陈炎
河南能源鹤煤公司第六煤矿 河南省鹤壁市458000
摘要：河南能源化工集团鹤煤公司第六煤矿是主力矿井之一，现核定生产能力130万吨/年，该矿主井提升系统为塔式多绳摩擦式提升机，井塔高度44.75m，提升高度445m，箕斗单次提升能力12t，于1995年正式投运。因设备老化、功能落后、故障率高、传动效率低、多次影响矿井正常生产，故决定对主井提升机传动系统进行全面改造，将平行轴减速机更换为行星齿轮减速机，同时减速机增加一套润滑站；将双机绕线式（630kW）电机拖动改为单机鼠笼式电机（1250kW）拖动，同时为保证提升系统基础构架的牢固，对设备基础的横梁、立柱等承重结构进行碳纤维加固。
关键词：塔式提升机；传动系统改造；应用价值
矿井提升机是煤矿、有色金属矿中的重要运输设备，是矿井“四大运转设备”之一。矿井提升系统具有环节多，控制复杂、运行速度快、惯性质量大、运行特性复杂的特点。随着科学技术的进步和矿井生产智能化要求的不断提高，人们对提升机工作特性的认识的进一步深化，提升设备及控制系统也趋于完善，各种新技术、新工艺、新设备逐步应用于矿井设备中。主井原电机均为1993年湘潭电机厂生产的绕线式电机，由于使用年限较久，运行可靠性降低，维护工作量较大，已多次因电机转子绕组绝缘下降等原因，造成矿井提升系统瘫痪，且耗电量较鼠笼式电机差别较大。
目前主井提升机在保证“绿色变频”的同时，对整个传动系统进行了全面改造。此次鹤煤六矿提升机改造后的特点有：电机体积小、重量轻、电能消耗低、单机容量大、调速平滑、精度较高。减速机传动效率高、传输扭矩大。整套提升系统具有运行稳定，维护工作量小，处理事故快等特点，实现了提升机的最佳控制，为主井提升系统实现无人化、自动化奠定了设备基础。
1 塔式提升机传动系统改造的主要工程内容
此次鹤煤六矿主井塔式提升机改造项目，委托原北京煤炭研究所（现北京华宇工程有限公司），根据我矿主井提升系统实际情况进行了选型设计。鹤煤公司组织本部矿井所有机电矿长、机电副总、机运科长对鹤煤六矿主井提升机传动系统改造方案的论证。与上海电机厂、中实洛阳重型机械厂、中矿传动有限公司、施工单位的技术人员，对此次改造进行了改造方案的讨论。经过大量的前期准备工作，商讨施工具体步骤、罗列施工中的难点及影响因素，最终拟定了工程方案，整个施工周期为5天。
2 具体施工方案
2.1拆除原减速机和电机：
（1）拆除前将滚筒制动闸处于施闸状态，固定装置固定锁住滚筒，切断电源。
（2）将润滑站的供油管路关紧、关严，并将减速机内齿轮油放干方净，拆除连接管路。
（3）拆除减速机对轮护罩和主轴侧齿轮连轴器，电机侧蛇形弹簧联轴器。
（4）为减少起重负荷拆解减速机，将上盖、底座等拆解后分体吊装。使用机房内20T起重机起吊减速机各部件至井口房，运至指定地点。
（5）拆除减速机后进行电机的拆除，拆除电机地脚螺栓后使用机房内20T起重机将2台电机分别吊运至井口房，运至指定地点。
2.2基础表面处理
（1）基础表面进行简单操平处理，使用水平尺测量基础面水平度。基础设计时充分考虑支撑平衡性，而将电机安装在高的过渡底座上。采用贯穿式螺母紧固，（两端分别用螺母紧固），其安装示意见图3.4.1。基础螺栓中心距基础边缘应不小于 4 倍螺栓直径。预留孔边缘距基础边缘应不小于 100毫米。预留孔深度应比螺栓埋入深度至少大 150 毫米。
（2）因使用设备过渡底座，为避免振动，一般只用一层垫铁进行调平，每个基础螺栓旁至少布置一组垫铁，垫铁规格200*150,120*80，斜垫铁斜度为1:15。
（3）设备过渡底座与基础接触面擦拭干净。
（4）设备安装后使用CGM高强度灌浆料二次灌浆, 浇后1-3天强度可达到30Mpa以上。二次灌浆厚度不小于60mm。
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按外形图上的尺寸作好样板可以简化基础螺栓的定位工作。不论基础是那一种类型，电动机底脚面必须安放在钢垫片或垫板上。钢垫片或垫板的顶面必须组成一个水平面，其标高略低于从电机轴中心线到底脚面距离最大尺寸而得的标高值。这是为了能在电机的底脚与安装面之间加垫片以达到电动机与被驱动机械的最终对准。
