multi-pass Electrical and Mechanical Equipment Repair Factory, Gujiao Shanxi 030200） Abstract Based on the analysis of belt conveyor driving system technology, the layout and selection of driving system are studied, and the control system of equipment driving system is designed to improve the reliability and stability of belt conveyor operation. Key words belt conveyor; drive system; arrangement; drive drum; PLC （上接第 211 页） 282