大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)線中的應(yīng)用

　　北川中聯(lián)水泥有限公司4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線是由南京水泥設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，由南京凱盛水泥技術(shù)工程有限公司安裝，該生產(chǎn)線的石灰石從礦山輸送至廠區(qū)，其破碎平臺(tái)標(biāo)高1100米，而料倉頂部標(biāo)高808.5米，落差為291.5米，一般的長(zhǎng)皮帶輸送機(jī)根本無法實(shí)現(xiàn)如此大傾角石灰石的輸送。為此，北川中聯(lián)水泥有限公司根據(jù)設(shè)計(jì)部門的技術(shù)要求，選用了華電重工裝備有限公司生產(chǎn)的大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)，很好的實(shí)現(xiàn)了該生產(chǎn)線礦山石灰石的輸送，同時(shí)該系統(tǒng)充分利用了石灰石近300米落差的勢(shì)能，節(jié)能發(fā)電，效果顯著。下面筆者就大傾角曲線膠帶機(jī)的使用情況著重做一介紹。
　　1 大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介    近幾年，大傾角曲線膠帶機(jī)在國內(nèi)煤礦企業(yè)多有應(yīng)用，但多為上運(yùn)曲線膠帶機(jī)，而水泥企業(yè)使用大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)尚屬首例。
　　北川中聯(lián)4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線的礦山石灰石皮帶機(jī)入料端在1100米高處，而輸送機(jī)終點(diǎn)是廠區(qū)石灰石緩沖倉，標(biāo)高為808.5米，運(yùn)料膠帶機(jī)沿線為農(nóng)田、樹林、山丘等，并多次跨越公路。系統(tǒng)中膠帶機(jī)帶寬是1000mm，長(zhǎng)度水平投影為700.3米，輸送能力為900噸/小時(shí)，輸送的石灰石粒度≤75mm，帶速3.3米/秒，膠帶強(qiáng)度是ST3150(GB/T9770-2001)。
　　該系統(tǒng)使用以來，很好的解決了石灰石平穩(wěn)輸送及預(yù)防下滑的問題，同時(shí)系統(tǒng)滿足連續(xù)
　　運(yùn)行和間斷運(yùn)行兩種方式。該系統(tǒng)滿足正常生產(chǎn)需平均每日連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約14h。該膠帶機(jī)采用反饋發(fā)電制動(dòng)，反饋發(fā)電功率約為600kw，并能安全輸送到水泥生產(chǎn)線10KV高壓母排上，實(shí)現(xiàn)了很好的節(jié)能效果。
　　2 大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其液粘軟起動(dòng)裝置工作原理 2.1 大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
　　大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)的本體部件包括輸送帶、托輥組、滾筒組和軸承座、驅(qū)動(dòng)裝置、張緊裝置、輸送帶清掃裝置、頭部漏斗、導(dǎo)料槽、液壓盤式制動(dòng)器等。其中驅(qū)動(dòng)裝置包括10KV
　　高壓電機(jī)（功率為800KW）、減速機(jī)、聯(lián)軸器、液粘軟起動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)裝置底座等，如圖1所示。
　　關(guān)于大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)中的膠帶機(jī)部分，如今已普遍運(yùn)用在建材、煤炭、鋼鐵等各行業(yè)，這里不再贅述。我們使用的大傾角曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)中，液粘軟起動(dòng)裝置選用了山東科技大學(xué)研發(fā)的產(chǎn)品，下面就系統(tǒng)中液粘軟起動(dòng)裝置工作原理及其優(yōu)良性能，闡述一二。
　　2.2 液粘軟起動(dòng)裝置的工作原理         液粘技術(shù)是國際上新近發(fā)展的新技術(shù)，液體粘性傳動(dòng)是利用液體的粘性或油膜剪切作
　　用來傳遞動(dòng)力的，簡(jiǎn)稱液粘傳動(dòng)（也稱油膜切剪傳動(dòng)）。它是繼液壓、液力之后第三種以液體
