长春兴煤业主斜井带式输送机增速改造及安全运行研究

长春兴煤业主斜井带式输送机增速改造及安全运行研究
作者：吴继臣
来源：《机电信息》 2015年第27期
吴继臣
（山西煤炭进出口集团左云长春兴煤业有限公司，山西大同 037100）
摘要：山煤集团左云长春兴煤业主斜井选用DTC120/65/2×630型大倾角带式输送机，设计能力650 t/h，胶带宽度1 200 mm，运行速度2.5 m/s，运输长度680 m，提升高度302 m，皮
带机倾角26.7°。

随着生产的需要，原输送机暴露出许多缺点，运输能力无法满足矿井生产需要，满载运行会对机械设备和皮带冲击很大，影响其使用寿命，并增加检修时间，且有时煤量
大会发生皮带“压死”即停机后皮带无法启动的现象。

主斜井是长春兴矿原煤运输的咽喉部位，为保障主斜井带式输送机的安全运行，经与宁夏天地西北煤机有限公司反复研究、计算，决定
对主斜井带式输送机进行增速改造，同时对改造后的安全运行进行了进一步研究。

关键词：主斜井；带式输送机；煤量大；增速改造
1原输送机运行状况
主斜井带式输送机担负着我矿井下的原煤运输任务，是我矿原煤运输的咽喉设备。

井下西
二下盘区大巷带式输送机使用的1 200 mm皮带，经转载主斜井带式输送机，现对这两部带式输送机基本参数进行对比（表1）。

从数据看，主斜井带式输送机无法满足井下原煤运输的要求，随着工作面的推进，主斜井
带式输送机担负的原煤运输任务逐渐繁重且存在诸多安全隐患。

当皮带过煤量加大时，会导致
机械设备及电气保护装置处于临界状态，多次发生皮带“压死”，即过载停机后无法启动。

同
时对机械设备和皮带冲击很大，影响其使用寿命，也增加了检修时间。

2主斜井带式输送机增速改造方案
（1）经与宁夏天地西北煤机有限公司反复研究、计算，在其提供的4种方案中采用最经济、设计/更换时间周期最短的方案，即带速提高到3.15 m/s，输送能力增加到1 000 t/h，减速器速比不变，增加传动滚筒直径，将原直径为1.25 m改为1.6 m。

（2）带式输送机功率配比采用等功率分配法，在头部双滚筒驱动时，其圆周率分配比值仅与滚筒的围包角ψ和摩擦系数μ值有关。

建议采用2∶1功率配比，但结合现场实际情况，现有驱动部位于主斜井皮带机房2楼，从皮带机中心线到机房的内壁尺寸为3.6 m，而驱动部最大外形为6.9 m，即便机房开洞可以满足驱动部的布置要求，也无法满足驱动部基础施工要求（2层楼板没有延伸的位置），故采用1∶1∶1的功率配比方式。

功率计算：
轴功率：
PA=Fuv/1 000=303 241×3.15/1 000≈955.2 kW
电机功率：
Pm=PA/η=955.2/0.85≈1 123.8 kW
单机功率：
P单=1 123.8/3=374.6 kW
此输送机选用的电机为630 kW，电机备用系数n=630/374.6≈1.68（国家相关标准
n=1.5），满足要求。

（3）托辊校验。

上托辊间距ao=1 200 mm，上托辊槽角λ=60°，旋转部分质量为28.02 kg，托辊直径�=133 mm，轴承选用6305/C4；下托辊间距au=3 000 mm，下托辊为下平托辊，倾角λ=0°，旋转部分质量为7.4 kg，托辊直径�=133 mm，轴承选用6305/C4。

托辊校核：
n=60V/πd=60×3.15/3.14×0.133≈453 r/min＜600 r/min
故转速满足要求。

（4） COOPER轴承选用：西安COOPER轴承厂家根据改造核算参数核算，现使用轴承满足改造后的使用要求。

（5）原机架的支撑强度不够，根据改造方案核算，需对机架进行二次加固。

（6）增大滚筒后，需降低两个直径�630 mm的托带滚筒底座。

（7）因增加驱动部，电气设备需增加一台变频器和一台高压柜，新增电机功率与原电机
相同，新增变频器由于原630 kW变频器供货周期较长，选用800 kW变频器，功率平衡由东芝
三菱厂家提供调试。

