刮板輸送機(jī)研究現(xiàn)狀

1、刮板輸送機(jī)研究現(xiàn)狀中國是世界第一產(chǎn)煤大國，也是煤炭消費(fèi)大國。煤炭在我國能源產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占70左右，是我國首屈一指的戰(zhàn)略性能源，煤炭行業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要基礎(chǔ)1-2。根據(jù)2002年國土資源部全國礦產(chǎn)資源儲量通報公布的數(shù)據(jù)顯示：我國煤炭基礎(chǔ)儲量3340.88億噸，資源量6860.62億噸，居世界第一； 可開采儲量達(dá)2040億噸，居世界第二。這種形勢要求我國煤炭工業(yè)維持巨大的生產(chǎn)規(guī)模，煤炭工業(yè)的出路在于機(jī)械化、自動化、智能化。因此，服務(wù)于煤炭生產(chǎn)的煤礦機(jī)械設(shè)備，成為推進(jìn)我國煤炭工業(yè)現(xiàn)代化和技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)。刮板輸送機(jī)是現(xiàn)時段煤礦機(jī)械中最關(guān)鍵的設(shè)備之一，是煤炭裝運(yùn)的第一個環(huán)節(jié)，在很大

2、程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。因此， 研究高可靠性、高智能化的刮板輸送機(jī)顯得尤其重要。刮板輸送機(jī)簡介采煤機(jī)工作面刮板輸送機(jī)是由德國人于1940 年發(fā)明的；50 年代中期，與工作面刮板機(jī)配套的液壓支架在英國研制成功后，與滾筒采煤機(jī)一起，形成采、 支、運(yùn)三機(jī)配套的綜采設(shè)備。綜采技術(shù)是長壁采煤系統(tǒng)、支護(hù)、采煤、裝載、運(yùn)輸及整體推進(jìn)等作業(yè)全部機(jī)械化的生產(chǎn)技術(shù)，國外通稱為長壁工作面全盤機(jī)械化( Full Mechanizanon of Lonswall Face) 。在近半個世紀(jì)的發(fā)展歷程中，它創(chuàng)造和保持了多項世界紀(jì)錄，是當(dāng)今世界最先進(jìn)的井下開采技術(shù)，近幾年在新技術(shù)革命影響的推動下，正發(fā)生著變

3、革性的進(jìn)步。目前全自動化無人采煤工作面的綜采技術(shù)，是美、德等國科研工作的重要內(nèi)容。綜采設(shè)備是綜采技術(shù)的核心部分，工作面刮板輸送機(jī)是關(guān)鍵的綜采設(shè)備之一。由于工作面刮板輸送機(jī)圓環(huán)鏈條和中部槽的可彎曲性，使得刮板機(jī)能適應(yīng)底板起伏變化，可整體彎曲前移，因而成為不可替代的綜采輸送設(shè)備，并發(fā)展至今。刮板輸送機(jī)作為煤礦工作面運(yùn)輸設(shè)備，不僅擔(dān)負(fù)著運(yùn)煤的作用，而且作為采煤機(jī)的運(yùn)行軌道、液壓支架的推移支點(diǎn)，還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。所以， 刮板輸送機(jī)的可靠、穩(wěn)定、 高效運(yùn)行將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。刮板輸送機(jī)的工作原理是將刮板固定在鏈條上(組成刮板鏈)，作為牽引構(gòu)件。 當(dāng)機(jī)頭傳動部啟

