皮帶運(yùn)輸機(jī)變頻調(diào)速控制的應(yīng)用實(shí)踐江西銅業(yè)公司貴溪冶煉廠王松美石強(qiáng)成本等方面的優(yōu)越性及良好的投資回報(bào)。

　　皮帶運(yùn)輸機(jī)在礦山、冶金、建筑、碼頭應(yīng)用廣泛，其調(diào)速方式大部分是采用傳統(tǒng)的VS馬達(dá)（電磁調(diào)速電機(jī)）。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，近幾年皮帶運(yùn)輸機(jī)變頻調(diào)速在各行業(yè)被廣泛應(yīng)用，它對(duì)節(jié)能、降低檢修費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的自動(dòng)化控制起著舉足輕重的作用。

　　123給出皮帶是預(yù)干燥工藝主要設(shè)備，該設(shè)備在工藝線上的作用是：1 2給出皮帶是將含水份15%的銅精礦送入干燥窯進(jìn)行干燥，3給出皮帶是將熔劑（石英砂）和含水份小于9%的銅精礦送入配料倉(cāng)。它能否正常運(yùn)行，直接影響著工廠的生產(chǎn)。

　　1改造前存在的問(wèn)題原來(lái)1、2、3給出皮帶選型設(shè)計(jì)是采用VS馬達(dá)調(diào)速，其型號(hào)為ZT25147.5KW，通過(guò)十幾年的運(yùn)行，存在著以下問(wèn)題：1.1環(huán)境惡劣由于給出皮帶所處的環(huán)境比較惡劣，粉塵容易進(jìn)入VS馬達(dá)磁鋼內(nèi)，造成同軸運(yùn)行，無(wú)法進(jìn)行調(diào)速，難以控制銅精礦的給出量（基本上每半年清洗一次）。且由于VS馬達(dá)控制器安裝在現(xiàn)場(chǎng)支架上，振動(dòng)大，容易造成內(nèi)部元件脫焊、振掉，調(diào)速不穩(wěn)定，給料極不均勻。

　　1.2安裝現(xiàn)場(chǎng)難以控制精礦水份由于VS馬達(dá)控制器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，難以控制窯后精礦水份。比如：當(dāng)窯后操作工發(fā)現(xiàn)皮帶精礦水份超標(biāo)時(shí)，先通告控制室司窯工，再由司窯通知捅料工，捅料工再?gòu)氖诹隙废聛?lái)調(diào)節(jié)VS馬達(dá)的速度，進(jìn)行降料處理，前后比較少要3 ~4分鐘，造成至少10噸不合格的精礦輸送到下道工序，同時(shí)對(duì)操作環(huán)境和金屬回收帶來(lái)極大不利。

　　1.3檢修工作量大VS馬達(dá)由拖動(dòng)電機(jī)和調(diào)速電機(jī)組成，每檢修一臺(tái)VS馬達(dá)，相當(dāng)于檢修二臺(tái)普通電機(jī)，增加了維修成本。

　　1.4能耗大在實(shí)際生產(chǎn)中，往往由于銅精礦水份波動(dòng)等原因，電機(jī)的負(fù)荷只有額定的40%~50%.而采用恒速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在低負(fù)荷時(shí)，運(yùn)行效率下降；在空載時(shí)，既浪費(fèi)電能又增加電網(wǎng)的無(wú)功損耗，造成極大的浪費(fèi)。

