复杂工况下带式输送机驱动系统改造设计及应用

主斜井带式输送机经过长时间的运行,面临着变频器、控制设备老化及关键元器件备件采购困难,为了保证主斜井带式输送机的可靠运行,对某煤矿主斜井运输机陈旧的变频器和控制设备进行更换,同时对变频器和控制设备进行冗余设计。首先对原控制系统程序进行更新,实现新增变频器系统与原有变频器系统之间灵活自主切换;其次,设计新增变频器与原有变频器既可以互为备用,也可以交叉控制,实现对胶带机驱动的多样选择;然后优化主斜井带式输送机在轻载及重载工况下软起动/软停车动态过程,实现各驱动之间的平稳启动和功率平衡,抑制胶带输送机动态张力波对胶带和机械设备造成的冲击,避免撒料与叠带,延长输送机使用寿命。最后,MNS主从控制柜与变频器、主站控制柜间通讯采用专用的DP通讯线缆,设计变频器MNS主从控制柜与主站控制柜按冗余通讯进行配置,保证通信的可靠性。现场运行表明,提出的改造方案大幅提高了驱动系统和控制系统的可靠性,有效保证主斜井带式输送机的安全运行,具有推广价值。

煤矿主斜井输送机控制系统冗余设计及应用

主斜井带式输送机是煤矿安全生产的咽喉,必须保证主斜井带式输送机的可靠稳定运行。现有的通信电缆和通信模块均是单线单模块布置,一旦一个通信模块或一路电缆损坏均会造成整套系统不能正常运行。因此设计了基于S7-400H的带式输送机冗余控制系统,实现双机热备、无缝切换,保证单台CPU故障不会引起停机,降低了主斜井带式输送机的停机风险和停机时间,提高了系统的可靠性。同时在监控方面,配套冗余WINCC监控软件和双服务器,实现上位机监控的软硬件冗余。另外,扩展IO模块均采用ET200M冗余模块,扩展相应的DI,DO,AI,AO及通信模块,实现通信链路和通信模块的冗余。与变频器的DP通信选用YLINK冗余模块,实现控制系统与变频器的冗余控制,控制和通信更可靠。所提冗余设计可以大幅提高主斜井带式输送机运行的可靠性,具有推广价值。

煤矿主斜井皮带机快速更换强力皮带工艺研究

对煤矿主斜井皮带机快速更换强力皮带工艺展开了研究。首先,分析了煤矿生产中常见的皮带机更换问题,以及现有工艺的不足之处;然后,结合主提升带式输送机皮带更换工程背景,提出了1种全新的快速更换强力皮带工艺,实现了快速更换的目标;最后,将其应用于实际工程中,实现了皮带的快速更换,说明该工艺具有一定的适用性。

集成参数化有限元与响应面的矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计

针对工程机械优化目标函数隐性化和求解效率低的问题,文中提出了一种集成参数化有限元与响应面的优化设计方法,并以矿用螺旋输送机带式螺旋轴轻量化设计为例,说明了该方法的思路与实现过程。为提高有限元建模效率,开发了基于APDL的带式螺旋轴参数化有限元模型,实现了不同尺寸带式螺旋轴的快速有限元分析。通过析因试验筛选出对带式螺旋轴受力分布和疲劳寿命影响显著的设计变量,并以结构强度和疲劳寿命为约束建立带式螺旋轴轻量化设计模型。采用优化的拉丁超立方采样并结合有限元仿真结果建立响应面模型,来拟合设计变量与目标函数之间的隐式关系,最后通过Minitab响应优化器进行寻优求解,实现带式螺旋轴减重15.4%。求解及验证结果表明:所提出的方法不仅轻量化效果明显,而且可以在保证计算精度前提下缩短设计周期,提高整体优化效率。