　　為工作介質(zhì)的傳動(dòng)技術(shù)，在基本概念和工作原理上與前兩者都有著本質(zhì)上的不同，并且在傳      動(dòng)性能上具有多方面優(yōu)良的工作性能，主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：
　　（1）在傳動(dòng)性能上，液體粘性傳動(dòng)可無級(jí)調(diào)節(jié)所傳遞的轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)速，并且調(diào)速的范圍大，靈敏度高；傳動(dòng)性能不受主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)方向的影響；可以實(shí)現(xiàn)無轉(zhuǎn)速差的同步傳動(dòng)，理論上傳動(dòng)效率可達(dá)100%。
　?。?）在傳熱性能上，液體粘性傳動(dòng)中相對(duì)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)件之間存在一層完整的油膜，沒有相互間的直接接觸與摩擦；功率損耗發(fā)生在油膜里，所產(chǎn)生的熱量使油膜發(fā)熱，通過油液強(qiáng)迫流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了直接冷卻。
　　（3）液體粘性傳動(dòng)的控制性能，屬于機(jī)液復(fù)合系統(tǒng)，易于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的遙控和自動(dòng)控制性能；采用閉環(huán)控制時(shí)，轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性高。
　　(4）使用性能上，噪聲小，易于維護(hù)且費(fèi)用低；由于油膜的存在，特征傳動(dòng)件無磨損或磨損很小，可以在有轉(zhuǎn)速差的狀態(tài)下長(zhǎng)期工作，加之冷卻散熱條件好，使用壽命較長(zhǎng)。
　　2.3 系統(tǒng)中液粘軟起動(dòng)裝置的性能     該系統(tǒng)中的液粘軟起動(dòng)裝置是由山東科技大學(xué)在液粘技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制的一種新型
　　機(jī)電液流體可控軟起動(dòng)裝置，它適用于礦山機(jī)械的起動(dòng)、調(diào)速、停車、制動(dòng)等工況，特別適用于大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)的可控軟起動(dòng)及正常運(yùn)行中的多電機(jī)功率平衡和可控制動(dòng)。該裝置是利用
　　液體的粘性即油膜剪切力來傳遞轉(zhuǎn)矩的，其控制系統(tǒng)與系統(tǒng)PLC控制聯(lián)鎖，以便系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加減速度可控、各驅(qū)動(dòng)裝置之間的功率平衡。
　　針對(duì)北川中聯(lián)4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線的礦山石灰石皮帶機(jī)，從入料端至輸送機(jī)終點(diǎn)，整個(gè)落差為291.5米，運(yùn)料膠帶機(jī)沿線為農(nóng)田、樹林、山丘等，并多次跨越公路，整個(gè)皮帶機(jī)高低起伏，其運(yùn)行狀況極為復(fù)雜。為了使該石灰石皮帶機(jī)正常、平穩(wěn)且安全運(yùn)行，系統(tǒng)中使用了高性能的液粘軟起動(dòng)裝置。液粘軟起動(dòng)裝置的優(yōu)良性能如下：
　?。?）機(jī)液電閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)制動(dòng)：采用機(jī)—液電—閉環(huán)控制，即由電控系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)膠帶機(jī)的減速度，并給出相應(yīng)的電流信號(hào)，經(jīng)電液比例閥后輸出液壓信號(hào)作用于制動(dòng)器的活塞上，通過膜厚來控制制動(dòng)扭矩，從而在不同載荷下實(shí)現(xiàn)勻減速度的平穩(wěn)制動(dòng)；
　?。?）制動(dòng)油液強(qiáng)迫流動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)可靠散熱：該裝置中的制動(dòng)油液，能夠在一定流量下強(qiáng)迫流動(dòng)，可將循環(huán)油液將制動(dòng)產(chǎn)生的熱量及時(shí)帶走，經(jīng)冷卻后重復(fù)使用，這樣可以確保液粘制動(dòng)器殼體表面的溫度≤120℃，從而滿足其長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行；
