為了適應現代化礦井高產高效的發展,帶式輸送機目前正朝著高速度、大運量、大功率、長距離的方向發展…,而(er)作(zuo)為(wei)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)之(zhi)一(yi)的(de)驅(qu)動(dong)技(ji)術(shu),對(dui)整(zheng)機(ji)的(de)性(xing)能(neng)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。尤(you)其(qi)對(dui)於(yu)大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji),驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)應(ying)能(neng)使(shi)輸(shu)送(song)機(ji)平(ping)緩(huan)啟(qi)動(dong),盡(jin)可(ke)能(neng)減(jian)少(shao)啟(qi)(製)動加速度,減少動張力,以延長整機和膠帶壽命,並且穩定運行時效率高,能耗少。
軟啟動裝置具有以上特性。常見的軟啟動係統分為機械類、機電類和電氣類3種。
機械類軟啟動:調速型液力耦合器,液體粘性軟啟動裝置,液壓馬達周轉齒輪係統等;
機電類軟啟動:可變速直流啟動、繞線轉子電機驅動、CST裝置等;
電氣類軟啟動:SCR軟啟動器、變頻器、PSI係列固態降壓軟啟動等。
本文著重對大型帶式輸送機幾種典型軟啟動裝置(包括調速型液力耦合器,液體粘性軟啟動裝置,CST裝置,變頻調速裝置)的結構、工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)以(yi)及(ji)優(you)缺(que)點(dian)等(deng)進(jin)行(xing)了(le)詳(xiang)細(xi)的(de)比(bi)較(jiao)和(he)分(fen)析(xi),並(bing)根(gen)據(ju)現(xian)場(chang)應(ying)用(yong)情(qing)況(kuang),指(zhi)出(chu)了(le)各(ge)種(zhong)軟(ruan)啟(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)存(cun)在(zai)的(de)問(wen)題(ti),提(ti)出(chu)了(le)各(ge)種(zhong)軟(ruan)啟(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)選(xuan)型(xing)和(he)使(shi)用(yong)建(jian)議(yi),從(cong)而(er)為(wei)用(yong)戶(hu)合(he)理(li)選(xuan)擇(ze)和(he)使(shi)用(yong)軟(ruan)啟(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)提(ti)供(gong)參(can)考(kao)依(yi)據(ju)。
2、調速型液力耦合器
調速型液力耦合器是通過調節工作腔液體的充滿度來改變輸出轉速和轉矩圓。
2.1工作原理
其主要由泵輪、渦輪、旋轉外殼和導管等組成,結構原理如圖l所示。
泵輪5通過輸入軸3與電動機相連,渦輪4通過輸出軸7與減速器相連;泵輪5和渦輪4均為具有徑向直葉片的葉輪,由泵輪5和渦輪4葉片的凹腔部分所形成的空腔稱為工作腔,導管6設在輔助腔l中,其開度及頂端與旋轉外殼間距的百分值可調節。
工(gong)作(zuo)時(shi),耦(ou)合(he)器(qi)工(gong)作(zuo)腔(qiang)內(nei)衝(chong)入(ru)定(ding)量(liang)的(de)工(gong)作(zuo)液(ye),當(dang)輸(shu)入(ru)軸(zhou)帶(dai)動(dong)泵(beng)輪(lun)旋(xuan)轉(zhuan)時(shi),葉(ye)片(pian)帶(dai)動(dong)工(gong)作(zuo)液(ye)旋(xuan)轉(zhuan),由(you)於(yu)離(li)心(xin)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)將(jiang)會(hui)使(shi)工(gong)作(zuo)液(ye)沿(yan)泵(beng)輪(lun)內(nei)側(ce)流(liu)向(xiang)外(wai)側(ce),形(xing)成(cheng)高(gao)壓(ya)高(gao)速(su)環(huan)流(liu)衝(chong)擊(ji)渦(wo)輪(lun)(即將機械能轉換為液能),shiwolunsuibengluntongxiangzhuandong。ergongzuoyezaiwolunzhongyouwaiceliuxiangneicedeguochengzhongjianyajiansu,youjiangyenengzhuanhuanchengjixieneng,tongguoshuchuzhoudaidongjiansuqigongzuo。zhouerfushi,shixianlecongdiandongjidaojiansuqizhijiandenengliangchuandi。ertongguotiaojiefuzhuqiangzhongdaoguandekaidu,keyigaibiangongzuoqiangzhongdechongyeliang,congerkeshixianduishuchulijuhezhuansudewujikongzhihetiaojie。