4、動后，帶動機(jī)頭軸上的鏈輪旋轉(zhuǎn)，使刮板鏈循環(huán)運(yùn)行帶動物料沿著溜槽移動，直至到機(jī)頭部卸載。刮板鏈繞過鏈輪作無級閉合循環(huán)運(yùn)行，完成物料的輸送。國外刮板機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀目前世界上生產(chǎn)刮板輸送機(jī)的國家主要有德國、美國、英國、澳大利亞、日本等，機(jī)型從輕型、中型到重型、超重型，裝機(jī)功率已達(dá)到3X750 kWo保護(hù)形式有彈性聯(lián)軸器、限矩型液力耦合器、雙速電機(jī)、調(diào)速型液力耦合器、軟啟動等。20世紀(jì)80年代后期以來，刮板輸送機(jī)技術(shù)發(fā)展可概括為“三大 （大運(yùn)量、大運(yùn)距、大功率）、二重（重型溜槽、重型鏈條）、一新（自動監(jiān)測新技術(shù)）”3。大運(yùn)量：目前已出現(xiàn)運(yùn)量4000 t/h以上的重型刮板輸送機(jī)。相應(yīng)的溜槽寬度從730764

5、mmt曾大至U 9801100mm以上，鏈速從1m/s左右提高到1.31.4 m/s以上, 最高鏈速已達(dá)到1.78m/s。長運(yùn)距：目前英、美、德等先進(jìn)采煤國均已有超過 300m長的采煤工作面和 刮板輸送機(jī)，最長的刮板輸送機(jī)已超過 380m。鏈條布置形式也相應(yīng)的從雙邊鏈 和單邊鏈過渡到以雙中鏈為主，已出現(xiàn)準(zhǔn) 4652mm的鏈子。國外專家研究認(rèn)為， 從設(shè)備投資、掘進(jìn)通風(fēng)、運(yùn)營成本、維修搬家等因素綜合考慮，工作面以及刮板輸送機(jī)的長度在250m左右時，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最為合理。大功率：目前實(shí)際運(yùn)行的刮板輸送機(jī)單臺電動機(jī)最大功率已超過700 kW，減速器傳動比i=1 : 40。供電電壓也從1000V左右升高

6、到2300V, 3300V, 4160V 或 5000V。長壽命與高可靠性：目前重型刮板輸送機(jī)整機(jī)過煤量已達(dá) 400600萬t （相當(dāng) 于運(yùn)行34a）,準(zhǔn)300mm以上鏈條為200300萬t （相當(dāng)于運(yùn)行12a）,鏈輪為100 150萬t （相當(dāng)于運(yùn)行1*右），減速器設(shè)計壽命約為1250015000 h,接鏈環(huán)的疲 勞壽命已達(dá)到70000次以上。國內(nèi)刮板機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)50年代SGD 11型、SGB 11型刮板輸送機(jī)在各大煤礦企業(yè)被廣泛使用， 但因不能橫向彎曲自移，需在工作面推進(jìn)后，將其拆卸搬運(yùn)至下一工作位置后再重新安裝方能使用，不但耗時長，而且搬運(yùn)勞動強(qiáng)度大；另外，還存在自身強(qiáng)度不足、功

7、率較小等問題，致使超載事故頻頻發(fā)生。隨后，SGD 11型、 SGB 11型刮板輸送機(jī)逐步被SGD 20型和SGS 30型刮板輸送機(jī)取代，工作面的生產(chǎn)能力有所提高。但該機(jī)型仍不能實(shí)現(xiàn)彎曲自移，還需人力搬運(yùn)，而且該刮板輸送機(jī)與煤壁的距離較遠(yuǎn)，需要人力攉煤。1964年我國自行設(shè)計和研制出第一臺SGW 44型圓環(huán)鏈可彎曲刮板輸送機(jī)，實(shí)現(xiàn)了工作面的連續(xù)輸煤。20世紀(jì)70年代， 隨著采煤工作面長度不斷增加，工作面產(chǎn)量亦日益提升，為普遍適應(yīng)煤礦大力發(fā)展機(jī)械化采煤的需求，煤機(jī)企業(yè)投入更大力量研究和開發(fā)新型的刮板運(yùn)輸機(jī)，先后研制出SGW 150， SGW 180、 250等產(chǎn)品。八九十年代，我國煤機(jī)行業(yè)不斷學(xué)習(xí)

