淺談變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用

引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,電子技術(shù)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的應(yīng)用愈發(fā)成熟。變頻調(diào)控系統(tǒng)在皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用提升了煤礦運(yùn)輸環(huán)節(jié)的工作效率,推動(dòng)了我國煤礦企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸活動(dòng)的發(fā)展與進(jìn)步。變頻調(diào)速技術(shù)主要是基于變頻調(diào)控技術(shù)對(duì)速度的控制優(yōu)勢(shì),結(jié)合煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的實(shí)際需要而融合的一種全新的煤礦運(yùn)輸應(yīng)用技術(shù)。變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中主要具備三點(diǎn)優(yōu)勢(shì),分別是有效降低電能耗、延長運(yùn)輸機(jī)械使用壽命及降低運(yùn)輸設(shè)備的維護(hù)成本。因此,煤礦企業(yè)在應(yīng)用這種技術(shù)時(shí),要充分結(jié)合自身生產(chǎn)情況,透徹了解變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用原理,明確變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用步驟,熟練掌握其在實(shí)際應(yīng)用過程中的技術(shù)調(diào)控方法。

1變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1有效降低電能耗

在煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)中,皮帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用電機(jī)功率是3×250kw,按照每個(gè)工作日需要運(yùn)轉(zhuǎn)12h計(jì)算,若按照傳統(tǒng)皮帶運(yùn)輸機(jī)的應(yīng)用原理設(shè)計(jì),在開啟時(shí)直接啟動(dòng)機(jī)器,啟動(dòng)后讓電機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn),而井下的煤倉產(chǎn)煤量無法及時(shí)滿足皮帶運(yùn)輸機(jī)的全部運(yùn)輸需求,導(dǎo)致皮帶輸煤量不足,直接降低煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,提高了煤炭生產(chǎn)活動(dòng)的運(yùn)作成本,既不利于企業(yè)盈利,又浪費(fèi)電能。而將變頻控制技術(shù)應(yīng)用于煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)中,調(diào)整拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),提高皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中運(yùn)輸量與煤炭出產(chǎn)量之間的適應(yīng)程度,利用變頻器將運(yùn)輸系統(tǒng)的輸出率調(diào)整為39~40Hz,可以適當(dāng)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,有效降低運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)行電壓與電能消耗。

1.2延長運(yùn)輸機(jī)械使用壽命

在傳統(tǒng)的煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中,由電機(jī)直接起動(dòng)、全速發(fā)動(dòng)設(shè)備,無法對(duì)傳輸速度進(jìn)行調(diào)控,在運(yùn)輸機(jī)的啟動(dòng)過程中,對(duì)電機(jī)、電網(wǎng)及傳動(dòng)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈沖擊,造成機(jī)械設(shè)備的嚴(yán)重磨損,縮短運(yùn)輸設(shè)備的使用期限,且增加了設(shè)備維修次數(shù),提高了運(yùn)輸系統(tǒng)的整體維護(hù)成本。

此外,傳統(tǒng)皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的啟動(dòng)方式也會(huì)影響到系統(tǒng)中控制設(shè)備的使用情況,如空氣開關(guān)、真空接觸器等,致使這些設(shè)備頻繁更換,增加設(shè)備的維修費(fèi)用。將變頻控制系統(tǒng)應(yīng)用到皮帶運(yùn)輸機(jī)后,皮帶運(yùn)輸機(jī)具備了軟性啟動(dòng)功能,預(yù)留了逐步啟動(dòng)的時(shí)間,有效避免了機(jī)械磨損,提高了機(jī)械使用壽命。

1.3降低運(yùn)輸設(shè)備的維護(hù)成本

在皮帶運(yùn)輸機(jī)中應(yīng)用變頻控制技術(shù),主要就是通過變頻器將機(jī)械使用期限轉(zhuǎn)化為電子使用期限,延長了運(yùn)輸系統(tǒng)的使用壽命,減少了設(shè)備維護(hù)次數(shù)。除此之外,變頻控制技術(shù)中的軟啟動(dòng)功能能夠?qū)崿F(xiàn)輸送系統(tǒng)的軟啟動(dòng),降低機(jī)械在啟動(dòng)過程中的沖擊,有效減少了煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)的年檢修量,節(jié)省了很大一部分檢修費(fèi)用,降低了煤礦運(yùn)輸設(shè)備的維護(hù)成本。

2變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的實(shí)際應(yīng)用分析

2.1應(yīng)用原理

煤礦企業(yè)在生產(chǎn)活動(dòng)中應(yīng)用的運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)是一套極為復(fù)雜的綜合性機(jī)械系統(tǒng),主要包含機(jī)械和電氣兩大部分,通過高速運(yùn)轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)型的過程中開啟制動(dòng)系統(tǒng),對(duì)煤炭進(jìn)行運(yùn)輸。運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的傳送帶在運(yùn)作過程中會(huì)出現(xiàn)極強(qiáng)的動(dòng)態(tài)張力,運(yùn)輸皮帶表面與驅(qū)動(dòng)滾筒墊之間會(huì)發(fā)生摩擦,從而形成熱量與表面磨損,大大降低了運(yùn)輸皮帶與銀軸之間的粘附強(qiáng)度,導(dǎo)致整個(gè)運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)無法運(yùn)行。基于此種現(xiàn)象,煤炭企業(yè)為了提升運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的效用,保證運(yùn)輸機(jī)始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài),將變頻調(diào)控技術(shù)引進(jìn)運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)模式中,利用制動(dòng)的方式避免運(yùn)輸機(jī)打滑,提高傳輸帶表面與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力,降低二者之間的摩擦阻力,提高皮帶運(yùn)輸機(jī)的運(yùn)行效率與安全性能。

