虎峰煤業(yè)主提升帶式輸送機加裝控制保護電路

一、立項原因或背景

我公司主斜井原使用DTL80/20/2×90型普通阻燃膠帶輸送機，額定輸送量為180t/h，運輸能力低，8102綜采面三機配套時采煤機割煤、落煤能力，前后刮板機運輸能力都較原工作面能力有所提升，主井皮帶載荷大時驅(qū)動滾筒打滑的安全隱患，主井皮帶無法進行調(diào)速。為提高我公司生產(chǎn)運輸能力，降低機電事故率，減少后期維護成本，保證我公司主運輸系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，完成了主井皮帶提能改造，2020年7月份將皮帶機由DTL80/20/2×90型號改造為DTL80/30/2×185,運輸能力由200t/h提升到300t/h，帶速由2m/s提升至2.5m/s，主要對主井皮帶機底座進行了改造，改造了電控部分及機頭驅(qū)動部分，改造部件主要包括：YBBP-315L-4電機兩臺、H2SH11-18-F減速機兩臺、高低速聯(lián)軸器、逆止器、驅(qū)動滾筒抱閘式剎車、ABB變頻器，但在改造完成后發(fā)現(xiàn)主井使用的KHP338-K-Z型帶式輸送機綜合保護裝置與ABB（ACS880-07-0590A-7+B054）變頻器不匹配，變頻器輸入端是啟動、停止、公共端，而帶式輸送機保護輸出為啟動閉合，停止斷開，只有一個觸點，無法控制變頻器停止，抱閘式剎車與電控系統(tǒng)無法閉鎖，遇斷電或人為操作失誤會導致皮帶機抱閘時運行，從而帶來較大的安全隱患，詢問廠家后也無法處理此項問題。最后經(jīng)我公司機電技術(shù)部門研究制作一套保護電路控制，制作安裝后的保護電路控制系統(tǒng)可以完美解決帶式輸送機保護裝置與變頻器不匹配問題，而且實現(xiàn)抱閘式剎車與電控系統(tǒng)閉鎖，保證了礦井的主提升帶式輸送機運行穩(wěn)定安全。經(jīng)過幾個月的實際運行及觀察，證明此系統(tǒng)完全可靠且運行良好。

二、研究內(nèi)容及創(chuàng)新點

虎峰煤業(yè)主提升帶式輸送機于2020年7月進行改造，由DTL80/20/2×90型號改造為DTL80/30/2×185,運輸能力由200t/h提升到300t/h，帶速由2m/s提升至2.5m/s，主要對主井皮帶機底座進行了改造，改造了電控部分及機頭驅(qū)動部分，改造部件主要包括：YBBP-315L-4電機兩臺、H2SH11-18-F減速機兩臺、高低速聯(lián)軸器、逆止器、驅(qū)動滾筒抱閘式剎車。同時新購置ABB變頻器，主斜井皮帶提速改造后使用淮南市鑫鵬電子有限公司生產(chǎn)的KHP338-K-Z礦用隔爆型皮帶機保護集控系統(tǒng)，該系統(tǒng)保護器控制輸出只有常開觸點，沒有常閉觸點，即啟動皮帶機保護輸出常開觸點閉合，對應的控制柜啟動運行，停止時皮帶機保護輸出常開觸點斷開，對應的控制柜停止運行，這種控制方式適合普通帶自保點的控制柜，接線時把自保點控制線甩開不起自保作用，集控系統(tǒng)保護器常開觸點兩根線并接在原控制柜的啟動按鈕上，就能實現(xiàn)控制。但是我礦主斜井篩分樓變頻控制柜控制回路啟動沒有自保觸點，而且停止按鈕是一對常開觸點，停止時常開觸點閉合，控制柜輸出斷電，電機停止運行。如果用皮帶保護集控控制就會出現(xiàn)啟動了以后停不了機器現(xiàn)象。主斜井皮帶改造后的電機對輪自帶剎車裝置，皮帶正常運行時，剎車裝置正常打開，皮帶停止時剎車裝置正常剎車抱閘，但是如果運行時剎車裝置開關(guān)有故障跳閘、剎車裝置剎車抱閘，這時皮帶電機正常運行，這時出現(xiàn)電機又剎閘又運行，電機對輪與閘產(chǎn)生摩擦，使閘皮發(fā)熱冒煙產(chǎn)生火花、電機產(chǎn)生過負荷，非常危險。經(jīng)過多次方案研究，決定制作一套保護電路控制使得原有的帶式輸送機保護裝置與變頻器一體柜相融合并實現(xiàn)與剎車抱閘裝置閉鎖，從而達到主提升帶式輸送機更好的安全穩(wěn)定運行。

