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多功能永磁直驱胶带输送机

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成果主要完成人

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项目概况

煤矿井下皮带运输均采用单方向输送物料的运行方式,皮带利用率低,井下空间狭小,为解决上述难题,天择公司研发了一种多功能永磁直驱胶带输送机。在可伸缩带式输送机的结构基础上,研制下皮带上料、下料装置,实现下分支运支护材料的功能;同时机身纵管不再只做支撑作用,经设计改造后可输送压力不大于10MPa的水和风,作消防管路使用,减少输送机沿线管路的铺设;同时对体积庞大的机头进行改造,通过研制直驱式永磁电动滚筒代替了传统的外挂式驱动装置。主要特点如下: 1、新型永磁直驱皮带机驱动装置,采用低速大转矩外转子永磁电动滚筒直接驱动皮带机,与智能变频控制器相结合,替代了传统的异步电机、减速器、液力耦合器等驱动装置,实现无齿轮传动,无磨损,无漏油,无污染,免维护,机头结构最简化,可靠性极高。具有高效、节能、低噪音、免维护、输出转矩大,启动平稳,恒转矩控制等优点。 2、矿用隔爆兼本质安全型智能变频控制器采用三电平硬件拓扑结构,矢量控制技术,并集成网络数据接口和物料探测接口,可实现高性能软起动、无级调速、远程监控等功能。可用于煤矿皮带机电机的转速调节,适用于同步或者异步电机变频驱动系统,满足煤矿皮带机、刮板机等异步电动机的启动和无级变频调速需求。 3、该输送机具备自动变速运行,具有载荷自适应能力,避免频繁起停,当无物料时,皮带机自动降速1/5低速运转;当有物料时,皮带机自动唤醒进入正常运行状态。即可降低空载运行率10%以上,又避免频繁起停造成皮带、托辊的冲击和磨损,延长使用寿命10%以上。 大社矿使用的皮带机原设计为90kW交流异步电机拖动,现采用75kW永磁同步电动滚筒驱动装置进行替代。按照每天工作16小时计算,每天节电量为240kWh。一年工作350天,工业用电均价按0.75元/kWh计算,则永磁同步电滚筒年节约电费为6.3万元。与带式输送机运煤人工运送支护材料相比,可提高掘进速度15%-20%,节省各项费用4.5万余元;与铺设临时轨道或单轨吊运支护材料相比节省设备费等费用约8万余元。取得的社会效益如下: 1、机身纵管可输送的水和风,作消防管路使用,减少输送机沿线巷道管路的铺设。实现了双向合机运输,减轻工人的劳动强度,提高工作效率。 2、永磁直驱电滚筒的使用,不仅提高了整体传动效率,而且具备热备机功能,节能效果明显。 3、由于省去了减速机、液力偶合器等机械传动部件,使传动系统的机械结构变得非常简单,大大减轻了日常的维护工作,降低了工人的劳动强度。 4、永磁直驱电滚筒的转子无电阻损耗、定子绕组几乎不存在无功电流,因而电滚筒温升低,环境适应性好,显著增加了设备的可靠性和安全性。 多功能永磁直驱胶带输送机项目,2015年3月在冀中能源峰峰集团大社矿进行工业性试验,现试验效果良好,永磁直驱电动滚筒的应用使带式输送机的节能效果和物料输送效率得到了很大提高。该项目为煤矿巷道运输系统优化升级提供了有效的途径和方法,有广泛的应用前景,可以在国内巷道运输中推广使用。