1、鋼絲繩牽引帶式輸送機的應用現(xiàn)狀
鋼絲繩牽引帶式輸送機是帶式輸送機的一種特殊形式，在國外應用較早。我國20世紀六、七十年代開始采用后，由于其具有運距長、運量大、壽命長等特點，且兼?zhèn)溥\煤和乘人雙重功能，在煤炭行業(yè)得到迅速推廣。但到了20世紀末期，各種軟啟動設備、液壓自動張緊裝置等先進沒備的應用，使得普通帶式輸送機更容易實現(xiàn)長距離、大運量等功能，且整體投入較低，普通帶式輸送機的優(yōu)勢逐漸呈現(xiàn)出來，鋼絲繩牽引帶式輸送機的應用越來越少。但是由于鋼絲繩牽引帶式輸送機可以乘人，部分煤礦為了解決人員下井問題，仍采用鋼絲繩牽引帶式輸送機，所以其仍具有一定的發(fā)展空間。
2、鋼絲繩牽引帶式輸送機的特殊要求
與普通帶式輸送機相比，鋼絲繩牽引帶式輸送機的特殊設計要求主要表現(xiàn)在：(1)同步性普通帶式輸送機通過驅動滾筒拖動膠帶，膠帶既作承載構件又作牽引構件。鋼絲繩牽引帶式輸送機通過驅動繩輪拖動鋼絲繩，鋼絲繩再拖動膠帶，膠帶僅用來承載物料，拖動由鋼絲繩來完成，由于2根鋼絲繩由各自的驅動系統(tǒng)驅動，所以其速度和張力必須保持一致，確保同步運行，否則就可能造成膠帶脫槽，引發(fā)重大事故。(2)多速度運行鋼絲繩牽引帶式輸送機有運煤、乘人、驗繩3種帶速，3種帶速不僅要平穩(wěn)過渡，而且要考慮長時間運行，因此對調速性能要求較高。(3)平穩(wěn)可靠性 由于鋼絲繩牽引帶式輸送機不僅運煤還要運送人員，因此必須平穩(wěn)啟動、可靠運行，負力運行時自動進入回饋制動狀態(tài)。
所以鋼絲繩牽引帶式輸送機的設計不僅要考慮軟啟動、重載啟動等性能要求，還要考慮多速’度運行、低速運轉及負力制動等特性。
3、鋼絲繩牽引帶式輸送機的設計
3.1分級拖動
分級拖動是最初的設計方案，該設計技術含量較低，特殊技術要求的實現(xiàn)方式為：(1)同步性通過在2個驅動輪之間安裝機械差速器實現(xiàn)2根牽引鋼絲繩的同步，是一種硬性連接同步。(2)多速度運行采用在主機上設置副機來實現(xiàn)，運煤時由主機拖動，運人和驗帶時由副機拖動，副機選用雙速電機，分別實現(xiàn)運人和驗帶，3種速度靠不同的減速比來實現(xiàn)。(3)平穩(wěn)可靠性主電機采用三相異步繞線式電動機，在轉子回路中串入變阻器，通過限制啟動電流和力矩，實現(xiàn)平穩(wěn)啟動；負力運行時，利用電磁制動力矩，確保運行可靠。副電機采用雙速鼠籠式電動機，由于功率較小，啟動時對電網和機器沖擊相對較小，故副電動機直接啟動。
這種設計比較落后，同步性和平穩(wěn)性都比較差，已被淘汰。
3.2直流調速
直流調速是性能較好的無級調速設計，具有安全、高效、節(jié)能等特點。特殊技術要求的實現(xiàn)方式為：(1)同步性 2根牽引鋼絲繩的同步靠電氣控制來實現(xiàn)，2驅動輪之間拆除了機械差速器，通過采集安裝在主電機側的測速發(fā)電機反饋的信號，確定2根牽引鋼絲繩的線速度，再通過PLC控制系統(tǒng)對其進行調整與控制，實現(xiàn)2根牽引鋼絲繩的同步運行。(2)多速度運行全部由主電機來實現(xiàn)，通過改變大功率直流電機的輸入電壓改變直流電機的轉速，滿足運煤、運人、驗帶所需的不同速度要求。(3)平穩(wěn)可靠性 由于直流電機具有優(yōu)良的軟啟動性能，系統(tǒng)啟動平穩(wěn)；負力運行時，自動進入電磁制動狀態(tài)，運行更加可靠。
