張 宇

（同煤集團王村礦綜采二隊， 山西 大同 037000）

引言

在煤礦生產(chǎn)作業(yè)中，運輸機被廣泛使用。在實際使用中，由于功率、容量和速度的不斷提高，煤礦輸送機的能耗越來越突出，如何降低煤礦輸送機的能耗，從而降低生產(chǎn)和運輸成本，是重要的研究課題。某煤礦的綜采工作面使用的是新型中雙鏈刮板SGZ-800/800 輸送機，其中輸送機的中部槽的封底為整體結構，這種結構具有高強度、高可靠性、后期維護工作少的特點。但在實際工作狀態(tài)中由于運輸機的默認運轉(zhuǎn)速度較快，導致運輸機自身的功耗輸出大，使磨損量增加，無形中消耗了大量的配件，也使設備壽命縮短，在使用過程中電動機發(fā)散出大量的熱量，電動冷卻過程又要損耗循環(huán)冷卻泵的能量。因此對SGZ-800/800 運輸機進行節(jié)能降速改造。

1 SGZ800/800 型刮板輸送機主要技術參數(shù)

SGZ800/800 型刮板輸送機主要技術參數(shù)見表1。SGZ800/800 輸送機的性能、技術參數(shù)與結構可以滿足中國煤礦目前的發(fā)展要求，達到每天7 000 t 機型的先進水平，在國內(nèi)外具有一定的競爭力，將使我國綜采工作面的開采水平躍上新臺階。根據(jù)匹配需要，該輸送機可與各種類型的煤礦機械和液壓支架配合使用，并可用于無鏈牽引方法，如齒條、銷排和鏈軌；可以與1 m 或1.2 m 的伸縮帶式輸送機重疊應用[1]。

2 SGZ800/800 型刮板輸送機主要結構特點

SGZ800/800 型刮板輸送機如圖 1 所示。SGZ800/800 型刮板輸送機卸貨方式為橫向卸貨，將輸送機頭和轉(zhuǎn)運機尾部一體化，將鏈條交叉排列。卸荷能力大，回煤量少，揚程高度低，鏈輪中心高度650 mm。頭尾減速器由行星齒輪驅(qū)動。機器的頭部和尾部均采用可變線設計，以確保采煤機的有效臥底能力。鏈條張緊方法是液壓鏈條張緊器和鏈條止動件的組合。機頭裝有復位裝置，以確保出口刮板順利進入鏈條，并避免刮板和耕板刮傷。中間凹槽是鑄焊底部密封結構。擋板和鏟板凹槽一體鑄造。中間板和密封板由高質(zhì)量和高強度的材料制成。中間板的厚度為40 mm，密封板的厚度為25 mm。中間凹槽通過啞鈴連接，啞鈴的拉伸斷裂載荷大于3 000 kN。銷軌采用加強整體鑄造銷軌。刮板鏈首次采用34 mm高強度圓形鏈。

表1 SGZ800/800 型刮板輸送機主要技術參數(shù)表

圖1 SGZ800/800 型刮板輸送機

3 運行改造方案

根據(jù)以上問題以及設備的不良運行狀態(tài)進行了改造，本次改造的主要方式是降低設備的運行速度，滿足生產(chǎn)條件的情況下，同時實現(xiàn)降本節(jié)能。設計了兩套技術方案：其中一套是以改造機械結構為主要方式，另外一套則是改造電氣系統(tǒng)。第一套方案是將減速機內(nèi)的齒輪進行更換，改變傳動速比，以達到減速的目的。但由于受到空間和結構的限制，該方法無法完成，所以只能選用第二套方案。

改造電氣系統(tǒng)使設備降速運行，主要是對電機的控制系統(tǒng)進行轉(zhuǎn)變，該系統(tǒng)電機的運行采用的是三相鼠籠式控制方式。減速的方法有三種：一是安裝外部變頻控制器，通過降低電源的供電頻率從而實現(xiàn)降速；二是在電機控制電路中增加外電阻或電抗，從而減少對電機的功率輸出，實現(xiàn)降速；三是改變電機內(nèi)部線圈繞組的連接方式和極對數(shù)從而實現(xiàn)變速的目的。第一種方案實現(xiàn)方法比較簡單，但投入成本較高。第二種方案需要安裝體積較大的電阻和電抗，導致設備的空間結構過于緊湊，并且防爆性能不良。根據(jù)以上分析選用第三種方案，根據(jù)離線電動機的4 極繞組的特性，在不改變電動機基本結構的情況下改變了4 極繞組。

4 改造效果

電機繞組改造之后，在完成同樣的運輸任務時，能耗大幅度降低，在1°～3°范圍傾角的工作面上均可進行安全可靠的生產(chǎn)。雖然降低了運輸速度，但工作面的飛行質(zhì)量比以前大大減少，不僅提高了安全性和可靠性，節(jié)省了停機維修的時間，改造后大大提高了經(jīng)濟效益。

另一方面，改造前電機平均每天工作12 h，額定載荷下電流為80 A，日耗電4 338 kWh，年耗電1 560 498 kWh；改造后，電動機額定載荷下電流為42 A，平均工作日為12 h，日耗電量為2 304 kWh。年耗電量為829 440 kWh。雖然改造后整個系統(tǒng)的運輸速度有所降低，但系統(tǒng)故障率降低，節(jié)省了大量的維修停工時間，所以總體運輸效率基本不變，與改造前相比，同等總運輸量條件下，年節(jié)電能為731 055 kWh，年電費為4 152.39 億元。

在節(jié)水方面，改造前，輸送機高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)需要消耗15 m3/h 的冷卻水為運輸系統(tǒng)降溫，才能保證正常運行。改造后低速運行，用水量降低，僅需10 m3/h即可保證運輸系統(tǒng)的運行。以平均每天工作12 h，每年平均工作360 d 計算，每年可節(jié)省冷卻水2.16 萬m3，節(jié)約水費10.8 萬元。改造后的輸送機的鏈條速度從原來的1.33 m/s 降低到0.7 m/s，速度降低一半，機械磨損減少，各種附件的投資大大減少，不僅可以節(jié)省成本，而且可以延長整個設備的使用壽命[2-3]。

5 結語

SGZ-800/800 運輸機是綜采工作面的常用設備之一，對其進行降速改造后，可顯著提高運輸機的強度、壽命、可靠性。技術改造對節(jié)能降耗具有很好的效果具有推廣價值。