鏈帶給料機(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量技術(shù)研究(含圖)

1、成 果登 記登 記 號(hào)登記日期科 技 創(chuàng) 新 成 果 研 究 報(bào) 告 書(shū) 成 果 名 稱：鏈帶給料機(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)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(jìn)奎 、姚海寧完 成 日 期： 2013年1月 陳四樓煤礦科技委員會(huì)二一三年制鏈帶給料機(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量技術(shù)研究一、申報(bào)單位：皮帶隊(duì)二、實(shí)施地點(diǎn)：北十給煤機(jī)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(jī)電類六、成果簡(jiǎn)介：陳四樓煤礦井下北十集中煤倉(cāng)前接北翼第四部強(qiáng)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(yùn)輸系統(tǒng)咽喉環(huán)節(jié)，

2、與南十一采區(qū)煤倉(cāng)、南五采區(qū)煤倉(cāng)不同（兩處使用甲帶給料機(jī)），下倉(cāng)口給煤裝置選擇使用了GLLD2000/7.5/B型鏈帶式給料機(jī)，于2011年8月進(jìn)行安裝。通過(guò)近一年多來(lái)的使用總結(jié)，與陳四樓煤礦此前已使用的甲帶給料機(jī)相比，GLLD2000/7.5/B鏈帶式給料機(jī)有效的解決了甲帶給料機(jī)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(dòng)效率差易打滑的問(wèn)題，同時(shí)具有傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)磨損小、檢修量小，后期配件投資少、易維護(hù)等特點(diǎn)，基本滿足了安全和經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的要求。同時(shí)由于該型給料機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)及布置不合理，安裝使用以來(lái)也多次給生產(chǎn)帶來(lái)影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、減速機(jī)速比固

3、定唯一，不能通過(guò)調(diào)整減速機(jī)速比調(diào)整給煤量，造成給料機(jī)給煤量遠(yuǎn)大于膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸能力。2、給料機(jī)給煤量靠調(diào)整變頻器運(yùn)行頻率控制，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間低頻率運(yùn)行引發(fā)頻繁跳電，致使給料機(jī)無(wú)法滿足生產(chǎn)實(shí)際需要。目前北翼主煤流運(yùn)輸能力為1000噸/小時(shí)，而給料機(jī)設(shè)計(jì)給煤能力為800噸2000噸/小時(shí)，由于采用配套變頻器頻率降低到25Hz及以下時(shí)給煤量合適，但給料機(jī)電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，且存在間隔性跳電現(xiàn)象，實(shí)際給煤機(jī)能力為1200噸2000噸/小時(shí)，給煤量與北翼主煤流運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸能力存在嚴(yán)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(dǎo)致北翼第三部出現(xiàn)多次壓死現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)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(jī)后重載起動(dòng)困難的情況。3、鏈帶易出現(xiàn)爬鏈現(xiàn)象。該給料機(jī)采用后滾筒驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行過(guò)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(méi)有影響生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)的延續(xù)，鏈帶變長(zhǎng)導(dǎo)致上部鏈帶進(jìn)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(jī)采用電機(jī)單滾筒驅(qū)動(dòng)，一旦傳動(dòng)裝置出現(xiàn)故障，將對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的影響。因此，必須設(shè)計(jì)更為先進(jìn)實(shí)用的驅(qū)動(dòng)布置形式及控制方式來(lái)取代優(yōu)化鏈帶給料機(jī)的綜合性能指標(biāo)。要解決給料機(jī)給煤量大無(wú)法調(diào)節(jié)的問(wèn)題，關(guān)鍵在于控制給料機(jī)的轉(zhuǎn)速，只要達(dá)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(jī)轉(zhuǎn)速的只有電機(jī)轉(zhuǎn)速和減速機(jī)速比、鏈輪的傳動(dòng)比，原設(shè)

