在現代散裝物料的連續輸送中,帶式輸送機是主要的運輸設備,使用範圍相當廣泛,具有運輸成本低、運量大、無地形限製及維護簡便等優勢,在采礦、冶金、港口、碼頭等工況企業越來越顯現其重要的作用,並且隨著現代工業規模的擴大和技術的發展,帶式輸送機也隨之向長距離、大運量、大型化方向發展,尤其在煤炭等采礦業的散裝物料輸送中有著極其廣泛的應用前景。
2、大型帶式輸送機的發展概況
長距離、大運量、總裝機功率在1000 kW以上,帶速在4 m/s以上的帶式輸送機,稱之為大型帶式輸送機。我國從80年代起開始研製大型帶式輸送機,至今已有許多台機長超過3 000 m、運量在2 000t/h以上的大型帶式輸送機投入運行。如金山石化總廠使用的2條單機長度為1658 m的帶式輸送機、馬鋼使用的長2 500 m高爐上料帶式輸送機等。沈陽礦山機械廠研製的大型帶式輸送機,其單機長度達4 602 m.最高帶速5.85 m/s,最大運量7 800 Uh。1991年,焦作起重運輸機械廠與美國RE&C公司合作生產了大型帶式輸送機,單機長l 250 m,采用了國際上最先進的CST驅動技術。1996年,元寶山露天礦使用的帶式輸送機總長17 km,總驅動功率36 130 kW,是(shi)我(wo)國(guo)露(lu)天(tian)礦(kuang)連(lian)續(xu)開(kai)采(cai)最(zui)大(da)的(de)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)。近(jin)年(nian)來(lai)國(guo)內(nei)對(dui)大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)動(dong)態(tai)問(wen)題(ti)及(ji)可(ke)控(kong)軟(ruan)起(qi)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)進(jin)行(xing)了(le)大(da)量(liang)的(de)研(yan)究(jiu)探(tan)索(suo),並(bing)取(qu)得(de)了(le)進(jin)展(zhan),已(yi)采(cai)用(yong)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)有(you)限(xian)元(yuan)動(dong)力(li)學(xue)模(mo)型(xing)對(dui)大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)起(qi)運(yun)過(guo)程(cheng)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)研(yan)究(jiu),研(yan)製(zhi)了(le)一(yi)些(xie)適(shi)合(he)大(da)型(xing)輸(shu)送(song)機(ji)重(zhong)載(zai)起(qi)動(dong)和(he)傳(chuan)動(dong)的(de)可(ke)控(kong)軟(ruan)起(qi)動(dong)傳(chuan)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)。
國外大型輸送機開發始於70年nian代dai,並bing應ying用yong了le帶dai式shi輸shu送song機ji的de動dong力li學xue原yuan理li,采cai用yong動dong態tai分fen析xi的de手shou段duan,對dui靜jing態tai設she計ji的de結jie果guo進jin行xing改gai進jin,目mu前qian已yi開kai發fa了le帶dai式shi輸shu送song機ji的de動dong態tai設she計ji軟ruan件jian,如ru美mei國guo、aodaliyadeng,duishusongjidedongzhanglijinxingdongtaifenxiyudongtaigenzong,bingyanzhichuxiangyingdeketiaosugonglvdepinghengxitongyujiankongxitong,jianqingdongzaiduiyuanjiandechongji,yanchangqishiyongshouming,shishusongdaideanquanxishudadajiangdi(n≤4.5),因而投資成本也低。輸送機的功率、輸送能力、輸送距離、帶速等均超過國內的大型帶式輸送機,如美國凱威特礦用18台輸送機組成了145 km的輸送線,日本葉山石灰石礦長距離帶式輸送機單機長度達14.089km,澳大利亞博了頓礦使用的帶式輸送機單機長度達到30.4 km,是世界上單機最長的輸送機。近幾年帶式輸送機的發展更趨大型化,露天礦帶速已用到6.3 -8 m/s,英國塞爾的帶式輸送機已采用10 m/s的帶速。
3、大型帶式輸送機的驅動裝置
