國內外螺旋輸送機技術的差距-南通海創(chuàng)機械制造有限公司

大型螺旋輸送機的關鍵核心技術上的差距
⑴螺旋輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術長距離、大功率螺旋輸送機的技術關鍵是動態(tài)設計與監(jiān)測，它是制約大型螺旋輸送機發(fā)展的核心技術。目前我國用剛性理論來分析研究螺旋輸送機并制訂格柵計算方法和設計規(guī)范，設計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實際情況相差很遠。實際上輸送帶是粘彈性體，長距離螺旋輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態(tài)響應是一個非常復雜的過程，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。已開發(fā)了螺旋輸送機動態(tài)設計方法和應用軟件，在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，從而使大型螺旋輸送機的設計達到了最高水平（輸送帶安全系數(shù)n=5～6），并使輸送機的設備成本尤其是輸送帶成本大為降低。
⑵可靠的可控軟起動技術與功率均衡技術長距離大運量螺旋輸送機由于功率大、距離長且多機驅動，必須采用軟起動方式來降低輸送機制動張力，特別是多電機驅動時。為了減少對電網(wǎng)的沖擊，軟起動時應有分時慢速起動；還要控制輸送機起動加速度0.3～0.1 m/s2，解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機特性誤差，各驅動點的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個電機功率過大將會引起燒電機事故，因此，各電機之間的功率平衡應加以控制，并提高平衡精度。國內已大量應用調速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機的軟起動與功率平衡，四氟防腐解決了長距離螺旋輸送機的起動與功率平衡及同步性問題。但其調節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率螺旋輸送機除了要求一個運煤帶速外，還需要一個驗帶的帶速，調速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需研制適合長距離的無級液力調速裝置。當單機功率>500 kW時，可控CST軟起動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動）。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實現(xiàn)軟起動與功率平衡，其調節(jié)精度可達98% 以上。但價格昂貴，急需國產化。
3.2 技術性能上差距
我國螺旋輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮螺旋輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。
⑴裝機功率我國工作面順槽可伸縮螺旋輸送機最大裝機功率為4×250 kW，國外產品可達4×970 kW，國產螺旋輸送機的裝機功率約為國外產品的30%～40%，固定螺旋輸送機的裝機功率相差更大。
⑵運輸能力我國螺旋輸送機最大運量為3000 t/h，國外已達5500 t/h。
⑶最大輸送帶寬度我國螺旋輸送機為1400 mm，國外最大為1830 mm。
⑷帶速由于受托輥轉速的限制，我國螺旋輸送機帶速為4m/s，國外為5m/s以上。
⑸工作面順槽運輸長度我國為3000 m，鼓風機國外為7300m。
⑹自移機尾隨著高產高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮螺旋輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。國內自移機尾主要依賴進口，主要有2種：（a）隨轉載機一起移動的由英國LONGWALL公司生產的自移機尾裝置。（b）德國DBT公司生產的自移機尾裝置。前者只有一個推進油缸，后者則有2個推進油缸。LONGWALL公司生產的自稱機尾用于在國內帶寬1.2 m的輸送機上，缺點是自移機尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產的自移機尾在國內使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調偏油缸，糾偏能力強。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機尾的要求是共同的，既要滿足輸送機正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機不停機的情況下實現(xiàn)快速自移。
