由於帶式輸送機具有運行可靠、連續、高效、易yi於yu實shi現xian自zi動dong化hua和he對dui地di形xing適shi應ying性xing強qiang等deng優you點dian,已yi成cheng為wei現xian代dai散san狀zhuang物wu料liao連lian續xu輸shu送song的de主zhu要yao設she備bei。據ju有you關guan資zi料liao介jie紹shao,在zai德de國guo,帶dai式shi輸shu送song機ji最zui高gao帶dai速su已yi超chao過guo15m/s,萊茵褐煤礦有限公司福爾圖納露天礦使用了日挖24萬m3的鬥輪挖掘機,其上的帶式輸送機帶寬2.8m,帶速7.4m/s,運量為37 500t/h。在法國,輸送機的單機長度已達15 km,高差達1 km,單滾筒的驅動功率達1050 kW,設計帶速達8.4m/s,每台年運量為4億t。最近又成功地製造出運量為25000t/h的大型帶式輸送機。在澳大利亞某采礦場,輸送機單機長達30.4 km。在鹿特丹某礦山,多機串聯運距長達206km,由17條輸送機組成。目前我國的帶式輸送機也正在向長距離、高帶速、大運量、大功率方向發展。起動問題是帶式輸送機、尤you其qi是shi大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji的de關guan鍵jian技ji術shu,不bu僅jin關guan係xi到dao輸shu送song機ji的de起qi動dong性xing能neng,而er且qie還hai影ying響xiang其qi經jing濟ji效xiao益yi。目mu前qian國guo內nei外wai都dou是shi采cai用yong可ke控kong起qi動dong技ji術shu來lai解jie決jue輸shu送song機ji的de起qi動dong問wen題ti。
2、可控起動技術
大型帶式輸送機的起動,要求在一段足夠的時間內,起動加速度保持在允許範圍內。運距越長、帶速越高、輸送量越大,起動時間就需越長,假如沒有足夠的起動時間,輸送帶初張力會下降,最大時可下降50%zuoyou,yincihuisangshishusongdaibaochizhengchangchuandongsuoxudezhanglibi,zaochengshusongdaizaichuandongguntongshangdahuaerbunengqidong。qidongshiyigejiasuguocheng,jiasuduzhiyoulingzengdaozuidayouxiajiangzhiling,shusongdaifashengzhandanxingbianxing,chuyubuwendingzhuangtaierchanshengdongzhangli。dangdaisuyuegao、起(qi)動(dong)時(shi)間(jian)越(yue)短(duan)時(shi),起(qi)動(dong)加(jia)速(su)度(du)與(yu)輸(shu)送(song)帶(dai)變(bian)形(xing)就(jiu)越(yue)大(da),動(dong)張(zhang)力(li)也(ye)就(jiu)越(yue)大(da),造(zao)成(cheng)巨(ju)大(da)的(de)瞬(shun)時(shi)衝(chong)擊(ji),導(dao)致(zhi)輸(shu)送(song)帶(dai)與(yu)其(qi)他(ta)元(yuan)部(bu)件(jian)損(sun)壞(huai)。可(ke)控(kong)起(qi)動(dong)就(jiu)是(shi)在(zai)設(she)定(ding)的(de)起(qi)動(dong)時(shi)間(jian)內(nei),通(tong)過(guo)控(kong)製(zhi)輸(shu)送(song)帶(dai)起(qi)動(dong)加(jia)速(su)度(du)值(zhi),來(lai)確(que)保(bao)輸(shu)送(song)機(ji)按(an)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)起(qi)動(dong)速(su)度(du)曲(qu)線(xian)平(ping)穩(wen)起(qi)動(dong),並(bing)達(da)到(dao)額(e)定(ding)速(su)度(du),同(tong)時(shi)使(shi)起(qi)動(dong)電(dian)流(liu)與(yu)起(qi)動(dong)動(dong)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)在(zai)允(yun)許(xu)範(fan)圍(wei)內(nei)。可(ke)控(kong)起(qi)動(dong)時(shi)輸(shu)送(song)帶(dai)張(zhang)力(li)波(bo)動(dong)極(ji)小(xiao),起(qi)動(dong)平(ping)穩(wen)。起(qi)動(dong)時(shi)間(jian)與(yu)起(qi)動(dong)加(jia)速(su)度(du)應(ying)根(gen)據(ju)帶(dai)速(su)、運距、輸送量等參數來確定,根據我國有關標準規定,起動加速度不得大於0.3m/S2。采用可控起動,可使輸送帶初張力下降減少(小於10%),保bao證zheng輸shu送song帶dai不bu打da滑hua。可ke控kong起qi動dong技ji術shu是shi大da型xing帶dai式shi輸shu送song機ji的de關guan鍵jian技ji術shu,已yi成cheng為wei帶dai式shi輸shu送song機ji技ji術shu是shi否fou先xian進jin的de標biao誌zhi之zhi一yi。通tong過guo電dian控kong與yu可ke控kong起qi動dong裝zhuang置zhi組zu成cheng的de閉bi環huan調tiao節jie係xi統tong來lai完wan成cheng帶dai式shi輸shu送song機ji的de可ke控kong起qi動dong。選xuan擇ze可ke控kong起qi動dong裝zhuang置zhi,除chu了le考kao慮lv技ji術shu性xing能neng外wai,還hai必bi須xu考kao慮lv其qi經jing濟ji合he理li性xing。
