同忻煤礦裝車站給料系統(tǒng)技術(shù)改造

王佃敏

（同煤國(guó)電 同忻煤礦，山西 大同 037001）

1 概述

同煤國(guó)電同忻煤礦裝車站年裝煤量1.01 Mt。裝車站精煤倉(cāng)下給料系統(tǒng)采用GZM1530型振動(dòng)給煤機(jī)，其給料過(guò)程是通過(guò)2臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)激振器驅(qū)動(dòng)給料槽沿著傾斜方向進(jìn)行周期直線往復(fù)振動(dòng)來(lái)完成。如果給料槽振動(dòng)的加速度垂直分量比重力加速度大時(shí)，槽中的煤會(huì)被拋起并根據(jù)拋物線軌跡朝前跳躍，這個(gè)過(guò)程在瞬間完成。由于激振源進(jìn)行連續(xù)不斷的激振，帶動(dòng)給料槽連續(xù)不斷的振動(dòng)，槽中的煤保持這一狀態(tài)不斷前進(jìn)，一次實(shí)現(xiàn)給煤。給料溜槽是通過(guò)前后四個(gè)吊掛鋼絲繩來(lái)固定的，溜槽閘板則是通過(guò)盤式可控制動(dòng)裝置利用齒輪傳動(dòng)控制其開(kāi)閉。

GZM1530型振動(dòng)給煤機(jī)采用雙普通電機(jī)自同步分離拖動(dòng)技術(shù)，電動(dòng)機(jī)不參與振動(dòng)；激振器為箱式，這樣可以對(duì)激振裝置實(shí)現(xiàn)最大程度的簡(jiǎn)化。因此，該設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在使用過(guò)程中能夠有效減少運(yùn)行噪音、降低能耗，提高處理能力，增加使用壽命。同時(shí)，GZM1530型振動(dòng)給煤機(jī)可以采用變頻調(diào)速技術(shù)，實(shí)現(xiàn)給煤過(guò)程無(wú)級(jí)調(diào)速，也容易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)控制，其主要參數(shù)如表1所示。

表1 GZM1530型振動(dòng)給煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

同忻煤礦裝車站給料系統(tǒng)中給煤機(jī)溜槽采用全吊設(shè)計(jì)，運(yùn)行中容易發(fā)生故障，如鋼絲繩在連續(xù)高負(fù)荷下運(yùn)行容易產(chǎn)生損壞、給料口距離皮帶有一段距離容易導(dǎo)致漏煤、溜槽閘板盤式可控裝置容易銹蝕等。裝車設(shè)備操作費(fèi)力，維護(hù)難度較大。另外，給煤機(jī)通過(guò)脈沖原理控制給料量，給料速度的調(diào)節(jié)是通過(guò)增加或減少給煤機(jī)啟動(dòng)數(shù)量實(shí)現(xiàn)的，導(dǎo)致給煤量波動(dòng)，調(diào)整難度較大。所以，對(duì)裝車站給料系統(tǒng)進(jìn)行改造十分必要。

2 給煤機(jī)吊掛鋼絲繩、出煤口、上下扶梯及平臺(tái)技術(shù)改造

2.1 給煤機(jī)吊掛鋼絲繩、出煤口改造

給煤機(jī)溜槽采用全吊設(shè)計(jì)，在給料過(guò)程中由于激振器的動(dòng)作，鋼絲繩負(fù)荷不斷變化，造成應(yīng)力集中，致使吊掛螺絲在正常的運(yùn)行過(guò)程中磨損嚴(yán)重，使用壽命有限。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研和相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，利用橡膠套的耐震、耐磨性，以及良好的彈性，可以有效降低金屬接觸部位的沖擊力及其造成的機(jī)械磨損，這樣可以延長(zhǎng)螺絲的使用壽命。同時(shí)，將前吊式改為后座式，可以進(jìn)一步減少鋼絲繩更換的頻率，工作人員只需定期檢查橡膠套和鋼絲繩的磨損情況，及時(shí)更換就能很好地保證設(shè)備的正常運(yùn)行。另外，在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)給料機(jī)出煤口距離皮帶有5 cm的距離，極易裝車給料過(guò)程中極易引起漏煤、溢煤，給精煤皮帶的安全運(yùn)行帶來(lái)不良影響，因此從給料機(jī)出煤口到距精煤輸送皮帶2 cm加裝一塊厚度1 cm的舌板，引導(dǎo)煤流方向，可以杜絕溢煤、漏煤情況的出現(xiàn)。

2.2 給煤機(jī)上下扶梯及平臺(tái)改造

圖1 改造前垂直扶梯

給煤機(jī)平臺(tái)為垂直設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖1），且每臺(tái)給煤機(jī)之間相互獨(dú)立，沒(méi)有直接通道，崗位工上下每臺(tái)給煤機(jī)啟停也需要上下攀爬，很不方便，且存在一定的安全隱患，為此將上下扶梯改為傾斜扶梯，并加裝護(hù)欄（見(jiàn)圖2），這樣可以使工作人員上下更加方便安全。另外，將每臺(tái)給煤機(jī)之間和前后兩側(cè)給煤機(jī)平臺(tái)間用鋼板連接起來(lái)，并加裝護(hù)欄，可以使崗位工啟停和處理給煤機(jī)故障時(shí)更加便利。

