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【摘要】针对天山公司5103综放工作面3000米顺槽巷DSJ120/100/3×355带式输送机采用XCQ软起动装置取代三部DTL—120/100/2×200带式输送机， 其技术特点是电动机能空载分别启动，有利于减少电网电压峰值。启动过程平稳性即速度能够从零到最大值过程中无突跳。同时起动过程具有足够小、合理的加速度，减少了带式输送机传动部各构件的涨紧力。简化了顺槽机巷人员操作及维修的工作量，精简了操作及维修人员。矿井节省了庞大带式输送机设备的投资，优化了顺槽机巷运输系统。从而避免了因顺槽机巷带式输送机设备多带来的各类机电运输事故。XCQ软启动装置能提供平滑的、无大冲击的制动力矩，减小了设备的动应力，改善了输送机机头传动部结构件的受力状况。并确保制动中的平稳性和可靠性。确保了带式输送机在长距离、大运量运输过程中的零事故。实现了大型矿井综放工作面大型设备在顺槽机巷长距离、大运量一部带式输送机运输过程的可靠性、完整性。确保现代化矿井高产高效、安全、平稳。
【关键词】 XCQ；软起动；带式输送机；应用
1概述
在煤矿井下生产运输过程中，带式输送机担负矿井原煤生产的运输占矿井运输70%以上，特别是在煤矿现代化矿井生产中，大功率、大机组综放工作面生产运输过程中，带式输送机安全高效平稳的运输显得尤为重要。对于顺槽机巷而言，距离愈长，带式输送机安装愈多；操作及维修人员增加，维修工作量及各类运输事故加大。对矿井运输带来诸多难题。因此，减少综放工作面顺槽机巷尤其是长距离、大运量多部带式输送机的运输显得尤为重要。对综放工作面3000米的顺槽机巷原设计安装三部DTL—120/100/2×200带式输送机，每部带式输送机长度均为1000米。经过对顺槽机巷顶、底板及巷道锚梁网支护、巷道倾角变化现场综合分析、测量；最终采用XCQ软启动装置驱动一部顺槽巷道长度3000米DSJ120/100/3×355带式输送机取代三部长度分别为1000米的DTL—120/100/2×200带式输送机。从根本上解决了综放工作面顺槽机巷长距离、大运量带式输送机的安全平稳可靠运行，减少了顺槽机巷带式输送机的运输环节，降低了各类运输事故，精简了操作及维修人员，节省了大量人工及设备成本，实现了矿井人、物、系统、环境最大的优化。为确保矿井在综放工作面长距离、大流量煤炭生产及运输过程中实现安全生产、高产高效的现代企业管理模式奠定坚实的基础。
2徐矿集团天山矿业公司5103综放工作面及运输系统设备参数
带式输送机运输设备参数和综放工作面设备参数分别见表1、表2、表3。
3 XCQ行星软起动传动装置结构
XCQ装置主要由机械本体，液压控制站，润滑冷却站三部分组成。
机械本体图1，该装置从箱体内部看是由前级减速齿轮和行星齿轮构成的一个行星减速机，故该装置可完成减速功能，并达到减速要求。如不同的输送机由不同的速比要求，可以靠调速前级齿轮齿数完成。外部液控盘形闸控制的齿轮与行星机构的内齿圈（内齿圈上带着外齿）啮合，实现对内齿圈的速度控制，其速度控制原理类似于CST或内齿轮调度绞车，故可实现软起动功能。
齿轮采用优质合金涔碳钢20CrMnMo，齿面磨齿、精度等级为6级，传动噪音小，效率高。轴承采用SKF轴承设计寿命50000小时以上。
4 XCQ行星软起动传动装置工作原理
参见图1，工作原理如下：
（1）软起动离合器为常闭；
（2）起动液压站；达到起车压力后；
（3）各电机延时空载起动；箱体内各齿轮空转，行星架由于负载作用不产生转动，内齿圈转动并带动增速齿轮及离合器转动。
（4）液压站工作压力按设定加速度曲线逐渐调节，对内齿圈的力矩逐渐增加，达到一定值，行星架开始逐渐转动。行星架转动后，通过速度反馈与设定值比较调节液压站压力，逐渐完成起动过程，并达到软起动性能。
