德兴铜矿富家坞运输机张紧系统改造

2014-01-01胡俊

铜业工程 2014年1期

胡俊

(江西铜业集团公司德兴铜矿，江西德兴 334224)

1 引言

德兴铜矿是江西铜业集团股份有限公司的主干矿山，目前日处理能力为10万t/d矿石。2011年伴随着扩能改造项目半自磨的投产，富家坞粗碎站平均处理量为4.5万t/d，富家坞系统主要由旋回破碎机、铁板给矿、钢芯胶带3大部分组成，其中钢芯胶带有2010m长，运行速率为4.5m/s，由头部三台电机驱动，尾部一套张紧系统控制。

2 改造前的张紧系统状况

自2007年富家坞投产以来，这套张紧系统运行已有6年时间，由美国厂家设计，设备由国外进口，张紧小车作为运输胶带尾轮张紧。原有皮带绞车张紧小车是利用一台55KW滑差电机进行拉力调整。简称:涡流绞车控制。当运输胶带变小时，电机正转拉紧胶带。放松时，依靠运输胶带自身的力反作用，并在制动器打开的情况下运输胶带向运行方向放松。运输胶带过紧或过松，都会影响胶带使用寿命，影响设备正常开机。该涡流绞车在运行中，陆续出现不少问题，集中表现为:

(1)多次出现“系统急停故障”，张紧小车张力大于80KN，甚至出现星点(＊＊＊)。需要人工将小车调至正常位，才能复位、开机。

(2)小车张力在停机、静止状态下，张力会逐渐变大。三、四小时可以从60KN变到95KN。一个班次未开设备，待下一个班开机时，却发现张力过大，出现“系统急停故障”。

(3)皮带运输机启动时，小车制动器打开，张力会突然从60KN下降至35KN，又突然拉起。一旦控制不好，就造成张紧小车来回波动，出现迂回震荡现象。造成过张力或低张力跳机。皮带运输机启动困难。

(4)皮带运输机正常运行时，电机拉力与胶带张力达到平衡，电机不能及时停下，投入时间长，电机温度高 (励磁部件高达200℃)。电机励磁绕组损坏。

(5)张紧控制系统不稳定，励磁控制器MC6时好时坏。皮带运输机无法正常启动。

由于富家坞涡流绞车拉紧控制在设计理念上与实际应用存在较大反差，突发问题较多，尤其是软故障多，造成皮带运输机不能正常工作。如:冬天、夏季控制油质粘度受环境影响，导致控制超前或滞后。以及PID参数不适应气节变化，都会造成设备运行不稳定。这套设备在实际应用中，有时无法正常运行，到了非换不可。

3 张紧系统改造方案对比

3.1 使用绞车正反转控制张紧小车

采用绞车正反转控制，即利用一台电机带动卷扬，向前向后方向运动来控制张力的大小。通过张力比较器进行张力的来回比较，反馈、输出，其电气控制方面存在:控制复杂，准备时间长，投资大。

3.2 使用液压控制张紧小车

采用液压控制，其电气控制方面优点:设备简单、投资小。蓄能灌作为液压缸保压装置。尾轮小车受液压缸拉动，使得变化中的胶带张力快速伸缩，达到平衡，及时补偿输送带的张力及弹性振荡，因而达到张力平稳。通过对液压拉紧装置的考察和对现场设备运行情况的了解，认为无论是从技术上，还是操作、施工上，该液压拉紧方案都较为可行的。

通过2个方案的综合对比，决定采用方案2

4 液压张紧系统原理

根据输送机的要求，通过人机界面设定好起动张紧力、运行张紧力和控制精度等参数;收到输送机起动主控信号，液压泵2运转，压力油通过液控单向阀6进入油缸16的活塞杆腔;系统压力升高，油缸收缩，张紧胶带;当系统压力上升到起动张紧力所对应的压力时，液压泵停止供油，输送机起动;输送机起动完毕后，通过由控制软件、溢流阀、压力传感器组成的闭环压力控制系统，配合蓄能器将系统压力按控制软件设定的张紧力变化规律柔性地降低到运行张紧力［1］。在运行过程中，依靠储能器作恒张力控制。若储能器压力不能应对胶带张紧力变化，张力超出误差允许范围，则由控制软件指令控制液压泵2进行补液保压(欠张紧力情况)或控制电磁阀12、溢流阀13按软件设定的泄压规律进行泄压(超张紧力情况)，这样就能够实现恒张紧力［2］。