⑺高效儲帶與張緊裝置我國采用封閉式儲帶結構和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。
⑻輸送機品種機型品種少，功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ埽龅揭粰C多用；另外，我國煤礦的地質條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用機種螺旋輸送機。
3.3 可靠性玻璃鋼格柵、壽命上的差距
⑴輸送帶抗拉強度我國生產的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。
⑵輸送帶接頭強度我國輸送帶接頭強度為母帶的50%～65%，國外達母帶的70%～75%。
⑶托輥壽命我國現(xiàn)有的托輥技術與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應用于螺旋輸送機上，使用面廣，經(jīng)濟效益顯著。我國輸送機托輥壽命為2萬h，國外托輥壽命5～9萬h，國產托輥壽命僅為國外產品的30%～40%。
⑷輸送機減速器壽命我國輸送機減速器壽命2萬h，國外減速器壽命7萬h。
⑸螺旋輸送機上下運行時可靠性差
3.4 控制系統(tǒng)上差距
⑴驅動方式我國為調速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。
⑵監(jiān)控裝置國外輸送機已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等工作過程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。
⑶輸送機保護裝置國外螺旋輸送機除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；防爆電子輸送帶秤自動計量系統(tǒng)。這些新型保護系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。大型螺旋輸送機的關鍵核心技術上的差距
⑴螺旋輸送機動態(tài)分析與監(jiān)測技術長距離、大功率螺旋輸送機的技術關鍵是動態(tài)設計與監(jiān)測，割草機它是制約大型螺旋輸送機發(fā)展的核心技術。目前我國用剛性理論來分析研究螺旋輸送機并制訂計算方法和設計規(guī)范，設計中對輸送帶使用了很高的安全系統(tǒng)（一般取n=10左右），與實際情況相差很遠。實際上輸送帶是粘彈性體，長距離螺旋輸送機其輸送帶對驅動裝置的起、制動力的動態(tài)響應是一個非常復雜的過程，而不能簡單地用剛體力學來解釋和計算。已開發(fā)了螺旋輸送機動態(tài)設計方法和應用軟件，在大型輸送機上對輸送機的動張力進行動態(tài)分析與動態(tài)監(jiān)測，降低輸送帶的安全系統(tǒng)，大大延長使用壽命，確保了輸送機運行的可靠性，從而使大型螺旋輸送機的設計達到了最高水平（輸送帶安全系數(shù)n=5～6），并使輸送機的設備成本尤其是輸送帶成本大為降低。
⑵可靠的可控軟起動技術與功率均衡技術長距離大運量螺旋輸送機由于功率大、距離長且多機驅動，必須采用軟起動方式來降低輸送機制動張力，特別是多電機驅動時。為了減少對電網(wǎng)的沖擊，軟起動時應有分時慢速起動；還要控制輸送機起動加速度0.3～0.1 m/s2，解決承載帶與驅動帶的帶速同步問題及輸送帶涌浪現(xiàn)象，減少對元部件的沖擊。由于制造誤差及電機特性誤差，各驅動點的功率會出現(xiàn)不均衡，一旦某個電機功率過大將會引起燒電機事故，因此，各電機之間的功率平衡應加以控制，并提高平衡精度。國內已大量應用調速型液力偶合器來實現(xiàn)輸送機的軟起動與功率平衡，解決了長距離螺旋輸送機的起動與功率平衡及同步性問題。但其調節(jié)精度及可靠性與國外相比還有一定差距。此外，長距離大功率螺旋輸送機除了要求一個運煤帶速外，還需要一個驗帶的帶速，調速型液力偶合器雖然實現(xiàn)軟啟動與功率平衡，但還需研制適合長距離的無級液力調速裝置。當單機功率>500 kW時，可控CST軟起動顯示出優(yōu)越性。由于可控軟起動是將行星齒輪減速器的內齒圈與濕式磨擦離合器組合而成（即粘性傳動）。通過比例閥及控制系統(tǒng)來實現(xiàn)軟起動與功率平衡，塑料衣架其調節(jié)精度可達98% 以上。但價格昂貴，急需國產化。
3.2 技術性能上差距