5 XCQ行星软起动主要性能及主要参数
5.1XCQ行星软起动性能主要体现在：
（1） 电动机能实现空载起动，因为DSJ120/100/3×355带式输送机机头分别布置3台电动机功率均为355kw，能做到延时分别起动，以利于减少矿井采区供电系统电网电压峰值。避免对电网电压形成冲击。
（2） 起动过程较为平稳，电动机速度从零到最大值过程中没有突变性。
（3） 起动过程具有足够小、合理的加速度，均能减少各部件的动张力。
（4） 起动过程中，减小带式输送机机头张紧破断力，有效缓解张紧滑轮及钢丝绳的破断力。
6.DSJ120/100/3×355带式输送机组成
DSJ120/100/3×355带式输送机由机头卸载滚筒、无螺栓联接的快速可拆支架、中间部等构件组成。驱动装置分别由由1个主驱动滚筒、2个副驱动滚筒组成；355kw×3电动机、行星软起动齿轮箱、蛇形联轴器、自冷盘式制动器、液压站等组成。为了使带式输送机驱动装置结构紧凑，便于安装，整个带式输送机各类控制开关、磁力启动器、操作台全部布置在行人通道一侧，满足带式输送机机头卸载处至张紧部检修的空间。
7.DSJ120/100/3×355带式输送机结构特点及工作原理
参见图2，其带式输送机结构工作原理：3台355kw电动机分别通过高速蛇形联轴器与3台XCQ行星软起动齿轮箱一端连接，3台XCQ行星软起动齿轮箱另一端分别通过低速蛇形联轴器与主驱动滚筒和2个副驱动滚筒一端用胀套联接，其连接装置外部用法兰刚性螺栓进行紧固。主驱动滚筒和2个副驱动滚筒另一端分别通过低速蛇形联轴器与自冷盘式制动器相连接。其技术特点主要体现在：1）电动机与行星软起动齿轮箱的连接及驱动滚筒与自冷盘式制动器的连接分别采用高、低速蛇形联轴器进行连接，一改过去带式输送机常规用液力耦合联轴器进行连接的传统模式。2）DSJ120/100/3×355kw带式输送机电动机是延时分别起动，一改过去带式输送机电动机直接起动缺陷。3）XCQ行星软起动齿轮箱具有平稳起动、逐渐加速运转的特点，实现了机械起动的软着陆。4）主驱动滚筒与2个副驱动滚筒与自冷盘式液压制动器的连接呈现电动机空载自冷盘式圆盘运转，电动机带载的时候自冷盘式圆盘处于停止状态。5）当输送机发生紧急情况下停车的时候，这时主驱动滚筒和2个副驱动滚筒通过液压自冷盘式制动器进行软制动，改变过去带式输送机“硬”刹车的状态。实现了带式输送机紧急停车“软着陆”。 4.1自冷盘式制动装置设备参数
自冷盘式制动装置设备参数和液压站技术参数分别见表4和表5。
4.2自冷盘式制动装置工作原理
采用自冷盘式制动装置，主、副驱动滚筒另一侧伸出轴与自冷盘式制动装置连接采用平键与法兰进行连接，主、副驱动滚筒输入端是与减速器的输出端进行连接的（通过减速器变速）。自冷盘式液压站带动4组制动闸控制盘式圆盘。在输送机正常运行时，自冷盘式制动装置中4组制动闸是敞开的。在带式输送机满载的运行情况下，因突发紧急情况下造成输送机突然停车；这时，自冷盘式制动装置带动4组制动闸抱住盘式圆盘，盘式制动装置通过主、副驱动滚筒连接轴与盘式制动闸连接轴牢牢抱住主驱动滚筒，带式输送机立即停止运行。
4.3自冷盘式制动装置液压控制工作原理