　?。?）機(jī)液配合，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)事故停電制動(dòng)：事故停電時(shí)，系統(tǒng)中的油泵和電控系統(tǒng)將失去作用。然而液粘制動(dòng)器內(nèi)設(shè)置有碟簧，一旦活塞上控制油壓降為零，蝶簧便會(huì)自動(dòng)將摩擦片壓合，并保持預(yù)定的壓合力使主機(jī)可靠制動(dòng)。
　　該液粘軟起動(dòng)裝置的優(yōu)良性能，使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，運(yùn)行以來沒有出現(xiàn)一次打滑、斷 帶、飛車等事故。  3 大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)的保護(hù)及可靠性
　　大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)除使用了技術(shù)先進(jìn)、性能安全可靠的液粘軟起動(dòng)裝置外，同時(shí)與液粘軟起動(dòng)裝置一起，還采用了如下檢測(cè)、保護(hù)及其他功能，使系統(tǒng)更加安全可靠：
　　(1)膠帶打滑檢測(cè)； (2)機(jī)頭卸料處堆料保護(hù)； (3)膠帶縱向撕裂保護(hù)；  (4)膠帶沿線二級(jí)跑偏保護(hù)(能識(shí)別沿線跑偏的具體位置，分報(bào)警和停機(jī)兩級(jí)保護(hù))；
　　(5)膠帶沿線拉繩急停保護(hù)(能識(shí)別沿線拉繩急停開關(guān)的具體位置)； (6)電機(jī)三相繞組溫度、軸承檢測(cè)及溫度保護(hù)； (7)傳動(dòng)滾筒兩端軸承溫度監(jiān)測(cè)；
　　(8)具有帶式輸送機(jī)運(yùn)行、停機(jī)時(shí)間，故障類型和時(shí)間的顯示、儲(chǔ)存、查詢功能； (9)具有帶式輸送機(jī)電機(jī)電流的檢測(cè)、圖形顯示、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、查詢功能；
　　(10)具有膠帶運(yùn)行速度的檢測(cè)，超速制動(dòng)功能。 4系統(tǒng)的反饋發(fā)電性能
　　大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)滿足了4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線石灰石的正常供應(yīng)，其平均每日連續(xù)運(yùn)行時(shí)間約為14h。每日幾千噸的石灰石，從近300米的高處源源不斷的運(yùn)送下來，大量的勢(shì)能浪費(fèi)掉確實(shí)可惜，為此，我們通過高壓電機(jī)制動(dòng)發(fā)電的功能，通過高壓電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電纜，將電機(jī)發(fā)出的電能發(fā)送至10KV高壓母排。通過高壓柜上計(jì)量表的數(shù)據(jù)，可統(tǒng)計(jì)出每天通過膠帶機(jī)反饋發(fā)電量約為7100kwh，如此計(jì)算，年發(fā)電量約為2591500kwh。按0.65元/kwh計(jì)，每年僅節(jié)約電費(fèi)一項(xiàng)就高達(dá)168萬元。該系統(tǒng)雖然前期一次性投資較高，但生產(chǎn)過程中很好的實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的，為石灰石的生產(chǎn)降低了大量成本。
　　5 結(jié)束語
　　大傾角下運(yùn)曲線膠帶機(jī)系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)便，維護(hù)費(fèi)用較低，在北川中聯(lián)水泥有限公司4800t/d水泥熟料生產(chǎn)線投產(chǎn)使用至今，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)可靠，節(jié)能效果顯著，值得在礦山石灰石落差較大的水泥生產(chǎn)線上推廣使用。
　　參考文獻(xiàn)：  [1] 劉樺，王農(nóng)。液粘技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用研究 [J]。  中國煤炭，2001，27（6） [2]
　　魏宸官，趙家象。液體粘性傳動(dòng)技術(shù)[M]。國防工業(yè)出版社，1996。