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    礦用帶式輸送機大型化與高可靠性要求，對設(shè)計者和制造者提出了更高的要求，只有解決了帶式輸送機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，才能制造出高性能、高可靠性的大型帶式輸送機。其關(guān)鍵技術(shù)為：1]動態(tài)分析技術(shù)；2]可控啟動技術(shù)；3]下運制動技術(shù)，4]  自動張緊技術(shù)；5]中間驅(qū)動技術(shù)；6J高速托輥技術(shù);7]  機尾快速自移技術(shù)；8]  電控與監(jiān)測自動化技術(shù)；9）輸送機運人技術(shù)；10) CST的國產(chǎn)化技術(shù)；11)雙電機差動軟啟動傳動技術(shù)；12）變頻防爆技術(shù)、
   (1)動態(tài)分析技術(shù)
   建立帶式輸送機的輸送帶在起動和停機過程中的動力學方程，求解輸送帶上不同點隨時間推移所發(fā)生所的變化，找出變化劇烈的張力波可能造成的破壞，這就是帶式輸送機的動態(tài)分析。動態(tài)分析技術(shù)是一門綜合性學科，不僅要對整機運行全過程的動態(tài)特性進行分析，更重要的是對其涉及到的基礎(chǔ)理論，運用現(xiàn)代先進技術(shù)進行系統(tǒng)研究，是當今世界的高新技術(shù)。采用動態(tài)分析技術(shù)進行設(shè)計，不僅可實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計，降低設(shè)備的投資費用，而且還可預防運行事故的發(fā)生，提高設(shè)備運行的可靠性。在國外，德國、前蘇聯(lián)、澳大利亞、美國、波蘭、南非、日本等，都對動態(tài)分析技術(shù)進行了深入的研究，取得了可喜的成果，有的已在實際工程中得到應(yīng)用。在國內(nèi)起步較晚，動態(tài)設(shè)計的方法、概念還處于剛體力學階段，還沒有真正應(yīng)用到設(shè)計中去。應(yīng)用動態(tài)分析技術(shù)來對大型帶式輸送機進行優(yōu)化設(shè)計，最直接、最明顯的經(jīng)濟效益——較大幅度地降低了輸送帶的安全系數(shù)，安全系數(shù)最小可達4.8，這對國內(nèi)常規(guī)標準設(shè)計來說是不可想象的，目前國內(nèi)即使已使用了可控啟動裝置，其安全系數(shù)也只能取到8左右。在滿足安全運行的條件下有效地降低輸送帶的強度等級與各元部件的重量，輸送帶費用約占大型帶式輸送機費用的35—45%，大大地節(jié)省了設(shè)備費用。澳大利亞GREGORY煤礦使用的一條大型帶式輸送機，其主參數(shù)為：L - lOOOm、B- 0.9m、Q=1400Tfh，V=4.2m/s、H（提升高度）= 30m、N-3×355+840kW。這條帶式輸送機專門請美國諾丹爾教授進行動態(tài)優(yōu)化設(shè)計，安全系數(shù)為4.8，僅選用ST1600鋼絲繩芯強力輸送帶。國內(nèi)官地礦即將使用的一條大型帶式輸送機的主參數(shù)為：L= 5400m，B- 1.2m、Q=1200T/h，V=3.5m/s、H= 90m、N-4×500kW。由于是按照國內(nèi)常規(guī)標準設(shè)計，即使已使用可控啟動裝置，安全系數(shù)也只能取為8.02，再不敢往下取，只能選用ST3500的鋼絲繩芯強力輸送帶。如果官地礦的帶式輸送機也是采用動態(tài)設(shè)計，光輸送帶這一項就可節(jié)省費用600多萬元，經(jīng)濟效益相當可觀。帶式輸送機動態(tài)分析技術(shù)的研究，在國內(nèi)剛起步，還沒有真正應(yīng)用到設(shè)計中去。掌握動態(tài)分析技術(shù)，不僅可使我國帶式輸送機技術(shù)水平有一個質(zhì)的飛躍，還可帶來巨大的經(jīng)濟效益，應(yīng)盡快開展這方面的研究工作。
