煤矿皮带机改造中变频技术的应用

苏志伟 杜 颖

(鹤壁煤电股份有限公司第六煤矿，河南 鹤壁 458000)

传统的煤矿皮带机运行成本较高，运输体量较为有限，难以满足实际的煤炭资源开发与运输需求。为了有效应对这一局面，煤炭企业以及技术团队投入大量资源，进行皮带机的改造与升级，以期现代化技术手段的支持下，完成对皮带机组件性能的提升。文章以变频技术为切入点，在对变频技术进行全面梳理的基础上，从多个维度出发，完成变频技术在皮带机改造环节的科学高效应用。

一、变频技术概述

对变频技术原理以及优势的梳理，有助于技术人员在思维层面形成一个系统化认知，为后续煤矿皮带机改造工作的开展提供方向性引导。

变频技术作为一种新的技术手段，实现了直流电的逆向转变，形成不同频率的交流电，这种电流转换技术，进一步提升了电能的利用效能，实现对电机的有效控制，实现电机的无极调速。在变频技术下，电机能够在短时间内，快速完成电机的加速以及减速，在确保电机工作效率的基础上，减少能源损耗，避免额外的费用支出。现阶段，我国多数煤矿企业使用的皮带机，调速能力较为有限，设备运行环节，难以根据运输量，快速完成电机的加速以及减速操作。为了有效应对这一情况，提升皮电机的运行效能，煤矿企业逐步尝试进行皮带机的改造以及升级，并将变频技术引入到皮带机改造工作中[1]。从实际使用效果来看，通过变频技术的改造，煤矿皮带机的运行效率得到提升，能耗得到有效控制。例如在变频技术下，煤矿皮带机电机的运行效率得到提升，从实际情况来看，电机输出功率过度偏移额定功率，会造成电机效率的降低，变频技术则能够有效应对这种情况，将皮带机电机速度控制在合理的范围，使得电机频率始终处于有效范围内，在保障皮带机运行效能的基础上，减少能耗[2]。为了进一步发挥变频技术的技术优势，技术人员有必要结合过往改造的有益经验，创新工作方法，推动变频技术在煤矿皮带机改造中的科学高效应用。

二、煤矿皮带机改造中变频技术的应用方法

煤矿皮带机改造环节变频技术的应用，应当着眼于皮带机组件，将变频技术与皮带机组件衔接起来，有针对性地提升皮带机的运行效能，在确保皮带机运输效能的基础上，减少能耗，避免不必要的费用支出。

(一)皮带机变频自动张紧改造

煤矿皮带机在长时间的使用过程中，会出现钢绳芯老化的情况，导致皮带机张力不足，诱发设备故障，导致皮带机运行质效的降低。为了有效应对这一情况，皮带机在使用环节，采取自动张紧装置，对设备的张力进行调控，以有效延长钢绳芯的设备的使用寿命，在确保煤炭运输效率的基础上，减少能耗。皮带机变频自动张紧装置，主要由绞车、控制系统、制动装置、缓冲装置以及冷却装置等组成，对自动张紧的改造，技术人员可以从变频技术入手，有针对性地进行相应装置的升级改造[3]。自动张紧装置，在运行环节，工作人员可以提前对设备的张力值进行设置，当皮带机的张力达到预定数值后，制动装置自行打开，电机开始运转，达到传送煤炭的目的。皮带机张紧装置运行环节，由于其运行环境较为复杂，在长期的运行过程中，张紧装置的温度上升，增加皮带机发生故障的机率，缩短皮带机的使用寿命。同时为了控制皮带机温度，自动张紧系统内设置了一定规模的冷却系统，对系统温度进行调节，这种调节，尽管有助于确保皮带机运行的连续性以及稳定性，但是也在很大程度上，增加了能耗，导致了不必要的费用支出。为了有效应对这一情况，煤矿皮带机改造环节，技术人员可以从变频技术层面出发，完成对自动张紧的改造，这种技术改造，确保了皮带机的运行效能，例如通过变频技术，张力如果在有效范围内，绞车则处于待机状态，但张力如果不在预设范围内，绞车则可以根据相应的数据信息，自动进行调整，使得煤矿皮带车的张力始终处于合理的范围内，从而大大提升皮带机的运行效能。

(二)自动张紧改造方法

在实际的改造环节，技术人员可以从自动张紧系统入手，借助于完备的技术手段，进行相应的皮带机变频技术改造工作。使用较为常见的APW驾车装置，作为改造对象，基于变频调速技术在供水泵站应用过程中所带来的巨大的经济价值与社会价值，技术人员在进行相关应用管理的过程中，有必要着眼于煤矿皮带及运行的客观要求，对变频器进行科学选择。在具体选择的过程中，需要着眼于电机运行特点，以自动张紧装置作为切入点，逐步完成绞车、控制系统、制动装置、缓冲装置以及冷却装置的升级，增强相关组件运行的可控性。同时选择具有恒转矩、闭环控制、四象限运行功能的变频控制装置，确保变频器的控制能力能够充分满足煤矿皮带电机运行的基本诉求，增强变频器的调节控制能力。

三、结语

变频技术框架下煤矿皮带机改造工作的开展，要求技术人员在厘清变频技术特点的基础上，吸收过往有益经验，将变频技术作为切入点，从多个维度出发，扎实做好煤矿皮带机改造工作。