　　2實(shí)施方案控制系統(tǒng)方框圖基于以上觀點(diǎn)，對(duì)預(yù)干燥系統(tǒng)1、2、3給出皮帶實(shí)施變頻調(diào)速改造，使用富士FRN7.5G9S4CE型交流變頻調(diào)速裝置取代VS馬達(dá)調(diào)速。此控制系統(tǒng)采用控制室DCS窗口內(nèi)4~20mA模擬量信號(hào)指令和現(xiàn)場(chǎng)電位器0~10V模擬量信號(hào)指令，分別控制電機(jī)的頻率，使給出皮帶的轉(zhuǎn)速按照自己的要求隨時(shí)進(jìn)行改變，比較終達(dá)到控制皮帶給料量，穩(wěn)定干燥生產(chǎn)的目的。其控制系統(tǒng)見(jiàn)所示：3變頻調(diào)速與VS馬達(dá)調(diào)速相比的優(yōu)越性3.1可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量控制變頻調(diào)速改造后皮帶給出量可隨窯后水份高低，在控制室即可實(shí)現(xiàn)集中控制，比以往在現(xiàn)場(chǎng)用VS馬達(dá)調(diào)速更為平穩(wěn)，操作方便，且可在DCS同一畫(huà)面內(nèi)對(duì)多臺(tái)變頻器實(shí)行控制。另外，可通過(guò)變頻器CM、FWD、REV端子，配合使用三位鈕子開(kāi)關(guān)，在現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)，可隨時(shí)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，省去了在電機(jī)接線盒內(nèi)換相的工作環(huán)節(jié)。變頻器可通過(guò)并行接口進(jìn)行編程，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程/本機(jī)控制，便于集散控制，同時(shí)可為工藝系統(tǒng)實(shí)行大閉環(huán)控制奠定基礎(chǔ)。由于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)多控制點(diǎn)的集中控制，變頻調(diào)速能有效的控制窯后冒灰，可以改善操作環(huán)境，提高金屬回收率。

　　3.2變頻器的優(yōu)點(diǎn)交流變頻器是一種微處理器，它在控制三相電機(jī)時(shí)，產(chǎn)生三相P、W、M信號(hào)，調(diào)節(jié)輸出頻率和電壓，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩時(shí)，具有無(wú)與倫比的可靠性，在任何負(fù)載條件下，都能調(diào)節(jié)輸出使電機(jī)處于比較佳運(yùn)行狀態(tài)。其各種保護(hù)功能齊全，有過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、過(guò)熱、輸出短路、接地等保護(hù)，可以不用加其余保護(hù)元件。變頻器出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)液晶顯示器一一查找故障代號(hào)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)，故障報(bào)警查找便捷，同時(shí)可通過(guò)液晶顯示器和變頻器反饋信號(hào)，可對(duì)給出皮帶進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

　　4改造后的經(jīng)濟(jì)效益給出皮帶改為變頻調(diào)速裝置后，在節(jié)能、生產(chǎn)操作、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低噸礦成本等方面均取得了明顯效益，其主要表現(xiàn)如下：4.1節(jié)能效果顯著按電機(jī)每年運(yùn)行330天計(jì)算三臺(tái)節(jié)電133703.88IKw再按工業(yè)電價(jià)0.3元/IKw.h計(jì)算，每年節(jié)電費(fèi)用約4萬(wàn)元，其計(jì)算方法如下：當(dāng)干燥窯處理量為130噸/小時(shí)一定時(shí)，改造前后工頻電源輸入電壓、電流和變頻器本身電壓、電流數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1. 3元/IKw.h計(jì)算，每臺(tái)每年節(jié)電費(fèi)用為：（此結(jié)果忽略了空載運(yùn)行節(jié)電費(fèi)用）表1電壓。電流數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果表改造前改造后變頻器本身電壓電流4.2減少了設(shè)備維修工作量使用變頻調(diào)速后，可節(jié)省了大量的檢修費(fèi)用和備件費(fèi)用。由于運(yùn)行中的轉(zhuǎn)速降低，電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、鏈條和皮帶的故障相應(yīng)地減少，設(shè)備的使用壽命也得到了延長(zhǎng)。改造前每年花費(fèi)在給出皮帶維修費(fèi)用高達(dá)4萬(wàn)元（維修結(jié)算單統(tǒng)計(jì)得出）另外，改造前，VS馬達(dá)調(diào)速振動(dòng)大，每年更換2臺(tái)擺線減速機(jī)、5臺(tái)調(diào)速控制器、3付鏈輪和數(shù)根鏈條，每年花費(fèi)在給出皮帶備件費(fèi)需要5?6萬(wàn)元（備件領(lǐng)用單統(tǒng)計(jì)得出）。給出皮帶自改造以來(lái)，未發(fā)生任何維修費(fèi)用和備件費(fèi)用，這也就是說(shuō)每年可節(jié)約維修費(fèi)和備件費(fèi)9 ~10萬(wàn)元。