8、和吸收國外（比如JOY公司）的先進(jìn)設(shè)計思想并改進(jìn)制造工藝，使得我國刮 板輸送機(jī)的技術(shù)水平大幅度提高。例如,山西煤礦機(jī)械制造有限責(zé)任公司自主研究開發(fā)的SGZ1250 /2X200S刮板輸送機(jī)，設(shè)計長度320m、輸送量3750t /h;中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公 司自主研究開發(fā)的1350系列刮板輸送機(jī)，設(shè)計長度400m,輸送量4000t /h;石家 莊煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司自主研究開發(fā)的SGZ1000 /1400型刮板輸送機(jī)，設(shè)計長度250m,輸送量2500t/h。我國自主研發(fā)的各類輕型、中型、重型及超重型刮板輸送機(jī)已經(jīng)普遍應(yīng)用于國內(nèi)井下工作面，擔(dān)負(fù)著煤炭輸送的重任，徹底改變了最初我國刮板輸送機(jī)依

9、賴進(jìn)口的被動局面3-6。刮板輸送機(jī)結(jié)構(gòu)分類目前， 煤礦用刮板輸送機(jī)的類型很多，按牽引鏈的結(jié)構(gòu)形式分為雙邊鏈、雙中鏈和單鏈3種。雙邊鏈?zhǔn)悄壳皣馐褂玫米顝V泛的結(jié)構(gòu)形式，與單鏈相比其優(yōu)點(diǎn)是預(yù)張力較低，能承受較大的張力，鏈條充滿上下溜槽兩邊的槽幫鏈道并可自行清掃鏈道積煤；缺點(diǎn)是溜槽磨損較大、兩條鏈子受力不均、在鏈輪處易跳鏈、彎曲性能差、斷鏈?zhǔn)鹿识嗟?。其特點(diǎn)是將兩條相同直徑的鏈條并列布置在溜槽中心，與雙邊鏈相比，這種結(jié)構(gòu)形式的鏈子受力均勻，彎曲性能好，使用性能也較好。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、事故少、受力均勻、運(yùn)行平穩(wěn)、摩擦阻力小、溜槽利用率高和彎曲性能好，在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞；缺點(diǎn)是預(yù)張力較大。雙邊鏈刮板

10、輸送機(jī)雙邊鏈?zhǔn)悄壳皣馐褂玫米顝V泛的結(jié)構(gòu)形式，與單鏈相比其優(yōu)點(diǎn)是預(yù)張力較低， 能承受較大的張力，鏈條充滿上下溜槽兩邊的槽幫鏈道并可自行清掃鏈道積煤；缺點(diǎn)是溜槽磨損較大、兩條鏈子受力不均、在鏈輪處易跳鏈、彎曲性能差、斷鏈?zhǔn)鹿识嗟取ｋp中鏈刮板輸送機(jī)其特點(diǎn)是將兩條相同直徑的鏈條并列布置在溜槽中心，與雙邊鏈相比，這種結(jié)構(gòu)形式的鏈子受力均勻，彎曲性能好，使用性能也較好。單鏈刮板輸送機(jī)其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、事故少、受力均勻、運(yùn)行平穩(wěn)、摩擦阻力小、溜槽利用率高和彎曲性能好，在輸送機(jī)上不易出現(xiàn)堵塞；缺點(diǎn)是預(yù)張力較大。刮板輸送機(jī)技術(shù)研究現(xiàn)狀刮板輸送機(jī)是現(xiàn)時段煤礦機(jī)械中最關(guān)鍵的設(shè)備之一，是煤炭裝運(yùn)的第一個環(huán)節(jié)， 在很

