双滚筒传动带式输送机的电动机功率平衡

带式输送机作业规程一、带式输送机的组成1 机头部机头部包括传动装置和卸载臂。

传动装置由电动机、液力联轴器、减速器、主副传动滚筒、联动齿轮和传动架组成。

可伸缩带式输送机采用双滚筒传动，主要是为了增加胶带在传动滚筒上的周围包角，从而提高牵引力。

采用双滚筒传动时，可以单电机驱动。

当用一台电机驱动时，需要机头架另一侧主、副滚筒轴上安装一对大小相同，齿数相等的联动齿轮，当电动机启动后，通过液力联轴器，减速器和联动齿轮同时传动主副滚筒，驱动输送带运行；若用两台电机分别驱动主、副滚筒，一般都加联动齿轮。

在机头部的前端，为了卸载方便，伸出一个装有卸栽滚筒的卸栽臂，承装货载的上股输送带绕过卸载滚筒，卸载换向后再绕经滚筒向机尾方向运行。

为了消除卸载后粘在输送带表面上的煤粉，避免被带到传动滚筒上去而造成打滑、跑偏等现象，在卸载滚筒下边设有胶带清扫器。

卸载滚筒筒壳两端带有锥度，以防止输送带跑偏。

2 贮带装置贮带装置是用来把可伸缩带式输送机伸长或缩短时所需的一定长度的多余输送带，暂时贮存起来，以满足采煤工作面前进或后退的需要。

其工作原理：贮带仓安装在机头部的后面，运行的输送带在机头部卸载换向后经过传动滚筒便进入贮存仓，胶带分别绕过张紧车上的两个滚筒和前端固定架上的两个滚筒，折返4次后向机尾方向运行。

需要缩短带式输送机时，输送带张紧车在拉紧小车的牵引下向后移动，机尾前移，输送带就重叠四层，贮存到贮带仓中。

若需伸长带式输送机时，拉紧绞车松绳，机尾后移，贮带仓中的胶带放出，输送带张紧车前移。

根据缩短或伸长的距离，相应地拆除或增加中间架。

伸、缩作业完成后，拉紧绞车仍以适当的拉力把胶带拉紧，使带式输送机正常运转。

3 拉紧绞车拉紧绞车的作用：1）拉紧输送带，给输送带一定的张紧力，使输送带与滚筒之间产生必要的摩擦力，保证带式输送机正常传动和运行。

2）限制输送带在托辊之间的垂度，以保证带式输送机的正常工作。

3）当缩短带式输送机时，把多余的输送带拉入贮带仓时中贮存起来。

谈对赵家梁煤矿主斜井胶带输送机设计的认识赵家梁五二矿董保民参照西安设计院对恒源煤电公司赵家梁煤矿主斜井胶带输送机、西翼大巷胶带输送机的设计，技术参数。

本人有不成熟的浅认识，供公司领导、专家及设计院的老师、机电专家批评指正。

本文技术数据与计算公式由设计说明书提供。

一、西安设计院提供的技术数据：主斜井胶带输送机：带宽1000mm ；带速 3.15m/s电动机功率450KW ；长度L h=1419.627m；主斜井井筒倾角13°28′24″，斜长124m；水平长度1295.627m; 峰值运量750t，采用10KV电动机全压+液粘软启动方式，单电机单滚筒驱动。

求带速公式υ=Q/3.6SKρ式中：υ：带速m/s 米/秒Q：输送机最大峰值运量，Q取750t/hS:输送带上物料的最大截面积（按动堆角θ=200计）S=0.1127m2ρ:物料堆积松散密度取900Kｇ／ｍ３．Ｋ：输送机随角度倾斜折减系数取０.９１.将各数据代人公式计算得出υ＝２.２６ｍ／ｓ即可满足７５０ｔ／ｈ要求。

设计院把带速按υ＝3.15ｍ/s取值，（以上数据以设计院数据为准），二、个人不成熟的浅认识：（1）带速取值偏高，按υ＝2.5m/s取值比较合适，（2）应采用双电机双滚筒驱动提高输送机的重载启动能力，（3）应采用变频软启动提高软启动性能，可节约电能。

三、提出个人认识的理论根据：（１）胶带输送机输送能力计算：a、胶带输送机的输送能力υ＝2.5m/s-(计算数据)2.26m/s＝0.24m/s带速为2.5m/s运量:Ｑ＝750＋0.24m/s×3600×0.1127m3×900kg／m３×0.91＝750＋79＝829ｔ即;主斜井胶带输送机带速为2.5m/s的运量为829t/hb、采煤机的生产能力采煤机生产能力Q=60HBVqρ式中：Q：采煤机每小时的生产能力。

