世界首套5400米連采后配套長距離可伸縮膠帶機
2019-04-28
膠帶機被稱為煤炭的“高速專列”,在公司各礦井,上百臺膠帶機在時刻運轉(zhuǎn),源源不斷地將烏金送往地表。伴隨著采煤裝備智能化、信息化不斷提升,普通連采膠帶機已不能滿足掘進系統(tǒng)的快速推進要求,工作效率高快速的發(fā)展對于長距離運輸、性能很好的膠帶機的需求更為迫切,公司研發(fā)的世界首套5400米連采后配套長距離可伸縮膠帶機(以下簡稱5400米膠帶機)正是在這一背景下誕生。
為了解決長距離掘進工作面原煤運輸?shù)纳a(chǎn)需求,得益于倡導者的精準定位,早在2015年神東便提出5400米膠帶機設(shè)想,由具有自主研發(fā)經(jīng)驗的皮帶機公司承接這一重大項目,至此5400米膠帶機開啟了歷時兩年的研發(fā)生產(chǎn)之路。
新項目的背后,是機遇,也是挑戰(zhàn)。科技創(chuàng)新是推動企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的法寶。然而,對神東而言,每一次創(chuàng)新的初衷都是為了解決生產(chǎn)中遇到的實際問題,而不是為創(chuàng)新而創(chuàng)新。
“建礦初期帶式輸送沒有這么長,隨著開采工作面的不斷推進,煤炭到達井口的距離不斷增長,一部膠帶機不夠用,只好使用多部搭接,一旦哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,沒有及時解決,整個工作面就會出現(xiàn)危險。因此帶式輸送機搭接越多,隱患越多。如果用一部膠帶機,一停都停,就處理一個故障點,保證**Z大化。”皮帶機公司副經(jīng)理鄔建雄這樣說。
過去,5000米至6000米的采掘順槽長度,至少需要安裝兩部3200米膠帶機或多部1000米膠帶機搭接使用,而設(shè)計運距5400米的膠帶機在g內(nèi)外尚無先例可循。皮帶機公司設(shè)計研發(fā)部設(shè)計員王嘉鑫告訴記者,“前期一Z在做論證工作,整機集成是一個涵蓋機械、電氣、材料的多元工程,需要大家群策群力。運距越長,意味著膠帶機整體的結(jié)構(gòu)受力就越大,各種細節(jié)、各種到某些程度情況都要考慮進去。”為了測算出精準的數(shù)據(jù),王嘉鑫和團隊成員精準測算、頻繁調(diào)研,旨在獲取Z翔實的基礎(chǔ)資料。
Z令王嘉鑫印象深刻的是圖紙設(shè)計,“當時機械設(shè)計方面采用多方案并行擇優(yōu)選用,特別是儲帶倉部分,分別出具了6層、8層、10層繞帶方式共3種設(shè)計方案,設(shè)計成型后歷經(jīng)一次次的對比分析,Z終確定6層繞帶為Z合理方案。這樣做的優(yōu)點在于產(chǎn)品更為嚴謹可靠,但同時設(shè)計人員的工作量成倍增加,設(shè)計圖紙推倒重來的過程更加考驗設(shè)計人員的耐力。即便是這樣大家仍然卯足了勁,期待有新的突破。”在王嘉鑫和團隊成員迭代式修改中,耗時一年多的5400米膠帶機圖紙終于問世。
5400米膠帶機之所以冠名“世界首套”,離不開其技術(shù)革新。
與以往膠帶機不同,5400米膠帶機率先創(chuàng)新采用永磁同步變頻Z驅(qū)電機作為驅(qū)動單元、全自動張緊技術(shù)及不銹鋼低阻托輥等一系列新技術(shù)。其中永磁同步變頻Z驅(qū)電機,轉(zhuǎn)子采用被譽為“磁王”的釹鐵硼磁性材料制造,具有功率密度高、啟動轉(zhuǎn)矩大,維護成本小等特點,這意味著2臺500千瓦的電機便可滿足6000米運距的需要,同時永磁同步變頻Z驅(qū)電機可省去減速器及高速聯(lián)軸器,較以往電機傳動效率提高15%-20%,每年能節(jié)約電耗約10萬余度。