制动器的制动力矩由制动头作用于制动面的正压力和摩擦系数决定，在液压系统正常情况下，通过改变正压力的大小来改变制动力的大小。（1）松闸过程 液控系统接受到松闸指令后，电磁换向阀7得电，油泵2工作，电液比例阀10的电流逐渐增加，油压逐渐上升，蓄能器6充液，与此同时，制动力矩减少，输送机电动机将在负载带动下缓慢启动。（2）正常工作 输送机稳定工作时，电液比例阀10的电流及制动器中的油压均达到设计值，制动器保持松闸。（3）正常制动 输送机接受到正常停车指令后，电液比例阀10中的电流按控制系统的要求变化来调节油压和制动力矩，以使输送机按要求减速停车，输送机停止运转时，电机3、电液比例阀10和换向阀7断电，液压系统停止工作。（4）紧急制动和系统突然断电 当输送机接受到紧急停车指令或供电系统突然断电，电机3、电液比例阀10和电磁换向阀7断电，系统通过溢流阀8是油压突然降低到预先的调定值，制动闸快速贴到制动盘，此后蓄能器6的油液通过调速阀9卸压，制动力矩逐渐增大，输送机平稳减速停车。自冷盘式制动装置液压控制原理图如图2所示。
1.粗滤油器；2.油泵；3.电机；4.精滤油器；5.单向阀；6.蓄能器；7.电磁换向阀；8.溢流阀；9.调速阀；10.电磁比例阀；11.安全阀；12.油箱
4.4自冷盘式制动装置特点
1）自冷盘式制动装置安装在输送机驱动滚筒低速轴，降低旋转速度，减小制动力矩；保证了制动装置具有足够的强度。避免转动时震动大。2）实现远程控制，方便输送机司机及时操作，随时对输送机进行制动调节。3）将自冷盘式制动装置与驱动滚筒组合在一起，增加了自冷盘式自动装置的稳固性、可靠性。4）自冷盘式制动装置具有重载起车制动力矩零速保持功能，能够控制启动加速度，减小启动时冲击力。5）自冷盘式制动装置能够平衡制动力矩，从而防止了单台制动装置制动力矩过大而出现打滑和损伤设备的情况。6）自冷盘式制动装置采用强制冷却方式，并且无火花产生，能够满足井下防爆要求。
5 结 语
随着煤矿现代化矿井的不断发展，带式输送机担负矿井原煤生产任务的完成尤为突出，特别是在综放工作面顺槽机巷长距离、大运量的情况下采用XCQ行星软起动传动装置，确保了矿井运输系统发挥最大的效能、实现最大效益化提供技术支撑保证。
「作者简介」 于远华（1961—），男，江苏徐州人，机电工程师，国家注册安全工程师，研究方向为煤矿机电运输。
参考文献：
『1』 李瑶瑶. 自冷盘式制动装置简论
『2』 夏书贵.矿用下运带式输送机防滑制动器的改造与应用『J』.煤炭科学技术，2010，7
『3』 张宏明.长距离带式输送机液压绞车自动涨紧装置设计『J』.煤炭科学技术2009，8.
『4』 陈宝震.下运式胶带输送机飞车事故的原因及防治『J』.煤炭科学技术2007.10.
『5』 王传海.带式输送机断带及飞车制动保护装置『T』矿业安全与环保2003.6.
『6』 赵 超.大功率变频器集中控制系统在带式输送机上的应用『T』中州煤炭2010.8.
【关键词】 XCQ；软起动；带式输送机；应用
1概述
在煤矿井下生产运输过程中，带式输送机担负矿井原煤生产的运输占矿井运输70%以上，特别是在煤矿现代化矿井生产中，大功率、大机组综放工作面生产运输过程中，带式输送机安全高效平稳的运输显得尤为重要。对于顺槽机巷而言，距离愈长，带式输送机安装愈多；操作及维修人员增加，维修工作量及各类运输事故加大。对矿井运输带来诸多难题。因此，减少综放工作面顺槽机巷尤其是长距离、大运量多部带式输送机的运输显得尤为重要。对综放工作面3000米的顺槽机巷原设计安装三部DTL—120/100/2×200带式输送机，每部带式输送机长度均为1000米。经过对顺槽机巷顶、底板及巷道锚梁网支护、巷道倾角变化现场综合分析、测量；最终采用XCQ软启动装置驱动一部顺槽巷道长度3000米DSJ120/100/3×355带式输送机取代三部长度分别为1000米的DTL—120/100/2×200带式输送机。从根本上解决了综放工作面顺槽机巷长距离、大运量带式输送机的安全平稳可靠运行，减少了顺槽机巷带式输送机的运输环节，降低了各类运输事故，精简了操作及维修人员，节省了大量人工及设备成本，实现了矿井人、物、系统、环境最大的优化。为确保矿井在综放工作面长距离、大流量煤炭生产及运输过程中实现安全生产、高产高效的现代企业管理模式奠定坚实的基础。
