大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)線中的應用
1 大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)簡介 近幾年,大傾角曲線膠帶機在國內(nèi)煤礦企業(yè)多有應用,但多為上運曲線膠帶機,而水泥企業(yè)使用大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)尚屬首例。
北川中聯(lián)4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線的礦山石灰石皮帶機入料端在1100米高處,而輸送機終點是廠區(qū)石灰石緩沖倉,標高為808.5米,運料膠帶機沿線為農(nóng)田、樹林、山丘等,并多次跨越公路。系統(tǒng)中膠帶機帶寬是1000mm,長度水平投影為700.3米,輸送能力為900噸/小時,輸送的石灰石粒度≤75mm,帶速3.3米/秒,膠帶強度是ST3150(GB/T9770-2001)。
該系統(tǒng)使用以來,很好的解決了石灰石平穩(wěn)輸送及預防下滑的問題,同時系統(tǒng)滿足連續(xù)
運行和間斷運行兩種方式。該系統(tǒng)滿足正常生產(chǎn)需平均每日連續(xù)運行時間約14h。該膠帶機采用反饋發(fā)電制動,反饋發(fā)電功率約為600kw,并能安全輸送到水泥生產(chǎn)線10KV高壓母排上,實現(xiàn)了很好的節(jié)能效果。
2 大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其液粘軟起動裝置工作原理 2.1 大傾角下運曲線膠帶機的基本結(jié)構(gòu)
大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)的本體部件包括輸送帶、托輥組、滾筒組和軸承座、驅(qū)動裝置、張緊裝置、輸送帶清掃裝置、頭部漏斗、導料槽、液壓盤式制動器等。其中驅(qū)動裝置包括10KV
高壓電機(功率為800KW)、減速機、聯(lián)軸器、液粘軟起動裝置、驅(qū)動裝置底座等,如圖1所示。
關(guān)于大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)中的膠帶機部分,如今已普遍運用在建材、煤炭、鋼鐵等各行業(yè),這里不再贅述。我們使用的大傾角曲線膠帶機系統(tǒng)中,液粘軟起動裝置選用了山東科技大學研發(fā)的產(chǎn)品,下面就系統(tǒng)中液粘軟起動裝置工作原理及其優(yōu)良性能,闡述一二。
2.2 液粘軟起動裝置的工作原理 液粘技術(shù)是國際上新近發(fā)展的新技術(shù),液體粘性傳動是利用液體的粘性或油膜剪切作
用來傳遞動力的,簡稱液粘傳動(也稱油膜切剪傳動)。它是繼液壓、液力之后第三種以液體
為工作介質(zhì)的傳動技術(shù),在基本概念和工作原理上與前兩者都有著本質(zhì)上的不同,并且在傳 動性能上具有多方面優(yōu)良的工作性能,主要特點表現(xiàn)在:
?。?)在傳動性能上,液體粘性傳動可無級調(diào)節(jié)所傳遞的轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)速,并且調(diào)速的范圍大,靈敏度高;傳動性能不受主動軸旋轉(zhuǎn)方向的影響;可以實現(xiàn)無轉(zhuǎn)速差的同步傳動,理論上傳動效率可達100%。
?。?)在傳熱性能上,液體粘性傳動中相對運動的傳動件之間存在一層完整的油膜,沒有相互間的直接接觸與摩擦;功率損耗發(fā)生在油膜里,所產(chǎn)生的熱量使油膜發(fā)熱,通過油液強迫流動,實現(xiàn)了直接冷卻。
(3)液體粘性傳動的控制性能,屬于機液復合系統(tǒng),易于實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的遙控和自動控制性能;采用閉環(huán)控制時,轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性高。
(4)使用性能上,噪聲小,易于維護且費用低;由于油膜的存在,特征傳動件無磨損或磨損很小,可以在有轉(zhuǎn)速差的狀態(tài)下長期工作,加之冷卻散熱條件好,使用壽命較長。
2.3 系統(tǒng)中液粘軟起動裝置的性能 該系統(tǒng)中的液粘軟起動裝置是由山東科技大學在液粘技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)研制的一種新型
機電液流體可控軟起動裝置,它適用于礦山機械的起動、調(diào)速、停車、制動等工況,特別適用于大傾角下運曲線膠帶機的可控軟起動及正常運行中的多電機功率平衡和可控制動。該裝置是利用