虎峰煤業(yè)主提升帶式輸送機加裝控制保護電路原理說明：

1、將KHP338-K-Z礦用隔爆型皮帶機保護集控系統(tǒng)輸出繼電器線圈上并聯(lián)上一只帶常閉、常開兩個輸出觸點的繼電器，利用常開觸點開機時閉合來實現(xiàn)停車，利用常閉觸點停止時閉合來實現(xiàn)停車。接線過程是將新加的繼電器K常開觸點1、2并接在變頻控制柜啟動按鈕上(RUN觸點、COM觸點)，常閉觸點3、4并接在變頻控制柜停止按鈕上（STOP觸點、COM觸點），啟動時皮帶保護集控對應輸出繼電器吸合、繼電器常開觸點閉合、常閉觸點斷開，閉合的觸點將啟動按鈕短接，斷開的常閉觸點解除停止按鈕，電機可以正常運行，停機時皮帶保護集控對應的輸出繼電器斷電，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，常開觸點斷開啟動按鈕，常閉觸點閉合停止按鈕，使對應的控制柜停止輸出，電機斷電停機。

2、該剎車裝置進行加裝行程開關(guān)，當閘打開時行程開關(guān)達到行程，常閉觸點斷開，才能使主皮帶啟動，閘斷電后剎車裝置動作，行程開關(guān)復位，行程開關(guān)常閉觸點閉合使主皮帶變頻器停機斷電，它的接線是行程開關(guān)的常閉觸點a、b并聯(lián)在變頻器的停止控制回路中(STOP觸點、COM觸點)，此變頻器的啟動原理是啟動時將啟動輸入端與公共端短接開始啟動，停止時將停止輸入端與公共端短接停機，因此行程開關(guān)常閉觸點a、b并入變頻器控制回路中停止輸入端與公共端(STOP觸點、COM觸點)就能控制主皮帶的停止，當制動閘打開時行程開關(guān)達到行程，常閉觸點斷開，變頻器進入可以啟動狀態(tài)，當制動閘抱緊或未達到行程時，常閉觸點在閉合狀態(tài)，變頻器不能啟動，當剎車裝置斷電或失效后，行程開關(guān)復位，行程開關(guān)的常閉觸點閉合，實現(xiàn)變頻器控制皮帶停機，這樣避免皮帶司機誤操作沒有把剎車裝置打開就啟動變頻器造成事故，剎車裝置斷電或失效后，避免皮帶電機仍然運行造成抱閘運行事故。

三、應用情況及社會經(jīng)濟效益

主提升帶式輸送機保護電路控制的制作、安裝，不但適應了相關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求標準，且對主提升帶式輸送機的安全穩(wěn)定運行做到了基礎(chǔ)保障。此項保護電路控制的制作造價低，操作簡單，維護方便，完全確保了主提升帶式輸送機運行安全！

主提升帶式輸送機加裝控制保護電路系統(tǒng)，使帶式輸送機保護裝置與變頻控制系統(tǒng)匹配并實現(xiàn)與抱閘剎車裝置閉鎖，這樣約節(jié)省更新改造資金20余萬元。同時后期維護簡單，大大提升了主井皮帶運行的安全性。

四、總體性能指標與國內(nèi)外的技術(shù)比較

該保護電路控制系統(tǒng)，可以使原有的帶式輸送機保護裝置和變頻器一體柜相互融合并實現(xiàn)與抱閘剎車裝置閉鎖，從成本和改造等因素考慮，減少了改造的成本及工程強度，并杜絕人員誤操作引發(fā)事故。采用此種保護電路控制系統(tǒng)后，不但適應相關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求標準，而且為主提升帶式輸送機提供了運行安全保障！

    五、存在的問題及推廣應用前景

該項目的實施，在傳統(tǒng)的帶式輸送機保護裝置基礎(chǔ)上，加裝控制保護電路系統(tǒng)，使變頻器可以更好的使用并實現(xiàn)與抱閘剎車裝置的閉鎖，滿足了現(xiàn)代化礦井使用低耗、先進、可靠的電控裝置的要求。且保護裝置全部靈敏可靠，制作造價低，操作簡單，維護方便，完全確保了主提升帶式輸送機運行安全，此系統(tǒng)的應用，不僅節(jié)約電能，而且避免了因帶式輸送機各類保護與變頻器一體柜無法匹配使用的安全事故，避免了帶式輸送機帶閘運行的安全事故。從目前使用情況看此發(fā)明是成功的。

綜上所述，該項目的改造為集團公司其他礦井相同的案例提供了新的模式，具有一定的推廣價值。