淺談主斜井膠帶機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)優(yōu)于cst驅(qū)動(dòng)

1、信 息技術(shù) 淺談主斜井膠 帶機(jī)變頻驅(qū)動(dòng)優(yōu)于C S T 驅(qū)動(dòng) 楊 小 明 內(nèi)蒙古鄂爾多斯永煤礦業(yè)投資有限公司馬泰壕煤礦 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 0 1 7 0 0 0摘要：近年來(lái)隨著高產(chǎn)高效工作面的發(fā)展以及采掘設(shè)備生產(chǎn)能力的大幅度提高和降低散料運(yùn)輸成本的要求，帶式榆送機(jī)正迅速 朝著長(zhǎng)距 離、大運(yùn)量 、高速度 、 大功率和 高性 能方 向發(fā)展 ，大型現(xiàn)代化礦 井主斜 井帶式輸送機(jī)在煤礦 的應(yīng)用也越 來(lái)越 廣。帶式 輸送機(jī) 的啟動(dòng)及停 車(chē)過(guò)程 為非

2、穩(wěn)定工 況，其 啟停特 性對(duì) 帶式輸送機(jī) 的正 常安全運(yùn)行 影響很 大，因此對(duì) 于長(zhǎng)距 離大運(yùn) 量 的帶 式輸 送機(jī)驅(qū) 動(dòng) 系統(tǒng) 的合 理選擇 ，顯得特 別重要 。對(duì) 大型膠 帶輸送機(jī)控 制傳動(dòng) 的性 能要 求越來(lái)越 高。 目 前 ，在世界 范 圍內(nèi)，應(yīng) 用較 多、性 能較 好 的是 變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝 置與C S T 機(jī)械調(diào)速 可控 傳輸 系統(tǒng) 。下面就 兩者在 煤礦 帶式輸送機(jī)使 用過(guò)程 中的比較 ，得 出變頻器驅(qū)動(dòng)方式在復(fù)雜工況條件下

3、，無(wú)疑是膠帶機(jī)設(shè)備的最好選擇。關(guān)鍵詞 ：膠 帶機(jī) ；高壓 變頻 器；C S T 驅(qū)動(dòng) 中圖分類(lèi)號(hào) ：T D 6 3 4 ． 1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 ：A文章編號(hào) ：1 6 7 1 — 5 7 9 9 ( 2 o 1 5 )0 6 - 0 2 9 4 - 0 21引言 隨著 電力 電子技術(shù)與變流技術(shù)的發(fā)展 ，高壓大容量變頻調(diào) 速技 術(shù)在 國(guó)內(nèi)外得 到 了長(zhǎng) 足的發(fā) 展， 國(guó)內(nèi)煤礦 也越來(lái)越 多 的采用 高壓變 頻器來(lái) 拖動(dòng)膠 帶輸送機(jī) ， 高壓 變

4、頻 驅(qū)動(dòng)方 案可 以很容 易的實(shí) 現(xiàn)軟啟 、軟停 ，減少機(jī) 械沖擊 ，減 小機(jī)械 磨損 ，延長(zhǎng) 設(shè)備壽 命 ，據(jù) 綜合分 析實(shí) 際運(yùn)輸設(shè) 備采用 變頻 驅(qū)動(dòng)節(jié) 能 可達(dá)2 0 ％ ~4 0 ％ ，具有 明顯 的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益 。2系統(tǒng)簡(jiǎn)介 馬泰 壕煤 礦年 設(shè)計(jì)生產(chǎn) 能力8 0 0 萬(wàn)噸 ／ 年 ，裝備 能力 1 2 0 0萬(wàn)噸／ 年 ，主斜井提升高度 ：4 3 3 ． 7 m 。主斜井安裝一部 膠帶機(jī) 負(fù)責(zé)運(yùn)輸原煤任務(wù) ，帶式輸送

5、機(jī)采 用頭部4 電機(jī)集 中驅(qū)動(dòng) ，功 率配 比2： 2 。帶式輸送機(jī)參數(shù)為Q = 3 5 O O t ／ h ，B = 1 8 0 0 m m ，帶強(qiáng) 6 3 0 0 N ／ m m ，L = 1 5 9 2 m ，a = 1 6 0 ，V = O ～ 5 ． 6 m ／ s 。配套 電機(jī)功率 為4 臺(tái)2 2 4 0 K W ／ 6 k v 的 電機(jī) ，額定 電流 ：2 8 5 A 。2 套傳動(dòng) 滾筒 的直徑2 0 0 0 m m ，2

