張 宇

（同煤集團(tuán)王村礦綜采二隊(duì)， 山西 大同 037000）

引言

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，運(yùn)輸機(jī)被廣泛使用。在實(shí)際使用中，由于功率、容量和速度的不斷提高，煤礦輸送機(jī)的能耗越來越突出，如何降低煤礦輸送機(jī)的能耗，從而降低生產(chǎn)和運(yùn)輸成本，是重要的研究課題。某煤礦的綜采工作面使用的是新型中雙鏈刮板SGZ-800/800 輸送機(jī)，其中輸送機(jī)的中部槽的封底為整體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度、高可靠性、后期維護(hù)工作少的特點(diǎn)。但在實(shí)際工作狀態(tài)中由于運(yùn)輸機(jī)的默認(rèn)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快，導(dǎo)致運(yùn)輸機(jī)自身的功耗輸出大，使磨損量增加，無形中消耗了大量的配件，也使設(shè)備壽命縮短，在使用過程中電動(dòng)機(jī)發(fā)散出大量的熱量，電動(dòng)冷卻過程又要損耗循環(huán)冷卻泵的能量。因此對SGZ-800/800 運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行節(jié)能降速改造。

1 SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。SGZ800/800 輸送機(jī)的性能、技術(shù)參數(shù)與結(jié)構(gòu)可以滿足中國煤礦目前的發(fā)展要求，達(dá)到每天7 000 t 機(jī)型的先進(jìn)水平，在國內(nèi)外具有一定的競爭力，將使我國綜采工作面的開采水平躍上新臺(tái)階。根據(jù)匹配需要，該輸送機(jī)可與各種類型的煤礦機(jī)械和液壓支架配合使用，并可用于無鏈牽引方法，如齒條、銷排和鏈軌；可以與1 m 或1.2 m 的伸縮帶式輸送機(jī)重疊應(yīng)用[1]。

2 SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)如圖 1 所示。SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)卸貨方式為橫向卸貨，將輸送機(jī)頭和轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)尾部一體化，將鏈條交叉排列。卸荷能力大，回煤量少，揚(yáng)程高度低，鏈輪中心高度650 mm。頭尾減速器由行星齒輪驅(qū)動(dòng)。機(jī)器的頭部和尾部均采用可變線設(shè)計(jì)，以確保采煤機(jī)的有效臥底能力。鏈條張緊方法是液壓鏈條張緊器和鏈條止動(dòng)件的組合。機(jī)頭裝有復(fù)位裝置，以確保出口刮板順利進(jìn)入鏈條，并避免刮板和耕板刮傷。中間凹槽是鑄焊底部密封結(jié)構(gòu)。擋板和鏟板凹槽一體鑄造。中間板和密封板由高質(zhì)量和高強(qiáng)度的材料制成。中間板的厚度為40 mm，密封板的厚度為25 mm。中間凹槽通過啞鈴連接，啞鈴的拉伸斷裂載荷大于3 000 kN。銷軌采用加強(qiáng)整體鑄造銷軌。刮板鏈?zhǔn)状尾捎?4 mm高強(qiáng)度圓形鏈。

表1 SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表

圖1 SGZ800/800 型刮板輸送機(jī)

3 運(yùn)行改造方案

根據(jù)以上問題以及設(shè)備的不良運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了改造，本次改造的主要方式是降低設(shè)備的運(yùn)行速度，滿足生產(chǎn)條件的情況下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)降本節(jié)能。設(shè)計(jì)了兩套技術(shù)方案：其中一套是以改造機(jī)械結(jié)構(gòu)為主要方式，另外一套則是改造電氣系統(tǒng)。第一套方案是將減速機(jī)內(nèi)的齒輪進(jìn)行更換，改變傳動(dòng)速比，以達(dá)到減速的目的。但由于受到空間和結(jié)構(gòu)的限制，該方法無法完成，所以只能選用第二套方案。

改造電氣系統(tǒng)使設(shè)備降速運(yùn)行，主要是對電機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，該系統(tǒng)電機(jī)的運(yùn)行采用的是三相鼠籠式控制方式。減速的方法有三種：一是安裝外部變頻控制器，通過降低電源的供電頻率從而實(shí)現(xiàn)降速；二是在電機(jī)控制電路中增加外電阻或電抗，從而減少對電機(jī)的功率輸出，實(shí)現(xiàn)降速；三是改變電機(jī)內(nèi)部線圈繞組的連接方式和極對數(shù)從而實(shí)現(xiàn)變速的目的。第一種方案實(shí)現(xiàn)方法比較簡單，但投入成本較高。第二種方案需要安裝體積較大的電阻和電抗，導(dǎo)致設(shè)備的空間結(jié)構(gòu)過于緊湊，并且防爆性能不良。根據(jù)以上分析選用第三種方案，根據(jù)離線電動(dòng)機(jī)的4 極繞組的特性，在不改變電動(dòng)機(jī)基本結(jié)構(gòu)的情況下改變了4 極繞組。

4 改造效果

電機(jī)繞組改造之后，在完成同樣的運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，能耗大幅度降低，在1°～3°范圍傾角的工作面上均可進(jìn)行安全可靠的生產(chǎn)。雖然降低了運(yùn)輸速度，但工作面的飛行質(zhì)量比以前大大減少，不僅提高了安全性和可靠性，節(jié)省了停機(jī)維修的時(shí)間，改造后大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。

另一方面，改造前電機(jī)平均每天工作12 h，額定載荷下電流為80 A，日耗電4 338 kWh，年耗電1 560 498 kWh；改造后，電動(dòng)機(jī)額定載荷下電流為42 A，平均工作日為12 h，日耗電量為2 304 kWh。年耗電量為829 440 kWh。雖然改造后整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)輸速度有所降低，但系統(tǒng)故障率降低，節(jié)省了大量的維修停工時(shí)間，所以總體運(yùn)輸效率基本不變，與改造前相比，同等總運(yùn)輸量條件下，年節(jié)電能為731 055 kWh，年電費(fèi)為4 152.39 億元。

在節(jié)水方面，改造前，輸送機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)需要消耗15 m3/h 的冷卻水為運(yùn)輸系統(tǒng)降溫，才能保證正常運(yùn)行。改造后低速運(yùn)行，用水量降低，僅需10 m3/h即可保證運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行。以平均每天工作12 h，每年平均工作360 d 計(jì)算，每年可節(jié)省冷卻水2.16 萬m3，節(jié)約水費(fèi)10.8 萬元。改造后的輸送機(jī)的鏈條速度從原來的1.33 m/s 降低到0.7 m/s，速度降低一半，機(jī)械磨損減少，各種附件的投資大大減少，不僅可以節(jié)省成本，而且可以延長整個(gè)設(shè)備的使用壽命[2-3]。

5 結(jié)語

SGZ-800/800 運(yùn)輸機(jī)是綜采工作面的常用設(shè)備之一，對其進(jìn)行降速改造后，可顯著提高運(yùn)輸機(jī)的強(qiáng)度、壽命、可靠性。技術(shù)改造對節(jié)能降耗具有很好的效果具有推廣價(jià)值。