馮禮亮

（山西汾西礦業(yè)集團(tuán)水峪煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 孝義 032302）

1 膠帶輸送機(jī)軟啟動裝置的應(yīng)用優(yōu)勢

首先，可以降低電機(jī)的燒壞幾率。煤礦開采期間多采用大功率電機(jī)，啟動瞬間會產(chǎn)生較大電流，從而很容易燒壞電機(jī)。而使用軟啟動裝置可以最大程度簡化輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)，還可以根據(jù)負(fù)載程度自動調(diào)節(jié)電機(jī)啟動時間，確保輸送機(jī)在重載與空載情況下啟動的平穩(wěn)性，杜絕了電機(jī)的損壞問題。

其次，可以實現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)效益。煤礦開采期間使用頻率最高的則是膠帶輸送機(jī)，其耗能較大，采用軟啟動裝置后，可以有效改善電路系統(tǒng)的運行模式，實現(xiàn)節(jié)能降本增效的效果。尤其是軟啟動裝置中的速斷短路可以確保設(shè)備在極端條件下盡快恢復(fù)正常的運行模式，不但減少了維修時間，且提高了設(shè)備的使用壽命，實現(xiàn)了較高的經(jīng)濟(jì)與社會效益水平[1]。

最后，可以實現(xiàn)較高的環(huán)境效益。目前，社會發(fā)展的關(guān)鍵在于保護(hù)環(huán)境，對此，煤礦企業(yè)生產(chǎn)期間必須嚴(yán)格遵照環(huán)保原則。而軟啟動裝置屬于電子電氣產(chǎn)品，使用期間不會產(chǎn)生廢水、廢氣，降低了對環(huán)境的污染程度，提高了企業(yè)的環(huán)保效益。

2 軟啟動裝置類型

目前，膠帶輸送機(jī)軟啟動裝置主要分為液黏軟啟動裝置、變頻調(diào)速裝置、CST可控啟動傳輸裝置以及液力耦合器裝置等幾種類型，其中不同的啟動裝置具備不同的適用范圍。

2.1 液黏啟動裝置

在煤礦生產(chǎn)過程中，液黏啟動裝置的使用頻率較高，尤其適用于單機(jī)功率高于500 kW的輸送機(jī)設(shè)備。液黏啟動裝置可以有效改善機(jī)械設(shè)備的啟動、運行以及停止等功能，且還可以降低對電氣設(shè)備與機(jī)械設(shè)備的沖擊力度，對膠帶輸送機(jī)具有過載保護(hù)功能，圖1為液黏軟啟動裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 液黏軟啟動裝置結(jié)構(gòu)示意圖

液黏軟啟動裝置的功能主要體現(xiàn)于以下幾個方面：首先，它可以閉環(huán)式控制機(jī)電液一體化，具備精度高且轉(zhuǎn)速穩(wěn)定等優(yōu)勢；其次，它可以緩慢啟動慣性較大的負(fù)載電機(jī)，以防傳動系統(tǒng)出現(xiàn)過載問題；最后，啟動過程中可以在一定范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié)輸送機(jī)的運轉(zhuǎn)加速度，調(diào)節(jié)精度可以達(dá)到98%，且在一定范圍內(nèi)還可以實現(xiàn)無極變速，具備較寬的調(diào)節(jié)范圍，可以實現(xiàn)遙控或自動控制電機(jī)轉(zhuǎn)速[2]。

2.2 調(diào)速型液力耦合器

調(diào)速型液力耦合器主要由旋轉(zhuǎn)組件、調(diào)速控制裝置、箱體油、冷卻器等部分組成，其主要利用液體在葉輪中產(chǎn)生的動能為電機(jī)傳遞動力。在不便輸入轉(zhuǎn)速的情況下，調(diào)速液力耦合器可以通過導(dǎo)管或其他調(diào)節(jié)模式調(diào)節(jié)充油量，以改變輸出力矩與轉(zhuǎn)速。液力耦合器啟動裝置主要適用于運輸距離長、裝載功率較大、對軟啟動性能要求不高、調(diào)速范圍較小的膠帶輸送機(jī)，且此種裝置在調(diào)節(jié)期間存在以下優(yōu)勢。首先是便于調(diào)節(jié)，工作人員只需要改變對沖液量便可以有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)的傳動加速度；其次是可以實現(xiàn)多機(jī)驅(qū)動力平衡；再次是可以有效提高輸送機(jī)的運輸性能及使用壽命；最后是可以增強(qiáng)膠帶輸送機(jī)的安全性與穩(wěn)定性?？傊{(diào)速液力耦合器裝置性價比較高，可以廣泛應(yīng)用至膠帶輸送機(jī)中，但此種裝置的調(diào)節(jié)精度有限，且調(diào)節(jié)范圍較窄[3]。

