Повышение эффективности системы автоматизации конвейерного транспорта с применением координирующего устройства стабилизации грузопотока конвейерной линии

Аннотация

Бутко А.А., магистрант, Ставицкий В.Н., к.т.н., доц. Повышение эффективности системы автоматизации конвейерного транспорта с применением координирующего устройства стабилизации грузопотока конвейерной линии. Проанализированы основные способы уменьшения неравномерности грузопотока конвейерной линии, выбран оптимальный способ для устранения данной проблемы. Разработано устройство автоматической стабилизации грузопотока конвейерной линии, приведена структурная схема данного устройства.

Текст статьи

Увеличение производительности угледобычи предъявляет повышенные требования ко всем технологическим процессам горного предприятия. Одной из актуальных задач является обеспечение бесперебойной работы системы подземного транспорта, в том числе, конвейерного. Современные подземные конвейерные линии характеризуются значительной протяженностью и разветвленностью транспортных магистралей, изменяющих со временем свои параметры: длину, топологию и т.п. [1]. Характерной особенностью для шахтных конвейерных линий является высокая неравномерность грузопотока, вызванная тем, что конвейерная линия по своему технологическому назначению является транспортным объектом, обслуживающим очистной и подготовительный забой. Именно технологические паузы в работе механизмов (аварийная остановка лавы, периодические изменения скорости перемещения комбайна вдоль лавы и т.д.) являются причиной неравномерного грузопотока. Неравномерность поступления груза ведет к нерациональному использованию мощности привода (при недогрузке), а также чрезмерному износу тягового органа и снижению надежности АД (при перегрузе) [2].

В настоящее время существует 2 способа уменьшения неравномерности грузопотока: регулирование частоты вращения приводного электродвигателя конвейера и применение промежуточных накопительных бункеров. Однако использование частотно-регулируемого привода имеет ряд спорных моментов: диапазон регулируемой частоты для конвейеров ограничен и не приводит к экономии энергии; при уменьшении частоты вращения надо обеспечить рабочий момент на валу двигателя, к тому же длительная работа в режиме пониженных частот приведет к принудительному охлаждению, как двигателя, так и преобразователя. Помимо этого данный подход не позволяет обеспечить выравнивание грузопотока для последующих конвейеров в цепи, что требует применения регулируемых приводов на каждом конвейере [3].

Таким образом, с точки зрения повышения энергоэффективности, в шахте целесообразно регулировать не производительность конвейера, а поступающий на него грузопоток, приближая его к номинальному значению, тем самым предотвращая режим холостого хода и увеличивая КПД конвейерной установки. Это может быть достигнуто за счет применения аккумулирующих бункеров (бункеров-питателей), объем, и производительность которых будут определять, и выравнивать грузопоток на забункерной конвейерной линии [4].

Для учета производительности бункера необходимо знать состояние его загрузки (уровень угля в бункере). Зная этот параметр, а также массу породы на ленте забункерного конвейера, можно обеспечить равномерное распределение погонной нагрузки на ленту забункерного конвейера за счет регулирования положения шиберного затвора бункера.

Таким образом, главной целью создания автоматизированной системы является повышение эффективности и надежности конвейерного транспорта за счет уменьшения неравномерности загрузки магистральных конвейеров.

На рисунке 1 приведена технологическая схема стабилизации грузопотока конвейерной линии с помощью промежуточной емкости бункер-питатель.