矿用带式输送机驱动方式的优化及其驱动架的改造研究

郭洪丽

（山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿，山西 长治 046200）

引言

矿用带式输送机实现了远距离、大容量的连续性运输工作，因此，被广泛应用于矿井运输中。带式输送机有很多型号，以山西潞安环保能源开发股份有限公司五阳煤矿为例，运输机在五阳煤矿工作时，选用了直接启动的驱动方式。选择这种驱动方式的原因是，需要很短的时间就可以实现启动，而且完成的转矩很大。缺点是在实际生产过程中，大的转矩会产生大的冲击力，较易造成设备损坏以及发生断带等情况，极大地影响了矿井运输的稳定性。经过多次试验，优化了输送机为变频软启的驱动方式，代替了以往的直接启动，并新添加了驱动架。

1 五阳煤矿带式输送机应用概况

五阳煤矿选用直接启动的带式输送机，参数是1.2 m 带宽、1 043 m 长，具备平巷运输的主皮带巷，落地式钢架型号是DTL120/120/2×400，具有4.33 m/s的运输速率和1 200 t/h的输送能力；配备2 台减速机，型号是B3SH13C，可以达到17.98的减速率；配备2 台三相异步电动机，型号是隔爆型YBSS-400-4，具有1 140 V的额定电压和每台400 kW 功率[1]。

目前应用的带式输送机的型号是DTL100/80/4×315，优化启动方式不再是直接启动。因为这种启动方式会冲击机架和皮带以及传动装置，造成损坏或磨损设备的后果。优化驱动方式是变频软启动，使设备的使用寿命延长，选择QJR-400/1140的型号。输送机原来的驱动架不能满足新的驱动方式，将原来的液力耦合器替换为蛇簧联轴器，型号是6100，改造连接部件，替换为低难度、高效率且低成本的新型驱动架，并制定相关详细方案。

2 优化驱动架

2.1 制定方案

改造前见图1-1，驱动电机的减速机型号是B3SH1，连接的液力耦合器型号是650TWVVSN，之间有0.885 m的间距；改造后见图1-2，之前的液力耦合器被替换为蛇簧联轴器，型号是6100，间距比以前少了0.58 m，变为0.305 m，所以不能再使用以前的驱动架，要抓紧设置新的驱动架。

图1 驱动架改造前后

方案一：重新购买新的四台驱动架，用来安装替换原来驱动架。前提是符合以下设备的尺寸：蛇簧联轴器的型号是6100，连接的减速器型号是B3SH15，还有实际使用的驱动电机。

方案二：改造以前的驱动架，优化驱动方式。加工四台过渡架，使其符合实际尺寸的要求，满足原来驱动架的安装，达到使用要求。

2.2 对比方案

对比以上两个方案的优缺点：

方案一：减速机型号是B3SH15，电动机型号是YB3-280M-4，它们都需要新的驱动架，厂家规格是：长4 100 mm、宽800 mm、高900 mm。采购加安装四台驱动架需要4×1.5 万元，共6 万元；大型设备安装时若要整体移动，另需产生8 000 元的人工费用，即全部更换需支出6.8 万元经费。安装新的驱动架要校正减速机与驱动电机，安装复杂且伴随安全隐患。

方案二：优化以前的驱动架，更改原来的钢板架参数为：长586.5 mm，宽190 mm，高156 mm，见图2。将以前的驱动架焊上新的钢板架，仅产生6 000 元的人工费用，即可制成四台合适的过渡架，；安装工艺少、成本也少，制作时间少、校正电机的周期也短，风险低、易安装，安全性好[2]。

综上，选择方案二去修改驱动架。改造驱动架的施工难度低，成本少。

2.3 确定过渡架参数

用原来20 mm 厚的钢板设计新的过渡架，见图2。以实际电机的安装位置去固定驱动架。安装的新过渡架和以前的驱动架保持在一个水平面上，确定几个螺栓位置分别是：两个螺栓孔预留在上平面的过渡架；四个螺栓孔预留在下平面的过渡架[3]。

图2 驱动装置过渡架立体（单位：mm）

2.4 施工顺序

带式输送机改造驱动装置以及电气系统，实现采区胶带顺利下山。施工现场的配套设备，要保证足够的存放空间，保证现场的安装施工不被影响。驱动底面用砂纸打磨保护漆，直至表面平滑再进行安装。安装流程为：

1）联轴器选择蛇形弹簧轮毅安装在原来减速机与驱动电机的弹性器位置。

2）气割螺栓孔预留在渡架下平面的尺寸，安装过渡架使之平直于上表面。水平尺辅助安装过渡架，校准找平时添加垫片；划线法保持过渡架的螺栓孔与驱动架固定在一条线，电机驱动架的底脚孔位置在上表面过渡架原来的螺栓孔位置。

3）驱动架上安装驱动电机，调整位置将两个轮毅与联轴器的蛇形弹簧配合，达到安装标准。移动驱动架，校对两个螺栓孔，并将垫片情况进行记录。

4）气割驱动电机的两个螺栓孔位置，打磨螺栓孔直至光滑，再固定安装电机。焊接过渡架，选择花焊方式，焊接立筋进行二次加固过渡架。

5）检查安装的联轴器效果，安装轮毅罩和蛇形弹簧。

6）试运行。

3 效果与收益

对带式输送机优化驱动方式并改造驱动架后，新的过渡架应用效果较好，减少了冲击力，实现了平稳运行，减少了损坏驱动架以及皮带断带的故障。方案二减少了1.55 万元的安装、制造成本，节省了6.2万元的企业经费，减少了安装时间，达到了既安全又快速的安装效果。