Эффективность и производительность горно-шахтного оборудования в значительной мере определяется бесперебойной работой конвейерной техники.

Операторам современных шахтных конвейеров необходима возможность точного управления тормозами. Повышения эффективности работы всей сети погрузочно-разгрузочных работ позволяет повысить и общую производительность труда.

Тилман Шпеер, менеджер по международным продажам Svendborg Brakes, входящий в группу компаний Altra Industrial Motion Corporation, рассказал об интеллектуальных контроллерах в тормозных системах шахтных конвейеров.

Способность контролировать скорость, ускорение и замедление конвейеров имеет решающее значение для максимальной эффективности обработки материалов. В частности, крайне важно избегать резких пусков, не допускать обратного хода конвейеров при движении в гору или стремительного спуска под воздействием их нагрузки. Не менее важен и контроль торможения в таких ситуациях, как внеплановая остановка конвейера из-за сбоев в энергопитании.

В таких ситуациях конвейер не должен резко останавливаться. Тормоза должны обеспечивать постепенное и контролируемое замедление движения, чтобы защитить приводной механизм конвейера от ударных нагрузок. Такой процесс обычно называют «мягким торможением». Обеспечение мягкого торможения позволяет избежать чрезмерного натяжения в конвейерной ленте и устранить сверхвысокие нагрузки на элементы оборудования такие, как конвейерные ролики.

Обычные тормозные системы, хотя и облегчают процесс контролируемой остановки и удержания, редко способны эффективно регулировать скорость в процессе эксплуатации или работать автономно. Поэтому для операторов шахтного оборудования остается очень актуальным подбор современных тормозных решений, позволяющих максимизировать производительность и увеличить срок службы оборудования.

На сегодняшний день наиболее эффективным способом внедрения мягкого торможения является оснащение шахтных тормозов системой управления, основанной на механизме обратной связи с замкнутым контуром.

Выберите подходящую систему управления

Контроллеры замкнутой тормозной системы получают один или несколько опорных сигналов от датчиков, связанных с конвейером: крутящий момент, скорость и/или давление конвейера. Управляющие контроллеры сравнивают полученные данные с заранее заданными установками, и на основе анализа этих данных регулируют движение конвейера.

Лучший способ управления данными и модуляции тормозной силы заключается в использовании контроллеров, основанных на пропорционально-интегральных алгоритмах (PI). Комбинируя пропорциональные и интегральные характеристики, эти регуляторы способны управлять быстрой и динамикой процесса торможения высокоэффективным и надежным способом.

Алгоритм PI предполагает принятие немедленных действий при получении данных о существенной разнице между фактическими показателями работы конвейера и установочными значениями. Например, если скорость конвейера начинает значительно расти, превышая заданное значение, контроллеры PI должны будут быстро замедлить конвейер, отдавая команду тормозам на повышенное тормозное усилие. Кроме того, кроме анализа больших отклонений, используется и анализ небольших колебаний разницы показателей, что позволяет в других случаях стабилизировать тормозное усилие и обеспечить плавную остановку.

Практические выводы из анализа процесса торможения

Для эффективной настройки контроллеров торможения PI следует привлекать анализ больших объемов данных, в которые входят сведения о работе шахтных конвейеров в различных ситуациях, условия взаимодействия оборудования друг с другом.

В современных системах контроля торможения таких, как SOBO® iQ от Svendborg Brakes, данные со всех сенсорных датчиков и тормозных контроллеров доступны и могут использоваться операторами шахтного оборудования. Таким образом, появляется возможность удаленного мониторинга шахтного оборудования в режиме реального времени и оперативной корректировки режима торможения при необходимости. Такие системы контроля торможения помогает эффективно внедрять на горнодобывающих предприятиях «Промышленный Интернет Вещей» (IioT).

Svendborg Brakes обладает большой базой данных с установленных тормозных систем SOBO® iQ на шахтных конвейерах по всему миру. Сервисные специалисты компании по всему миру имеют возможность обращаться к этой базе каждый раз, когда устанавливается очередная система контроля и управления торможением. Благодаря этому, после базовой настройки системы пропадает необходимость в дополнительных тонких настройках тормозной системы.

Пример применения: организация системы контроля торможения на самом высокогорном горном конвейере

Угольная шахта в Колорадо, США, нуждалась в системе контроля торможения для двух своих наклонных ленточных конвейеров. Сложность задачи состояла в том, что нужно было выдержать время торможения в 35 секунд для всех сегментов протяженного ленточного конвейера. SOBO® iQ дала в руки специалистов кроме базовых такие расширенные функции, как: независимый контроль превышения скорости, контроль отката и внеполосный мониторинг. Таким образом, операторы конвейеров смогли обеспечивать последовательное время остановки в любой ситуации.

Пример применения: сохранение контроля торможения во время отключения электроэнергии

Шахта в Чили хотела найти решение, которое минимизировало бы последствия сбоев в подаче электроэнергии на ее конвейерных операциях. Самыми важными моментами были обеспечение остановки и контроль над натяжением ленты конвейера во время отключения электроэнергии.

Чтобы решить эту проблему, Svendborg Brakes решила применить датчик обратной связи крутящего момента на своем SOBO® iQ. Таким образом, система будет контролировать натяжение троса лебедки, а не скорость конвейера, тем самым собирая действенную информацию о фактическом напряжении конвейерной ленты.

Благодаря применению этой новой, интеллектуальной системы контроля торможения чилийская шахта смогла максимально повысить надежность и срок службы оборудования.