2.2主要優點
(1)可以保證輸送機起動加速度值在0.1-0.3m/s:範圍內;(2)既能使電動機空載起動,又能實現滿載啟動;(3)用於多機驅動時,可以實現多機功率平衡,平衡精度為±5%; (4)易於實現輸送機遙控和自動控製;(5)沒有電控係統,故障率低;(6)能實現多機順序起動,減少對外界電網的衝擊;(7)操作簡單,性價比高。
2.3主要缺點
(l)軟啟動性能較液粘方式稍差;(2)輸入與輸出軸不能同步運行;(3)安裝精度高,電機,耦合器和減速器要求同心度非常高;(4)調速精度和傳動效率不及變頻調速和CST; (5)電機啟動電流仍然較大(5~8倍額定電流)。
3、液體粘性軟啟動裝置
液體粘性軟啟動裝置是集機、電、液於一體的新型裝置,其傳動機理是基於牛頓內摩擦定律,利用粘性油膜原理,在動、靜摩擦片之間傳遞動力,通過調節摩擦片的間隙改變傳動力矩、輸出轉速。
3.1工作原理
其結構主體由主、從動軸,動、靜摩擦片,控製油缸,殼體,彈簧及密封件等組成,結構示意圖如圖2所示。
輸入軸l的一端與電動機相連,另一端與太陽輪9相連,靜摩擦片4與殼體2相連,動摩擦片5與差動的內齒圈6相連,控製油缸2用於控製動、靜摩擦片5和4之間的距離。
開始T作時,輸入軸帶動太陽輪旋轉,太陽輪驅動行星輪,從而行星輪帶動內齒圈自由旋轉,由於動、靜摩擦片之間存在較大的間隙,因此,動摩擦片將隨內齒圈差動空轉,而此時,輸出軸保持靜止。隨後,通過控製油缸的作用使動、靜(jing)摩(mo)擦(ca)片(pian)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)隙(xi)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao),由(you)於(yu)兩(liang)者(zhe)之(zhi)間(jian)潤(run)滑(hua)油(you)膜(mo)粘(zhan)性(xing)剪(jian)切(qie)力(li)的(de)存(cun)在(zai),將(jiang)使(shi)靜(jing)摩(mo)擦(ca)片(pian)隨(sui)著(zhe)動(dong)摩(mo)擦(ca)片(pian)一(yi)同(tong)旋(xuan)轉(zhuan)。當(dang)改(gai)變(bian)控(kong)製(zhi)油(you)缸(gang)中(zhong)油(you)壓(ya)大(da)小(xiao)時(shi)即(ji)可(ke)調(tiao)節(jie)動(dong)、靜摩擦片之間油膜的厚度,進而改變靜摩擦片輸出轉速和轉矩的大小,實現輸送機的可控軟啟動。
3.2主要優點
(1)具有無級調速和驗帶功能;(2)輸送機過載時,能夠實現自動過載保護;(3)電動機可以空載啟動,從而減少對機械和電器設備的衝擊;(4)多電機驅動功率相互平衡,不平衡度不超過3%; (5)能夠實現可控減速,減速時間可長於自然停車時間,降低膠帶張力;(6)具有主、從動軸同步運行,傳動比1的特點;(7)與電動機具有良好的匹配特性,可以充分利用電機的最大轉矩實現負載的軟啟動。
3.3主要缺點
(1)摩擦片磨損嚴重,發熱量大;(2)使用油液傳動,易因漏油汙染環境;(3)電液係統較複雜,維護要求較高;(4)製造和維護成本也較高。
4、CST裝置
CST裝置是由美國DODGE公司研製開發的一種新型機電一體化產品。
4.1工作原理
其主要由輸入部分、輸出部分和離合器組件三部分組成。輸入部分由一對傘齒輪及一對斜齒輪組成。輸出部分由太陽輪、行(xing)星(xing)輪(lun)及(ji)環(huan)形(xing)齒(chi)圈(quan)組(zu)成(cheng),行(xing)星(xing)齒(chi)輪(lun)架(jia)與(yu)輸(shu)出(chu)軸(zhou)相(xiang)連(lian)。離(li)合(he)器(qi)組(zu)件(jian)由(you)兩(liang)組(zu)帶(dai)槽(cao)的(de)離(li)合(he)片(pian)組(zu)成(cheng),靜(jing)摩(mo)擦(ca)片(pian)與(yu)機(ji)殼(ke)相(xiang)連(lian),動(dong)摩(mo)擦(ca)片(pian)與(yu)環(huan)形(xing)齒(chi)圈(quan)相(xiang)連(lian),其(qi)結(jie)構(gou)原(yuan)理(li)如(ru)圖(tu)3所示。
