SGZ型变频刮板输送机应用分析

杨 骞

（晋能控股煤业集团北辛窑煤业公司，山西 忻州 036700）

引言

刮板输送机是综采工作面重要设备之一，刮板输送机与采煤机、转载破碎机联合协调作用将工作面煤矸运出，综采工作面传统刮板输送机主要由机头、机尾、电机、减速机、溜槽、刮板链等部分组成，传统刮板输送机主要通过电机驱动减速机使输送机刮板运转，但是由于传统刮板输送机运速是均匀的，而在实际工作面回采过程中，输送机运输煤矸量无法达到均匀状态，导致刮板输送机经常出现超载现象，甚至出现超载停机现象，影响着刮板输送机安全稳定运行。本文以8102工作面为例，为了解决传统刮板输送机主要存在的技术难题，对工作面采用了一套智能变频刮板输送机。

1 8102工作面概述

晋能控股煤业集团北辛窑煤业公司8102工作面位于位于11采区，标高1 003.5～1 100.5 m；2102巷走向长度854 m,5102巷走向长度548 m；工作面倾斜长161.6 m；可采范围平均煤厚5.92 m，煤层平均倾角20°；面积57 869 m2；西邻+1040回风巷。8102工作面两条顺槽呈近东西方向布置，切眼呈近南北方向布置。

8102工作面采用综合机械化回采工艺，落煤、装煤，SGZ1000/2100型刮板运输机运煤，ZFQ13000/25/38型低位放顶煤支架支护顶煤、顶板，采高为3.3 m，放煤高度2.62 m，采放比约为1∶0.8，按二刀一放的正规循环作业，循环进度、放煤步距均为1.6 m。

由于8102工作面采用的SGZ型刮板输送机采用双速电机、联轴器、减速器联合控制方式，采用低速启动、高速运行的运行模式，无法实现速度调控，从而导致刮板链断链、断齿事故频繁发生，一旦出现煤壁片帮导致刮板输送机超载停机时，需人工卸载煤矸方可继续启动，存在很大安全隐患；对此，为了解决这一技术难题，决定对8102工作面采用一套变频式刮板输送机。

2 变频刮板输送机结构参数

2.1 结构组成

1）变频刮板输送机主要由机头、机尾、中间部分等组成；机头部主要包括着机头架、拨链器、舌板、链轮、推移梁、电机、联轴器及减速机等部分，中间部分主要包括着过渡槽、中部槽、电缆槽、刮板链、刮板等部分组成；机尾主要包括着尾轮、回煤装置。

2）变频刮板输送机驱动装置共计两套，在机头、机尾处各安装一套，电机选用本安型高压变频一体机，通过梅花弹性联轴器已减速器连接，从而保证输送机能够变频调速和软启动，如图1所示。

图1 8102工作面变频刮板输送机驱动装置结构示意图

3）刮板输送机紧链装置采用齿轮减速箱与液压马达连接方式，利用旋转手柄对减速箱与电机轴之间的大齿轮进行控制，从而实现紧链的目的；该紧链装置操作相对简单，而且安全性能高[1-3]。

2.2 技术参数

8102工作面采用的变频刮板输送机设计长度为170 m，电机型号为YJVFG-450－4T，电机功率为520 kW，输送机运输量为2 000 t/h；减速器型号为WBPL－350，速比为39∶1；刮板链为中双链形式，刮板链速为1.2 m/s；中部槽长度为1.5 m，宽度为1.0 m，中部槽为铸焊封底结构形式。

3 变频刮板输送机结构优点

8102工作面采用的变频刮板输送机解决了传统刮板输送机很多技术难题，具有显著的应用优点：

1）智能调速。综采工作面在回采过程中输送机运输的煤量随时变化，而变频刮板输送机可利用变频一体控制系统对输送机运输的煤量实时监控，并随时调整刮板输送机运行速度；当输送机运输煤矸量相对较小时，通过系统可适当降低输送机运行速度，从而减少电能消耗，避免刮板输送机磨损；当输送机运输量较大时，系统自动调节输送机运行速度，保证运输效率。

2）超载重启。刮板式输送机在运行过程中煤矸运输量及落煤点位置具有不定性，输送机运行过程中经常出现卡塞，导致输送机断电现象，由于输送机断电后未完全卸载物料，若再次启动时需较大电流及扭矩；变频刮板输送机可直接控制扭矩，使启动扭矩达到额定扭矩的2倍以上，启动电流不足额定电流的80%，从而保证刮板输送机在超载时能够顺利启动，且避免冲击电流、电压损坏电机。

3）节能降耗。变频刮板输送机在运行过程中系统实时对输送机运行状态、负载情况进行监控，及时调整刮板输送机运行速度，保证输送机机头、机尾传动系统动态功率处于平衡状态，确保设备多机多点同步驱动，提高输送机供电电流、电压稳定性，与传统刮板输送机相比，变频刮板输送机节能降耗可提高30%~40%。

4）断链保护功能。8102工作面采用的变频刮板输送机可根据刮板链条强度自行设置启动扭矩临界值，从而避免高扭矩启动时出现断链事故，同时通过设定扭矩下限值，从而确保刮板时速送机断链后能够及时断电停机，保证了工作面回采安全[4-5]。

4 应用效果

北辛窑矿对8102工作面传统刮板输送机主要存在的问题进行分析，并根据生产情况对工作面采用了一套变频刮板输送机，通过3个月实际应用效果来看，工作面采用变频刮板输送机后，大大提高了刮板输送机运输效率及稳定性，工作面在后期回采过程中未出现刮板输送机断链、超载停机等故障，有效解决了传统刮板输送机无法智能调速、超载重启难度大等技术难题，保证了工作面安全高效回采，取得了显著应用成效。