王曉

【摘要】變頻除雜機(jī)針對散狀物料除雜，通過在皮帶輸送機(jī)滾筒端部或落料斗下方加裝該設(shè)備，使物料在其輸送過程中，在物料性質(zhì)不發(fā)生改變的前提下，符合實際工況要求的物料與雜物有效分流。該機(jī)最大特點是能適應(yīng)濕、熱、粘、寒、雜等各種惡劣工作環(huán)境，性能可靠，不堵不卡，而且產(chǎn)量高。

【關(guān)鍵詞】除雜、自動化、精煤、分離

1 ?技術(shù)背景

選煤廠及煤化工廠等行業(yè)所用燃煤，通常煤中常混有石塊、長木棒、錨桿，編織袋、支護(hù)網(wǎng)、塑料布、橡膠皮、草繩、鋼絲、廢鐵、破布等異物。硬雜可能堵塞跳汰機(jī)篩通道、劃傷皮帶，砸毀破碎機(jī)篦子，堵塞管道、溜槽、閥門，卡滯篩煤機(jī)、破壞聯(lián)軸器及軸承座、燒毀電機(jī)，造成輸煤系統(tǒng)擁堵。軟雜通常無法被破碎機(jī)破碎，隨著雜物的累計嚴(yán)重降低設(shè)備的使用效率與出力，時常需要人工清理，增加大修頻率。由此帶來一系列嚴(yán)重問題，使輸煤系統(tǒng)及后序設(shè)備無法正常工作，因此必須除去這些雜物。

2 ?實施過程

2.1現(xiàn)場狀況

耿村煤礦主井皮帶出品煤中含部分大塊矸石和煤塊，部分大塊煤會隨著矸石經(jīng)棒條篩進(jìn)入外排矸溜槽，運(yùn)輸過程進(jìn)入煤中的支護(hù)網(wǎng)、草墊、編織袋、火工產(chǎn)品遺留物、塑料等雜物（以下簡稱“軟雜”）進(jìn)入破碎機(jī)后不易破碎，軟雜易掛在篩網(wǎng)上增加系統(tǒng)阻力，降低系統(tǒng)出力造成經(jīng)濟(jì)損失，且精煤中含鐵絲、枕木、編織袋等雜物，給煤質(zhì)帶來影響。需要人工頻繁清理，費(fèi)時費(fèi)力。為提高經(jīng)濟(jì)效益及提高煤質(zhì)，在耿村煤礦洗煤廠A219膠帶輸送機(jī)處裝一臺（套）除雜設(shè)備，并實現(xiàn)自動除雜。

2.2現(xiàn)場改造計劃

A219為精煤膠帶輸送機(jī)皮帶，確保最大程度保護(hù)后續(xù)設(shè)備。通過對輸煤系統(tǒng)設(shè)備分析，結(jié)合我廠煤源情況，借鑒其它電廠改造的經(jīng)驗;在A219精煤膠帶輸送機(jī)頭部安裝變頻除雜機(jī)，現(xiàn)場地完全滿足安裝要求，砼梁強(qiáng)度滿足荷載要求。

2.3.實施范圍與規(guī)模

在A219精煤膠帶輸送機(jī)機(jī)頭部位安裝除雜設(shè)備，將原A219精煤膠帶輸送機(jī)皮帶頭部落料斗拆除，保留其連接法蘭以下部分落煤管;加裝永不擁堵的變頻式除雜機(jī)。煤流自A219精煤膠帶輸送機(jī)皮帶流過頭部滾筒、經(jīng)過拋雜機(jī)主轉(zhuǎn)子，碎煤及末煤透篩流至落煤管后進(jìn)入下一級A701膠帶輸送機(jī);雜物被齒板拾取后，當(dāng)轉(zhuǎn)至另一側(cè)時釋放排出、流經(jīng)自動清雜裝置、通過落雜管、排入地面雜物堆積小車中。待雜物堆積較多后，用小車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。本機(jī)主要由脈沖發(fā)生器、楔形拋物線型齒板、力矩臂浮動連接式減速電機(jī)、全浮動驅(qū)動滾筒、彈性支座、多次過濾及回收機(jī)構(gòu)、彈性物料規(guī)整機(jī)構(gòu)，百葉窗式防塵簾、左上箱體、右上箱體、下箱體、支撐柱等組成。

2.4.電控系統(tǒng)

全變頻調(diào)速，適應(yīng)范圍廣;擁堵自動感知、卸荷裝置;采用防爆電機(jī)，運(yùn)動部件多重安全防護(hù);控制柜采用雙層全不銹鋼外殼，全密封結(jié)構(gòu)，防水防塵。

a.設(shè)備設(shè)置輸煤控制室程控和就地控制兩種方式。輸煤程控可與皮帶系統(tǒng)連鎖。

b.設(shè)備狀態(tài)信號和報警信息在輸煤程控系統(tǒng)正確顯示。

c.電機(jī)采用變頻器控制方式，電機(jī)控制器采用ABB品牌。

d.控制箱采用不銹鋼外殼，鋼板厚度≥1.5mm，采用雙層門密封，防塵防水?？刂葡洳捎脡Ρ趹覓焓浇Y(jié)構(gòu)，固定于A219皮帶機(jī)近端墻壁上，防護(hù)等級為IP55。