電機啟動後,帶動輸入軸1轉動,經齒輪2、3傳到行星輪係的太陽輪10後,由於輸出軸6和行星架7相連,環形齒圈4與離合器的轉動摩擦片5相連,靜止摩擦片8yuhuosaixianglian,danglianjieliheqizujiandeyeyagangbujiayashi,zhuandongmocapianhejingzhimocapianzhijianyoujiaodadejianxi,zhuandongmocapiankeyiziyouzhuandong,xingxinglunzhinengbaizhuan,shuchuzhouzebaochijingzhizhuangtai。dangdianjidadaoedingzhuansuhou,tongguoyeyagangxiangliheqizujianjiaya,shiliheqijiehe,congerdaidongfuzaiqidong。
需要指出的是:CST裝置的傳動原理與液體粘性軟啟動裝置基本相同,隻是後者的液粘離合器設置在減速器的高速軸上。
4.2主要優點
(1)可使電機的功率和尺寸減小到最小,減少初期投資;(2)啟動平穩,傳動效率高;(3)可以實現低速驗帶和多機功率平衡功能;(4)可精確控製輸送機的運行狀態;(5)具有過載保護功能;(6)在輸送機短時停車時,可以不停電動機;(7)能夠實現多台電機分時空載啟動,大大減小啟動電流對電網的衝擊。
4.3主要缺點
(1)調速係統與減速器合為一體,體積大;(2)控製係統複雜,製造難度大;(3)對潤滑油的質量要求高;(4)維護複雜,費用高。
5、變頻調速裝置
隨著變頻控製理論的不斷發展,變頻技術在國民經濟中得到了越來越廣泛的應用,被認為是一種最有前途的交流調速方式。
5.1工作原理
變頻調速裝置主要由智能控製電路、整流電路、濾波電路,逆變電路、CPU及附件等組成。其原理如圖4所示。
整流器將工頻交流電(50Hz或60Hz)變bian換huan成cheng直zhi流liu電dian,脈mai動dong的de直zhi流liu電dian壓ya經jing平ping滑hua濾lv波bo後hou在zai智zhi能neng控kong製zhi電dian路lu的de調tiao控kong下xia,用yong逆ni變bian器qi將jiang直zhi流liu電dian再zai逆ni變bian為wei電dian壓ya有you效xiao值zhi和he頻pin率lv均jun可ke調tiao的de三san相xiang交jiao流liu電dian源yuan,輸shu出chu到dao需xu要yao調tiao速su的de電dian動dong機ji上shang。,為wei交jiao流liu電dian源yuan頻pin率lv、p為電動機極數、s為轉差率)可知:電dian動dong機ji轉zhuan速su與yu交jiao流liu電dian源yuan頻pin率lv成cheng正zheng比bi關guan係xi。因yin此ci,隻zhi要yao控kong製zhi頻pin率lv變bian化hua範fan圍wei和he時shi間jian,即ji可ke使shi輸shu送song機ji按an照zhao設she定ding的de速su度du曲qu線xian平ping穩wen起qi動dong,實shi現xian軟ruan啟qi動dong。
5.2主要優點
(1)真正實現帶式輸送機軟啟動,並且軟啟動、軟製動性能好;(2)調速精度高;(3)不存在漏油問題;(4)能夠實現多台電機驅動時的功率平衡;(5)可以變速運行,調速範圍寬;(6)安裝方便,維護量小且操作簡單;(7)由於功率因數運行時高達0.99,節能效果明顯,因此,列為國家節能減排措施之一。
5.3主要缺點
(1)對環境溫度及清潔要求高;(2)變頻器的輸入、輸出側若不加電抗器或抗幹擾裝置,將對電網有所汙染;(3)在礦井下使用時,散熱及防爆問題較難解決;(4)價格昂貴,控製複雜,使用維護要求高。
6、結論
分(fen)析(xi)現(xian)場(chang)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang),調(tiao)速(su)型(xing)液(ye)力(li)耦(ou)合(he)器(qi)被(bei)選(xuan)用(yong)的(de)次(ci)數(shu)最(zui)多(duo)。但(dan)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)運(yun)行(xing)油(you)溫(wen)偏(pian)高(gao),以(yi)及(ji)漏(lou)油(you)等(deng)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci),建(jian)議(yi)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong),油(you)箱(xiang)內(nei)的(de)油(you)不(bu)要(yao)過(guo)多(duo),並(bing)及(ji)時(shi)清(qing)理(li)冷(leng)油(you)器(qi)內(nei)的(de)汙(wu)垢(gou),及(ji)時(shi)檢(jian)查(zha)更(geng)換(huan)損(sun)壞(huai)元(yuan)件(jian)。