目前，大型現(xiàn)代化煤礦井下綜采工作面刮板輸送機(jī)一般采用3.3 kV電壓等級供電。國內(nèi)外采用的啟動(dòng)方式主要有單速電機(jī)+磁力啟動(dòng)器+閥控調(diào)速型液力偶合器（簡稱TTT），單速電機(jī)+磁力啟動(dòng)器+可控傳動(dòng)系統(tǒng)（簡稱CST），礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流雙速真空軟啟動(dòng)器。這種軟啟動(dòng)器既具有軟起動(dòng)功能，又具有雙速磁力啟動(dòng)器的所有功能，不僅能夠滿足3.3 kV供電的刮板輸送機(jī)啟動(dòng)控制要求，而且還具有使用簡單可靠、配套性強(qiáng)、操作靈活、維護(hù)量小的傳動(dòng)特點(diǎn)。本文就3.3 kV供電刮板輸送機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)作簡要分析。
1、礦用刮板輸送機(jī)對軟起動(dòng)的技術(shù)要求
1.1消除起動(dòng)過程中的機(jī)械沖擊電網(wǎng)沖擊
刮板輸送機(jī)為錨鏈傳動(dòng)系統(tǒng)，彈性較小；停車時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)的各處都存在著大小不等的間隙，起動(dòng)時(shí)如果在傳動(dòng)系統(tǒng)尚未張緊之前就施加大轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的機(jī)械沖擊，引發(fā)斷鏈、打齒、滾鍵、加劇摩擦等一系列機(jī)械故障，影響正常生產(chǎn)。3.3 kV供電的刮板輸送機(jī)裝機(jī)功率一般在1050~4 500 kW之間，單電機(jī)功率在525～1 500 kW，在直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，不論負(fù)載大小都會(huì)產(chǎn)生6~8倍額定電流的大電流沖擊過程，對電網(wǎng)產(chǎn)生強(qiáng)大的電網(wǎng)沖擊，影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，特別是在頻繁起動(dòng)時(shí)極易燒毀電氣元件，影響正常生產(chǎn)。消除刮板輸送機(jī)起動(dòng)過程中的機(jī)械沖擊和電網(wǎng)沖擊是礦用軟起動(dòng)器必須要解決的問題，也是最基本的要求。
1.2解決滿載難起動(dòng)問題
綜采工作面刮板輸送機(jī)因受運(yùn)輸系統(tǒng)、地質(zhì)條件、其它設(shè)備等因素的影響，存在停機(jī)的隨機(jī)性，而且隨時(shí)都有滿載起動(dòng)的情況，適應(yīng)頻繁起動(dòng)、解決難起動(dòng)問題是對軟起動(dòng)器的一個(gè)重要要求。3.3 kV電壓等級的礦用電動(dòng)機(jī)一般為雙鼠籠特制電機(jī)，其起動(dòng)力矩一般為額定轉(zhuǎn)矩的1.8~2.2倍，充分利用礦用電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能力，在刮板輸送機(jī)滿載情況下克服靜摩擦阻力向動(dòng)摩擦的轉(zhuǎn)變實(shí)現(xiàn)順利起動(dòng)是解決刮板輸送機(jī)滿載難起動(dòng)的重要技術(shù)手段。
1.3 系統(tǒng)應(yīng)簡單運(yùn)行穩(wěn)定易維護(hù)
刮板輸送機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)都處于工作面機(jī)頭、機(jī)尾的三角區(qū)，其礦壓顯現(xiàn)明顯，是碎煤、碎矸的集中涌集區(qū)，支架下方的空間非常有限，各種輔件易損壞，所以要求傳動(dòng)部電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)軸方向盡可能短；機(jī)頭、機(jī)尾傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)簡單，以減少不必要的故障點(diǎn)；運(yùn)行要穩(wěn)定可靠，最少具有可靠采出一個(gè)工作面的無故障壽命；即使產(chǎn)生故障也要極易維護(hù)。綜采放頂煤后部運(yùn)輸機(jī)對軟起動(dòng)器的要求會(huì)更為突出。
2、各類軟起動(dòng)器的使用現(xiàn)狀分析
2.1 TTT工作原理使用維護(hù)情況
工作原理：閥控雙腔調(diào)速型液力偶合器由液力偶合器、水系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、水軟化與水過濾系統(tǒng)等組成。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)偶合器內(nèi)的泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)內(nèi)腔的水旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的水推動(dòng)透平輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩。實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，屬于液力傳動(dòng)軟起動(dòng)器。