2.2應(yīng)用步驟

變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用中需要與皮帶運(yùn)輸機(jī)本身的機(jī)械工作步驟相結(jié)合。第一步驟就是皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的初級(jí)階段,即運(yùn)輸機(jī)起步階段,運(yùn)輸機(jī)的開啟時(shí)間對(duì)運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的靜態(tài)電阻驅(qū)動(dòng)滾筒的實(shí)施效果產(chǎn)生二級(jí)影響,在機(jī)器啟動(dòng)過程中,靜阻力會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸降低并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為動(dòng)阻力,運(yùn)輸機(jī)的傳送帶會(huì)隨之發(fā)生振動(dòng)現(xiàn)象,增加了機(jī)器橫截面的張力,影響整體傳送速度。第二步驟是運(yùn)輸系統(tǒng)的啟動(dòng)過程,在這一過程中,運(yùn)輸機(jī)皮帶的初始張力不斷提升,驅(qū)動(dòng)滾筒中的驅(qū)動(dòng)器輸入將傳送帶周圍的切入點(diǎn)進(jìn)行輸入,推動(dòng)傳送帶的反復(fù)輸送,從而開啟正式的運(yùn)輸。第三步驟是煤礦皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)的啟動(dòng)運(yùn)行,此時(shí)皮帶運(yùn)輸機(jī)的動(dòng)態(tài)張力能夠在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)推動(dòng)的作用下進(jìn)行傳送,皮帶會(huì)傳送到切入點(diǎn),并再次從切入點(diǎn)返回到初級(jí)階段啟動(dòng)的位置,在這一過程中,整個(gè)運(yùn)輸系統(tǒng)處于一種極其不穩(wěn)定的工作狀態(tài),這是由于運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)利用的電源屬于交流電機(jī),在傳送帶工作過程中會(huì)產(chǎn)生極大的動(dòng)態(tài)張力,而傳送帶本身就是一種黏彈性體,會(huì)在工作過程中產(chǎn)生黏彈變形現(xiàn)象,同時(shí)傳送帶各部分之間具有不同的靜阻力,這些靜阻力要保持平衡需要一個(gè)逐漸啟動(dòng)的過程。因此,目前較為有效的補(bǔ)救措施就是引入變頻控制技術(shù),利用變頻驅(qū)動(dòng)裝置代替原驅(qū)動(dòng)裝置,改變其機(jī)械特性,從而實(shí)現(xiàn)提升皮帶運(yùn)輸機(jī)工作穩(wěn)定性、消除峰值張力的目的。

2.3應(yīng)用技術(shù)調(diào)控

變頻調(diào)速技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用,還體現(xiàn)在運(yùn)輸機(jī)的智能技術(shù)調(diào)控方面。通過安裝變頻調(diào)速系統(tǒng),利用運(yùn)輸帶上面煤炭的重量能夠有效監(jiān)測(cè)運(yùn)輸機(jī)的工作狀態(tài),從而對(duì)皮帶運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行智能調(diào)控。變頻調(diào)速系統(tǒng)在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中主要是發(fā)揮監(jiān)控、檢測(cè)的作用,在運(yùn)輸機(jī)工作時(shí)對(duì)其實(shí)際情況進(jìn)行分析,將運(yùn)輸系統(tǒng)與電機(jī)部分結(jié)合,并采取"分級(jí)啟動(dòng)"的方法,按照一定步驟消除傳送帶在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的張力,確保皮帶運(yùn)輸機(jī)在啟動(dòng)過程始終保持平穩(wěn),提升皮帶運(yùn)輸機(jī)的穩(wěn)定性與安全性[6]。

此外,變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的智能調(diào)控還能夠有效降低傳送帶的損耗,減輕傳送帶與其他零部件之間的磨損,延長煤炭皮帶運(yùn)輸機(jī)系統(tǒng)的使用壽命。

3結(jié)語

綜上所述,經(jīng)采取變頻調(diào)控技術(shù)調(diào)整后的皮帶運(yùn)輸機(jī),相較于傳統(tǒng)煤礦企業(yè)運(yùn)輸機(jī)而言,其綜合性能有所提升,調(diào)速范圍擴(kuò)大,調(diào)速特性優(yōu)良,功率因數(shù)明顯提高,所占空間縮小,有效提升了煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,提高了煤礦企業(yè)的整體生產(chǎn)活動(dòng)效率。變頻調(diào)控技術(shù)在煤礦皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用,不僅提高了運(yùn)輸系統(tǒng)的使用性能,還強(qiáng)化了皮帶運(yùn)輸機(jī)的穩(wěn)定性與可靠性。煤礦企業(yè)要靈活利用變頻調(diào)速技術(shù),大力推廣變頻調(diào)速技術(shù)在皮帶運(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用,促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。