11、大程度上決定了采煤工作面的生產(chǎn)能力和效率。因此， 對刮板輸送機(jī)的研究是保證煤礦高產(chǎn)高效的重要前提。監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀趙晉嶺 7分析了刮板輸送機(jī)在高產(chǎn)高效礦井中易產(chǎn)生的故障位置和現(xiàn)象，提出了采用刮板輸送機(jī)故障在線監(jiān)測系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)故障地點(diǎn)并進(jìn)行維修的方法，避免了因維修不及時造成的生產(chǎn)損失，保證了采煤工藝的連續(xù)、安全和高效；同樣地，席慶祥8建立了以減速器軸承溫度，潤滑油油溫、油位，冷卻水流量、壓力，電機(jī)繞組溫度、軸承溫度等參數(shù)的基于PLC 的綜采刮板輸送機(jī)的在線監(jiān)測系統(tǒng)，為高產(chǎn)高效的自動化作業(yè)提供了基礎(chǔ)；于林9針對刮板輸送機(jī)斷鏈監(jiān)測問題， 設(shè)計了一款專門監(jiān)測斷鏈的刮板檢測傳感器，用于監(jiān)測上鏈和底鏈，

12、測試運(yùn)行狀態(tài)良好；朱正中10研究了刮板輸送機(jī)鏈條張力監(jiān)測的理論和方法，為實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)鏈條狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)測提供理論依據(jù)；王建國11設(shè)計了錯鏈故障監(jiān)測裝置，通過刮板機(jī)位移的同步性，監(jiān)測、計算其運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)故障的提示和報警；中國礦業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院的張麗平、李威等12人，針對刮板輸送機(jī)的傳動系統(tǒng)設(shè)計了一套專門針對刮板輸送機(jī)傳動部的監(jiān)測系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)了對傳動部的電動機(jī)、減速器各個部件的實(shí)時監(jiān)測；趙四海、周小意等13人，運(yùn)用工業(yè)組態(tài)軟件 IFIX 作為監(jiān)控實(shí)驗(yàn)平臺，結(jié)合PLC 技術(shù)，對刮板輸送機(jī)電動機(jī)溫度，減速器的高低速軸軸溫及大小油池油溫，油位進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、信號處理、傳輸、通訊和實(shí)時顯示；等等?？刂?/p>

13、技術(shù)研究現(xiàn)狀毛君14利用PID 模糊控制器，設(shè)計了一種刮板輸送機(jī)鏈條張力的自動控制系統(tǒng)，具有較好的適用性和穩(wěn)定性；高小強(qiáng)15研究了刮板輸送機(jī)生產(chǎn)過程中的負(fù)載特性，將模糊集合和PID 控制思想應(yīng)該到調(diào)速控制系統(tǒng)中，并采用回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在線調(diào)整PID 控制器的參數(shù)，確保了輸送機(jī)單位長度的載煤量，降低了能源損耗和設(shè)備磨損；陳君16設(shè)計了一個刮板輸送機(jī)鏈條動態(tài)張力控制系統(tǒng)，根據(jù)載荷檢測裝置測量的鏈條張力值來控制張緊油缸的伸縮量，實(shí)現(xiàn)了鏈條張緊力隨負(fù)載變化的自動控制功能，降低了鏈輪、鏈條的磨損程度和故障率；龔尚福17提出了一種基于滑模控制的刮板輸送機(jī)鏈條張力控制方法來改善張力控制系統(tǒng)的動態(tài)特性，仿真結(jié)果表

14、明動態(tài)特性好、魯棒性和抗干擾能力強(qiáng)；陳衛(wèi)兵 18、劉世峰19等分析了綜采工作面刮板輸送機(jī)上竄下滑的原因，各自提出了刮板輸送機(jī)上竄下滑的控制和調(diào)整方法；周書穎20研究了刮板輸送機(jī)的負(fù)載特性，在雙電機(jī)主從控制方式的基礎(chǔ)之上引入模糊控制規(guī)則，以刮板鏈運(yùn)行速度為控制對象，以單位長度載煤量為控制目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了對刮板輸送機(jī)載荷及速度的穩(wěn)定控制；等等。軟啟動技術(shù)研究現(xiàn)狀刮板輸送機(jī)在與采煤機(jī)配套工作過程中，其裝煤量隨著采煤機(jī)的采煤速度和行進(jìn)方向不斷變化，范圍從空載到滿載甚至超載，且持續(xù)時間無規(guī)律。在極不穩(wěn)定的負(fù)荷狀態(tài)下，刮板輸送機(jī)經(jīng)常發(fā)生卡鏈、斷鏈、脫齒等故障，且經(jīng)常在重載或超載下起動，另外， 大功率刮板輸送機(jī)