6、 套K P Z 2 0 0 0 型盤(pán)式 制動(dòng)器 ，2 套 1 1 8 5 N R T 型逆止 器 。采用 4 臺(tái)西 門(mén)子 空冷型完 美無(wú)諧 波高 壓變頻 器驅(qū) 動(dòng) ，4 臺(tái)變頻器 采用一拖一方 式運(yùn) 行 ，即用4 臺(tái)完美無(wú) 諧波高壓變頻 器 分別 驅(qū)動(dòng)4 臺(tái) 電機(jī) ，4 臺(tái)變頻器均 工作 于速度模 式 ，采 用最 新 的d r o o pc o n t r o l 功能 ，確 保變頻器的之 間的功率平衡 、速 度 同步 。同步響應(yīng) 時(shí)間

7、< l O m s ，調(diào)速 精度 ≤0 ． 1 ％ ，功率差 < 2 ％( 功 率平衡 )。3輸 送機(jī) 拖動(dòng) 方式 帶式輸送 機(jī)的啟動(dòng) 及停 車(chē)過(guò)程為非穩(wěn)定工況 ，其啟停特性 對(duì)帶式 輸送機(jī) 的正常 安全運(yùn) 行影 響很大 ，因此對(duì) 于長(zhǎng)距 離大 運(yùn)量的帶式輸 送機(jī) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的合理選擇，顯得特別重要 。對(duì)于大 型帶式輸送機(jī) ， 目前具有 可控啟／ 停功 能的驅(qū)動(dòng)裝 置主要有變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置~ D C S T 驅(qū)動(dòng)裝 置。變頻調(diào)

8、速驅(qū)動(dòng)裝 置是由隔離變 壓、變頻、諧波濾波 、電控 等 單元組 成 的系統(tǒng)裝置 ， 目前 廣泛應(yīng) 用 的為 “ 交 一直 一交 ”變 頻調(diào)速 方式 。它通過(guò) 改變 電動(dòng)機(jī) 定子供 電頻率來(lái) 調(diào)節(jié) 電動(dòng) 機(jī) 的輸 出轉(zhuǎn)速 并滿(mǎn)足對(duì) 轉(zhuǎn)矩 的要求 。具有 調(diào)速 范圍 寬、控制 精 度高、效率 高等優(yōu)點(diǎn) ，能夠提 供理想 的可控 啟／ 制 動(dòng)性能 ，能在低 速情況 下長(zhǎng) 時(shí)間運(yùn) 行，真 正提供 驗(yàn)帶速度 ，還 可根據(jù) 煤量大 小調(diào)節(jié) 膠帶速

9、度 。主 要適用 于短 時(shí)間 內(nèi)對(duì) 力矩 和速度 需要大范 圍變化的系統(tǒng) 。C S T 可控 啟／ 停 驅(qū) 動(dòng)裝 置是 D O D G E 公 司專(zhuān) 門(mén)為帶 式輸 送 機(jī) 開(kāi)發(fā) 的驅(qū)動(dòng) 裝置 。它集機(jī) 電液 于一體 ，是帶 電液反 饋控 制系 統(tǒng) 、行星 齒輪減速 器并在 輸 出軸 裝有 線(xiàn)性濕 式離合 器 的高技 術(shù)產(chǎn) 品。通過(guò)液 壓系統(tǒng) 壓力控 制離合 片之 間的距 離 ，實(shí) 現(xiàn)差 動(dòng)調(diào) 節(jié)輸 出力矩和輸 出轉(zhuǎn)速 的 目的。C S

10、T 具有設(shè)定啟 動(dòng)速度 曲線(xiàn) 自動(dòng)跟 蹤控 制、過(guò) 載保護(hù) 、多機(jī) 平衡等 功能 ，可 以控 制帶 式輸 送機(jī)按設(shè) 定的 “ S ”形 曲線(xiàn)啟動(dòng) ， 以滿(mǎn)足整機(jī)動(dòng) 態(tài)穩(wěn)定性 及可靠 性 的要 求 。它 動(dòng)態(tài) 響應(yīng)快 ，結(jié)構(gòu) 緊湊 ， 占地面 積小 ，布置簡(jiǎn) 單 。由于它 的結(jié)構(gòu)及 功能 的特點(diǎn) ，適用 于大慣 量重 載 系統(tǒng) 的可控 啟動(dòng)和停 車(chē) 。其缺 點(diǎn)是系統(tǒng)較 復(fù)雜 ，液 壓元器 件 的維護(hù)工作量較大 ，難于實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間低速驗(yàn)帶要求

11、 。根據(jù)我礦兩種驅(qū)動(dòng)方式技術(shù)經(jīng)濟(jì) 比較見(jiàn)表 1 。通過(guò)上述 比較可 以看 出，C S T 可控啟／ 停驅(qū)動(dòng)裝 置和 變頻調(diào) 速 驅(qū)動(dòng)裝 置都能滿(mǎn) 足本 帶式輸送 機(jī) 的使用 要求 。從 功能方 面 看 ，變頻 調(diào)速在 調(diào)速 范圍 、控 制精度 、效 率和運(yùn)輸 量調(diào) 節(jié)性 能上具有 明顯 的優(yōu) 點(diǎn)；在過(guò)載保護(hù) 上 ，由于C S T 的離合 器裝于 低 速軸處 ，而變頻 器則裝于高速軸 處 ，所 以C S T 對(duì) 過(guò)載保護(hù) 的響應(yīng)要快 (