大型帶式輸送機的開發存在2個(ge)關(guan)鍵(jian)問(wen)題(ti),一(yi)是(shi)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)起(qi)動(dong)控(kong)製(zhi)問(wen)題(ti),二(er)是(shi)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)控(kong)製(zhi)問(wen)題(ti)。實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong),輸(shu)送(song)帶(dai)是(shi)粘(zhan)性(xing)彈(dan)性(xing)體(ti),長(chang)距(ju)離(li)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)輸(shu)送(song)帶(dai)對(dui)驅(qu)動(dong)裝(zhuang)置(zhi)起(qi)動(dong)製(zhi)動(dong)的(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)是(shi)一(yi)個(ge)非(fei)常(chang)複(fu)雜(za)的(de)過(guo)程(cheng),由(you)於(yu)其(qi)重(zhong)負(fu)及(ji)慣(guan)性(xing)的(de)影(ying)響(xiang),起(qi)動(dong)不(bu)平(ping)穩(wen),起(qi)動(dong)電(dian)流(liu)對(dui)電(dian)網(wang)的(de)衝(chong)擊(ji)較(jiao)大(da),且(qie)在(zai)製(zhi)動(dong)力(li)、慣guan性xing力li的de瞬shun間jian作zuo用yong下xia產chan生sheng的de應ying力li變bian化hua相xiang當dang大da,瞬shun時shi變bian化hua引yin起qi各ge承cheng載zai件jian的de動dong載zai荷he變bian化hua,會hui加jia速su托tuo輥gun的de損sun壞huai,縮suo短duan輸shu送song帶dai的de使shi用yong壽shou命ming。因yin此ci,近jin年nian來lai對dui大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji的de研yan製zhi,除chu了le提ti高gao輸shu送song帶dai的de強qiang度du外wai,主zhu要yao是shi研yan製zhi大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji的de控kong製zhi傳chuan動dong裝zhuang置zhi。由you於yu國guo內nei在zai設she計ji大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji時shi仍reng按an剛gang體ti力li學xue來lai分fen析xi和he計ji算suan,對dui輸shu送song帶dai的de安an全quan係xi數shu選xuan用yong很hen高gao,一yi般ban取qun=10左右,投資成本大,且與實際情況相差較遠,尚不能滿足使用要求。目前,現行的大型帶式輸送機的驅動裝置主要有:直流電機驅動裝置、變頻調速裝置、可控矽電動機調速裝置、鼠籠式感應電動機配限矩型液力偶合器或調速型液力偶合器、液體粘性傳動調速裝置、CST可控驅動係統等幾種。
(1)直流電動機驅動裝置 直流電動機驅動裝置調速範圍廣,調節平滑,過載、起動、製動力矩大,易於控製,可靠性高,調速時能耗較少,但造價很高,且有電刷和整流子,維護量大,采用較少。
(2)變頻調速裝置 變bian頻pin調tiao速su是shi通tong過guo改gai變bian定ding子zi的de供gong電dian頻pin率lv以yi改gai變bian電dian機ji的de轉zhuan速su來lai實shi現xian的de,調tiao速su範fan圍wei廣guang,精jing度du高gao,但dan要yao相xiang應ying解jie決jue電dian氣qi上shang帶dai來lai的de一yi係xi列lie問wen題ti,電dian路lu係xi統tong比bi較jiao複fu雜za,且qie維wei修xiu困kun難nan,造zao價jia較jiao高gao,因yin此ci采cai用yong並bing不bu普pu遍bian。
(3)可控矽電動機調速裝置 可控矽電動機調速裝置驅動方式是將可控矽組件裝在電動機上,利用相位載波方式實現正反轉運行、功率調節和可控起動,功率調節範圍一般在150一200 kW。
(4)鼠籠式感應電動機配限矩型液力偶合器或調速型液力偶合器 液ye力li偶ou合he器qi具ju有you過guo載zai保bao護hu作zuo用yong,能neng改gai善shan電dian動dong機ji的de起qi動dong工gong況kuang,清qing除chu工gong作zuo機ji構gou的de衝chong擊ji和he振zhen動dong現xian象xiang,減jian輕qing係xi統tong的de動dong載zai荷he,並bing使shi多duo電dian機ji傳chuan動dong的de負fu荷he分fen配pei趨qu於yu均jun衡heng,實shi現xian帶dai式shi輸shu送song機ji的de軟ruan起qi動dong與yu功gong率lv平ping衡heng,解jie決jue了le同tong步bu性xing問wen題ti。並bing且qie價jia格ge低di廉lian,性xing價jia比bi較jiao高gao,國guo內nei大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji比bi較jiao多duo地di應ying用yong這zhe種zhong控kong製zhi驅qu動dong方fang式shi。但dan限xian矩ju型xing液ye力li偶ou合he器qi僅jin有you緩huan衝chong作zuo用yong,隻zhi能neng起qi到dao“軟”起動作用,不能實現可控傳動。雖然調速型液力偶合器能夠實現可控傳動,但其傳動效率低,在穩定工作條件下也有3%的滑差損失,而且當單機功率大於500 kW時,調速型液力偶合器則不能滿足工況要求。