我國螺旋輸送機的主要性能與參數(shù)已不能滿足高產高效礦井的需要，尤其是順槽可伸縮螺旋輸送機的關鍵元部件及其功能如自移機尾、高效儲帶與張緊裝置等與國外有著很大差距。
⑴裝機功率我國工作面順槽可伸縮螺旋輸送機最大裝機功率為4×250 kW，國外產品可達4×970 kW，國產螺旋輸送機的裝機功率約為國外產品的30%～40%，固定螺旋輸送機的裝機功率相差更大。
⑵運輸能力我國螺旋輸送機最大運量為3000 t/h，國外已達5500 t/h。
⑶最大輸送帶寬度我國螺旋輸送機為1400 mm，國外最大為1830 mm。
⑷帶速由于受托輥轉速的限制，我國螺旋輸送機帶速為4m/s，國外為5m/s以上。
⑸工作面順槽運輸長度我國為3000 m，國外為7300m。
⑹自移機尾隨著高產高效工作面的不斷出現(xiàn)，要求順槽可伸縮螺旋輸送機機尾隨著工作面的快速推進而快速自移。國內自移機尾主要依賴進口，主要有2種：（a）隨轉載機一起移動的由英國LONGWALL公司生產的自移機尾裝置。（b）德國DBT公司生產的自移機尾裝置。前者只有一個推進油缸，后者則有2個推進油缸。LONGWALL公司生產的自稱機尾用于在國內帶寬1.2 m的輸送機上，缺點是自移機尾輸送帶的跑偏量太小，糾偏能力弱，剛性差。德國生產的自移機尾在國內使用效果優(yōu)于前者，水平、垂直2個方向均有調偏油缸，糾偏能力強。因此，前者還需完善，后者則需研制。但對自移機尾的要求是共同的，既要滿足輸送機正常工作時防滑的要求，又要滿足在輸送機不停機的情況下實現(xiàn)快速自移。
⑺高效儲帶與張緊裝置我國采用封閉式儲帶結構和絞車紅緊為主，張緊小車易脫軌，輸送帶易跑偏，輸送帶伸縮時，托輥小車不自移，需人工推移，檢修麻煩。國外采用結構先進的開放式儲帶裝置和高精度的大扭矩、大行程自動張緊設備，托輥小車能自動隨輸送帶伸縮到位。輸送帶有易跑偏，不會出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象。
⑻輸送機品種機型品種少，電動工具橡膠配件功能單一，使用范圍受限，不能充分發(fā)揮其效能，如拓展運人、運料或雙向運輸?shù)裙δ�，做到一機多用；另外，我國煤礦的地質條件差異很大，在運輸系統(tǒng)的布置上經(jīng)常會出現(xiàn)一些特殊要求，如彎曲、大傾角（>+25°）直至垂直提升等，應開發(fā)特殊型專用機種螺旋輸送機。
3.3 可靠性、壽命上的差距
⑴輸送帶抗拉強度我國生產的織物整芯阻燃輸送帶最高為2500 N/mm，國外為3150 N/mm。鋼絲繩芯阻燃輸送帶最高為4000 N/mm，國外為7000 N/mm。
⑵輸送帶接頭強度我國輸送帶接頭強度為母帶的50%～65%，國外達母帶的70%～75%。
⑶托輥壽命我國現(xiàn)有的托輥技術與國外比較，壽命短、速度低、阻力大，而美國等使用的新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，大大地提高了托輥的使用壽命，并可作為高速托輥應用于螺旋輸送機上，使用面廣，經(jīng)濟效益顯著。我國輸送機托輥壽命為2萬h，國外托輥壽命5～9萬h，國產托輥壽命僅為國外產品的30%～40%。
⑷輸送機減速器壽命我國輸送機減速器壽命2萬h，國外減速器壽命7萬h。
⑸螺旋輸送機上下運行時可靠性差
3.4 控制系統(tǒng)上差距
⑴驅動方式我國為調速型液力偶合器和硬齒面減速器，國外傳動方式多樣，如BOSS系統(tǒng)、CST可控傳動系統(tǒng)等，控制精度較高。
⑵監(jiān)控裝置國外輸送機已采用高檔可編程序控制器PLC，開發(fā)了先進的程序軟伯與綜合電源繼電器控制技術以及數(shù)據(jù)采信、處理、存儲、傳輸、故障診斷與查詢等完整自動監(jiān)控系統(tǒng)。我國輸送機僅采用了中檔可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等工作過程。雖然能與可控啟（制）支裝置配合使用，達到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動臨近裝置，沒有故障診斷與查詢等。
⑶輸送機保護裝置國外螺旋輸送機除安裝防止輸送帶跑偏、打滑、撕裂、過滿堵塞、自動灑水降塵等保護裝置外，近年又開發(fā)了很多新型監(jiān)測裝置：傳動滾筒、變向滾筒及托輥組的溫度監(jiān)測系統(tǒng)；煙霧報警及自動消防滅火裝置；纖維織輸送帶縱撕裂及接頭監(jiān)測系統(tǒng)；SAJ防墜安全器檢測臺防爆電子輸送帶秤自動計量系統(tǒng)。這些新型保護系統(tǒng)我國基本處于空白。而我國現(xiàn)有的打滑、堆煤、溜煤眼滿倉保護，防跑偏、超溫灑水，煙霧報警裝置的可靠性、靈敏性、壽命都較低。

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