2徐矿集团天山矿业公司5103综放工作面及运输系统设备参数
带式输送机运输设备参数和综放工作面设备参数分别见表1、表2、表3。
3 XCQ行星软起动传动装置结构
XCQ装置主要由机械本体，液压控制站，润滑冷却站三部分组成。
机械本体图1，该装置从箱体内部看是由前级减速齿轮和行星齿轮构成的一个行星减速机，故该装置可完成减速功能，并达到减速要求。如不同的输送机由不同的速比要求，可以靠调速前级齿轮齿数完成。外部液控盘形闸控制的齿轮与行星机构的内齿圈（内齿圈上带着外齿）啮合，实现对内齿圈的速度控制，其速度控制原理类似于CST或内齿轮调度绞车，故可实现软起动功能。
齿轮采用优质合金涔碳钢20CrMnMo，齿面磨齿、精度等级为6级，传动噪音小，效率高。轴承采用SKF轴承设计寿命50000小时以上。
4 XCQ行星软起动传动装置工作原理
参见图1，工作原理如下：
（1）软起动离合器为常闭；
（2）起动液压站；达到起车压力后；
（3）各电机延时空载起动；箱体内各齿轮空转，行星架由于负载作用不产生转动，内齿圈转动并带动增速齿轮及离合器转动。
（4）液压站工作压力按设定加速度曲线逐渐调节，对内齿圈的力矩逐渐增加，达到一定值，行星架开始逐渐转动。行星架转动后，通过速度反馈与设定值比较调节液压站压力，逐渐完成起动过程，并达到软起动性能。
5 XCQ行星软起动主要性能及主要参数
5.1XCQ行星软起动性能主要体现在：
（1） 电动机能实现空载起动，因为DSJ120/100/3×355带式输送机机头分别布置3台电动机功率均为355kw，能做到延时分别起动，以利于减少矿井采区供电系统电网电压峰值。避免对电网电压形成冲击。
（2） 起动过程较为平稳，电动机速度从零到最大值过程中没有突变性。
（3） 起动过程具有足够小、合理的加速度，均能减少各部件的动张力。
（4） 起动过程中，减小带式输送机机头张紧破断力，有效缓解张紧滑轮及钢丝绳的破断力。
6.DSJ120/100/3×355带式输送机组成
DSJ120/100/3×355带式输送机由机头卸载滚筒、无螺栓联接的快速可拆支架、中间部等构件组成。驱动装置分别由由1个主驱动滚筒、2个副驱动滚筒组成；355kw×3电动机、行星软起动齿轮箱、蛇形联轴器、自冷盘式制动器、液压站等组成。为了使带式输送机驱动装置结构紧凑，便于安装，整个带式输送机各类控制开关、磁力启动器、操作台全部布置在行人通道一侧，满足带式输送机机头卸载处至张紧部检修的空间。
7.DSJ120/100/3×355带式输送机结构特点及工作原理
参见图2，其带式输送机结构工作原理：3台355kw电动机分别通过高速蛇形联轴器与3台XCQ行星软起动齿轮箱一端连接，3台XCQ行星软起动齿轮箱另一端分别通过低速蛇形联轴器与主驱动滚筒和2个副驱动滚筒一端用胀套联接，其连接装置外部用法兰刚性螺栓进行紧固。主驱动滚筒和2个副驱动滚筒另一端分别通过低速蛇形联轴器与自冷盘式制动器相连接。其技术特点主要体现在：1）电动机与行星软起动齿轮箱的连接及驱动滚筒与自冷盘式制动器的连接分别采用高、低速蛇形联轴器进行连接，一改过去带式输送机常规用液力耦合联轴器进行连接的传统模式。2）DSJ120/100/3×355kw带式输送机电动机是延时分别起动，一改过去带式输送机电动机直接起动缺陷。3）XCQ行星软起动齿轮箱具有平稳起动、逐渐加速运转的特点，实现了机械起动的软着陆。4）主驱动滚筒与2个副驱动滚筒与自冷盘式液压制动器的连接呈现电动机空载自冷盘式圆盘运转，电动机带载的时候自冷盘式圆盘处于停止状态。5）当输送机发生紧急情况下停车的时候，这时主驱动滚筒和2个副驱动滚筒通过液压自冷盘式制动器进行软制动，改变过去带式输送机“硬”刹车的状态。实现了带式输送机紧急停车“软着陆”。 4.1自冷盘式制动装置设备参数
