新型煤矿皮带变频调速装置应用研究

郭智慧

（阳煤集团机电设备管理中心，山西 阳泉 045008）

皮带运输是煤矿生产的主要运输方式，其主要构件包括电机、滚筒、皮带、H架、托辊及各种保护装置等，当皮带安装在下山巷道时，需要兼顾防滑、防滚落与变频动力补给问题，因此，如何有效设计调整对问题加以解决，显得意义重大[1]。

1 皮带选型设计

考虑到新元煤业11采区下山巷道长度与平整度等方面因素，为确保皮带的安全运行，初定安装长度为1200m，运行方式为下山运输。

1.1 设计依据

考虑到运输安全，下山巷道一般情况下只允许运输粒径为300mm以内的煤块，密度约为0.9t/m3，皮带机长1200m，运输能力暂定为800t/h，运行速度为3.2m/s。动力系统采用双滚筒搭配双电机的驱动模式，皮带材料选用1250/1型抗静电抗阻燃型，宽度限制为1000mm，皮带布置图如图1所示。

图1 皮带布置图

1.2 参数选用

（1）输送能力选定

Qmax=3600S·v·k·ρ=1049t/h，Qmax＞Q， 满足生产需要。

第三天，李志勇将所带的各色野生菌各选了5公斤，作为样品提供给了酒店老板。刚好那天是周末，来酒店吃饭的香港人特别多，红色的松茸、绿色的青头菌、白色的鸡树....刚摆出来不到几分钟就被订而空，酒店老板高兴极了。

式中：

Qmax-最大输送能力，kg；

前院是住宅正对大门的部分，东侧为通往侧院和后院的主通道，前院的布局直接影响整个住宅的设计风格.将前院位置的主要功能定位为观赏性，做一些个性化的植物景观布局.大门正对面，在前院东南角的围墙下以低矮的花灌木搭配鹅卵石做一个景观小品，用鲜花点缀草坪配置了一个精美花镜，与大门正对面的景观小品遥相呼应，形成一幅绝美的空间.

S-皮带载货断面积，m2；

v-皮带运行速度，m/s；

小流域面积相对较小，河道比降大，洪水汇流速度非常快，洪水陡涨陡落，各小流域之间又相互关联，加上山区小河流水文资料缺乏，目前预报方法不多。

物资采购人员在选择供应商的过程中，不仅要关注物资的具体价格以及市场变化因素，更为重要的是加强对供应商资质的审核与调查，确保物资的质量，以长期合作为目标；而不能贪图一时的便宜则影响到企业自身的长足发展。物资采购一方面是保障企业生产能够稳定开展，另一方面也需要对企业的重大决策提供依据。因此，企业需要建立对应的供应商评价体系，比如，诚信评价、风险评价等等，以便对合作的供应商的资质进行合理评价，倘若未能达到标准的供应商，则需要取消与其的合作，选择另外资质更加优秀的供应商进行合作。

对于企业来说，企业要想建立健全完善的内部管理制度，就必须要加大跟外界的交流程度，只有这样才能不断完善自身管理制度。这就要求企业要明确内部各部门的职责，完善现有的跟外界交流渠道和信息沟通渠道。另外在做好外部的同时也要加强内部管理，加强内部各部门之间信息的共享和合作，进而使企业各部门实现良性竞争，确保下级传递的信息能够第一时间达到各级部门管理层，同时也要确保企业高层下达的各项命令，能给第一时间准确的传达到各个基层部门。

GR0-传动托辊质量，kg；

（2）托辊型号选定

au-回程分支托辊间距，mm。

① 停运状态下托辊承重为：

e-辊子承载系数，取1；

式中：

3.培育一支高素质的企业工会干部队伍。加强工会干部队伍建设，提高劳动保护人员的综合业务素质，是做好工会劳动保护工作的基础。企业工会干部队伍建设只能加强，而不能弱化，在工会人员编制方面，应给予必要的倾斜，不能使工会人员受人员限制而忙于应付一般工作；要采用多种措施和途径，全面提高企业工会干部的业务素质，特别是懂法律法规、懂具体的劳动保护政策、掌握劳动保护的方法与手段，以及具有分析和解决劳动保护中出现各种问题的能力。