（8）确定所需增加带面，其中滚筒加大直径所需增加带面2.7 m；机尾重锤张紧小车拉
紧行程2 m，需增加带面4 m；损伤带面（8#接头处）12.7 m；皮带接头长度为2.8×2 m，共
计25 m。

3改造注意事项说明
（1）关于逆止器的说明：按照现改造后的使用要求，原配有的两部1145NRT逆止器必须
拆掉一台，新增逆止器设置在新增驱动部上，由于新增的传动滚筒与第一个传动滚筒的旋向相反，即一台为顺时针，一台为逆时针，逆止器旋转方向也一样。

新增加的逆止器和原有逆止器
都在同一侧（从机尾向机头看，在煤流方向的左侧）。

（2）关于减速器的说明：前期第一传动部的驱动部减速器三面的风冷油站与新增的驱动
部干涉，应把风冷油站从减速器上面拆下来，安置在减速器上方。

（3）关于传动滚筒的说明：新增的传动滚筒与另外两个不能互换，新增逆止器比原逆止
器厚度厚，1145NRT的厚度为356 mm，1165NRT的厚度为422 mm。

4改造后设备主要技术参数
带式输送机型式：大倾角；输运能力：1 000 t/h（原650 t/h）；输送物料：原煤，粒度
≤300 mm，松散比重0.95 t/m3；带宽：1 200 mm；带速：3.15 m/s（原2.5 m/s）；运输长度：L=680 m；提升高度：H=302 m；皮带机倾角：a=26.7°；带强：ST3150；传动滚筒轴功率：连
续功率为3×320 kW（原皮带机轴功率为2×370 kW）；驱动方式：头部三驱，功率配比为
1∶1∶1（原皮带机功率配比为1∶1）；驱动装置：变频电机+高速联轴器+减速器+低速联轴器
+传动滚筒。

5改造后出现的问题
长春兴矿DTC120/65/2×630型大倾角带式输送机改造后，整体的生产运输效率提高，运量提升至1 000 t/h，带速提升至3.15 m/s，输送带每运行8 min就可以完成一次循环。

设备调
试完成后，出现的问题及采取的措施如下：
（1）滚筒纵向窜动：在调试过程中，每运行 1 h，测量传动滚筒的位置，并同时打开高、底速联轴器盖，用专用工具测量位移量，然后进行驱动部的调正。

（2）停车时惯性时间加长：调整盘型闸闸盘间隙，在确保皮带拉空的前提下，利用调整
运行频率赫兹，降低运行速度，从而减少刹车惯性时间。

（3）带面及接头的检查：使用皮带探伤在线监测仪器与人工方式配合检查，接头处两端
设点标记，对接头长度进行测量。

（4）沿线保护：在卸载滚筒及机尾处增设急停拉绳开关，在转载处及卸载处增设摄像监
控探头，全方位监控皮带运输物料。

（5）增设保护联锁：主斜井皮带与其转载的上仓皮带进行联锁，当上仓皮带发生故障停机时，主斜井皮带随即停止。

（6）在卸载滚筒电动清扫器滚刷后方，增设一道风式清扫器，以有效清除带面脏物。

6设备安全运行管理建议
大多数事故的发生是由于管理不完善、条理不明确、责任落实不到位，继而引发人为的原可避免的事故。

事故的发生对于企业、个人都会造成无法弥补的损失，现针对设备的安全运行简要提几点建议：（1）人员合理分配，明确岗位职责；（2）重视“微小缺陷”，细化现场考核；（3）强化现场技术管控，安全监管到位；（4）奖惩制度严明，工作不论私情。

［参考文献］
［1］邱家俊.工程力学［M］.北京：机械工业出版社，1998.
［2］胡家秀.简明机械零件设计实用手册［M］.北京：机械工业出版社，1999.
收稿日期：2015-09-07
作者简介：吴继臣（1971—），男，黑龙江鸡西人，助理工程师，研究方向：机电运输。