柳巷煤矿主提升系统扩能改造方案设计

主提升系统作为煤炭生产的关键环节,是矿井扩能改造时的重点工程,对于斜井开拓并采用带式输送机作为主提升方式的矿井,主斜井带式输送机生产能力的提升对整个矿井的扩能改造发挥着至关重要的作用。生产矿井的主提升系统改造,因受到现场的多重因素影响,改造方案需要权衡各方面优缺点,以柳巷煤矿主提升系统扩能改造为例,在改造方案设计时充分考虑矿井实际情况,结合企业的需求和现场实际情况多方面对比,选择合适的主斜井带式输送机改造方案,为类似的工程设计提供了借鉴和参考。

带式输送机托辊轴结构安全性能分析及优化

带式输送机是选煤厂的重要输送设备,对于提高选煤厂的高效运输及稳定性具有重要的影响作用.托辊轴作为托辊支撑的主要构件,其结构性能对输送带的稳定运行具有重要的影响.采用有限元仿真的形式对托辊轴的结构性能进行分析,并依据分析结果对其结构进行一定的优化处理,从而提高托辊轴的结构性能,满足带式输送机的运行需求.

矿用带式输送机减速器的输入轴断裂处理

在煤矿井下开采中,带式输送机作为关键的煤炭输送设备,需要做好制动工作,保证运输的安全性和高效性。结合部分煤矿的运输作业看,其带式输送机的减速器,在环境及作业强度等多方面因素干扰下,容易出现输入轴断裂问题,易影响输送机整体的运行。基于此,进行了某煤矿的生产概述,提出输入轴断裂的问题,然后对问题的具体原因及处理策略进行研究,从液力偶合器安装方式、减速器设计理念等方面提出处理方案。经过测试,优化方案能降低输入轴断裂故障率,保障井下运输。

上运带式输送机轴功率计算方法的探讨

传动滚筒轴功率是带式输送机的重要设计参数。以中部张紧式带式输送机为研究对象,探讨其传动滚筒轴功率计算的阻力计算法、张力计算法和简易计算法三种方法。通过应用三种方法对工程算例的结果比较分析,验证了三种计算方法带式输送机轴功率的特点和适用性,为设计者对输送机的设备选型提供了参考。

松带装置在带式输送机中的应用研究

针对主斜井带式输送机机头更换和维修滚筒、硫化输送带接头困难等问题,设计了一种智能控制松带装置。该装置通过液压系统,利用机械结构配置伸缩油缸,实现机头输送带与滚筒分离,形成一定作业空间,完成各种任务。介绍了松带装置的结构、工作原理及其特点。该装置结构稳定、操作方便、安全性能高,能够完全代替人工进行松带操作。

深竖井长距离盾构渣料运输施工技术研究

该技术主要依托珠江三角洲某项目,盾构施工阶段出渣垂直高度为66.78 m,工作井有效直径为30.5 m,盾构隧洞长度为2.926 km,隧洞内径为5.4 m,隧洞坡度为0.5%,主盾构洞身掘进地质多为弱风化泥质粉砂岩,隧洞埋深40~60 m,采用φ6280土压平衡盾构施工。因受工作井深度及空间影响,盾构施工期间渣土运输问题是工程的重难点,研究通过优化出渣方式,改进出渣设备,以达到提高生产效率,节约施工成本,保证施工安全的目的。

带式输送机超大型传动滚筒轴结构优化设计

针对传动滚筒轴长期运行发生疲劳失效的问题,以某超大型带式输送机传动滚筒轴为例,从滚筒轴材料选择,再建立滚筒轴的有限元模型,分析了滚筒轴的应力,得到滚筒轴的最大应力主要分布在安装轴承的轴肩过渡位置,基于滚筒轴的应力载荷谱,结合疲劳分析理论,研究计算得到滚筒轴的安全系数。对于滚筒轴轴肩过渡圆角处损伤最为严重的问题,提出了以滚筒轴质量最小为目标,通过优化迭代,增大了滚筒轴的安全系数。对于滚筒轴两端均安装联轴器的工况,特别加大设计安全系数。该研究对超大型滚筒轴的设计具有一定的指导意义,避免了设计缺陷引起的疲劳破坏。