回程托辊承重为：

a0-承载分支托辊间距，mm；

Im-输送能力，kg/s；

各行各业都需要合理的管理，只有合理的管理才能使工作高效有序。管理人员应仔细调查调查合同和概要，要停止盲目调查。有关部门要加强勘探工作，认真核实有关情况。对于某些数据和信息，应进行验证和验证，以避免因为低级错误造成巨大损失。有效的监理使工程科学化、规范化，提高了工程质量。

v-带速，m/s；

g-重力加速度，取9.8m/s；

经查明该型号皮带的重量为qB=16kg/m。

② 运行状态下托辊承重为：

回程托辊承重为：

式中：

fs-运行系数；

液力耦合器软启动方式主要依靠联轴器的作用实现液体对动力的传递做功，通过多点驱动实现功率平衡，其主要构件由涡轮、泵轮和壳体三部分组成，双轮之间有平直排列的叶片，相互间并不接触，且存在一定的间隙，当整体组装完成之后，向内腔注入液压油，使泵轮带动驱动轮，涡轮带动执行轮，最终以调节工作室内的液压油体积比来实现对耦合器转速、扭矩的改变[3]。基于此原理，液力耦合器一般适用于对速度与扭矩需要调节的皮带启动方式。其优点是结构简单，成本较低，但由于做功不完全，效率低，效率比只有91%～92%，且油污在空间内占用较大，具有安全隐患，对环境有污染。

fd-冲击系数。

k-断面因数，取3.6；

③ 托辊选型：托辊Φ133mm，每组长380mm，轴承选用6305/C4型，则每米托辊传动质量为：

式中：

ρ- 密度，t/m3。

Ls-上托辊之间间距，m。

④ 参数确定：上托辊的单位长度传动质量为qR0=15.75kg/m，下托辊的单位长度传动质量为qRu=5.36kg/m，皮带每米自重为qB=16kg/m，每米可装载货物重量为70.6kg/m，额定负载为800t/h。

1.3 皮带主要技术指标

皮带选用DTⅡ固定带式输送机，主要动力驱动采用双滚筒与双电机配置使用，运载量Q=800t/h，皮带材料为PVG，型号为1250/1型抗阻燃抗静电，宽度1m，拉伸强度1325N/m，运行速度3.2m/s；滚筒直径800mm，皮带安全系数19.3。

本次设计的最大工作负压为55 kPa，气体流量为50 m3/min，砂粒的运输距离大于15 m.常见真空源难以同时满足以上要求，经过考察选择了韩国KFM公司的逆流冷却式罗茨真空泵，型号为ST250SVBF，其性能参数如表1.

主要机电设备参数：电机转速为1480r/min，功率为110kW，额定电压1140V，制动器为KPZ-1000/2×YZ-63型，最大输出力矩：31kN·m，胀拉装置为ZYJ160/16.5D，拉紧力为160kN，行程25m，采用软启动方式。

2 启动方式的对比分析

在正常冷启动的时候，皮带机运行启动的瞬间，通过电机启动器的瞬时电流会成倍高于电机额定电流，造成电流过大对电网电压产生影响波动，并对供电设备造成损失，加速设备与线路的老化，缩短开关使用寿命。为了降低电机启动时产生的电流影响，主要采用软启动的方式进行开关送电，主要包括：液力耦合器软启动、智能电机软启动、变频调速装置软启动等[2]。

分析认为，采用《生产安全事故报告和调查处理条例》中的人员死亡与经济损失作为水库大坝 （潜在）后果分类标准是合适的。尽管后果分类标准中的生命损失和经济损失是根据假设计算而来，并不是实际损失，但是以此划分体现了后果的可能严重程度，也与现行法规一致。