使用、維護(hù)情況：液力偶合器的主要故障來源于因發(fā)熱的水在系統(tǒng)中產(chǎn)生水垢，影響各液壓件的正常工作，需要定期進(jìn)行處理，一般礦方不能維護(hù)，需由專業(yè)廠商維修。由于系統(tǒng)過度復(fù)雜，運(yùn)行中受水質(zhì)影響故障較多，可靠性偏低，井下維護(hù)困難較大，特別不適合綜采放頂煤后部刮板機(jī)和地質(zhì)條件較差的前部刮板機(jī)使用。
2.2 CST工作原理使用維護(hù)情況
工作原理：CST由減速箱、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、液粘傳動(dòng)系統(tǒng)等組成。內(nèi)裝一套行星差速傳動(dòng)系統(tǒng)，由摩擦片控制內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦片間通過油膜傳遞扭矩。當(dāng)動(dòng)、靜摩擦片分離時(shí)，內(nèi)齒圈處于自由狀態(tài)，減速器無輸出轉(zhuǎn)速；當(dāng)動(dòng)、靜摩擦片壓緊時(shí)，內(nèi)齒圈處于固定狀態(tài)，減速器按定比傳動(dòng)輸出轉(zhuǎn)速；控制動(dòng)、靜摩擦片之間的壓力，使摩擦片間滑動(dòng)，則可實(shí)現(xiàn)調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，屬于液粘傳動(dòng)軟起動(dòng)器。
維護(hù)情況：系統(tǒng)可靠性高，故障少，是進(jìn)口設(shè)備的特點(diǎn)，但運(yùn)行費(fèi)用較高（每半年需更換一次進(jìn)口液力傳動(dòng)油，約3元，每一年應(yīng)更換一次進(jìn)口摩擦片，約8元）；系統(tǒng)復(fù)雜，管理維護(hù)相當(dāng)困難，特別不適合于綜采放頂煤后部輸送機(jī)的使用。
2.3可控硅軟起動(dòng)的工作原理及使用維護(hù)
工作原理：QJR-350/3. 3S礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流雙速真空軟起動(dòng)器，由3.3 kV的可控硅調(diào)速系統(tǒng)與雙速開關(guān)組成。根據(jù)負(fù)載電流、電壓雙反饋，通過單片機(jī)控制可控硅的導(dǎo)通角，根據(jù)工況需求，控制輸入電動(dòng)機(jī)的電流與電壓，實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的控制，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)。
使用維護(hù)情況：系統(tǒng)全部由電氣元件組成，電動(dòng)機(jī)與減速器之間采用聯(lián)軸節(jié)連接即可，軟起動(dòng)器放置于設(shè)備列車上，無任何外圍輔助系統(tǒng)，具有軟起動(dòng)器與雙速開關(guān)的一切功能，具有多種軟起動(dòng)方式和多種控制方式，關(guān)鍵元器件采用進(jìn)口元器件，模塊化設(shè)計(jì)布置。近年來在井下的批量使用表明，軟起動(dòng)器占用空間小，性能穩(wěn)定可靠，使用維護(hù)方便，可滿足3.3 kV供電的刮板輸送機(jī)的起動(dòng)、控制要求。
3、結(jié)論
(1)閥控液力調(diào)速偶合器(TTT)，屬于液力傳動(dòng)的調(diào)速設(shè)備，電機(jī)可空載起動(dòng)，可以有效地消除機(jī)械沖擊，降低電網(wǎng)沖擊。配有獨(dú)立的液力泵站、冷卻、電控、水軟化、水凈化等輔助系統(tǒng)，進(jìn)口價(jià)格昂貴，系統(tǒng)太復(fù)雜，使用維護(hù)困難。
(2)傳動(dòng)系統(tǒng)(CST)，屬于液粘傳動(dòng)的軟起動(dòng)器，電動(dòng)機(jī)可以空載起動(dòng)，可以有效地消除機(jī)械沖擊，降低電網(wǎng)沖擊。配有獨(dú)立的液壓、冷卻、電控等輔助系統(tǒng)，進(jìn)口價(jià)格昂貴，系統(tǒng)復(fù)雜，使用維護(hù)困難�？蛇m應(yīng)于3.3 kV刮板輸送機(jī)起動(dòng)使用。
(3)可控硅雙速軟起動(dòng)器，屬于電氣傳動(dòng)軟起動(dòng)器，電機(jī)帶載起動(dòng)，可以有效地消除機(jī)械沖擊和電網(wǎng)沖擊，在難起動(dòng)時(shí)，可達(dá)到90%的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)能力強(qiáng)。占用空間小，系統(tǒng)簡單，使用維護(hù)方便，可靠性和適應(yīng)性很高，不受地質(zhì)條件與配套條件的限制�？蛇m應(yīng)于各種3.3 kV供電的刮板輸送機(jī)的調(diào)速起動(dòng)與控制。
(4)煤礦機(jī)械的調(diào)速經(jīng)歷了由機(jī)械、液壓調(diào)速，發(fā)展到液力、液粘調(diào)速，最后發(fā)展為電氣傳動(dòng)調(diào)速，這是煤礦追求性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、使用維護(hù)方便的目標(biāo)而確立的技術(shù)發(fā)展方向。
