固定胶带机整芯胶带替代钢丝绳芯胶带技术应用及驱动系统变频技术 .doc

东滩煤矿东翼胶带机胶带结构及电控系统技术研究与应用 验 收 材 料 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿 2007年7月目 录 一、工作报告 2 二、技术研究报告 7 三、工业性试验报告 23 四、效益分析报告 28 五、阻燃性能检验报告 32  东滩煤矿东翼胶带机胶带结构及电控系统技术研究与应用 工作报告 兖州煤业股份有限公司东滩煤矿 2007年7月 工 作 报 告 一、任务来源 东滩煤矿东翼胶带机是由兖州煤机厂设计制造，于1999 年安装投入使用，设计带速为3.15m/s，带宽为1200mm，运输能力为1600t/h，水平巷道运输，设计运输长度为3400m，根据东滩煤矿生产接续需要，现实际安装长度为2100m。胶带机驱动布置方式为机头三驱动滚筒（配置四个驱动单元），机尾单驱动滚筒（配置一个驱动单元）。驱动单元配置型式为“电机+限矩型液力偶合器+减速器+驱动滚筒”。拉紧装置采用中国矿大液压油缸拉紧方式。胶带采用国产强力钢丝绳芯胶带，胶带强度为2000N/mm。由于国产钢丝绳芯胶带耐磨性和防纵撕能力差等问题，给胶带机的安全运行带来了隐患，增加了现场的维护工作量。钢丝绳芯胶带的缺点具体表现在： 1、耐磨性差：带宽为1m的钢丝绳芯胶带过煤量在570～1000万吨，累计使用时间平均约为20个月，最短仅为11个月；带宽为1.2m的钢丝绳芯胶带过煤量在750～1200万吨，累计使用时间平均为15个月，最短仅为12个月。钢丝绳芯胶带使用到后期，胶带表面大部分磨至钢丝绳芯（磨损后的胶带厚度为15mm），由于煤泥水进入暴露的钢丝绳内，加快了钢丝绳的锈蚀，经常出现钢丝绳断丝、断股和抽丝现象，严重影响胶带机的安全运行，大大降低了胶带使用寿命。 2、防撕裂能力差：钢丝绳芯胶带内部的防撕裂纬向层仅为一层纺纶编织层（约为2mm厚），一旦被尖锐物体戳穿，胶带极易被划裂开，防撕裂能力非常差。 3、滚筒、托辊的磨损大：钢丝绳芯胶带使用到后期，因胶带部分面积磨出钢丝绳，增加了滚筒和托辊的磨损，特别对包胶滚筒磨损更为严重。 4、胶带接头断裂后无应急处理措施：由于钢丝绳芯胶带接头只能采取电加热硫化方法，硫化时间长（一般为8小时），一旦发生胶带接头损害或断带事故，现场无法采取临时的接头应急措施，影响生产时间长。 东翼胶带机是我矿的原煤运输的咽喉，原使用的钢绳芯胶带大部分已进入后期使用阶段，部分胶带面临即将更换的状态，对在用钢丝绳芯胶带重新选型已是我矿生产的当务之急。 另外该胶带机电控部分采用三菱PLC控制程序，安装在原法国K5S控制柜内，电机主开关采用天津贝克公司KE1004开关。该控制系统无法解决多机驱动过程中的功率平衡问题及长距离带式输送机平缓启动的问题。 二、项目实施期间主要研究的问题 1、研究固定带式输送机上整芯胶带替代钢丝绳芯胶带的应用，解决国产钢丝绳芯胶带耐磨性和防纵撕能力差的问题。 2、研究整芯胶带接头硫化技术，提高整芯胶带接头强度和使用寿命。 3、研究变频器在井下胶带机上的应用，解决多电机驱动的功率平衡。 4、研究西门子S7系列PLC程序控制系统在胶带机控制系统中的应用。 5、研究胶带机快速液压自动拉紧装置的应用。 三、实施过程 该技改项目主要有四方共同完成，上海芬纳输送带有限公司负责整芯胶带替代钢丝绳芯胶带的研究，唐山开诚电气有限公司负责驱动系统的变频技术改造研究，中国矿业大学可靠性研究所负责液压自动拉紧装置的设计研究，东滩煤矿负责技术改造方案设计及以上三家公司提供材料、设备的集成、安装、调试工作。 2005年9月10日东滩煤矿东翼胶带机胶带结构及电控系统技术研究与应用项目正式立项实施，2005年10月，就上海芬纳整芯胶带替代钢丝绳芯胶带的应用，东滩煤矿对淮北矿务局、徐州矿务局的整芯胶带使用情况进行了调研，2005年11月东滩煤矿同上海芬纳输送带有限公司进行了技术交流，对固定带式输送机整芯胶带替代钢丝绳芯胶带进行了方案论证，并签订了技术合作合同， 2005年12月东滩煤矿同上海芬纳输送带有限公司签订了抗静电阻燃整芯胶带订购合同。2006年6月同中国矿业大学可靠性研究所完成了液压自动张紧装置的方案设计及设备选型工作，同时签订了技术合作协议。2006年11月同唐山开诚电气有限公司完成了胶带机驱动部变频技术改造方案设计，2006年12月—2007年2月10日编制胶带机PLC控制程序。 2006年1月—2006年12月为项目实施前的准备阶段，课题组完成了东皮上托辊架的改造、整芯胶带硫化设备的选型购置、液压拉紧装置基础施工、井下变频器硐室施工，更换整芯胶带巷道施工、整芯胶带接头硫化工艺研究应用等工作。 2007年2月18日—22日为项目的实施时间，东滩煤矿利用5天时间将东翼主皮带机在用的4200米钢丝绳芯胶带（1.2米宽）全部更换为上海芬纳整芯