    (2)  可控啟動技術(shù)
    大型帶式輸送機的啟動，一定要有一個足夠的時間，使啟動加速度保持在允許范圍內(nèi)。運距越長、帶速越高、輸送量越大，啟動時間就需越長。假如沒有足夠的啟動時間，輸送帶初張力會下降，最大可下降50%左右，就會喪失輸送帶與傳動滾筒保持正常傳動所需的張力比，造成輸送帶在傳動滾筒上打滑而不能啟動。啟動是一個加速過程，加速度值由零增到最大又下降至零，輸送帶發(fā)生粘彈性變形，處于不穩(wěn)定狀態(tài)而產(chǎn)生動張力。當帶速越高、啟動時間越短時，啟動加速度與輸送帶變形就越大，因而動張力也就越大，造成巨大的瞬時沖擊，就會損壞輸送帶與其它元部件。因而必須對啟動時間加以控制�？煽貑�動時輸送帶張力波動極小，啟動平穩(wěn)�？煽貑�動就是我們平時所說的軟啟動，即在設(shè)定的啟動時間內(nèi)，通過控制輸送帶啟動加速度值，來確保輸送機按所要求的啟動速度曲線平穩(wěn)啟動，并達到額定速度；同時使啟動電流與啟動動張力控制在允許范圍內(nèi)。
    因而必須對啟動時間、啟動加速度進行控制，啟動時間與啟動加速度應(yīng)根據(jù)帶速、運距、輸送量等參數(shù)來確定，根據(jù)我國有關(guān)標準規(guī)定，啟動加速度不得大于0.3m/s2。采用可控啟動，可使輸送帶初張力下降大為減少，僅下降不到10%，可以保證輸送帶不打滑�？煽貑�動技術(shù)是大型帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù)，已成為帶式輸送機是否達到技術(shù)先進的標志之一。通過電控與可控啟動裝置組成的閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)來完成帶式輸送機的可控啟動，選擇哪一種可控啟動裝置，除了考慮技術(shù)性能外，還必須考慮其經(jīng)濟合理性。無論選擇哪一種可控啟動裝置，都必須具有以下性能：
    1)啟動時間隨帶式輸送機主參數(shù)可以任意調(diào)節(jié)，使輸送機按照設(shè)定的啟動速度曲線平穩(wěn)啟動，
    并能實現(xiàn)滿載啟動；
    2)確保輸送帶啟動加速度值≤0.3m/s2，使輸送帶啟動動張力控制在允許范圍內(nèi)；
    3)在多機驅(qū)動時，還應(yīng)具有功率平衡的功能；
    4)電動機應(yīng)能空載啟動，在多機驅(qū)動時，還應(yīng)具有使電動機順序啟動的功能；
    5)具有過載保護功能，
    6)啟動時，必須降低對外界電源的電流與電壓的沖擊，并盡量避免對外界電源產(chǎn)生污染，
    7)在輸送機短時停車時，還應(yīng)具有可以不停電動機的功能，
    8)操作維護要簡便，工人易于掌握。
    近幾年來，國內(nèi)外相繼開發(fā)成功了多種形式的軟起動裝置：1）液粘性軟起動裝置，如澳大利亞的BOSS系統(tǒng)、美國的CST等；2）液力型軟起動裝置，如調(diào)速型液力偶合器、加長后輔腔液力偶合器等；3）電氣型軟起動裝置，如變頻調(diào)速、可控硅控制開關(guān)磁阻起動等；4）機械式軟起動裝置，如BEST、德國力士樂公司的輔助液壓馬達周轉(zhuǎn)齒輪系統(tǒng)。
    (3)下運制動技術(shù)
