中煤集團(tuán)某煤礦-刮板機(jī)（該智能化工作面為2019年國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目）

 

存在問(wèn)題

1.煤礦的刮板輸送機(jī)、膠帶輸送機(jī)、提升機(jī)都是企業(yè)的咽喉設(shè)備，設(shè)計(jì)裕度較大，存在能力浪費(fèi)的問(wèn)題；
2.該煤礦大型機(jī)械裝備的傳動(dòng)系統(tǒng)由感應(yīng)電機(jī)+機(jī)械變速方法實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)行，傳動(dòng)環(huán)節(jié)較多、傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)、傳動(dòng)效率低、日常維護(hù)成本高；
3.電氣傳動(dòng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)變速，但是無(wú)法解決系統(tǒng)傳動(dòng)效率低的問(wèn)題；
4.耦合器、減速器、聯(lián)軸器等設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜、故障率高、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高，設(shè)備生產(chǎn)周期長(zhǎng)，加工成本大。

 

實(shí)施方案

      該煤礦為年產(chǎn)600萬(wàn)噸/年煉焦配煤的特大型礦井，運(yùn)輸系統(tǒng)采用智能化永磁變頻調(diào)速一體機(jī)系統(tǒng)后，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)井下運(yùn)輸設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行記錄，更迅速、有效地處理和解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種故障，實(shí)現(xiàn)礦井的安全、高效、自動(dòng)化運(yùn)行；系統(tǒng)采用順煤流啟動(dòng)方式，減少了帶式輸送機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。系統(tǒng)基于Web、大數(shù)據(jù)、傳感器技術(shù)、故障診斷和互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸設(shè)備的遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)、故障報(bào)警、故障分析等。

工作面配置：前、后部刮板機(jī)2×1000kW，轉(zhuǎn)載機(jī)700kW

 

應(yīng)用效果

      該項(xiàng)目投入使用后，實(shí)現(xiàn)了工作面刮板輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)的智能化控制、大扭矩啟動(dòng)、定速帶載、調(diào)速運(yùn)行等功能，綜合節(jié)電率可達(dá)到25%以上。

 

 

陜西能源某煤礦-主膠帶運(yùn)輸機(jī)

 

存在問(wèn)題

1.膠帶機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了最大負(fù)荷時(shí)的工況，設(shè)備富裕度大，正常運(yùn)行時(shí)一般低于額定負(fù)荷下運(yùn)行，造成設(shè)備功率利用率低、電能損耗大；

2.由原運(yùn)輸機(jī)采用高速電機(jī)、軟啟動(dòng)裝置、減速機(jī)的方式，效率低，多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)速度同步、功率平衡效果不好，易出現(xiàn)皮帶打滑現(xiàn)象；

3.耦合器、減速器、聯(lián)軸器等設(shè)計(jì)，傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜、故障率高、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高，設(shè)備生產(chǎn)周期長(zhǎng)，加工成本大。

 

實(shí)施方案

      該煤礦為年產(chǎn)600萬(wàn)噸/年的特大型礦井，運(yùn)輸系統(tǒng)采用智能化永磁變頻調(diào)速系統(tǒng)。主膠帶運(yùn)輸機(jī)配置：TBVF-900/40YC(10000)型礦用隔爆型三相永磁同步變頻電動(dòng)機(jī)4臺(tái)，電機(jī)10kV 900kW，配置高壓變頻器，實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的高效運(yùn)行，解決了膠帶機(jī)壓煤情況的發(fā)生。

 

應(yīng)用效果

      該項(xiàng)目投入使用后，實(shí)現(xiàn)了膠帶機(jī)的智能化控制、低速大扭矩啟動(dòng)、定速帶載、調(diào)速運(yùn)行等功能，膠帶機(jī)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷大小調(diào)整輸出功率，綜合節(jié)電率達(dá)30%以上。

 

 

鄭煤（集團(tuán)）新鄭煤電公司某煤礦副井-提升機(jī)

 

存在問(wèn)題

1、機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，原提升機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)大部分由直流電機(jī)帶減速機(jī)運(yùn)行，在提升機(jī)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)械沖擊力大，影響整套提升系統(tǒng)壽命；

2、原提升機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由減速機(jī)最終輸出，減速機(jī)及其潤(rùn)滑系統(tǒng)，易出現(xiàn)故障，日常維護(hù)投入人員和成本較高；

3、控制精確度低，停車抱閘震動(dòng)。

 

實(shí)施方案

本項(xiàng)目為新建項(xiàng)目，配套永磁電機(jī)參數(shù)具體如下：

 

 

 

      該礦井大功率永磁提升機(jī)采用大功率永磁同步電機(jī)。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)提升機(jī)功率大，轉(zhuǎn)速低，輸出扭矩大，使用永磁直驅(qū)電機(jī)體積大等情況，該項(xiàng)目使用永磁半直驅(qū)電機(jī)，即永磁電機(jī)自帶行星減速器來(lái)滿足現(xiàn)場(chǎng)的轉(zhuǎn)速需要。此永磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)配套了專用高壓變頻器，整體運(yùn)行穩(wěn)定，優(yōu)勢(shì)明顯。

 

應(yīng)用效果

      本項(xiàng)目使用的大功率永磁電機(jī)具有體積小，占地少、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。實(shí)現(xiàn)了電機(jī)直連提升機(jī)卷筒，減少了減速機(jī)，省略了稀油站等設(shè)備，使故障點(diǎn)降低。該永磁電機(jī)采用變頻軟啟動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能的同時(shí)，啟動(dòng)機(jī)械沖擊力更小，有效延長(zhǎng)設(shè)備了使用壽命。且永磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比原驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率更高，功率因素更高，改變了電網(wǎng)的質(zhì)量。

 

 

某金礦－磨機(jī)

 

存在問(wèn)題

1、原磨機(jī)傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，易出現(xiàn)震動(dòng)、軸承發(fā)熱等現(xiàn)象；

2、原傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)帶有減速機(jī)，占地面積大；

3、原異步傳動(dòng)系統(tǒng)，整體驅(qū)動(dòng)效率低；

4、異步電機(jī)存在轉(zhuǎn)差率，力矩波動(dòng)大，高能耗。

 

實(shí)施方案

本項(xiàng)目為舊改新項(xiàng)目，配套永磁電機(jī)參數(shù)如下表：

 

 

 

      本項(xiàng)目為某金礦冶煉公司磨機(jī)使用，原驅(qū)動(dòng)方式為異步電機(jī)+減速器配套使用，改造后將原減速機(jī)構(gòu)拆除，地基基礎(chǔ)存在少量改造，基礎(chǔ)改造后，由連接設(shè)備直連負(fù)載。新驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集合了高壓低速大扭矩永磁直驅(qū)電機(jī)的高效能和無(wú)感矢量變頻器精準(zhǔn)控制，由智能控制器實(shí)時(shí)顯示永磁電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，即電機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行、三相繞組溫度、前后軸承溫度，實(shí)時(shí)對(duì)永磁電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，完成對(duì)整套永磁驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的智能監(jiān)控。

 

應(yīng)用效果

      本次改造規(guī)避了減速機(jī)檢修維護(hù)繁瑣，減少中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，降低設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，且具有噪音低、改善現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn)；永磁同步電機(jī)效率達(dá)到一級(jí)能耗標(biāo)準(zhǔn)，綜合節(jié)電率達(dá)22%左右。

 

應(yīng)用照片