2.3安装新电机和减速机
（1）将新电机和减速机过渡底座使用机房20t起重机分别吊运至设备基础面，对准地脚螺栓进行缓慢下放到位。
（2）过渡底座操平找正的同时将新电机和减速机卸至井口房，分别进行减速机和电机对轮复查及试装。
（3）对轮复查及试装无问题后，先将新电机使用机房20t起重机进行设备和底座的组装，之后进行新减速机设备和底座的组装。
（4）调整电机与减速器中心线、水平，调整地脚螺栓相对位置松紧，使用铜皮调整设备和底座间隙。
（5）精调校对主轴和电动机、减速器在一条中心线，将设备地脚螺栓固定紧固后，复找轴线径向位移、轴线倾斜度符合规范要求，先安装减速机和主轴的齿轮联轴器，再安装减速机和电机侧的弹性尼龙棒销联轴器。
（6）安装润滑油站、润滑管路，安装电机制动器、电气检查接线。
（7）将润滑油注入减速机，全面检查确认无误后，试运行。
2 改造前、后的设备的对比
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3 主井提升系统此次改造情况
①主井绞车房高压供电电源双回路分别来自高压泵房07#配电盘和大胡变电站08#配电盘，为保证供电安全可靠，此次高压电缆更换两根150mm2截面的橡套电缆。
②原电机型号为湘潭电机厂生产的YR630—16/1430绕线式三相异步电动机，采用630kW双电机拖动。此次改造采用了上海电气集团上海电机厂有限公司生产的YSBPKK630-8鼠笼式三相异步电动机。是鹤煤公司第一个采用1140V、1250kW鼠笼式异步电动机。电动机效率满足GB 30254《高压三相笼式异步电动机能效限定值及能效等级》，电动机效率高达97.3%，节能效果显著。提高了有限空间的利用率，电动机输出功率更大，结构紧凑，功率密度高。特别适用于提升载荷大、启动频繁的矿井提升机上，此次改造鼠笼式电机的成功应用，对于本行业提升系统的改造具有显著的带动作用。
③原减速机型号为：1400×2型，速比为1:10.5 ，连接方式为蛇形簧对轮连接，现使用行星齿轮减速器型号为：ZZL1120 ，速比为1：20。是一种具有广泛通用性的新型减速机，具有体积小、重量轻，承载能力高，使用寿命长、运转平稳，噪声低、输出扭矩大、速比大、效率高、性能安全的特点。兼具功率分流、多齿啮合独用的特性。
④增加一套型号为TE088的润滑站，此套润滑站专为减速机润滑使用，进行定时、定量、定点的强制性润滑，避免机器或部件磨损和过热。同时对润滑站进行了技术改造，接入了水冷散热装置，保证了进油低温，散热效果更好。
4 应用价值
塔式提升机传动系统改造项目从2020年8月开始运行至今，已经达到预期目的，创造的经济效益较为显著，具体体现在：
（1）提升系统整体稳定性提高，降低运维成本。
由于对电控系统、电机、减速机、润滑站进行系统改造。降低了提升机和钢丝绳等设备运行时的机械损伤，由于鼠笼式电机、行星齿轮减速机、三电平调速变频技术的同时投入，加减速更加平缓，钢丝绳不易打滑，明显减少了机械磨损，减少了设备的维修量和维修费用。
（2）节能效果
根据8月份运行以来，每天的电量统计，较更换前绕线式双电机的使用电量，每月平均降低电量40000度，节能效果显著。
（3）提高框剪结构下的支撑强度
由于塔式提升机受塔式框剪建筑结构强度的限制，对主井七楼顶板碳纤维加固，安装重型设备的同时，提高提升机建筑结构的强度，通过解决这一难题为其他矿井塔式提升机的装备升级改造提供科学的应用经验。
5 结论
塔式提升机传动系统的改造成功，提高了鹤煤六矿主井提升系统运维的安全稳定性，减少日常维护工作量，整体提高绞车运行时安全系数。目前该矿井已实现“一井一面”模式开采，出煤量日渐增大，且主井还肩负着提矸任务，此次提升系统改造后，提升运行时更加平稳，传动效率大幅提高，有效提高节能效果，
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