2.1 液力耦合器软启动

fa-工况系数；

2.2 智能电机软启动

智能电机启动其实质是调压器，在启动皮带电机时，不改变频率，只对电压进行降压处理，可降低电机启动的转矩，由于输出电压低，动力小。因此，不适于重载条件下启动皮带。电机启动时，转矩与转速逐步增加，当晶体管全部导通时，方可平滑启动，降低电流。该方式优点是对电压电流可调节，避免冲击电网，造成全网短路，效率一般可达95%左右，但不能对皮带负载进行监测，实时做出反应，调节输出扭力[4]。

2.3 变频调速装置软启动

基于液力耦合器软启动与智能电机软启动方式的优缺点分析，变频调速装置软启动可有效兼顾两者优点，可对电压与频率同步调节，当单独改变频率时，即可实现软启动，由于电机频率可调节转速，使用电机变频调速技术，可使电机在较小电流的条件下实现启动。

在20世纪60年代初，消息通过一系列中央开关从A点压缩到B点。如果中断一个开关，消息就会停止。巴兰构想了一个规模更小、速度更快的传输节点网格。他的想法是将每条消息分解成数字数据块，然后将每个块发送到网格中，以找到到达目的地的最快方法。在那里，这些块将被重新整合成完整的信息。

3 ZJT1型变频调速器

3.1 信号类型

ZJT1型变频调速器可对常规模拟信号、控制盘信号等多种信号进行接收，传动单元通过对升速降速模拟信号进行处理，经数字化合成输出信号。

3.2 电机辨识

通过建立解耦启动方式的精确数字化模型，提高启动参数的准确识别，方可实现对电机的调速。

3.3 失压跨越功能

当出现电网瞬间失压断电时，传动单元可通过电机断电后的惯性旋转继续提供能量，维持正常工作；若接触器仍处于闭合状态，在恢复供电后，方可继续运转工作。

3.4 PID控制

PID控制器是传动单元内的控制装置，可对流量、液位、压力等参数变量进行监测控制，经信号传输反馈回路，以实现对三量参数恒定控制。

3.5 功率平衡

多驱动系统一般选定一台为主机，其余为从机，当电机进行运转时，主机转矩信号以特定通讯方式传输给从机，从机将信号给定，标定后确保与主机运行力矩同步，实现功率平衡。

项目式教学能将理论与实践教学有机地结合起来。因教学项目来自生产(工作岗位)实际，有些是过去从未遇到过的生产实际问题，因此具有一定的难度，不仅要应用已有知识、技能，而且还需要学生自己去获取信息、收集资料，运用新学习的知识、技能解决难题，从而提高学生发现问题、解决实际问题的能力，充分发掘学生的创造潜能，让学生在未来的工作中具有潜在的发展后劲，具有良好的可持续发展能力[7]。

4 应用效果分析

电机变频调速器选型应用主要依靠工程计算，利用双电机、双滚筒驱动，确保正常运行，通过计算，新元煤业11采区下山巷道胶带输送机选用的双电机、双滚筒的驱动中单台电机功率、电压为110kW/1140V，由于巷道中有下行段，为实现皮带下行时做功，以主从动双驱动实现功率自平衡，满足对负载做功的情况。可选用两台四象限变ZJT1-160/1140型调速器，通过对改造后胶带输送机近一年的运行状况分析，胶带输送机在运行启动过程中启动平稳，变频运行情况满足设计要求，节能效果突出，每年可为企业节约电费约20万元，值得在矿井其他区域进行推广应用。

例如：教师可以直接就近在教学楼附近选择空地，将学生分成四个大组，让学生来进行跳绳运动，必要的时候还可以进行比赛，为学生的体育课间活动增添乐趣。教师还可以要求学生不断地创新，不断地探索新的跳法，以此来引发学生思考，锻炼学生的思考能力，让学生积极主动地参与进来，培养学生对体育大课间活动的兴趣，突出跳绳运动的多样性，让所有学生都参与进来，让每一个学生都健康地成长。

5 结 语

通过长期试验和对参数的分析研究，可实现完全平衡启动、能量反馈、变频运行的要求，且对能量消耗低，达到节支降耗、降低成本的目的，为企业取得较好的经济效益。