15、普遍采用多機(jī)驅(qū)動方式，由于機(jī)頭和機(jī)尾驅(qū)動部電動機(jī)、鏈條等結(jié)構(gòu)及參數(shù)差異，導(dǎo)致多機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中各電動機(jī)功率分配失衡，負(fù)載波動，這些都對電動機(jī)造成一定的損害，嚴(yán)重時甚至燒毀電動機(jī)。國內(nèi)外均采用軟起動方式的目的是為了減少刮板輸送機(jī)起動過程中的動張力， 并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行過程中多機(jī)負(fù)載均衡。軟啟動裝置以閥控充液式液力偶合器(TTT) 、CST、變頻器為主。TTT是通過PLC來采集偶合器內(nèi)的液體溫度、液位以及主軸轉(zhuǎn)速等信息，將所采集的信息處理后對電液控制閥組發(fā)出相應(yīng)的指令，來控制偶合器內(nèi)的充液量，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)無負(fù)載啟動與刮板輸送機(jī)平穩(wěn)軟啟動等功能21；李杰22改進(jìn)了液力耦合器的結(jié)構(gòu)，解決了其更換過程中拆卸困難的問題

16、；劉偉23針對當(dāng)前刮板輸送機(jī)存在電機(jī)功率分配不均的問題，推導(dǎo)和繪制了電機(jī)與耦合器的聯(lián)合特性曲線，為刮板輸送機(jī)驅(qū)動設(shè)備的配置和相關(guān)軟啟動產(chǎn)品的開發(fā)提供理論參考。CST是一個集減速、調(diào)速、離合、電控、冷卻、運(yùn)行監(jiān)測為一體的裝置，在啟動時，可以有效的減少對電網(wǎng)的沖擊以及消除機(jī)械沖擊24。侯旭瑋25研究了CST的氣動性能，提出了使用PID閉環(huán)控制優(yōu)化系統(tǒng)控制性能；何鴻志26采用申 級調(diào)節(jié)速度控制的方法分析了正常狀態(tài)下 CST實(shí)際運(yùn)行曲線；王亞濱27利用 AMESim仿真軟件對刮板輸送機(jī)CST轉(zhuǎn)速與壓力2級負(fù)反饋PID閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn) 行建模與仿真，直觀反映了 CST控制系統(tǒng)工作時白控制特性，為CS儂啟動

17、性能 的預(yù)測和PID電液伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計提供了理論依據(jù)；等等。變頻器是一種以通過改變電動機(jī)工作頻率來達(dá)到節(jié)能調(diào)速目的的技術(shù)，并且還具有過載、過流等保護(hù)功能，是目前最理想的軟啟動裝置，目前最大的變頻電機(jī)功率已達(dá)1200Kw。黃開林28針對煤礦刮板輸送機(jī)維護(hù)工作量大，且不可長時間在低速模式下工作等現(xiàn)狀，提出了變頻器在刮板機(jī)上的應(yīng)用技術(shù)與方案，通過對刮板輸送機(jī)電動機(jī)電流的檢測，實(shí)現(xiàn)了刮板輸送機(jī)機(jī)頭機(jī)尾動態(tài)功率平衡，降低了電動機(jī)、鏈條與刮板的損壞率；賈清華29開發(fā)了一種YJVFT1-450型礦用刮 板輸送機(jī)變頻電動機(jī)一體機(jī)，具有簡化系統(tǒng)設(shè)備、提高生產(chǎn)效率、減少生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，提高了生產(chǎn)效率；等等。液