    下運帶式輸送機在正常運轉(zhuǎn)時，借助電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速達到同步轉(zhuǎn)速時產(chǎn)生的反力矩來限制輸送機帶速的提高。但當停機或電源中斷后，物料重力向下分力和整個轉(zhuǎn)動部件的慣性力都促使輸送帶繼續(xù)向下運行，帶速會越來越高，而此時電機已停機，失去對帶速的控制，造成滾料或飛車事故，必須要對停機或電源中斷后的下運帶式輸送機進行制動。制動過程正好與啟動過程相反，是一個減速過程，同樣存在一個控制制動減速度以及輸送帶變形與儲存能量的釋放問題，如不加以控制，也會產(chǎn)生較大的動張力，造成巨大瞬時沖擊。除了發(fā)生滾料、飛車事故之外，還會損壞輸送帶與其它元部件，因而也必須對制動過程加以控制——可控制動，最大限度地減少輸送帶變形，讓輸送帶儲存的能量緩慢地釋放出來，達到平穩(wěn)制動。在下運制動過程中，還必須避免出現(xiàn)輸送帶負張力點，嚴重時可能發(fā)生輸送帶的折疊現(xiàn)象。
    下運輸送機的三個技術(shù)關(guān)鍵為：
    1)制動能量大
    制動器吸收的能量有機械能轉(zhuǎn)化為熱能，如僅使用閘塊式制動器，閘輪表面熱量集中，由于制動時間短，熱量不能及時散發(fā)出，溫度急劇升高，如超過150'C就有引起煤塵爆炸的危險。而且溫度高則閘襯易于磨損，摩擦系數(shù)下降，制動時間增加，導致制動能量增大，溫度有進一步升高。超溫和閘襯互為因果，會使閘塊式制動器的制動力矩急劇下降，以致造成飛車事故。
2)制動平穩(wěn)性要求高
    制動減速度要求限制在0.1—0. 3Ⅲ／s2范圍之內(nèi)，制動時間約10～20s。如果用恒力矩制動裝置，就存在這樣一個問題：一方面為確保制動的可靠性，制動器的額定力矩應(yīng)為輸送機滿載力矩的1.5～2倍；另一方面當輸送機上的物料很少時（此時最容易發(fā)生滾料現(xiàn)象）也以同樣的力矩來制動，其減速度必將超出允許范圍。因此，為保持穩(wěn)定的制動減速度，就要求制動力矩能隨外來負載的大小而自動調(diào)節(jié)。
在事故停電時要求系統(tǒng)迅速而安全地制動
    所以一般的機械抱閘制動器是不能用作井下下運帶式輸送機的可控制動裝置，用于煤礦井下的制動裝置必須滿足三個技術(shù)要求：a．制動減速度必須限制在0.1—0.3rn，s2范圍內(nèi)；b．每小時制動十次，接觸面除不能產(chǎn)生火花外，各元部件溫度不得高于MT820 -1999“煤礦井下用帶式輸送機技術(shù)條件”中規(guī)定的溫度，c．整個采區(qū)停電也必須保證能夠制動。完全滿足上述三個技術(shù)要求的國產(chǎn)制動裝置僅為液力制動裝置，已在煤礦井下普遍使用。但此種制動裝置存在著體積龐大、多種能源（電、液、氣）操作復雜，易出事故等缺陷，需要加以改進提高。比較有發(fā)展前途的是盤式制動裝置，它體積小、重量輕，省掉一套機械抱閘制動器，操作維護簡便，更適合于煤礦井下使用。但目前國內(nèi)井下用下運帶式輸送機大多采用液力制動裝置，原因是盤式制動裝置的關(guān)鍵技術(shù)還沒有很好地解決，下運阻尼輸送機技術(shù)也還需要進一步完善和提高。
    (4)自動張緊技術(shù)
    張緊裝置是保證帶式輸送機正常工作的重要部件，在確保輸送機中最小初拉力能滿足撓度要求的條件下，驅(qū)動滾筒趨入點和奔離點的張力比應(yīng)為定值，為此要求在起動時張緊力與額定工作時張緊力的比值k=1.4～1.5，允許波動±10%;在正常工作過程中k=0.9～1.1。當輸送機的結(jié)構(gòu)、起、制動方式及張緊裝置的安裝位置確定后，張緊裝置的特性就取決于其自身的性能。沒有張緊裝置的密切配合，要想獲得良好的可控啟（制）動與自移機尾是不可能的，自動張緊技術(shù)也是帶式輸送機的一個關(guān)鍵技術(shù)，它可大大地提高輸送機運轉(zhuǎn)的可靠性。國產(chǎn)帶式輸送機運轉(zhuǎn)事故多的因素之一，就是張緊裝置性能差，工作不可靠所造成的，但目前張緊技術(shù)還不被人們所重視。大型帶式輸送機所用的張緊裝置必須滿足以下技術(shù)要求：
  a．自動調(diào)整張緊力