值得注意的是,這部膠帶機的滾筒、托輥、鋼結(jié)構(gòu)架體都由皮帶機公司自己生產(chǎn),整機架體采用模塊化設(shè)計,配備的H架、縱梁進行了輕型化設(shè)計。“模塊化相當于小孩子玩的積木,驅(qū)動架體的每部分都可拆卸。在t殊條件下當?shù)V方有跨巷道運輸需求時,卸載驅(qū)動集成機頭裝置變形為簡易機頭與驅(qū)動分離機構(gòu),保證卸載落料位置可靈活移動。輕型化設(shè)計將原材料減重32%,以前每班需要續(xù)接皮帶,H架、縱梁全靠人工搬,僅H架就30多公斤,一個人搬挺吃力,現(xiàn)在優(yōu)化后,一個人拿沒問題。”王嘉鑫逐項介紹這部超長膠帶機的亮點。
同時,膠帶機普遍存在的跑偏問題,也取得了新突破。“這部膠帶機通過改進兩側(cè)為錐形滾筒,解決了帶面跑偏的問題。”王嘉鑫做了一個形象的比喻,“錐形滾筒就像腰鼓設(shè)計一樣,中間粗兩邊細,只要帶面出現(xiàn)跑偏,兩側(cè)向中間有個推力,推動帶面回歸原位。”
至此,歷經(jīng)方案會審、整機設(shè)計思路討論、外配套設(shè)備選型、圖紙設(shè)計、膠帶機制造幾大關(guān),型號為DSJ100/100/ 2×500,帶寬1000毫米,運距5400米,帶速3.15米/秒、運量達1000噸/時,具有我g完全自主知識產(chǎn)權(quán)的世界首套5400米膠帶機誕生了。
錦界煤礦作為神東數(shù)字礦山建設(shè)示范礦井,依托自動化、信息化的優(yōu)勢成為5400米膠帶機的試點礦井。
2018年8月15日,世界首套5400米膠帶機從皮帶機公司所處的內(nèi)蒙古鄂爾多斯運抵陜西錦界煤礦31117運順工作面。為保證安裝質(zhì)量,負責掘進及機電的錦界煤礦分管領(lǐng)導全程參與該部膠帶機卸載部基礎(chǔ)、驅(qū)動部地錨連接裝置、儲帶倉定位固定的方案設(shè)計,緊盯機頭部分基礎(chǔ)件安裝。
經(jīng)過多方努力,5400米膠帶機在錦界煤礦試運行成功。
這一刻,想法成為現(xiàn)實,圖紙變成實物,作為主要研發(fā)人員,王嘉鑫的心情分外激動,“這套設(shè)備的核心是公司具備了高端機型的自主研發(fā)制造能力,促進連采掘進效率,降低人工維護量,自己能夠參與、見證‘神東制造’,內(nèi)心是激動、驕傲的。但也有擔心,連采膠帶機隨著采掘推進持續(xù)延伸,在延伸至5400米的過程中會出現(xiàn)哪些新狀況,誰也不能預知。越到Z后,越是檢驗設(shè)備性能的關(guān)鍵時期。”為此,王嘉鑫和團隊成員持續(xù)跟進膠帶機運行,記錄設(shè)備運行信息、查找不足之處。不固步自封,不回避短板,全力在設(shè)備的全生命周期里持續(xù)設(shè)計改進,以達Z優(yōu)。
1000米、2000米、3500米……隨著膠帶機的延伸,所有人都在期待,期待這部超長膠帶機經(jīng)得起實踐的檢驗。
就在近日,錦界煤礦傳來喜訊,5400米膠帶機延伸至4700余米,運行態(tài)勢平穩(wěn)、良好,設(shè)備性能表現(xiàn)優(yōu)越。
5400米膠帶機的投運,對于錦界煤礦連掘二隊電工班員工白雪朗而言感觸Z深,“以前皮帶的維護量比較大,每天下來b須要檢查油箱的油溫油位,皮帶跑偏情況,現(xiàn)在這部皮帶每月只需要給電機軸承注油就行,皮帶也不跑偏。”
“這部膠帶機Z大的特點是長距離單點。”錦界煤礦機電辦機電組雷凱春一語點破膠帶機的核心,“5400米膠帶機解決了以往多部搭接伴生的一系列問題,在結(jié)構(gòu)形式、入井搬運安裝、礦務工程、節(jié)能降耗及日常維護等方面都進行了提升優(yōu)化,同時減少崗位工3-4人,檢修工2-3人,很大程度地降低了生產(chǎn)成本,提高了掘進的工作效率。”
5400米膠帶機在錦界煤礦的試運成功,不僅是公司在設(shè)備選型上又一次重大變革,更為煤炭行業(yè)煤礦運輸設(shè)備的技術(shù)研發(fā)方向和升級改造提供了先進的寶貴經(jīng)驗和借鑒。
近年來,神東以自身為平臺,將高端開發(fā)作為發(fā)展戰(zhàn)略,加大科技創(chuàng)新,采煤裝備、高端機型的自主研發(fā)范圍不斷擴大,一批批科研項目在神東落地,從礦區(qū)開發(fā)之初的“洋設(shè)備”受制于人到如今的“g產(chǎn)化”“神東造”,為提升煤礦大型裝備g產(chǎn)化作出積極貢獻。
來源:神東新聞中心