12、5 O ～1 0 0 毫秒 )。從價(jià)格 方面看 ，設(shè)備 的初期投 資 基本在同一價(jià)位。4使 用過(guò)程中變頻器突出的優(yōu)點(diǎn) 表 1主斜井帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式方 案比較表 2 9 4( 下轉(zhuǎn)第2 1 5 頁(yè) )中國(guó)科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù) 工業(yè) A圖1樣 品的離子流 圖通過(guò) 對(duì)煤 直 接 液 化 高濃 度 回用 污 水 中 有 機(jī)物 的G C ／ M S分析 ，鑒 定 出 15 種 有機(jī) 化 合 物 ，其 中苯 酚 類(lèi) 化 合 物 7 種 ，4 0 ． 6

13、 7 ％ ；脂 肪酸3 種 ，2 7 ． 8 4 ％ ；含氮有機(jī) 物4 種 ，2 7 ． 9 9 ％ ；醚 類(lèi)1 種 ，0 ． 0 8 ％ 。 由此 可見(jiàn)水 中的有機(jī)污 染物主 要是苯酚 類(lèi) 、脂肪 酸和含氮 有機(jī) 化合物 。煤直 接液化高濃度 回用污 水G C - M S檢測(cè) 結(jié)果如表 1 所示 。水樣 的T O c 測(cè) 定結(jié)果為 1 3 0 0 m g ／ L ，與水樣 中有機(jī) 物的總濃 度 ( 1 3 3 8m g ／ L )基

14、本吻合 ，有機(jī)物 總濃 度略高于T O C 結(jié)果 ，再考慮 到一 些低含量 的未 知組分 未包含在 總濃度 中 ，樣 品分 析結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確度和可靠性 。5結(jié)論 ( 1 )通過(guò)G C - M S 分析煤直接液化高濃度 回用污水有機(jī)物含 量，鑒定 出了較適宜的檢測(cè)條件 ，檢測(cè)方法快速、準(zhǔn)確 。( 2 )通過(guò)分 析發(fā)現(xiàn)煤直 接液化高濃度 會(huì)用污水 中主要含 有 乙酰胺 、乙酸 、丙酸 、苯酚 、間苯二酚 等有機(jī) 化合物 ，其 中酚類(lèi)化合

15、物 占4 0 ％ 以上，為主要污 染物 。( 3 )通 過(guò)分析鑒定 出了煤直接液 化高濃度 回用 污水的主 要污 染有機(jī) 物 ，為裝置水 處理 技術(shù) 的研 究和采 用提供 了理論 依據(jù) 。參考文獻(xiàn) [ 1 ] 孫志 中， Gc— M s 聯(lián)用技術(shù)對(duì) 鹵水中有機(jī)物 的分析 ． 鹽 湖研 究 ， 2 0 0 8 ， 1 6( 3 ) ： 4 0 — 4 3[ 2 ] 魚(yú) 貞玉， G C ／ M S 法 測(cè)定 工 業(yè) 污水 中有機(jī) 物 ． 煉

16、油 與化 工 ，表 1高濃度污水檢測(cè)結(jié)果 2 0 0 6 ， 1 4( 3) ： 3 7 —3 8[ 3 ] 劉 清， 汽提 污 水中有機(jī) 物的 G c／M s 分析 ． 浙 江農(nóng) 業(yè)大 學(xué)學(xué)報(bào) ， 1 9 9 4 ， 2 0( 3 ) ： 2 8 9 - 2 9 1? 徐 小丁 ， 水體痕量有機(jī) 污染物分析檢 測(cè)方法研 究進(jìn)展 ． 重 慶 工商大學(xué)學(xué)報(bào) ， 2 0 0 6 ， 23( 1 ) ： 5 2 - 5 5[ 5 】 吳秀

17、章， 煤炭直接液化含酚酸性水處理方案探討， 工業(yè)水處 理 ， 2 0 0 9 ， 2 9( 2 ) ： 8 O 一 8 2( 上接 第2 9 4 頁(yè) )本人 結(jié)合變頻 器、C S T 在現(xiàn)場(chǎng) 的實(shí)際使用 、維護(hù)、管理等 方面 ，總結(jié) 出以下變頻器幾 點(diǎn)優(yōu) 點(diǎn)：( 1 )礦井 建 設(shè)期 間 固定膠 帶 機(jī)運(yùn) 輸量 很 少 ，使用 變 頻 器 驅(qū)動(dòng)可 以根據(jù) 運(yùn)量調(diào) 整運(yùn)輸 速度 ，來(lái)減少 設(shè)備磨 損 ( 如 托 輥 、清掃 器 、滾 筒包

