煤礦皮帶機(jī)改造中變頻技術(shù)的應(yīng)用

蘇志偉 杜 穎

(鶴壁煤電股份有限公司第六煤礦，河南 鶴壁 458000)

傳統(tǒng)的煤礦皮帶機(jī)運(yùn)行成本較高，運(yùn)輸體量較為有限，難以滿足實(shí)際的煤炭資源開發(fā)與運(yùn)輸需求。為了有效應(yīng)對(duì)這一局面，煤炭企業(yè)以及技術(shù)團(tuán)隊(duì)投入大量資源，進(jìn)行皮帶機(jī)的改造與升級(jí)，以期現(xiàn)代化技術(shù)手段的支持下，完成對(duì)皮帶機(jī)組件性能的提升。文章以變頻技術(shù)為切入點(diǎn)，在對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行全面梳理的基礎(chǔ)上，從多個(gè)維度出發(fā)，完成變頻技術(shù)在皮帶機(jī)改造環(huán)節(jié)的科學(xué)高效應(yīng)用。

一、變頻技術(shù)概述

對(duì)變頻技術(shù)原理以及優(yōu)勢(shì)的梳理，有助于技術(shù)人員在思維層面形成一個(gè)系統(tǒng)化認(rèn)知，為后續(xù)煤礦皮帶機(jī)改造工作的開展提供方向性引導(dǎo)。

變頻技術(shù)作為一種新的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了直流電的逆向轉(zhuǎn)變，形成不同頻率的交流電，這種電流轉(zhuǎn)換技術(shù)，進(jìn)一步提升了電能的利用效能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的有效控制，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的無極調(diào)速。在變頻技術(shù)下，電機(jī)能夠在短時(shí)間內(nèi)，快速完成電機(jī)的加速以及減速，在確保電機(jī)工作效率的基礎(chǔ)上，減少能源損耗，避免額外的費(fèi)用支出?，F(xiàn)階段，我國(guó)多數(shù)煤礦企業(yè)使用的皮帶機(jī)，調(diào)速能力較為有限，設(shè)備運(yùn)行環(huán)節(jié)，難以根據(jù)運(yùn)輸量，快速完成電機(jī)的加速以及減速操作。為了有效應(yīng)對(duì)這一情況，提升皮電機(jī)的運(yùn)行效能，煤礦企業(yè)逐步嘗試進(jìn)行皮帶機(jī)的改造以及升級(jí)，并將變頻技術(shù)引入到皮帶機(jī)改造工作中[1]。從實(shí)際使用效果來看，通過變頻技術(shù)的改造，煤礦皮帶機(jī)的運(yùn)行效率得到提升，能耗得到有效控制。例如在變頻技術(shù)下，煤礦皮帶機(jī)電機(jī)的運(yùn)行效率得到提升，從實(shí)際情況來看，電機(jī)輸出功率過度偏移額定功率，會(huì)造成電機(jī)效率的降低，變頻技術(shù)則能夠有效應(yīng)對(duì)這種情況，將皮帶機(jī)電機(jī)速度控制在合理的范圍，使得電機(jī)頻率始終處于有效范圍內(nèi)，在保障皮帶機(jī)運(yùn)行效能的基礎(chǔ)上，減少能耗[2]。為了進(jìn)一步發(fā)揮變頻技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，技術(shù)人員有必要結(jié)合過往改造的有益經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新工作方法，推動(dòng)變頻技術(shù)在煤礦皮帶機(jī)改造中的科學(xué)高效應(yīng)用。

二、煤礦皮帶機(jī)改造中變頻技術(shù)的應(yīng)用方法

煤礦皮帶機(jī)改造環(huán)節(jié)變頻技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)當(dāng)著眼于皮帶機(jī)組件，將變頻技術(shù)與皮帶機(jī)組件銜接起來，有針對(duì)性地提升皮帶機(jī)的運(yùn)行效能，在確保皮帶機(jī)運(yùn)輸效能的基礎(chǔ)上，減少能耗，避免不必要的費(fèi)用支出。