H：平均采高。

B: 滚筒有效截深。

变频器在输送带中应用摘要：随着现代国内外变频调速技术的不断成熟和提高，变频器在我国矿山机电设备中得到越来越广泛的应用。

某矿一区主运输送带输送原采用工频拖动，液力偶合器传动，存在传动效率低、启动电流冲击及机械冲击大等问题，造成了系统运行不经济；输送带和液力偶合器磨损严重，维修及维护成本高；由于是多电机驱动，很难做到多电机驱动功率平衡。

因此对输送带运输机采用变频控制，控制系统本身良好的控制性能和完善的保护环节，能有效避免事故的发生和延长输送带电机的使用寿命。

本文简要介绍了某矿一区主运输送带输送机的变频控制改造及使用情况。

关键词：变频器输送带电机软启动节能引言：某矿一区主运输送带担负着全矿的煤炭运输任务，运输量大，运行时间长，输送带的安全运行直接影响矿井生产任务能否顺利完成。

该输送带原传动方式为液力偶合器配合减速机，启动电流大，启动时对机械部分磨损严重甚至损坏，且输送带加速时间短，容易引起输送带张力变化，影响输送带寿命，由于是两台电机驱动，很难做到两台电机驱动功率平衡。

对该输送带进行了技术改造。

改用变频控制。

通过运行使用，运行安全稳定可靠，产生了较好的经济效益。

1.原控制方式及使用情况某矿一区主运输送带带宽b=1400mm，带速v＝3.2ｍ/ｓ；设计运输能力:1000t/h；配用电机型号YB2355m2-4，功率：2×250kw,电压1140v；巷道为平巷；输送带长度2500ｍ。

通过液力偶合器偶合减速机来驱动主副滚筒，然后通过滚筒与输送带间的摩擦力来带动输送带运行。

初期投入虽然不高，但维护费用较大。

另外输送带磨损严重，造成很大的安全隐患。

1.1变频器的原理变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。

第五章井下运输第一节煤炭运输方式及设备一、煤炭运输方式1、井下煤炭运输方式选择本矿井生产能力大，井下生产集中，适宜采用连续运输方式输送煤炭。

带式输送机是煤矿理想的高效连续运输设备，其特点：①具有输送距离长、运量大、连续输送的优点, 能充分发挥综采设备的效能，有利于持续、稳定地实现矿井的高产高效；②运行可靠,易于实现自动化和集中化控制, 易于实现集中管理，简化生产环节，提高生产效率和保证安全；③运输环节少，占用人员少，主辅运输互不干扰；④能适应煤层巷道的起伏变化。

⑤尤其对高产高效矿井,带式输送机已成为煤炭开采机电一体化技术与装备的关键设备。

目前国内大型现代化矿井的大巷煤炭运输上均采用带式输送机运输方式，实践证明是完全可靠的、可行的。

根据本矿的条件，大巷、顺槽煤炭运输均采用带式输送机运输方式。

2、煤炭运输系统根据矿井生产能力及开拓方式、采区布置等特点，矿井移交时井下煤流输送系统如下：22S1采区：22S101工作面通过刮板输送机→22S101顺槽带式输送机→2-2上煤北翼胶带输送机→2-2上煤煤仓→主斜井→地面生产系统。

22Z1采区：22Z101工作面通过刮板输送机→22Z101顺槽带式输送机→2-2中煤东翼胶带输送机→2-2中煤煤仓→主斜井→地面生产系统。

二、井下煤炭运输设备选型2-2上煤北翼和2-2中煤东翼大巷带式输送机的选型本着主要运输环节的能力满足矿井生产规模的需要，结合井下工作面生产能力、大巷条件、煤仓的缓冲能力、煤流系统的前后能力协调、主运输设备的配套情况，经过方案比选计算，2-2上煤北翼和2-2中煤东翼大巷带式输送机的主要参数确定过程如下。

1、2-2上煤北翼大巷带式输送机①设计依据：带式输送机运量Q=1000t/h输送机大巷倾角δ=0°～0.29°带式输送机长度L=796m（首采面移交时，后期2879m）垂直提升高度h=4m （首采面移交时；后期h=-12m）煤的松散容重ρ=900kg/m3②胶带输送机参数：根据带式输送机的实际工作条件及国内设备生产厂家的加工水平，同时考虑到现场的管理水平等因素后，确定计算选用如下参数：托辊运行阻力系数f＝0.028传动滚筒摩擦系数μ＝0.35带式输送机带宽B＝1200mm，带式输送机运行速度V＝2.5m/s初选胶带强度St：1250N/mm每米物料重量q G＝111.12kg/m每米胶带重量q B＝28.8kg/m上托辊为三托辊组，每米长转动部分重量：q RO=27.375kg/m下托辊为平型托辊组，每米长转动部分重量：q RU=10.027kg/m③计算结果主要阻力FH＝45057N附加阻力FN＝1834N主要特种阻力Fs1＝2075N附加特种阻力Fs2＝1764N倾斜阻力Fst＝4360N传动滚筒所需圆周驱动力Fu ＝FH+FN+Fs1+Fs2+FstFu＝55090N带式输送机稳定运行时传动滚筒所需运行轴功率：PA＝Fu×V/1000＝138kW④带式输送机驱动电动机功率：PM＝PA/η1η2＝185kW式中：η1——驱动系统正功率运行时的传动效率（含电压降），取0.83。