  能隨著輸送帶張力變化而能自動地調(diào)節(jié)張力與張緊行程，始終保持輸送帶所規(guī)定的撓度，并使，驅(qū)動滾筒趨入點和奔離點的張力比應(yīng)為定值。
  b．響應(yīng)速度快
  當輸送帶張力發(fā)生一個變化值時，張緊裝置使輸送帶張力恢復到原值所花費的時間稱為響應(yīng)速度。要求響應(yīng)速度越快越好，當響應(yīng)速度小于輸送帶張力變化周期，就會使輸送帶獲得一個穩(wěn)定的張力，運行平穩(wěn)，反之，輸送帶張力不穩(wěn)定產(chǎn)生振動，嚴重時還會發(fā)生共振。
    c．不能出現(xiàn)死區(qū)
    即張緊滾筒作反向移動時，不至于產(chǎn)生張力的突然變化。尤其對機尾有低谷的高垂度輸送機，制動時在低谷處會由于垂度過大而引起輸送帶的折疊和嚴重變形，從而導致煤的滾落。
    最簡便而有效的自動張緊裝置是重力張緊裝置，此種裝置由于受到煤礦井下空間的限制，使用受到一定的影響，僅用于傾斜運輸?shù)膸�式輸送機上。國內(nèi)煤礦井下使用較多的是絞車與油缸相結(jié)合的自動張緊裝置，絞車用于輸送帶大行程張緊，油缸用于小行程張緊，兩者的結(jié)合而達到自動張緊的目的。經(jīng)煤礦實際使用證明，此種自動張緊裝置能達到輸送機的啟制動和正常運轉(zhuǎn)時對輸送帶張緊的要求。國外使用的是液壓絞車自動張緊裝置，由低速大扭矩馬達根據(jù)輸送帶張力變化，通過改變流量來有效控制絞車轉(zhuǎn)速的快，慢與開、停。此種自動張緊裝置的響應(yīng)速度與可靠性要比國內(nèi)的高得多。在設(shè)計帶式輸送機張緊裝置時，除了滿足上述技術(shù)要求外，還必須確定張緊裝置最佳的安裝位置，以獲得最小的張緊力與張緊行程以及最快的張緊響應(yīng)速度。張緊裝置在不同的安裝位置上，其所需張緊力與張緊行程相差甚大。目前國內(nèi)的張緊裝置能做到自動調(diào)節(jié)張緊力，但響應(yīng)速度不快、可靠性不高，比國外還有很大的差距，有待進一步研制開發(fā)。
    (5)中間驅(qū)動技術(shù)
隨著我國高產(chǎn)高效礦井的出現(xiàn)，煤礦井下用的帶式輸送機已向大型化方向發(fā)展，但由于受到輸送帶強度與驅(qū)動裝置的限制，井下使用的帶式輸送機單機長度還不允許無限制地加長。中間驅(qū)動就是把驅(qū)動功率的一部分放在輸送機的中間段，使驅(qū)動功率分散開來，這樣可以降低輸送帶的最大張力，降低輸送帶強度，提高輸送機的輸送能力，降低整機成本。它可以在不提高輸送帶強度等級前提下，最大限度地增加單機長度；使單元驅(qū)動裝置小型化，通用性強。單元驅(qū)動裝置的功率保持在一個較為經(jīng)濟合理的范圍內(nèi)，最大限度地降低輸送機的投資費用，據(jù)有關(guān)資料介紹：當采用兩臺中間驅(qū)動裝置時，承載帶最大張力可減少1/2左右，當采用十臺中間驅(qū)動裝置時大約減少3/4，約可降低費用15%左右。
    中間驅(qū)動有二種方式：直線摩擦式與滾筒卸載式。直線摩擦式對帶速同步要求比卸載滾筒式低，主要是子帶與母帶可以相互滑動。但投資費用要高，主要是增加了一條子帶輸送機的費用。一般來說，這二種中間驅(qū)動方式都可用于固定式帶式輸送機，可伸縮帶式輸送機機尾需隨著工作面推進而要求機身延長或縮短，裝拆子帶輸送機工作量大，影響工作面的推進速度，因而可伸縮帶式輸送機的中間驅(qū)動大多是采用滾筒卸載式。在煤礦井下采用中間驅(qū)動技術(shù)更能顯示其優(yōu)越性，由于單元驅(qū)動裝置小型化，不僅搬運、安裝方便、而且還可減少安裝空間，使巷道的拓寬量大為減少，因此，在井下長距離帶式輸送機上應(yīng)大力推廣使用中間驅(qū)動技術(shù)。為了減少承載帶的附加張力，所有驅(qū)動裝置電動機的功率應(yīng)該相等，機械特性應(yīng)該相同。中間驅(qū)動的關(guān)鍵技術(shù)是驅(qū)動裝置的負荷分配及各驅(qū)動裝置的啟動順序和時間間隔，中間驅(qū)動點數(shù)量越多，這種要求就越高。目前國內(nèi)外多數(shù)是采用液力調(diào)速裝置來解決這個技術(shù)關(guān)鍵的。