　　4.3投資回收快變頻調(diào)速改造后，以上例計(jì)算，變頻器FRN 7.5KW每臺(tái)價(jià)格為1萬(wàn)元左右，三臺(tái)共計(jì)3萬(wàn)元左右，相應(yīng)的配套電氣、儀表及勞動(dòng)力費(fèi)用按8萬(wàn)元計(jì)，若僅按節(jié)電費(fèi)作為投資回報(bào)則不到二年即可全部收回改造投資。

　　5結(jié)語(yǔ)實(shí)踐證明1、2、3給出皮帶變頻調(diào)速改造是成功的，它在節(jié)能、環(huán)保、減低勞動(dòng)強(qiáng)度、減低噸礦成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高金屬回收率、高質(zhì)量控制等方面，達(dá)到了預(yù)期目的，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)為皮帶運(yùn)輸機(jī)變頻改造提供了足夠的依據(jù)。

　　上覆一層很薄的塑料膜然后找到座孔基準(zhǔn)面將使用過(guò)的3634軸承放入座孔校正壓實(shí)后，再將軸承與塑料膜去除。

　　2.2.4固化。為了保證固化溫度、減少濕度及提高涂層性能，在被修表面正上方我們安裝了一只500W燈泡進(jìn)行加溫12小時(shí)，強(qiáng)了固化效果。

　　經(jīng)過(guò)4天的固化后，我們使用刮刀對(duì)膠層采用挑點(diǎn)的方法進(jìn)行仔細(xì)修整后，通過(guò)12組數(shù)據(jù)測(cè)量得到修復(fù)后座孔尺寸為360.三個(gè)月的運(yùn)轉(zhuǎn)后，我們打開(kāi)過(guò)橋軸承座上體將過(guò)橋軸吊出檢查座孔涂層表面完好無(wú)損。

　　我們后來(lái)又在皮帶機(jī)減速箱殼體處理上進(jìn)行應(yīng)用，也取得了較好的效果。

　　3粘接技術(shù)在砂泵軸上的應(yīng)用我礦米選車間選礦共有30臺(tái)砂泵，擔(dān)負(fù)著揚(yáng)送精礦和尾礦的任務(wù)。由于我礦經(jīng)濟(jì)效益差，費(fèi)用緊張，為控制生產(chǎn)成本降低備件消耗，我們組織人員對(duì)報(bào)廢的一些砂泵進(jìn)行修舊利廢，這些軸大多數(shù)是裝油封檔磨損嚴(yán)重而被更換下來(lái)的。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間摸索，發(fā)現(xiàn)利用工業(yè)修補(bǔ)劑TS215耐磨膠進(jìn)行修補(bǔ)，效果較好，現(xiàn)將修復(fù)過(guò)程介紹如下。

　　3.1修復(fù)工藝3.1.1表面處理。在車床上，將磨損處軸頸進(jìn)行車削，車削深度為2.5mm，然后車削粗糙的螺紋，螺紋深度為1.6mm，并用丙酮清洗干凈待粘接表面，目的是為了粘接更牢固。

　　3.1.2調(diào)膠。把TS215修補(bǔ)膠按A：B=6：1（重量比）調(diào)適量的膠，其它調(diào)膠工藝同2.2.2. 3.1.3涂膠。把不用涂膠部位用透明膠粘貼好，然后用膠刀把調(diào)好的修補(bǔ)劑小心地涂于己處理的表面，先薄薄的涂一層，用膠刀反復(fù)按壓，將經(jīng)過(guò)表面處理的部位浸潤(rùn)，繼續(xù)涂敷剩余的修補(bǔ)劑，使之高出原軸徑1一2mm留作加工余量，涂膠時(shí)間不宜超過(guò)調(diào)膠后45分鐘。

　　3.1.4固化。涂完膠后，常溫固化8?12小時(shí)（25C）然后上車床進(jìn)行切削加工，加工到要求的尺寸。切削過(guò)程中的切削參數(shù)推薦如下：切削速度：0.20.5m/s進(jìn)給量：0.重復(fù)3.1.2?3.1.4步驟。經(jīng)過(guò)修復(fù)后的軸裝在砂泵上試用，運(yùn)行正常，能夠滿足技術(shù)要求。

　　4結(jié)語(yǔ)實(shí)踐證明，用粘接技術(shù)修復(fù)機(jī)件，不僅工藝簡(jiǎn)單、成本低、工期短，而且質(zhì)量好，有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。