5、計(jì)減速機(jī)速比是固定的，改變電機(jī)轉(zhuǎn)速只有改變電機(jī)電壓、頻率、極對(duì)數(shù)，而設(shè)備長(zhǎng)期低電壓運(yùn)行對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行不利，原設(shè)計(jì)電機(jī)極對(duì)數(shù)也是固定的，通過(guò)變頻器改變頻率的做法不僅導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，而且只是減緩問(wèn)題的嚴(yán)重性，而不是從根本上解決存在的問(wèn)題；也可通過(guò)改變鏈輪的齒數(shù)改變傳動(dòng)速度。要解決卡堵的問(wèn)題，需解決上鏈帶凹陷的問(wèn)題，要解決上鏈帶凹陷的問(wèn)題，有兩個(gè)解決方案，一種是將后機(jī)驅(qū)動(dòng)改為前機(jī)驅(qū)動(dòng)，一種是將鏈帶加長(zhǎng)，將后機(jī)后移。要實(shí)現(xiàn)連續(xù)長(zhǎng)時(shí)無(wú)故障運(yùn)轉(zhuǎn)，需要解決備用驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，要解決備用驅(qū)動(dòng)的問(wèn)題，有兩個(gè)解決方案，一種是將后機(jī)設(shè)計(jì)為單滾筒雙機(jī)驅(qū)動(dòng)，一種是增加前機(jī)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)雙滾筒前后機(jī)驅(qū)動(dòng)。通過(guò)以上分析，陳四樓煤

6、礦工程技術(shù)人員認(rèn)為，只要改變電機(jī)的極對(duì)數(shù)和減速機(jī)的速比，改變驅(qū)動(dòng)裝置的位置及布置形式就能夠解決鏈帶給料機(jī)存在的所有主要問(wèn)題，從而完成鏈帶給料機(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量技術(shù)研究課題。七、主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：鏈帶給料機(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量技術(shù)研究課題中給料量的寬范圍連續(xù)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)和驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)布置關(guān)系著整個(gè)項(xiàng)目研究的效果。在進(jìn)行項(xiàng)目研究時(shí)初步考慮通過(guò)改變鏈輪的齒數(shù)來(lái)達(dá)到所要的效果。通過(guò)測(cè)量現(xiàn)使用的鏈輪與減速機(jī)直徑，計(jì)算輪齒與減速機(jī)軸最小配合度。改變驅(qū)動(dòng)雙鏈輪輪齒數(shù)量與直徑，降低驅(qū)動(dòng)裝置與鏈帶輪的比數(shù)。將原傳動(dòng)比為25:26改為18：36，將給料機(jī)最大給煤量由2000噸調(diào)整為1000噸/小時(shí)。在電機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況

7、，改變鏈輪直徑，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)重新加工鏈輪，更換25齒減速機(jī)軸端處鏈輪，改變驅(qū)動(dòng)裝置速比。 該方案只是使給料時(shí)變頻器的頻率調(diào)整到35Hz，在一定程度上減緩了問(wèn)題的嚴(yán)重性，而不是從根本上解決存在的問(wèn)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(jī)、減速機(jī)的設(shè)計(jì)選型問(wèn)題首先納入進(jìn)一步考慮。按照給料機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)參數(shù)，電機(jī)功率，選一臺(tái)與現(xiàn)驅(qū)動(dòng)相匹配的電機(jī)減速機(jī)。將驅(qū)動(dòng)電機(jī)極對(duì)數(shù)由4極電機(jī)更換為6極電機(jī)（型號(hào)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(shí)考慮選用行星擺線針輪減速機(jī)（帶手動(dòng)無(wú)級(jí)變速器），該裝置在輸入軸上裝有