    (6)高速托輥技術(shù)
    在輸送量相同的前提下，增高帶速要比增大帶寬有利得多。帶速增高后，輸送帶最大張力可下降，輸送帶強度等級也可隨之下降，可節(jié)省設(shè)備的投資費用。增大帶寬勢必要擴大巷道的寬度，增加巷道開拓的基建費用。帶速過高，煤塵飛揚就越利害，當煤塵濃度高到一定程度時就會發(fā)生爆炸。為了安全起見，目前國外煤礦井下使用的帶速一般控制在5m/s以內(nèi)，國內(nèi)控制在4m/s之內(nèi)。帶速提高后，托輥轉(zhuǎn)速也隨著增大，導致托輥的旋轉(zhuǎn)阻力增大和使用壽命降低。根據(jù)國內(nèi)外托輥標準規(guī)定，托輥轉(zhuǎn)速不得超過600r/min，如超過600 r/min，托輥旋轉(zhuǎn)阻力就會急劇增大與使用壽命急劇下降。當托輥轉(zhuǎn)速超過600 r/min時，只要加大托輥直徑，就可降低托輥轉(zhuǎn)速。托輥是帶式輸送機的主要部件，量大面廣，重量約占整機的1/3，價格約占整機的1/5～1/3。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，煤礦井下托輥的使用壽命一般在180～240天，在順槽中使用的托輥，一般采完一個工作面后，托輥損壞數(shù)量約為60～80%，經(jīng)濟損失相當嚴重。另外托輥的旋轉(zhuǎn)阻力及輸送機運行阻力大，功率消耗也很大。煤礦帶式輸送機的停機事故，絕大多數(shù)是由托輥因素造成的。因此，提高托輥質(zhì)量對降低能耗、節(jié)省費用、增加運行可靠性具有很大的意義。
  托輥的使用壽命主要取決于軸承和密封的性能，如果托輥具有良好的密封性能（如采用組合密封），托輥使用壽命實際上就是軸承的使用壽命。軸承不僅對托輥使用壽命有重大影響，而且對托輥旋轉(zhuǎn)阻力也有一定的影響。測試結(jié)果表明：軸承摩擦阻力約占托輥旋轉(zhuǎn)阻力的1/4～1/8，托輥常用軸承為204、205系列滾動軸承。通過對國內(nèi)外軸承進行分析研究，認為國產(chǎn)軸承在尺寸精度和材料熱處理等方面，與英國、西德等國基本相同，但英國道梯公司由于采用415705專用軸承，而使其壽命比普通204軸承提高10倍以上，旋轉(zhuǎn)阻力降低1倍以上。分析國內(nèi)托輥軸承失效的主要原因如下：
    1)煤塵或煤泥大量進入到軸承內(nèi)，使軸承的溝道及保持架的兜孔內(nèi)填滿黑色油泥，使其不能轉(zhuǎn)動而失效。
    2)軸承中的油脂流失后，用于外界的水或潮氣大量侵入，使鋼保持架、鋼球和內(nèi)外溝道嚴重銹蝕，使其不能轉(zhuǎn)動而失效。油脂變質(zhì)也會使軸承失效。
    3)軸承本身質(zhì)量差引起的失效。
    4)機加工后裝配質(zhì)量差而引起軸承失效。針對托輥軸承存在的問題，國內(nèi)研制開發(fā)了KA系列列輥專用軸承，在結(jié)構(gòu)上作了如下改進：
    a．增大了軸承的徑向游隙，這樣即使在軸承中進入一些污物粒子也不會堵塞，軸承仍能靈活轉(zhuǎn)動，同時也相應(yīng)地增大了軸承所允許的角位移，使不同心度對軸承的影響小得多；
    b．采用了具有一定柔性、呈爪型的尼龍保持架，使鋼球在碰到污物粒子時能改變運動軌跡，而不至于硬磨而卡死，
    c．加大溝槽曲率，加大鋼球直徑，提高了軸承的承載能力，同時鋼球直徑小的軸承對硬粒子的敏感程度小得多，還可大大提高軸承的使用壽命。
    KA系列托輥專用軸承試驗結(jié)果表明：即使在非常惡劣的條件下運轉(zhuǎn)，專用軸承的實驗室壽命可以達到204軸承的10倍以上，而旋轉(zhuǎn)阻力低一倍以上。但其運行阻力還是大的，使用壽命僅有20000h左右，帶速一般也不能超過4.5m/s。