同(tong)時(shi),建(jian)議(yi)在(zai)軟(ruan)啟(qi)動(dong)性(xing)能(neng)要(yao)求(qiu)不(bu)高(gao)的(de)中(zhong)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)上(shang)選(xuan)用(yong),而(er)對(dui)於(yu)礦(kuang)用(yong)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji),最(zui)好(hao)單(dan)機(ji)功(gong)率(lv)在(zai)500kW以下。
液(ye)體(ti)粘(zhan)性(xing)軟(ruan)啟(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)應(ying)用(yong)並(bing)不(bu)十(shi)分(fen)普(pu)遍(bian),且(qie)在(zai)使(shi)用(yong)中(zhong)發(fa)熱(re)量(liang)非(fei)常(chang)大(da),經(jing)常(chang)出(chu)現(xian)溢(yi)流(liu)閥(fa)調(tiao)節(jie)不(bu)靈(ling)活(huo),以(yi)及(ji)油(you)溫(wen)過(guo)高(gao)等(deng)現(xian)象(xiang)。因(yin)此(ci),建(jian)議(yi)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong),選(xuan)用(yong)能(neng)夠(gou)適(shi)應(ying)更(geng)高(gao)溫(wen)度(du)的(de)優(you)質(zhi)油(you)種(zhong),並(bing)及(ji)時(shi)清(qing)洗(xi)油(you)雜(za)質(zhi)和(he)換(huan)熱(re)器(qi)。同(tong)時(shi),建(jian)議(yi)應(ying)用(yong)於(yu)調(tiao)速(su)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)上(shang)。
CSTzhuangzhizaimeikuangjingxiadedaoleguangfandeyingyong。danzaishiyongguochengzhong,guzhanglvxiangdanggao,zhuyaoyuanyinshicizhuangzhiduirichangweihuyaoqiufeichangyange,suoyi,weihufeiyongfeichanggao,eryibanyonghubuhuiwanquananzhaochangjiadeyaoqiujinxingweihu。yinci,jianyizaishiyongguochengzhong,genjuzishenqingkuangjinxingxianchangfenxi,zongjiechushijijingjideweihuzhouqi,yidadaojieshengfeiyongdeqiantixiajinkenengbaozhengzhuangzhizhengchangyunxingdemude。tongshi,jianyizijinchongzu,changdiyunxudeyonghuxuanyong,youqishijulijiaochang,xianlufuza,danjigonglvdayu500kW的帶式輸送機。
變bian頻pin調tiao速su裝zhuang置zhi在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong,存cun在zai噪zao聲sheng及ji發fa熱re等deng問wen題ti。因yin此ci,建jian議yi電dian抗kang器qi與yu變bian頻pin器qi不bu共gong用yong同tong一yi個ge箱xiang體ti,且qie要yao保bao持chi安an裝zhuang地di點dian通tong風feng良liang好hao,選xuan用yong性xing能neng良liang好hao的de保bao護hu元yuan件jian,合he理li設she置zhi各ge項xiang參can數shu。同tong時shi,建jian議yi地di麵mian上shang運yun距ju長chang、運量大、功率大的帶式輸送機選用。
總之,各種軟啟動裝置各有特點,用戶在選擇時,應根據觀場情況,除滿足功能要求外,同時綜合考慮經濟實用、穩定可靠、安裝方便等。
相關輸送機產品:
1、刮板輸送機
2、螺旋輸送機
3、皮帶輸送機



