膠帶機被稱為煤炭的“高速專列”，在公司各礦井，上百臺膠帶機在時刻運轉，源源不斷地將烏金送往地表。伴隨著採煤裝備智能化、信息化不斷提升，普通連採膠帶機已不能滿足掘進系統的快速推進要求，高效快速的發展對於長距離運輸、性能更好的膠帶機的需求更為迫切，公司研發的世界首套5400米連採後配套長距離可伸縮膠帶機（以下簡稱5400米膠帶機）正是在這一背景下誕生。
為了解決長距離掘進工作面原煤運輸的生產需求，得益於倡導者的精準定位，早在2015年神東便提出5400米膠帶機設想，由具有自主研發經驗的皮帶機公司承接這一重大項目，至此5400米膠帶機開啟了歷時兩年的研發生產之路。
新項目的背後，是機遇，也是挑戰。科技創新是推動企業高質量發展的法寶。然而，對神東而言，每一次創新的初衷都是為了解決生產中遇到的實際問題，而不是為創新而創新。
“建礦初期帶式輸送沒有這麼長，隨著開採工作面的不斷推進，煤炭到達井口的距離不斷增長，一部膠帶機不夠用，只好使用多部搭接，一旦哪個環節出現問題，沒有及時解決，整個工作面就會出現危險。因此帶式輸送機搭接越多，隱患越多。如果用一部膠帶機，一停都停，就處理一個故障點，保證安全最大化。”皮帶機公司副經理鄔建雄這樣說。
過去，5000米至6000米的採掘順槽長度，至少需要安裝兩部3200米膠帶機或多部1000米膠帶機搭接使用，而設計運距5400米的膠帶機在國內外尚無先例可循。皮帶機公司設計研發部設計員王嘉鑫告訴記者，“前期一直在做論證工作，整機集成是一個涵蓋機械、電氣、材料的多元工程，需要大家群策群力。運距越長，意味著膠帶機整體的結構受力就越大，各種細節、各種極限情況都要考慮進去。”為了測算出精準的數據，王嘉鑫和團隊成員精準測算、頻繁調研，旨在獲取最翔實的基礎資料。
最令王嘉鑫印象深刻的是圖紙設計，“當時機械設計方面採用多方案並行擇優選用，特別是儲帶倉部分，分別出具了6層、8層、10層繞帶方式共3種設計方案，設計成型後歷經一次次的對比分析，最終確定6層繞帶為最合理方案。這樣做的優點在於產品更為嚴謹可靠，但同時設計人員的工作量成倍增加，設計圖紙推倒重來的過程更加考驗設計人員的耐力。即便是這樣大家仍然卯足了勁，期待有新的突破。”在王嘉鑫和團隊成員迭代式修改中，耗時一年多的5400米膠帶機圖紙終於問世。
5400米膠帶機之所以冠名“世界首套”，離不開其技術革新。
與以往膠帶機不同，5400米膠帶機率先創新採用永磁同步變頻直驅電機作為驅動單元、全自動張緊技術及不鏽鋼低阻託輥等一系列新技術。其中永磁同步變頻直驅電機，轉子採用被譽為“磁王”的釹鐵硼磁性材料製造，具有功率密度高、啟動轉矩大，維護成本小等特點，這意味著2臺500千伏的電機便可滿足6000米運距的需要，同時永磁同步變頻直驅電機可省去減速器及高速聯軸器，較以往電機傳動效率提高15%-20%，每年能節約電耗約10萬餘度。
值得注意的是，這部膠帶機的滾筒、託輥、鋼結構架體都由皮帶機公司自己生產，整機架體採用模塊化設計，配備的H架、縱梁進行了輕型化設計。“模塊化相當於小孩子玩的積木，驅動架體的每部分都可拆卸。在特殊條件下當礦方有跨巷道運輸需求時，卸載驅動集成機頭裝置變形為簡易機頭與驅動分離機構，保證卸載落料位置可靈活移動。輕型化設計將原材料減重32%，以前每班需要續接皮帶，H架、縱梁全靠人工搬，僅H架就30多公斤，一個人搬挺吃力，現在優化後，一個人拿沒問題。”王嘉鑫逐項介紹這部超長膠帶機的亮點。