    高速托輥在密封結(jié)構(gòu)、加工質(zhì)量、軸承、潤滑脂等方面有更高的要求，而國外如美國、澳大利亞等均使用了新型注油托輥，其運行阻力小，軸承采用稀油潤滑，托輥壽命可達10年以上，托輥速度高達6—8m/s。我們應(yīng)該通過改進密封結(jié)構(gòu)與材質(zhì)，采用非金屬保持架的大游隙專用軸承與專用潤滑脂來提高高速托輥的質(zhì)量。目前，國內(nèi)外托輥質(zhì)量存在差距的另一個主要原因是加工質(zhì)量，國內(nèi)托輥生產(chǎn)廠家的加工工藝與設(shè)備精度保證不了設(shè)計要求，造成托輥旋轉(zhuǎn)阻力增大、甚至不能轉(zhuǎn)動，使用壽命短、甚至用不到l—2個月就損壞了。只有改進托輥的加工工藝和更新設(shè)備，才能制造出高質(zhì)量的高速托輥，才能滿足大型帶式輸送機高帶速的要求。對托輥進行質(zhì)量分析，在現(xiàn)有煤礦條件下，若把托輥的使用壽命從原來的一年左右提高到五年以上，則每年托輥損壞的數(shù)量可減少4/5，其經(jīng)濟效益是非常顯著的。
  (7)機尾快速自移技術(shù)
  高產(chǎn)高效工作面的快速推進，要求可伸縮帶式輸送機的機尾不但能快速移動，而且還要在不停機的條件下移動機尾，萬噸工作面順槽用的可伸縮帶式輸送機自移機尾是國外引進的，如大同馬脊梁礦是從英國引進的�，F(xiàn)在國外自移機尾都配置履帶行走機構(gòu)液力驅(qū)動，其動力由支架泵站供應(yīng)。英國Meco公司、美國Longwall公司及德國Heilmans、Haniel等公司都以獨立的產(chǎn)品給主機配套。如德國DBT公司專業(yè)研制的自移機尾，設(shè)備性能好，自動化程度高，安全可靠，在市場上占有率很高，就我國已引進了幾十臺，與高產(chǎn)高效工作面配套使用。目前國內(nèi)還沒有自己設(shè)計和制造的快速自移機尾，為了適應(yīng)高產(chǎn)高效工作面的快速推進，必須盡快研制高質(zhì)量國產(chǎn)快速自移機尾。
    (8)輸送機運人技術(shù)
    目前國外一臺帶式輸送機不單純運煤，越來越多的煤礦，使用一臺輸送機既運煤又可運矸石和載人，如英國煤礦近十多年來就有近千臺載人輸送機、前蘇聯(lián)頓巴斯煤礦1998年就有140臺載人運貨輸送機投入使用。
    而國內(nèi)正處于探索階段，1969年一條兼運煤和井下人員、傾角大干180的上山鋼繩牽引輸送機，在本溪采屯煤礦投入使用。隨著長距離帶式輸送機技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦越來越需要解決一機多用途技術(shù)，運人技術(shù)的研究成為當前急需解決的問題之一。
    (9)電控與監(jiān)測自動化技術(shù)
    為了實現(xiàn)輸送機可控啟（制）動、中間驅(qū)動、功率平衡，帶速同步，自動張緊與機尾自移以及各種保護裝置、通信與信號聯(lián)絡(luò)等綜合功能的要求，國外大型帶式輸送機都已采用高檔PLC可編程序控制器，開發(fā)了先進的程序軟件與綜合電源繼電器控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、傳輸，故障診斷與查尋等完整的自動監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)除了自動監(jiān)控輸送機的可控啟（制）動，帶速同步與功率平衡等外，還對各種保護與安全裝置、輸送帶張力、傳動滾筒與托輥軸承溫度、輸送帶接頭強度、輸送量計量等實行監(jiān)測。