(5)液體粘性傳動調速裝置 液體粘性傳動技術是國外70年nian代dai發fa展zhan起qi來lai的de一yi種zhong新xin型xing傳chuan動dong技ji術shu,是shi粘zhan滯zhi離li合he器qi通tong過guo改gai變bian離li合he片pian的de間jian距ju達da到dao改gai變bian粘zhan性xing液ye體ti間jian的de剪jian切qie力li來lai改gai變bian傳chuan遞di力li矩ju。液ye體ti粘zhan性xing調tiao速su器qi配pei以yi鼠shu籠long式shi感gan應ying電dian動dong機ji,組zu成cheng液ye粘zhan軟ruan起qi動dong裝zhuang置zhi作zuo為wei驅qu動dong係xi統tong,能neng夠gou實shi現xian帶dai式shi輸shu送song機ji的de滿man速su、滿載、平穩起動、使shi多duo台tai電dian機ji的de負fu載zai平ping衡heng,降jiang低di對dui電dian氣qi及ji其qi他ta元yuan部bu件jian的de技ji術shu要yao求qiu,提ti高gao大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji的de可ke靠kao性xing和he使shi用yong壽shou命ming,具ju有you明ming顯xian的de經jing濟ji效xiao益yi。液ye體ti粘zhan性xing傳chuan動dong調tiao速su裝zhuang置zhi在zai結jie構gou上shang與yuCST傳動係統有些相似,但由於其裝在高速軸上,離合片之間的液流是紊流,呈現非線性,故而不能精確控製輸送機的運行狀態。
(6)CST可控驅動係統CST可控軟起動傳動裝置是一種典型的機電一體化高技術產品,首先是由美國Rockwell Automation/Dodge公司專門為帶式輸送機研製的一種驅動係統。CST裝置由行星齒輪減速器、線性濕式摩擦離合器、液壓係統和控製係統組成,通過比例閥及控製係統來實現軟起動與功率平衡,是集減速、離合、調速於一體的傳動裝置。因為CST的力矩控製器裝在低速軸上,離合片之間的液流是層流,呈線性特性,因而控製精確。、但是,由於CST係統複雜,價格昂貴,使用維護要求高等原因,國內使用尚不普遍。
4、結語
國(guo)外(wai)大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)設(she)計(ji)技(ji)術(shu)已(yi)達(da)到(dao)很(hen)高(gao)的(de)水(shui)平(ping),已(yi)有(you)專(zhuan)用(yong)的(de)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)動(dong)態(tai)設(she)計(ji)軟(ruan)件(jian),輸(shu)送(song)機(ji)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)較(jiao)低(di)。國(guo)內(nei)對(dui)大(da)型(xing)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)動(dong)態(tai)分(fen)析(xi)和(he)設(she)計(ji)尚(shang)處(chu)於(yu)研(yan)究(jiu)探(tan)索(suo)階(jie)段(duan),大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)的(de)設(she)計(ji)仍(reng)按(an)剛(gang)性(xing)理(li)論(lun)來(lai)分(fen)析(xi)研(yan)究(jiu),不(bu)但(dan)製(zhi)造(zao)成(cheng)本(ben)高(gao),而(er)且(qie)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)的(de)需(xu)要(yao)。因(yin)此(ci)製(zhi)造(zao)大(da)型(xing)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)動(dong)態(tai)分(fen)析(xi)和(he)動(dong)態(tai)設(she)計(ji),才(cai)能(neng)設(she)計(ji)出(chu)既(ji)安(an)全(quan)可(ke)靠(kao)、成本又低的輸送設備。由此可見,帶式輸送機的動態問題直接關係到輸送機的設計製造技術水平。
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