8、一個(gè)錯(cuò)位180的雙偏心套，在偏心套上裝有滾柱軸承，形成H機(jī)構(gòu)、兩個(gè)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(jī)構(gòu)。該減速機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊體積小，由于采用了行星傳動(dòng)原理，輸入軸輸出軸在同一軸心線上，使其機(jī)型獲得盡可能小的尺寸。該機(jī)構(gòu)可調(diào)檔200、250、3001000，指針檔位乘2即為實(shí)際運(yùn)輸量，可調(diào)范圍廣（附效果圖）。如此在工頻情況下即可實(shí)現(xiàn)大范圍連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量給料，給料能力達(dá)到2001200噸，不僅解決了電機(jī)發(fā)熱的問(wèn)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(wèn)題時(shí)，我們進(jìn)行了綜合考慮，改變整

9、改驅(qū)動(dòng)布局，同時(shí)認(rèn)為雙主滾筒雙驅(qū)動(dòng)比單主滾筒雙驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)保障能力更強(qiáng)，因此一致同意將變后滾筒驅(qū)動(dòng)為前滾筒驅(qū)動(dòng)，再增設(shè)一套驅(qū)動(dòng)裝置替代原先的卸載滾筒，將后側(cè)驅(qū)動(dòng)停用變?yōu)闄C(jī)尾滾筒（備用驅(qū)動(dòng)），同時(shí)加長(zhǎng)鏈帶將后側(cè)驅(qū)動(dòng)向后移動(dòng)200mm，這樣上部鏈帶無(wú)論是在前滾筒的驅(qū)動(dòng)下或是后滾筒驅(qū)動(dòng)下始終處于張緊狀態(tài)，不會(huì)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(duì)設(shè)備運(yùn)行沒(méi)有任何影響，平時(shí)前滾筒驅(qū)動(dòng)為主，以同時(shí)后滾筒驅(qū)動(dòng)隨時(shí)備用。在選擇機(jī)頭驅(qū)動(dòng)滾筒及驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，選擇主滾筒與減速機(jī)軸孔配合連接，改變了主滾筒與減速機(jī)之間靠鏈輪連接的情況，更安全更高效。該項(xiàng)目所研究的鏈帶給料機(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量技術(shù)

10、主要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)選用6極電機(jī)、減速機(jī)選用擺線針輪行星減速機(jī)（帶手動(dòng)無(wú)級(jí)變速器）、將單主滾筒單驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為雙主滾筒雙驅(qū)動(dòng)以及加長(zhǎng)鏈帶后驅(qū)動(dòng)滾筒后移、改變前驅(qū)動(dòng)滾筒傳動(dòng)方式（主滾筒與減速機(jī)直接連接）等內(nèi)容，該項(xiàng)目技術(shù)研究的實(shí)施，有效的解決了鏈帶給料機(jī)長(zhǎng)期存在的問(wèn)題，為給料機(jī)長(zhǎng)時(shí)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(jī)前后驅(qū)動(dòng)連續(xù)無(wú)級(jí)寬給量技術(shù)研究成本計(jì)算：鏈輪一件2000元，YB-132M-6-7.5電機(jī)一臺(tái)3000元，XWY6-25型擺線針輪行星減速機(jī)（帶手動(dòng)無(wú)級(jí)變速器）一臺(tái) 5000元，前驅(qū)新型驅(qū)動(dòng)裝置一套15000元，前驅(qū)驅(qū)動(dòng)滾筒一件 15000元，總費(fèi)用約40000元。該技術(shù)研究項(xiàng)目實(shí)施后，GLLD2000/7.5/B鏈帶式給料機(jī)給煤量調(diào)節(jié)很方便，通過(guò)手動(dòng)無(wú)級(jí)變速器調(diào)節(jié)可以調(diào)出200-1200噸/小時(shí)給煤量，變頻器配合實(shí)現(xiàn)了給料機(jī)的變頻軟起動(dòng)工頻運(yùn)行，滿足了井下生產(chǎn)實(shí)際工況需要。鏈帶給料機(jī)每月在消除小型鐵器卡堵、爬鏈、部件損壞、電機(jī)熱、給煤量大壓死前部膠帶輸送機(jī)等方面減少影響生產(chǎn)時(shí)間4個(gè)小時(shí)