同時，膠帶機普遍存在的跑偏問題，也取得了新突破。“這部膠帶機通過改進兩側為錐形滾筒，解決了帶面跑偏的問題。”王嘉鑫做了一個形象的比喻，“錐形滾筒就像腰鼓設計一樣，中間粗兩邊細，只要帶面出現跑偏，兩側向中間有個推力，推動帶面迴歸原位。”
至此，歷經方案會審、整機設計思路討論、外配套設備選型、圖紙設計、膠帶機制造幾大關，型號為DSJ100/100/ 2×500，帶寬1000毫米，運距5400米，帶速3.15米/秒、運量達1000噸/時，具有我國完全自主知識產權的世界首套5400米膠帶機誕生了。
錦界煤礦作為神東數字礦山建設示範礦井，依託自動化、信息化的優勢成為5400米膠帶機的試點礦井。
2018年8月15日，世界首套5400米膠帶機從皮帶機公司所處的內蒙古鄂爾多斯運抵陝西錦界煤礦31117運順工作面。為保證安裝質量，負責掘進及機電的錦界煤礦分管領導全程參與該部膠帶機卸載部基礎、驅動部地錨連接裝置、儲帶倉定位固定的方案設計，緊盯機頭部分基礎件安裝。
經過多方努力，5400米膠帶機在錦界煤礦試運行成功。
這一刻，想法成為現實，圖紙變成實物，作為主要研發人員，王嘉鑫的心情分外激動，“這套設備的核心是公司具備了高端機型的自主研發製造能力，促進連採掘進效率，降低人工維護量，自己能夠參與、見證‘神東製造’，內心是激動、驕傲的。但也有擔心，連採膠帶機隨著採掘推進持續延伸，在延伸至5400米的過程中會出現哪些新狀況，誰也不能預知。越到最後，越是檢驗設備性能的關鍵時期。”為此，王嘉鑫和團隊成員持續跟進膠帶機運行，記錄設備運行信息、查找不足之處。不固步自封，不迴避短板，全力在設備的全生命週期裡持續設計改進，以達最優。
1000米、2000米、3500米……隨著膠帶機的延伸，所有人都在期待，期待這部超長膠帶機經得起實踐的檢驗。
就在近日，錦界煤礦傳來喜訊，5400米膠帶機延伸至4700餘米，運行態勢平穩、良好，設備性能表現優越。
5400米膠帶機的投運，對於錦界煤礦連掘二隊電工班員工白雪朗而言感觸最深，“以前皮帶的維護量比較大，每天下來必須要檢查油箱的油溫油位，皮帶跑偏情況，現在這部皮帶每月只需要給電機軸承注油就行，皮帶也不跑偏。”
“這部膠帶機最大的特點是長距離單點。”錦界煤礦機電辦機電組雷凱春一語點破膠帶機的核心，“5400米膠帶機解決了以往多部搭接伴生的一系列問題，在結構形式、入井搬運安裝、礦務工程、節能降耗及日常維護等方面都進行了提升優化，同時減少崗位工3-4人，檢修工2-3人，很大程度地降低了生產成本，提高了掘進的工作效率。”
5400米膠帶機在錦界煤礦的試運成功，不僅是公司在設備選型上又一次重大變革，更為煤炭行業煤礦運輸設備的技術研發方向和升級改造提供了先進的寶貴經驗和借鑑。
近年來，神東以自身為平臺，將高端開發作為發展戰略，加大科技創新，採煤裝備、高端機型的自主研發範圍不斷擴大，一批批科研項目在神東落地，從礦區開發之初的“洋設備”受制於人到如今的“國產化”“神東造”，為提升煤礦大型裝備國產化作出積極貢獻。
來源：神東新聞中心 錦界煤礦 皮帶機公司
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