在電控與自動監(jiān)測技術(shù)方面，國內(nèi)外的差距更大，國內(nèi)煤礦用帶式輸送機僅采用了中檔PLC可編程序控制器來控制輸送機的啟動、正常運行、停機等整個工作過程，雖能與可控啟（制）動裝置配合使用達到可控啟（制）動、帶速同步、功率平衡等功能，但沒有自動監(jiān)控裝置、沒有故障診斷與查尋。另外，安全保護裝置性能不理想與品種少，也沒有人員呼救的功能。由于這些差距造成了國產(chǎn)帶式輸送機運行性能與工作可靠性差，故障多，因此，電控與監(jiān)測自動化技術(shù)是國產(chǎn)帶式輸送機技術(shù)水平提高的一個迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。
    (10) CST的國產(chǎn)化技術(shù)
    在各種可控起動中，CST的性能無疑是最好的，但進口價格很貴，訂貨周期長，備品備件供應(yīng)困難，迫切需要國產(chǎn)化。國內(nèi)已大量應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器來實現(xiàn)單臺電機功率在500kw以下的帶式輸送機的軟起動和功率平衡，但單臺電機功率超過500kw以上時，由于調(diào)速型偶合器的散熱設(shè)備較大，無法在空間狹窄的順槽可伸縮輸送機上使用，特別是隨著煤礦5公里以上長距離、高帶速輸送機的出現(xiàn)，由于調(diào)速型偶合器的調(diào)速范圍在0.3～0.97之間，所以無法解決驗帶問題。01年8月國家科技部將此課題下達給了上海分院，課題名稱為：動態(tài)軟起動裝置，要求03年年底完成該項目，主參數(shù)為：功率N - 500Kw，速比I=30一40，調(diào)速范圍：0.1～1，擬于02年年底完成總體方案設(shè)計，目前正在研制中。
    (11)雙電機差動軟啟動傳動技術(shù)
    2001年上海分院在進行廣泛調(diào)研和充分技術(shù)論證的基礎(chǔ)上，研制了一種新型的機電一體化傳動裝置，稱為“雙電機差動軟啟動傳動系統(tǒng)”。該裝置在技術(shù)上明顯有別于國內(nèi)外現(xiàn)有軟啟動傳動裝置，但它解決了現(xiàn)有軟啟動技術(shù)中的種種問題，能夠?qū)崿F(xiàn)大功率機械的軟啟動、軟停車，大范圍無級調(diào)速、過載自動保護以及多驅(qū)動功率平衡等多種功能。
    特別值得指出的是，采用這種軟啟動傳動裝置后，大功率電動機的啟動電流在理論上為零，是一種真正意義上的空載啟動，不僅能夠有效地節(jié)約電能，延長電動機和周邊電器設(shè)備的使用壽命，也大大降低了對變壓器和空氣開關(guān)等設(shè)備的選型要求。
    這種軟啟動傳動系統(tǒng)主要由大功率主電動機、小功率輔助電動機、差動的行星傳動機構(gòu)、輔助傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。軟啟動傳動裝置能夠在相當大的范圍內(nèi)(O—額定轉(zhuǎn)速)實現(xiàn)無級調(diào)速，并且能夠可靠和穩(wěn)定地長期工作在低速狀態(tài)下，這些特點在工業(yè)應(yīng)用中十分有用，也是其它軟啟動傳動裝置所難以實現(xiàn)的。
    與國內(nèi)外常用的軟啟動傳動裝置相比，這種軟啟動裝置還有以下特點：傳動效率高，發(fā)熱量小；工作可靠，使用壽命長；機械和控制系統(tǒng)簡單，維護成本低等。它在大功帶式輸送機及其重載機構(gòu)的啟動控制方面屬國際領(lǐng)先，填補了國內(nèi)空白，可替代復雜昂貴的進口產(chǎn)品，有十分廣泛的應(yīng)用前景。
    (12)變頻防爆技術(shù)
  大型帶式輸送機是煤礦井下運輸?shù)陌l(fā)展方向，是高效礦井的必備設(shè)備。軟起動是所有大型輸送機的一項基本要求，大型帶式輸送機的性能、可靠性、經(jīng)濟性和使用壽命在很大程度上取決于起動性能的好壞以及采取何種軟起動方式。