(一)皮帶機(jī)變頻自動(dòng)張緊改造

煤礦皮帶機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間的使用過程中，會(huì)出現(xiàn)鋼繩芯老化的情況，導(dǎo)致皮帶機(jī)張力不足，誘發(fā)設(shè)備故障，導(dǎo)致皮帶機(jī)運(yùn)行質(zhì)效的降低。為了有效應(yīng)對(duì)這一情況，皮帶機(jī)在使用環(huán)節(jié)，采取自動(dòng)張緊裝置，對(duì)設(shè)備的張力進(jìn)行調(diào)控，以有效延長(zhǎng)鋼繩芯的設(shè)備的使用壽命，在確保煤炭運(yùn)輸效率的基礎(chǔ)上，減少能耗。皮帶機(jī)變頻自動(dòng)張緊裝置，主要由絞車、控制系統(tǒng)、制動(dòng)裝置、緩沖裝置以及冷卻裝置等組成，對(duì)自動(dòng)張緊的改造，技術(shù)人員可以從變頻技術(shù)入手，有針對(duì)性地進(jìn)行相應(yīng)裝置的升級(jí)改造[3]。自動(dòng)張緊裝置，在運(yùn)行環(huán)節(jié)，工作人員可以提前對(duì)設(shè)備的張力值進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)皮帶機(jī)的張力達(dá)到預(yù)定數(shù)值后，制動(dòng)裝置自行打開，電機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到傳送煤炭的目的。皮帶機(jī)張緊裝置運(yùn)行環(huán)節(jié)，由于其運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，在長(zhǎng)期的運(yùn)行過程中，張緊裝置的溫度上升，增加皮帶機(jī)發(fā)生故障的機(jī)率，縮短皮帶機(jī)的使用壽命。同時(shí)為了控制皮帶機(jī)溫度，自動(dòng)張緊系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了一定規(guī)模的冷卻系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)，盡管有助于確保皮帶機(jī)運(yùn)行的連續(xù)性以及穩(wěn)定性，但是也在很大程度上，增加了能耗，導(dǎo)致了不必要的費(fèi)用支出。為了有效應(yīng)對(duì)這一情況，煤礦皮帶機(jī)改造環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以從變頻技術(shù)層面出發(fā)，完成對(duì)自動(dòng)張緊的改造，這種技術(shù)改造，確保了皮帶機(jī)的運(yùn)行效能，例如通過變頻技術(shù)，張力如果在有效范圍內(nèi)，絞車則處于待機(jī)狀態(tài)，但張力如果不在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，絞車則可以根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，使得煤礦皮帶車的張力始終處于合理的范圍內(nèi)，從而大大提升皮帶機(jī)的運(yùn)行效能。

(二)自動(dòng)張緊改造方法

在實(shí)際的改造環(huán)節(jié)，技術(shù)人員可以從自動(dòng)張緊系統(tǒng)入手，借助于完備的技術(shù)手段，進(jìn)行相應(yīng)的皮帶機(jī)變頻技術(shù)改造工作。使用較為常見的APW駕車裝置，作為改造對(duì)象，基于變頻調(diào)速技術(shù)在供水泵站應(yīng)用過程中所帶來的巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與社會(huì)價(jià)值，技術(shù)人員在進(jìn)行相關(guān)應(yīng)用管理的過程中，有必要著眼于煤礦皮帶及運(yùn)行的客觀要求，對(duì)變頻器進(jìn)行科學(xué)選擇。在具體選擇的過程中，需要著眼于電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，以自動(dòng)張緊裝置作為切入點(diǎn)，逐步完成絞車、控制系統(tǒng)、制動(dòng)裝置、緩沖裝置以及冷卻裝置的升級(jí)，增強(qiáng)相關(guān)組件運(yùn)行的可控性。同時(shí)選擇具有恒轉(zhuǎn)矩、閉環(huán)控制、四象限運(yùn)行功能的變頻控制裝置，確保變頻器的控制能力能夠充分滿足煤礦皮帶電機(jī)運(yùn)行的基本訴求，增強(qiáng)變頻器的調(diào)節(jié)控制能力。

三、結(jié)語

變頻技術(shù)框架下煤礦皮帶機(jī)改造工作的開展，要求技術(shù)人員在厘清變頻技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，吸收過往有益經(jīng)驗(yàn)，將變頻技術(shù)作為切入點(diǎn)，從多個(gè)維度出發(fā)，扎實(shí)做好煤礦皮帶機(jī)改造工作。