該設計技術比較先進，同步性和平穩(wěn)性都相對較好，目前已被廣泛采用。但直流調速設計存在局限性：(1)由于直流調速系統(tǒng)中的直流電動機具有電刷和整流子，因而安裝環(huán)境受到限制，不能在有易爆氣體及塵埃多的場合使用，煤礦井下的使用受到了限制。(2)由于直流電機的單機容量一般較小，另外受換向限制，其電樞電壓通常較低，難以向大功率、高電壓設計發(fā)展。近來隨著新的礦用產品管理辦法的出臺，非防爆設備在煤礦井下將禁止使用，直流調速的不足更加明顯，鋼絲繩牽引帶式輸送機需要新的設計方案。
4、交流變頻調速技術
隨著大規(guī)模集成電路和計算機控制技術的發(fā)展，以及現(xiàn)代控制理論的應用，交流調速技術發(fā)展較為迅速，在調速性能方面逐步具備了寬的調速范圍、高的穩(wěn)速范圍、高的穩(wěn)速精度、快的動態(tài)響應以及在四象限做可逆運行等良好性能。特別是交流變頻調速技術，近幾年可靠性不斷完善，價格也不斷降低，已深受工業(yè)行業(yè)的青睞。交流變頻調速技術能否滿足鋼絲繩牽引帶式輸送機的特殊運行要求，之前并沒有成功的應用經驗。2005年首次采用交流變頻調速技術為平煤某礦設計了l部鋼絲繩牽引帶式輸送機，該設備安裝使用近1年后，各項設計參數(shù)均達到了預期設計效果。
交流變頻調速設計方案特殊技術要求的實現(xiàn)方式為：(1)同步性在減速器低速軸端安裝了軸編碼器，通過軸編碼器采樣確定2根鋼絲繩的線速度，再通過PLC控制系統(tǒng)調整電機的運行速度，從而實現(xiàn)2根鋼絲繩的同步運行。(2)多速度運行由于變頻器頻率可調，可在50%~100%額定速度范圍內調整電機以任一速度運行，能夠較好地滿足運煤、運人、驗繩等不同的帶速要求。(3)平穩(wěn)可靠性 由于變頻器的加減速時間可任意調整，故加速度可以根據(jù)需要任意設定，通過匹配“S”曲線運行，具有軟啟動功能，啟動運行平穩(wěn)；同時變頻器采用四象限設計和自動換向技術，負力運行時系統(tǒng)自動進入回饋制動狀態(tài)，使人員輸送時更加可靠。
但由于當時受多種條件制約，該設計并不十分理想，整機采用了4臺防爆交流電機(250 kW、660 V、12極、500 r/nun)，與直流調速設計時的2臺直流電機(500 kW，660 V、500 r/min)相比，多出了2套驅動系統(tǒng)，不僅增加了設計、安裝難度，也增多了控制環(huán)節(jié)，加大了日后的維護和保養(yǎng)。
交流變頻調速設計本身也存在局限性：(1)目前非防爆變頻調速裝置的設計已比較成熟，大功率、高電壓的設計也應用較多；但對用于煤礦井下的防爆變頻調速裝置來說，由于散熱問題還難以有效解決，設計功率一般較小（通常在500 kW以下），設計電壓一般較低（通常在1140V以下），大功率、高電壓設計還有待時日。(2)目前變頻調速裝置的諧波干擾問題還難以根治，對電網的污染及控制信號的干擾還不能忽視，過多變頻器的應用勢必加劇電網的污染。
5、發(fā)展與展望
隨著科學技術的不斷發(fā)展，防爆變頻器的散熱問題一定能夠獲得重大突破，交流變頻調速裝置的設計功率將越來越大、設計電壓也將越來越高，交流變頻調速在煤礦井下鋼絲繩牽引帶式輸送機的應用將趨于合理，交流變頻調速代替直流調速是煤礦井下鋼絲繩牽引帶式輸送機的發(fā)展方向。
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