煤矿用皮带机减速机断轴分析及改进策略

为提高煤矿用皮带机运行质量,降低皮带机减速机断轴事故率,阐述煤矿用皮带机减速机运行原理,结合减速机结构、断轴失效时间特征,分析减速机断轴内外部原因,并提出设备选型、减速机稳定运行、减速机质检的改进策略,有效解决减速机断轴问题,满足皮带机减速机运行要求,提高皮带机运行效率。

关角隧道斜井皮带机运输技术研究

为解决长大隧道长斜井出碴运输难题,提高长斜井出碴运输效率,对隧道皮带机运输技术进行调研,对传统运输方式与皮带机运输进行比较分析,说明皮带机运输的优越性,并结合关角隧道的实际情况提出多种斜井出碴运输设计方案,对斜井皮带机在井底转载、储碴、喂料和破碎等细节方面进行方案比选,选择经济合理、切实可行的出碴运输方案,为指导关角隧道现场施工提供借鉴,为类似工程建设提供参考。

新型带式输送机“V”形托辊的研制

基于对现用的托辊组结构上在应用中的问题的分析和研究,提出了托辊结构的改进方法;给出了软轴的连接方式与选材,为了保证托辊的使用寿命和应用可靠,介绍了高可靠性的密封措施,有效地改善了其性能,并大幅降低了成本。

红庆梁煤矿主斜井带式输送机选型技术研究

根据红庆梁煤矿设计生产能力和主井田的特点,研究了主斜井带式输送机选型技术,对比分析了带式输送机关键装置驱动方式的3个方案,阐述了带式输送机主要部件选型计算过程,通过选型结果确定了红庆梁煤矿主斜井带式输送机的整体技术特征参数,在技术层面上确保了主斜井带式输送机的提升运输任务,为大型矿井带式输送机选型提供参考。

带式输送机传动滚筒轴的有限元分析

介绍了利用有限元分析软件COSMOS WORKS ,对带式输送机传动滚筒轴进行有限元静力分析的过程。根据分析结果 ,基本掌握了滚筒轴的应力和变形分布规律 ,并为传动滚筒轴的失效分析和优化设计提供了可靠的理论依据。

长距离大倾角主斜井带式输送机技术方案的制定

探讨了长距离大倾角主斜井带式输送机驱动方案、驱动装置工艺布置、软启动方式等技术方案的制定。分析了带式输送机头部驱动、中间驱动时其输送带张力的变化规律,并在实际应用中给出了张力的计算值。提出了一般长距离大倾角主斜井带式输送机的设计选型方法,并在工程中得到实施与验证。

铁路隧道斜井皮带运输机出砟方案研究

为解决铁路隧道长斜井内采用无轨运输所产生的施工通风难度大、洞内环境污染大以及能源利用率低等问题,对斜井内采用皮带运输机出砟方案进行了系统、全面的研究,得出铁路隧道长斜井内采用皮带运输机出砟方案是可行的,具有在部分长斜井内试点价值的结论。同时给出斜井内采用皮带运输机出砟方案时井底结构布置以及皮带机、破碎站、给料机等机械的详细配置。

煤矿主井带式输送机选型设计

结合陕西某煤矿的11#主井带式输送机设计实例,介绍了带式输送机选型设计的计算方法,详细给出了校核过程中的参数选择和计算过程,并注明了参数选择中应考虑的影响因素,为后续设备的选型和校核提供了依据。

带式输送机滚筒轴断裂原因分析

针对某矿业公司带式输送机滚筒轴断裂失效的使用情况,采用事故原因分析、滚筒轴结构与载荷分析以及有限元分析等方法结合对滚筒轴断裂原因进行了详细分析。结果表明:滚筒轴发生脆性疲劳断裂;轴断裂处过渡圆角半径较小;断裂处产生应力集中。为使延长轴的使用寿命,对滚筒轴进行合理化设计的同时,应当减小应力水平,控制初始裂纹尺寸。