带式输送机节能系统设计问题研究发布时间：2022-10-27T07:30:24.424Z 来源：《科学与技术》2022年12期6月作者：纵榜奥[导读] 带式输送机是一种广泛应用于物料输送上的机械设备纵榜奥安徽省矿业机电装备有限责任公司 235000摘要：带式输送机是一种广泛应用于物料输送上的机械设备，具有运量大、经济性好的优点，随着输送机系统不断朝着高带速、大运量、长距离方向发展，输送机系统的整体结构日趋复杂，多电机驱动输送机系统已经成为主流，在实际使用过程中暴露出运行能耗高、启动冲击大、调速性能差、电机驱动功率不平衡的问题，已经成为限制物料输送经济性和可靠性进一步提升的关键因素，因此迫切需要对带式输送机的控制系统进行优化，提高其节能性及运行可靠性。

结合带式输送机系统运行特性，本文提出了一种新的带式输送机节能系统，该系统以变频调速为核心，实现对输送机在运行过程中带速的灵活调整，同时为了满足对传统采用异步电机驱动系统输送机的改造需求，提出了CST 改造方案及多电机功率平衡控制方案，实现了带式输送机运行过程的灵活调整。

根据实际应用表明，新的控制系统能够将输送机运行时的能耗降低11.4%，有效地提升了输送机在运行过程中的稳定性和经济性。

关键词：输送机；变频调速CST；驱动功率平衡1 概述对于带式输送机而言，当其运量保持恒定值时，输出频率与速度为正比例关系，所以增加或者减小带式输送机的速度能够有效调节功率消耗。

带式输送机速度的调节会受到运量、带宽等因素的限制，当带式输送机的速度降低时，物料线密度将会增大，输送带需要的张力也就增大。

在现场实际运行过程中，匹配合适的运量及带速是设备节能的关键，当带式输送机载重量很小时，速度仅设定为下限值，而当载重量较大时，带式输送机正式运行。

本文设计节能控制方案的目的是通过有效的检查方法，对负载量进行实时监测，将监测的负载量传输至调速系统，从而实现对电机的自动调速。

通过设计PLC节能控制器，控制器通过对皮带秤信号进行采集，计算输送机运载量，通过逻辑分析得出此时合适的带速，从而发出调节信号，达到节能目的。

关于2x355KW带式输送机功率平衡问题的分析2x355KW带式输送机采用我公司液粘软起动装置，现场反馈存在两驱动电机电流差异较大的问题，前期我公司技术人员现场勘测时主电机电流II号驱动20A，I号驱动8A，相差12A；近期反映随着运量加大II号驱动30A、I号驱动20A，相差10A。

该输送机设计长度1200m，现实际敷设长度为700m，尚未达到满负荷运行状态。

一、分析可引起两驱动电机功率不平衡的可能原因如下：主要原因：输送机实际敷设使用长度与设计长度不一致。

由下图（图1.1）公式可知，当输送机实际敷设长度与设计长度相差较大，驱动滚筒驱入点与奔离点张力不能达到设计要求状态，会导致两驱动之间功率差值与理论设计功率配比之间出现较大变化，引起功率不平衡现象。

但随着输送机敷设长度的延伸，输送机运量接近满负荷时这种差值会逐渐减小达到理想状态。

本文第一段中指出“前期主……I号驱动20A，相差10A”，可见随着输送机使用负荷的增大这种功率不平衡误差在逐渐减小，当本输送机敷设达到设计长度时，满载工况下不平衡误差会降至最小。

此时如果两驱动电机功率误差超过10%，且出力较大的驱动电机载荷接近或超过额定电流，可通过液粘对两驱动部进行自动功率平衡调整。

图1.1二、液粘进行功率平衡调节的原理与原则功率平衡原理：通过采集多驱动主电机电流进行对比，在电控系统的闭环控制下，出力较大的驱动部液粘工作油压降低，使主动摩擦片与从动摩擦片（图2.1）之间产生相对滑差，其驱动的传动滚筒线速度减小一定值，从而使线速度减小、功率减小，达到功率平衡的目的；功率平衡的过程因为摩擦片打滑会产生大量热量，热量由强制冷却装置进行置换；摩擦片的摩擦层会在这种工况下磨损加剧，从而会使其正常使用寿命缩短一至两年。

图2.1功率平衡原则：常态下输送机在敷设完毕使用时，各驱动电机载荷未接近额定电流，各驱动之间功率误差不大时，不需进行功率平衡。

功率不平衡问题是一个非常态问题，因而无论采用哪种软起动设备进行输送机功率平衡调整，达到功率平衡目的同时，都会对软起动设备的使用寿命产生影响。