除雜設(shè)備與皮帶機(jī)運(yùn)輸洗選系統(tǒng)聯(lián)鎖控制，當(dāng)接收到上級皮帶機(jī)運(yùn)行及料流信號時，除雜設(shè)備開始工作。當(dāng)皮帶機(jī)設(shè)備停止運(yùn)行時，除雜設(shè)備也聯(lián)鎖停機(jī)。同時除雜設(shè)備還必須能實現(xiàn)反轉(zhuǎn)，以保證系統(tǒng)皮帶機(jī)的正常輸料需求。

3 ?工作流程及性能特點

3.1工作流程

半圓柱狀截面物料以流量Q由皮帶機(jī)送過彈性物料規(guī)整機(jī)構(gòu)，變成扁平狀截面;流經(jīng)裝有楔形拋物線型齒板交錯分布的全浮動驅(qū)動滾筒，物料在重力和沖擊力作用下沿齒板做正弦線、螺旋線與拋物線的復(fù)合運(yùn)動;在間歇性脈沖波作用下，有效物料Q1分離匯流至落料管;而超標(biāo)物料及雜物Q23跟隨齒板做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動再經(jīng)由多次彈性過濾機(jī)構(gòu)，在振動器的作用下，其中夾雜極少量有效物料Q2重新回到落料管，雜物Q3則流到其專用管道中去。

3.2性能特點

整體旋轉(zhuǎn)篩分結(jié)構(gòu)，徹底顛覆了傳統(tǒng)設(shè)備的物料移動式結(jié)構(gòu)（整體斜型的滾軸篩及整體平型交錯齒板式結(jié)構(gòu)）;不僅不易卡堵，而且單位時間內(nèi)處理量大、功耗低;中間環(huán)節(jié)少，結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠。楔形拋物線型齒板結(jié)構(gòu)，有效增加了物料與齒板接觸路徑與時間，使物料在其上充分滾動，在重力、沖擊力、摩擦力、離心力的作用下，達(dá)到相互分離的目的。脈沖發(fā)生機(jī)構(gòu)，其相位、振幅、頻率在一定范圍內(nèi)可無級調(diào)節(jié)，在其作用下保證物料充分松散分離，最終達(dá)到盡量不夾帶有效物料的目的。懸掛式梳形清掃機(jī)構(gòu)，布置在齒板與物料即將分離側(cè)。每根梳形條均能從交錯楔形拋物線型齒板中間完全通過，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的楔形拋物線型齒板與懸掛式梳形清掃機(jī)構(gòu)相遇時，能起到相互清理的作用。亞共振使雜物與料流振幅增大，高慣量、大加速度、充分運(yùn)動增加分離效率，粘濕料來不及粘接齒板。電氣自動感知卸堵技術(shù)，當(dāng)篩分主機(jī)發(fā)生堵塞時，其驅(qū)動阻力會突然持續(xù)增大，控制系統(tǒng)檢測到電機(jī)扭矩異常變大，發(fā)信號使電機(jī)反轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)子特殊齒形有利于快速挖掘清堵，自動卸載;當(dāng)堵塞消除后，其驅(qū)動阻力變小，控制系統(tǒng)使電機(jī)正轉(zhuǎn)，恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。

4 ?效果分析

在物料輸送過程中，無論對超標(biāo)石塊、矸石、鐵塊、木棒、錨桿等硬雜，還是支護(hù)網(wǎng)、編織袋、塑料布、橡膠皮、草繩、鋼絲、破布纖維狀等軟雜，均能高效自動除去;各種工況條件下，排雜效率均可達(dá)95%以上，雜物中夾帶有效物料≤0.5%。錨桿、石塊、矸石、木棒、鐵質(zhì)等硬性雜物被自動清除后，提高排雜效率及可靠性， A219精煤膠帶輸送機(jī)皮帶頭部不必再安排人員值守，減少了人員配置;同時有效避免了設(shè)備的頻繁啟停，提高了輸煤系統(tǒng)安全性。

硬雜被自動清除后，減輕了料流對皮帶的沖擊，托輥及皮帶壽命提高，皮帶跑偏現(xiàn)象明顯減少;設(shè)備襯板使用壽命延長;篩煤機(jī)篩網(wǎng)、主軸不再卡滯硬物，不僅壽命延長，而且聯(lián)軸器、減速機(jī)不再由于外力導(dǎo)致破壞。支護(hù)網(wǎng)、稻草、編織袋、破布等軟質(zhì)雜物被自動排除后，脫泥篩等篩分設(shè)備透篩率增加，不再發(fā)生雜物纏繞、堵煤現(xiàn)象;脫泥篩落煤管、三通擋板及其它通道順暢無阻，保證輸煤系統(tǒng)可靠有效運(yùn)行。