18、壓系統(tǒng)技術(shù)研究現(xiàn)狀李金剛 30分析了并明確了綜采工作面采煤機(jī)和刮板輸送機(jī)配套時應(yīng)主要的問題，為研究綜采技術(shù)提供理論依據(jù)；趙四海31設(shè)計了一種液壓驅(qū)動刮板輸送機(jī)， 做到了對刮板輸送機(jī)不同工況的速度和整體運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測和控制，提高了刮板輸送機(jī)的自動化程度；李隆32、張庚云33等詳細(xì)介紹了刮板輸送機(jī)液壓系統(tǒng)的工作原理、結(jié)構(gòu)組成以及使用過程中的注意事項，為我們研究液壓裝置提供了參考；魏強(qiáng)34針對我國煤礦刮板輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的影響因素，從選型、安裝、 日常操作、維護(hù)管理等方面展開分析，提出了保障刮板輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定的合理建議和標(biāo)準(zhǔn)；等等。另外， 刮板機(jī)的受力和動態(tài)特性也進(jìn)行了深入的研究：Makapor.

19、M.H 博士研究了刮板輸送機(jī)驅(qū)動裝置的非線性振動特性，并提出了關(guān)于降低振動和提高驅(qū)動裝置的可靠性方面的建議35； Dolipski 研究了刮板輸送機(jī)在液力聯(lián)軸器驅(qū)動系統(tǒng)下的啟動動力學(xué)特性峋；David H.Wauge針對刮板輸送機(jī)上采用夜里耦合器和可控滑差 CST 驅(qū)動兩種啟動方式，在論文中分析了啟動、異常載荷等工況下的刮板機(jī)動態(tài)性能37。中煤張煤機(jī)公司李國平38基于多體動力學(xué)理論建立輸送機(jī)的動力學(xué)模型，對刮板輸送機(jī)滿載工況進(jìn)行了仿真分析，提出了基于系統(tǒng)級建模和動態(tài)仿真的刮板輸送機(jī)動力學(xué)設(shè)計方法；遼寧工程技術(shù)大學(xué)毛君39對刮板輸送機(jī)運(yùn)行過程中鏈條在不同工況下的動力學(xué)特征進(jìn)行了研究，并分析了不同

20、工況下動載荷的影響因素；太原理工大學(xué)劉廣鵬40利用 ADAMS 對鏈傳動系統(tǒng)進(jìn)行了仿真計算，指出了鏈條和鏈輪之間接觸力的規(guī)律；太原理工大學(xué)張志雄41研究了刮板輸送機(jī)振動特性，得出了刮板輸送機(jī)在不同工況下的固有頻率以及前6階主振型圖；中國礦業(yè)大學(xué)（北京）孟國營教授對刮板輸送機(jī)動態(tài)特性、工況監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并與中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司合作開發(fā)了13PD、14PD 型刮板輸送機(jī)監(jiān)測裝置。當(dāng)前研究的不足與本項目的提出從目前的研究現(xiàn)狀來看，盡管國內(nèi)已對刮板輸送機(jī)開展了大量的技術(shù)研發(fā)和現(xiàn)場應(yīng)用，是我國的煤炭開采工作得到了質(zhì)的飛越，但整體上而言，一些核心技術(shù)仍然掌握在美國、德國、 南非等采礦業(yè)發(fā)達(dá)

21、的國家手里。我國的刮板輸送機(jī)技術(shù)并未達(dá)到最優(yōu)，普遍存在傳動鏈復(fù)雜、重量過大、系統(tǒng)可靠性較低、智能化程度化較低等問題。例如， 其驅(qū)動模式主要是采用礦用隔爆型三相異步電動機(jī)直接啟動，借助機(jī)械軟啟動（CST、 TTT 等） 。在起動時電機(jī)的瞬間電流是額定電流的 7 倍多，即使是中壓3300V 的電壓對電網(wǎng)的沖擊也很大。這種模式的占用空間大、能效低，安全性差，在配置驅(qū)動設(shè)備時，需要大馬拉小車，屬于被淘汰模式。少數(shù)用戶開始采用異步電機(jī)變頻調(diào)速驅(qū)動模式，對比傳統(tǒng)模式，其能效水平有所提高。即使這種模式，其起動電流也要是額定電流的1.5倍以上，也會導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱嚴(yán)重，從而影響電機(jī)的使用壽命。國內(nèi)煤礦刮板機(jī)用變頻