2.3 變頻調(diào)速軟啟動裝置

變頻調(diào)速軟啟動裝置主要利用可控硅整流器將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，之后再將直流電調(diào)節(jié)為電壓、頻率均可控的三相交流電。變頻調(diào)速軟啟動裝置主要適用于鼠籠式異步電動機(jī)中，可以實現(xiàn)無極調(diào)速。同時，其還可以適用于地面輸送距離較長的膠帶輸送機(jī)中，比如露天煤礦等。此種裝置具備調(diào)速精度高且功率平衡等優(yōu)勢，但其會對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊力，且對工作環(huán)境具有較高要求，價格較高，維修難度加大。

2.4 CST可控啟動傳輸裝置

CST系統(tǒng)具備調(diào)速、停車以及功率平衡等多種功能，較常使用于重型刮板機(jī)輸送機(jī)以及長帶式輸送機(jī)中，屬于理想的動力傳輸裝置。首先，CST可控啟動傳輸裝置具備較高的精確度，可以準(zhǔn)確跟蹤輸送機(jī)的啟動與停車曲線，有效調(diào)節(jié)輸送機(jī)速度，保證了啟動的平穩(wěn)性，延長了輸送帶的使用年限。其次，CST可控傳輸裝置的使用可以使動力傳遞更為柔和，降低了輸送機(jī)故障的發(fā)生幾率，且技術(shù)人員在空載情況下可以在10%～100%范圍內(nèi)任意調(diào)整轉(zhuǎn)速。最后，濕式離合器對負(fù)載與減速機(jī)會形成雙向保護(hù)，其不但限制了最大轉(zhuǎn)矩的傳遞，且可以保護(hù)輸送機(jī)免受驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的影響，延長了電動機(jī)的使用期限[4]。

3 液黏軟啟動裝置在膠帶輸送機(jī)中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用方案

河南龍宇能源城郊礦井膠帶輸送機(jī)采用YNRQD系列的液黏軟啟動裝置，其屬于機(jī)電液流體可控傳動裝置，可以滿足帶式輸送機(jī)的可控軟啟動要求。液黏軟啟動裝置主要利用液體的黏性傳遞轉(zhuǎn)矩，具備以下幾種技術(shù)性能。首先可以滿足帶式輸送機(jī)的可控起動要求，空載啟動時可以降低電氣與機(jī)械沖擊力度。其次，此裝置可以避免起動時的沖擊問題，加速度在0.05～0.3m/s2時便可以起動帶式輸送機(jī)。再次，液壓系統(tǒng)具備過載保護(hù)功能，可以有效保護(hù)電機(jī)。同時，電機(jī)正常工作時不需要冷卻，傳動效率可以達(dá)到99%以上。最后，此裝置可以有效平衡多電機(jī)驅(qū)動功率，可以滿足帶式輸送機(jī)不同的工作需求。由此，應(yīng)選擇液黏軟啟動裝置。

在為帶式輸送機(jī)安裝液黏軟啟動裝置時還應(yīng)實行電氣控制方案，將可編程序控制器作為輸送機(jī)的電氣控制核心?？删幊绦蚩刂破髦饕鶕?jù)工業(yè)環(huán)境而開發(fā)的工業(yè)控制計算機(jī)，其編程方便，對環(huán)境要求較低，具備數(shù)據(jù)處理功能等優(yōu)勢。電氣控制采用BSYS-127型帶式輸送機(jī)電控裝置，主要具備以下控制功能。首先，通過比較液黏軟啟動系統(tǒng)輸出信號與輸送帶速度檢測信號，決定輸送帶與驅(qū)動滾筒間是否需要增加防滑與超速保護(hù)措施。其次，通過計算機(jī)系統(tǒng)閉環(huán)控制液粘軟啟動系統(tǒng)的電流，調(diào)整多機(jī)功率，使其實現(xiàn)平衡。最后，通過綜?？刂葡淇梢杂行ПＷo(hù)傳感器開關(guān)輸入信號，并及時預(yù)測輸送帶跑偏、堆煤等故障信號，并及時進(jìn)行起車報警。

3.2 應(yīng)用效果

河南龍宇能源城郊礦井于2005年使用膠帶輸送機(jī)軟啟動裝置，至今運行良好，累計運煤已達(dá)500萬t。

由上述實際應(yīng)用案例可以看出，在膠帶輸送機(jī)中引用軟啟動裝置可以大幅度降低設(shè)備的造價成本，減少部件質(zhì)量，降低故障問題的發(fā)生幾率。且此種啟動裝置外形尺寸較小，因此可以在礦井中得到廣泛推廣，具備廣闊的市場應(yīng)用前景。

4 結(jié)語

煤礦企業(yè)在選擇膠帶輸送機(jī)軟啟動裝置時應(yīng)充分考慮輸送機(jī)基本參數(shù)及煤礦開采情況，以便在滿足系統(tǒng)性能要求的基礎(chǔ)上選擇性價比較高的啟動裝置，在確保輸送機(jī)安全高效運行的基礎(chǔ)上提高煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效率。