18、膠 、膠 帶等 )降低運(yùn) 行成本 。變頻器 實(shí) 現(xiàn)無(wú)極調(diào)速 ，而C S T 不能實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，只是軟起動(dòng)功能。( 2 )大 型膠帶機(jī)每 周要對(duì)膠 帶進(jìn) 行驗(yàn)帶 ，膠帶損傷 的地 方 還需進(jìn) 行修補(bǔ) 、硫化 ，而變 頻器 的低速運(yùn) 行穩(wěn)定 ，很好 的 滿(mǎn)足 了膠 帶的驗(yàn) 帶、維 護(hù)、檢修 工作 。( 3 )變頻器低速運(yùn) 行 ，膠帶機(jī) 可 以很方便 的運(yùn)輸一些 物 料 。( 4 )變頻驅(qū)動(dòng) 的膠 帶機(jī)在 設(shè)備調(diào)試階段 很方便 ，如初 期 出

19、現(xiàn) 跑偏 ，可 以慢 速進(jìn)行跑偏調(diào)整 。C S T 運(yùn) 行很快達(dá)到滿(mǎn)速 ，如 出現(xiàn)跑 偏很有 可能造 成事故 ，雖有 慢速驗(yàn) 帶 ，啟 動(dòng)到穩(wěn) 定 運(yùn)行過(guò)程 時(shí)間長(zhǎng)且C S T 發(fā)熱量很大 。( 5 )變 頻器起 、停 方便 ，可 以很好滿(mǎn) 足膠 帶機(jī) 的運(yùn)行 、檢修 工作 ，而C S T 從加 壓到停車(chē)都 需要 很長(zhǎng)的時(shí) 間且加 速不平 滑 ，需要 一個(gè) 震蕩時(shí)間。( 6 )空冷型完 美無(wú)諧波變頻 器維護(hù)量 很少，變頻器采 用模塊化

20、電子元器件 ，更 換單 元方便簡(jiǎn)單 。( 7 )在 控制方面 ，變頻器可 以對(duì)速度和轉(zhuǎn) 矩精確 、快 速 的控 制，控制精度遠(yuǎn) 高于C S T 。( 8 )變 頻器減 少高壓大功率 電機(jī)啟動(dòng) 瞬間的大 電流對(duì) 電網(wǎng)的沖擊 ，而C S T 高壓 電機(jī)均采用 空載 直接啟動(dòng)方式 ，對(duì) 電網(wǎng) 仍有沖擊。( 9 )變頻器停 車(chē)有 自由停 車(chē)和變頻停 車(chē)，真正意義 上實(shí) 現(xiàn)軟停車(chē) ，并將多余的 能量 回饋 到 電網(wǎng)。而C S T 不是 實(shí)際意義

21、的軟停，~ ／ I I C S B 實(shí)現(xiàn)軟停 ，將 能量消耗在油 中。( 1 0 )變頻器維護(hù)量少 ，增加 了運(yùn)行時(shí)間 。C S T 需要 經(jīng)常 清洗、更換濾芯、更換油，造成設(shè)備運(yùn)行時(shí)間的縮短。5 結(jié)語(yǔ) 經(jīng)煤礦 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證 明，大型膠帶機(jī) 采用變頻驅(qū) 動(dòng)優(yōu)于C S T可控傳 輸 。變 頻器 驅(qū)動(dòng)在 實(shí)際使用 過(guò)程 中有諸 多的優(yōu) 點(diǎn) ，很 好 的滿(mǎn) 足 膠 帶運(yùn) 行 工況 ，本 文僅 從 使用 過(guò) 程進(jìn) 行 簡(jiǎn) 單 的探 討 ，為實(shí)際的

22、應(yīng)用提供一些參考 。參考文獻(xiàn) ? 1 丁斗章 ． 變頻調(diào)速技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng) 用 ． 機(jī)械 工業(yè) 出版社，2 0 0 5 ． 1 O[ 2 】 董大仟， 何青等 ．大型帶式輸送機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ． 起 重運(yùn)輸機(jī) 械 ， 2 0 0 6 ．[ 3 ] 天津 電機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)研 究院， 電氣傳動(dòng) 自 動(dòng)化技 術(shù)手冊(cè)， 機(jī)械 工 業(yè) 出版 社 ， 2 0 0 5 ． 6[ 4 ] 煤礦機(jī) 電期 刊， 2 0 13 ． 3作者簡(jiǎn) 介 ：楊小 明 ( 1 9 8