液體的粘性即油膜剪切力來傳遞轉(zhuǎn)矩的,其控制系統(tǒng)與系統(tǒng)PLC控制聯(lián)鎖,以便系統(tǒng)實現(xiàn)加減速度可控、各驅(qū)動裝置之間的功率平衡。
針對北川中聯(lián)4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線的礦山石灰石皮帶機,從入料端至輸送機終點,整個落差為291.5米,運料膠帶機沿線為農(nóng)田、樹林、山丘等,并多次跨越公路,整個皮帶機高低起伏,其運行狀況極為復雜。為了使該石灰石皮帶機正常、平穩(wěn)且安全運行,系統(tǒng)中使用了高性能的液粘軟起動裝置。液粘軟起動裝置的優(yōu)良性能如下:
?。?)機液電閉環(huán)控制,可實現(xiàn)平穩(wěn)制動:采用機—液電—閉環(huán)控制,即由電控系統(tǒng)自動檢測膠帶機的減速度,并給出相應的電流信號,經(jīng)電液比例閥后輸出液壓信號作用于制動器的活塞上,通過膜厚來控制制動扭矩,從而在不同載荷下實現(xiàn)勻減速度的平穩(wěn)制動;
?。?)制動油液強迫流動,可實現(xiàn)可靠散熱:該裝置中的制動油液,能夠在一定流量下強迫流動,可將循環(huán)油液將制動產(chǎn)生的熱量及時帶走,經(jīng)冷卻后重復使用,這樣可以確保液粘制動器殼體表面的溫度≤120℃,從而滿足其長時間連續(xù)運行;
(3)機液配合,可自動實現(xiàn)事故停電制動:事故停電時,系統(tǒng)中的油泵和電控系統(tǒng)將失去作用。然而液粘制動器內(nèi)設置有碟簧,一旦活塞上控制油壓降為零,蝶簧便會自動將摩擦片壓合,并保持預定的壓合力使主機可靠制動。
該液粘軟起動裝置的優(yōu)良性能,使整個系統(tǒng)運行平穩(wěn),運行以來沒有出現(xiàn)一次打滑、斷 帶、飛車等事故。 3 大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)的保護及可靠性
大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)除使用了技術(shù)先進、性能安全可靠的液粘軟起動裝置外,同時與液粘軟起動裝置一起,還采用了如下檢測、保護及其他功能,使系統(tǒng)更加安全可靠:
(1)膠帶打滑檢測; (2)機頭卸料處堆料保護; (3)膠帶縱向撕裂保護; (4)膠帶沿線二級跑偏保護(能識別沿線跑偏的具體位置,分報警和停機兩級保護);
(5)膠帶沿線拉繩急停保護(能識別沿線拉繩急停開關(guān)的具體位置); (6)電機三相繞組溫度、軸承檢測及溫度保護; (7)傳動滾筒兩端軸承溫度監(jiān)測;
(8)具有帶式輸送機運行、停機時間,故障類型和時間的顯示、儲存、查詢功能; (9)具有帶式輸送機電機電流的檢測、圖形顯示、數(shù)據(jù)儲存、查詢功能;
(10)具有膠帶運行速度的檢測,超速制動功能。 4系統(tǒng)的反饋發(fā)電性能
大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng)滿足了4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線石灰石的正常供應,其平均每日連續(xù)運行時間約為14h。每日幾千噸的石灰石,從近300米的高處源源不斷的運送下來,大量的勢能浪費掉確實可惜,為此,我們通過高壓電機制動發(fā)電的功能,通過高壓電機的驅(qū)動電纜,將電機發(fā)出的電能發(fā)送至10KV高壓母排。通過高壓柜上計量表的數(shù)據(jù),可統(tǒng)計出每天通過膠帶機反饋發(fā)電量約為7100kwh,如此計算,年發(fā)電量約為2591500kwh。按0.65元/kwh計,每年僅節(jié)約電費一項就高達168萬元。該系統(tǒng)雖然前期一次性投資較高,但生產(chǎn)過程中很好的實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的,為石灰石的生產(chǎn)降低了大量成本。
5 結(jié)束語
大傾角下運曲線膠帶機系統(tǒng),操作簡便,維護費用較低,在北川中聯(lián)水泥有限公司4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線投產(chǎn)使用至今,設備運行平穩(wěn)可靠,節(jié)能效果顯著,值得在礦山石灰石落差較大的水泥生產(chǎn)線上推廣使用。
參考文獻: [1] 劉樺,王農(nóng)。液粘技術(shù)在煤礦機械中的應用研究 [J]。 中國煤炭,2001,27(6) [2]
魏宸官,趙家象。液體粘性傳動技術(shù)[M]。國防工業(yè)出版社,1996。
編輯:王中倩
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com