22、驅(qū)動系統(tǒng)主要采用德國保越公司專用進(jìn)口設(shè)備，保越公司根據(jù)中國采煤機(jī)發(fā)展要求，研發(fā)了系列異步防爆變頻一體機(jī)，功率范圍覆蓋 400kW-1200kW,價格較高。國內(nèi)兗礦集團(tuán) 2011 年進(jìn)行了兩套500kW 異步變頻驅(qū)動刮板機(jī)試運(yùn)行、上海申地防爆變頻最大功率為630kW， 電壓等級為1140V、 西北駿馬電機(jī)公司在研項目為1000kW 電機(jī)變頻一體機(jī)用于刮板機(jī)驅(qū)動、撫順煤機(jī)電機(jī)公司在2011 年北京國際礦用設(shè)備展會上展出了一款400kW 電機(jī)變頻一體機(jī)。由于籠型異步電機(jī)的先天不足，該驅(qū)動模式需要一個復(fù)雜笨重的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，仍然存在效率不夠高，扭矩特性不好的缺點(diǎn)，在刮板機(jī)類負(fù)載中需要放大電機(jī)功率的需求

23、，屬于待改進(jìn)的模式?；谟来磐诫姍C(jī)驅(qū)動的刮板機(jī)系統(tǒng)，具有體積小巧緊湊，啟動功率大，扭矩特性好、容易實(shí)現(xiàn)大功率化的特點(diǎn)。特別是通過永磁同步電機(jī)的合理設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)低速直連模式，極大地化簡變頻驅(qū)動的變速機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)小巧、高效、高性能、高可靠性的驅(qū)動系統(tǒng)。在智能化控制技術(shù)、礦山物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，突破高可靠智能型刮板輸送機(jī)關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)新一代應(yīng)用裝備具有重要的意義。新一代永磁同步變頻驅(qū)動刮板機(jī)系統(tǒng)在國內(nèi)外還處于起步階段，目前小功率系統(tǒng)的開發(fā)取得了一定進(jìn)展。北京百正創(chuàng)源科技有限公司于2015 年相繼開發(fā)了400800kW 隔爆變頻直驅(qū)永磁驅(qū)動系統(tǒng)、1000kW/1500rpm 刮板輸送機(jī)用永磁驅(qū)動系統(tǒng)

24、，并正在開發(fā)1000kW 半直驅(qū)集成永磁電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。智能高效永磁刮板機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是一種高效率、高度集成的智能化的應(yīng)用于刮板輸送機(jī)驅(qū)動的新一代產(chǎn)品，其相關(guān)技術(shù)以其優(yōu)良的力能特性和高可靠性、高效率已經(jīng)在其他領(lǐng)域得到了印證。在煤礦采掘運(yùn)領(lǐng)域也已經(jīng)開始應(yīng)用，并在2015年末500kW以上永磁同步驅(qū)動系統(tǒng)已經(jīng)開始在招投標(biāo)中大量出現(xiàn)。隨著低能耗、高可靠性要求的提高，煤礦高效智能輸送系統(tǒng)已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)技術(shù)方向，必將帶來相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)的大量需求和飛躍發(fā)展。開發(fā)高可靠性高效率的智能高效永磁刮板機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)是十分必要和緊迫的。4 參考文獻(xiàn)高云飛, 靳建順. 煤礦用刮板輸送機(jī)質(zhì)量狀況分析J. 山西煤炭, 2000, 2

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