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国内外带式输送机技术的差距
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一、大型带式输送机的关键核心技术上的差距
1.带式输送机动态分析与监测技术
长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测,它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机并制订计算方法和设计规范,设计中对输送带使用了很高的安全系统,与实际情况相差很远。实际上输送带是粘弹性体,长距离带式输送机其输送带对驱动装置的起、制动力的动态响应是一个非常复杂的过程,而不能简单地用刚体力学来解释和计算。国外已开发了带式输送机动态设计方法和应用软件,在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测,降低输送带的安全系统,大大延长使用寿命,确保了输送机运行的可靠性,从而使大型带式输送机的设计达到了最高水平,并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。
2.可靠的可控软起动技术与功率均衡技术
长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动,必须采用软起动方式来降低输送机制动张力,特别是多电机驱动时。为了减少对电网的冲击,软起动时应有分时慢速起动;解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象,减少对元部件的冲击。由于制造误差及电机特性误差,各驱动点的功率会出现不均衡,一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故,因此,各电机之间的功率平衡应加以控制,并提高平衡精度。国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡,解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。此外,长距离大功率带式输送机除了要求一个运煤带速外,还需要一个验带的带速,调速型液力偶合器虽然实现软启动与功率平衡,但还需研制适合长距离的无级液力调速装置。当电机功率>50 kw时, 可控启动传输-cst(用于大惯性负载平滑启动的多级减速齿轮装置,多用于煤矿和矿山中带式输送机的驱动)显示出优越性。由于可控软起动是将行星齿轮减速器的内齿圈与湿式磨擦离合器组合而成(即粘性传动)。通过比例阀及控制系统来实现软起动与功率平衡,其调节精度可达98% 以上。但价格昂贵,急需国产化。
二、技术性能上差距
我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要,尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。
1.装机功率
我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4×250 kw,国外产品可达4×970 kw,国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%~40%,固定带式输送机的装机功率相差更大。
2.运输能力
我国带式输送机最大运量为3000t/h,国外已达5500t/h。
3.最大输送带宽度
我国带式输送机为1400mm,国外最大为1830mm。
4.带速
由于受托辊转速的限制,我国带式输送机带速为4m/s,国外为5m/s以上。
5.高效储带与张紧装置
我国采用封闭式储带结构和绞车拉紧为主,张紧小车易脱轨,输送带易跑偏,输送带伸缩时,托辊小车不自移,需人工推移,检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备,托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏,不会出现脱轨现象。
6.输送机品种
机型品种少,功能单一,使用范围受限,不能充分发挥其效能,如拓展运人、运料或双向运输等功能,做到一机多用;另外,我国煤矿的地质条件差异很大,在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求,如弯曲、大倾角(> 25°)直至垂直提升等,应开发特殊型专用机种带式输送机。
三、可靠性、寿命上的差距
1.输送带抗拉强度
我国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500 n/mm,国外为3150 n/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000 n/mm,国外为7000 n/mm。
2.输送带接头强度
我国输送带接头强度为母带的50%~65%,国外达母带的70%~75%。
3.托辊寿命
我国现有的托辊技术与国外比较,寿命短、速度低、阻力大外国的比我们的寿命多30%-40%
4.输送机减速器寿命
我国输送机减速器寿命3万h,国外减速器寿命7万h。
四、控制系统上差距
1.驱动方式
我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器,国外传动方式多样,如boss系统、cst可控传动系统等,控制精度较高。
2.监控装置
国外输送机已采用高档可编程序控制器plc,开发了先进的程序软伯与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程。虽然能与可控启支装置配合使用,达到可控启动、带速同步、功率平衡等功能,但没有自动临近装置,没有故障诊断与查询等。
3.输送机保护装置
国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外,近年又开发了很多新型监测装置:传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统;烟雾报警及自动消防灭火装置;纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统;防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、溜煤眼满仓保护,防跑偏、超温洒水,烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。(图/文www.changrong-jx.com)

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