自冷盘式制动装置设备参数和液压站技术参数分别见表4和表5。
4.2自冷盘式制动装置工作原理
采用自冷盘式制动装置，主、副驱动滚筒另一侧伸出轴与自冷盘式制动装置连接采用平键与法兰进行连接，主、副驱动滚筒输入端是与减速器的输出端进行连接的（通过减速器变速）。自冷盘式液压站带动4组制动闸控制盘式圆盘。在输送机正常运行时，自冷盘式制动装置中4组制动闸是敞开的。在带式输送机满载的运行情况下，因突发紧急情况下造成输送机突然停车；这时，自冷盘式制动装置带动4组制动闸抱住盘式圆盘，盘式制动装置通过主、副驱动滚筒连接轴与盘式制动闸连接轴牢牢抱住主驱动滚筒，带式输送机立即停止运行。
4.3自冷盘式制动装置液压控制工作原理
制动器的制动力矩由制动头作用于制动面的正压力和摩擦系数决定，在液压系统正常情况下，通过改变正压力的大小来改变制动力的大小。（1）松闸过程 液控系统接受到松闸指令后，电磁换向阀7得电，油泵2工作，电液比例阀10的电流逐渐增加，油压逐渐上升，蓄能器6充液，与此同时，制动力矩减少，输送机电动机将在负载带动下缓慢启动。（2）正常工作 输送机稳定工作时，电液比例阀10的电流及制动器中的油压均达到设计值，制动器保持松闸。（3）正常制动 输送机接受到正常停车指令后，电液比例阀10中的电流按控制系统的要求变化来调节油压和制动力矩，以使输送机按要求减速停车，输送机停止运转时，电机3、电液比例阀10和换向阀7断电，液压系统停止工作。（4）紧急制动和系统突然断电 当输送机接受到紧急停车指令或供电系统突然断电，电机3、电液比例阀10和电磁换向阀7断电，系统通过溢流阀8是油压突然降低到预先的调定值，制动闸快速贴到制动盘，此后蓄能器6的油液通过调速阀9卸压，制动力矩逐渐增大，输送机平稳减速停车。自冷盘式制动装置液压控制原理图如图2所示。
1.粗滤油器；2.油泵；3.电机；4.精滤油器；5.单向阀；6.蓄能器；7.电磁换向阀；8.溢流阀；9.调速阀；10.电磁比例阀；11.安全阀；12.油箱
4.4自冷盘式制动装置特点
1）自冷盘式制动装置安装在输送机驱动滚筒低速轴，降低旋转速度，减小制动力矩；保证了制动装置具有足够的强度。避免转动时震动大。2）实现远程控制，方便输送机司机及时操作，随时对输送机进行制动调节。3）将自冷盘式制动装置与驱动滚筒组合在一起，增加了自冷盘式自动装置的稳固性、可靠性。4）自冷盘式制动装置具有重载起车制动力矩零速保持功能，能够控制启动加速度，减小启动时冲击力。5）自冷盘式制动装置能够平衡制动力矩，从而防止了单台制动装置制动力矩过大而出现打滑和损伤设备的情况。6）自冷盘式制动装置采用强制冷却方式，并且无火花产生，能够满足井下防爆要求。
5 结 语
随着煤矿现代化矿井的不断发展，带式输送机担负矿井原煤生产任务的完成尤为突出，特别是在综放工作面顺槽机巷长距离、大运量的情况下采用XCQ行星软起动传动装置，确保了矿井运输系统发挥最大的效能、实现最大效益化提供技术支撑保证。
「作者简介」 于远华（1961—），男，江苏徐州人，机电工程师，国家注册安全工程师，研究方向为煤矿机电运输。
参考文献：
『1』 李瑶瑶. 自冷盘式制动装置简论
『2』 夏书贵.矿用下运带式输送机防滑制动器的改造与应用『J』.煤炭科学技术，2010，7
『3』 张宏明.长距离带式输送机液压绞车自动涨紧装置设计『J』.煤炭科学技术2009，8.
『4』 陈宝震.下运式胶带输送机飞车事故的原因及防治『J』.煤炭科学技术2007.10.
『5』 王传海.带式输送机断带及飞车制动保护装置『T』矿业安全与环保2003.6.
『6』 赵 超.大功率变频器集中控制系统在带式输送机上的应用『T』中州煤炭2010.8.