圖2 改造后傾斜扶梯

3 給煤機(jī)控制部分技術(shù)改造

3.1 給煤機(jī)與精煤輸送皮帶控制技術(shù)革新

給煤機(jī)電控系統(tǒng)采用繼電器—接觸器，集中—就地控制方式。在集中控制狀態(tài)下，按照PLC進(jìn)行邏輯運(yùn)算，順煤流啟動(dòng)，逆煤流停止。但是，給煤機(jī)與精煤輸送皮帶之間沒(méi)有有效的電氣連鎖，一旦輸送皮帶停機(jī)，而給煤機(jī)仍然給料的話，很容易導(dǎo)致壓皮帶，溢煤、重負(fù)荷啟車等現(xiàn)象。因此，從軟件和硬件兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行改造。首先，軟件方面，對(duì)給煤機(jī)控制程序進(jìn)行修改，將其與精煤輸送皮帶進(jìn)行電氣連鎖；其次，硬件方面，將給煤機(jī)的控制電源與精煤輸送皮帶接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)連接，組成硬閉鎖。這樣，從兩個(gè)方面入手，組成雙保險(xiǎn)，有效杜絕輸送皮帶停機(jī)而給煤機(jī)持續(xù)給料的問(wèn)題的出現(xiàn)。

軟件修改見(jiàn)圖3，通過(guò)修改控制程序?qū)⒔o煤機(jī)與輸送皮帶機(jī)連鎖。硬件修改是將給煤機(jī)的控制電源與精煤輸送皮帶接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)連接。這樣進(jìn)行修改后，如果精煤皮帶停止運(yùn)行，PLC會(huì)通過(guò)軟件邏輯關(guān)系，將給煤機(jī)的輸出繼電器切斷，從而停機(jī)；另外，精煤接觸器的常開(kāi)觸頭斷開(kāi)也會(huì)切斷給煤機(jī)的控制電源。這樣就達(dá)到了雙重保險(xiǎn)的目的。

圖3 給煤機(jī)控制程序

3.2 給煤機(jī)溜槽液壓閘板控制方式改進(jìn)

給煤機(jī)采用盤式可控制動(dòng)裝置，溜槽閘板依靠人工旋轉(zhuǎn)通過(guò)齒輪傳動(dòng)打開(kāi)閘板，易磨損生銹，維護(hù)困難，容易發(fā)生機(jī)械故障，造成給料機(jī)的閘板的開(kāi)閉故障，給料不勻或不足等，嚴(yán)重時(shí)造成精煤皮帶重負(fù)荷啟車，影響裝車設(shè)備的運(yùn)行安全和正常的裝車外運(yùn)。所以，將液壓閘板原有的機(jī)械盤式控制控制方式改為液壓油缸控制閘板開(kāi)閉。

液壓閘板油泵電機(jī)型號(hào)為B2-100L2-4，工作電壓380/660V，通過(guò)液壓電磁閥變化檔位，控制液壓閘板的開(kāi)度，從而控制下煤量，實(shí)現(xiàn)對(duì)溜槽閘板的控制和煤量的穩(wěn)定控制，避免了煤量不足影響裝車和煤量過(guò)大壓皮帶情況的發(fā)生，保障了給料系統(tǒng)的安全運(yùn)行。改造完成后，可以通過(guò)液壓電磁閥手動(dòng)控制溜槽閘板的開(kāi)閉，操作簡(jiǎn)便，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。改造后的給煤機(jī)見(jiàn)圖4。

圖4 改進(jìn)后的給煤機(jī)實(shí)物

4 給煤機(jī)技術(shù)改造效果分析

1）采用軟硬件聯(lián)合閉鎖技術(shù)，雙管齊下，提高了電控系統(tǒng)的可靠性。

2）將原有的閘板控制方式改為液壓油缸控制，閘板開(kāi)閉更加安全穩(wěn)定。、

3）針對(duì)給料系統(tǒng)存在的問(wèn)題，利用現(xiàn)有條件，不斷融入新技術(shù)、新方法，對(duì)GZM型振動(dòng)給煤機(jī)的改進(jìn)、技術(shù)革新和給料系統(tǒng)的優(yōu)化，有效改善了設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，最大限度地提高了給料系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，直接經(jīng)濟(jì)效益30萬(wàn)元。通過(guò)對(duì)給料系統(tǒng)軟硬件兩方面的改造，給料系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，設(shè)備運(yùn)行環(huán)境的明顯改善，為精煤安全外運(yùn)創(chuàng)造了有利條件。

5 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)給料系統(tǒng)存在的問(wèn)題，對(duì)GZM1530型振動(dòng)給煤機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)與控制方面的改造研究。通過(guò)改造研究，改善了設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，提高了電控系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，為精煤安全外運(yùn)創(chuàng)造了有利條件，安全經(jīng)濟(jì)效益明顯。

1）結(jié)構(gòu)方面，主要對(duì)給煤機(jī)吊掛鋼絲繩和給煤機(jī)出煤口進(jìn)行了改造，改造后能夠有效減少鋼絲繩更換的頻率和改善漏煤、溢煤現(xiàn)象。

2）控制方面主要從軟硬件兩個(gè)方面進(jìn)行了給煤機(jī)與輸送皮帶機(jī)的閉鎖以及將盤式可控制動(dòng)裝置改為液壓油缸控制裝置。

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