    變頻調(diào)速：優(yōu)越的軟起動、軟停止特性。在空載驗帶狀態(tài)下，變頻器可調(diào)整電機工作在5%-100%額定帶速范圍內(nèi)的任意帶速。由于變頻器采用無速度傳感器矢量控制方式，低頻運轉(zhuǎn)最大可輸出150%額定轉(zhuǎn)矩，因此最適于輸送機“重載起動”特性。多電機驅(qū)動時其負載均衡精度很高。當輸送機載荷變化較大時，變頻調(diào)速節(jié)能效果明顯。
    根據(jù)帶式輸送機驅(qū)動的特點和發(fā)展需要，交流變頻調(diào)速以其優(yōu)越性能和很高的性價比開始嶄露頭角，并逐漸付諸使用。國產(chǎn)防爆型礦用變頻器單機容量200kW/660V在山西晉城、潞安等已有實例。但是200kW/660V防爆型礦用變頻器單機容量較小，無法滿足大型帶式輸送機軟起動和調(diào)速的需要。針對400kW/1140V的防爆型礦用變頻器，目前國內(nèi)尚無成熟的產(chǎn)品，400kW以上的更是國內(nèi)的一項空白。
    研制400kW/1140V的防爆型礦用變頻器擬解決的關(guān)鍵技術(shù)：
    1)功率器件的選型
    1140V是我國煤炭行業(yè)所特有的一個電壓等級，同時目前市場上還沒有用于恒轉(zhuǎn)矩負載起動和調(diào)速的400kW/1140V防爆型變頻器成品，因此功率器件的選型相對來說顯得尤為重要。
    2)散熱問題
    功率器件散熱約占整個變頻器所有散熱量的一半，它直接影響了變頻器的壽命。因此，在一個密閉的防爆腔里如何迅速地將熱量傳遞出去并散發(fā)掉，是防爆型變頻器長期工作的關(guān)鍵之一。
    3)電磁兼容(EMC)
    變頻器分主回路和控制回路兩大部分組成，由于主回路的非線性（進行開關(guān)動作），變頻器本身就是諧波干擾源，所以對電源側(cè)和輸出側(cè)的設(shè)備會產(chǎn)生影響。與主回路相比，變頻器的控制回路卻是小能量、弱信號回路，極易遭受其它裝置產(chǎn)生的干擾，造成變頻器無法工作。在我們將主回路功率器件和主控驅(qū)動部分分別安裝到防爆腔內(nèi)時，就必然電磁兼容抗干擾問題。因此，如何解決好EMC也是防爆型變頻器能正常工作的關(guān)鍵之一。
    4)、防爆外殼的設(shè)計
    防爆外殼的設(shè)計既要兼顧到散熱問題的解決，同時還要兼顧到電磁兼容問題以及防爆結(jié)構(gòu)的需要。這些在目前都沒有相對成熟的經(jīng)驗，仍需要進行不同的試驗才能得到比較良好的設(shè)計。
結(jié)語
    國內(nèi)外高產(chǎn)高效礦井的原煤運輸系統(tǒng)，基本上都是采用帶式輸送機作連續(xù)運輸，且輸送機的主參數(shù)正在向大型化與自動化方向發(fā)展。以剛體動力學為基礎(chǔ)的帶式輸送機的一套常規(guī)的標準設(shè)計，已不適用大型帶式輸送機的設(shè)計。大型帶式輸送機主參數(shù)要比一般帶式輸送機大得多以及煤礦井下運輸?shù)哪承┨厥夤�況要求，使得上述的關(guān)鍵技術(shù)顯得尤為突出，但往往某些關(guān)鍵技術(shù)在國內(nèi)還不被人們所重視。當今國內(nèi)外帶式輸送機技術(shù)發(fā)展迅速，其中某些技術(shù)如帶式輸送機動態(tài)設(shè)計與分析技術(shù)已進入當今世界高新技術(shù)領(lǐng)域，但在國內(nèi)剛起步，還沒有真正應(yīng)用到設(shè)計中去，因而國內(nèi)外大型帶式輸送機技術(shù)水平存有一個不小的差距。只有采用新技術(shù)，大力開展輸送機關(guān)鍵技術(shù)的研究，盡快攻克這些關(guān)鍵技術(shù)，才能使我國煤礦井下用大型帶式輸送機設(shè)計水平、運轉(zhuǎn)性能與可靠性有一個質(zhì)的飛躍，真正滿足煤礦高產(chǎn)高效的要求。