3、軟起動的主要形式及其性能分析
近幾年,國內外相繼開發了多種形式的軟起動裝置,主要有:(1)液粘性軟起動裝置,如澳大利亞的BOSS係統、美國的CST等;(2)液力型軟起動裝置,如調速型液力偶合器、加長後輔腔液力偶合器等;(3)電氣型軟起動裝置,如變頻調速、可控矽控製開關磁阻起動等;(4)機械式軟起動裝置,如BEST、德國力士樂公司的輔助液壓馬達周轉齒輪係統(原理與BEST相同)等。
3.1 BOSS係統
該係統是澳大利亞NM采礦國際有限公司研製的,適用於帶式輸送機單機200 - 500 kW的可控係統,專為重型帶式輸送機設計。其優點是:起動平穩,可實現恒扭矩輸出,勻加速度起動;可靠性高,維護較為簡單;改善原有驅動裝置性能;摩擦片組設在高速軸,相對滑差範圍大(屬層流運動),易於控製;能夠實現功率平衡,保護功能齊全;與逆止器和製動器的配置靈活、方便。缺點是:在軟起動過程中,發熱量極大,傳動效率低;不能實現無級訶速;實現多驅動功率平衡,必須以摩擦片磨損為代價;由於油膜間隙有限,無法實現真正的空載起動;對潤滑油的質量要求較高,運行費用昂貴;傳動係統中存在薄弱環節,其中摩擦片是易損件,使用壽命短;液壓及控製係統複雜;離合器片在高速軸時.控製係統難以準確控製;價格昂貴,備品備件要進口。
3.2 CST係統
該係統是美國道奇公司專為大型帶式輸送機配套的集減速、離合和調速於一體的驅動裝置,其優點是:起動平穩;傳動效率高,可達99%;可調驗帶速度為10%.99%;能實現功率平衡,其平衡精度為士2%,反應時間為50 - 100ms;保護功能齊全。缺點是:調速係統與減速器合為一體,體積大,安裝不方便;控製係統複雜,維護量較大;在高速軸上配置逆止器和製動器較困難;價格昂貴,備品備件要進口。
3.3調速型液力偶合器
調速型液力偶合器的工作原理是:ouheqigongzuoqiangneichongruyidingliangdegongzuoye,bengluncongdiandongjishanghuodejixieneng,bingzhuanhuaweiyeneng,tuidongwolunxuanzhuan,wolunbayenengzhuanhuaweijixieneng,tongguozhoushuchu,daidonggongzuojigongzuo,zhouerfushi,shixianlecongyuandongjidaogongzuojizhijiandenengliangchuandi。tiaosuxingyeliouheqishitongguogaibianduliouheqineigongzuoqiangzhonggongzuoyedechongyouliang,zaidiandongjizhuansububiandeqingkuangxia,shixianduigongzuojidewujitiaosuyuruanqidong。dangdanjigonglvN≤250 kW時(shi),采(cai)用(yong)自(zi)然(ran)冷(leng)卻(que)。偶(ou)合(he)器(qi)配(pei)備(bei)電(dian)動(dong)執(zhi)行(xing)器(qi)和(he)電(dian)動(dong)操(cao)作(zuo)器(qi),與(yu)負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)的(de)訊(xun)號(hao)聯(lian)接(jie),亦(yi)可(ke)按(an)用(yong)戶(hu)要(yao)求(qiu)配(pei)自(zi)動(dong)測(ce)速(su)裝(zhuang)置(zhi),可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)調(tiao)速(su)遙(yao)控(kong)或(huo)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi)。其(qi)優(you)點(dian)是(shi):起動時間可隨帶式輸送機主參數任意調節,使輸送機按照S型起動速度曲線平穩起動,並能實現滿載起動;確保輸送機起動加速度值在0.1、0.3 m/s2範圍內,使輸送帶起動張力控製在允許範圍內;能(neng)使(shi)鼠(shu)籠(long)式(shi)電(dian)動(dong)機(ji)空(kong)載(zai)起(qi)動(dong),又(you)能(neng)利(li)用(yong)其(qi)尖(jian)峰(feng)力(li)矩(ju)作(zuo)起(qi)動(dong)力(li)矩(ju),提(ti)高(gao)其(qi)起(qi)動(dong)能(neng)力(li),縮(suo)短(duan)了(le)電(dian)動(dong)機(ji)起(qi)動(dong)時(shi)間(jian),而(er)使(shi)輸(shu)送(song)機(ji)滯(zhi)後(hou)於(yu)電(dian)機(ji)緩(huan)慢(man)起(qi)動(dong);用於多機驅動時,能實現多機功率平衡,其平衡精度為±5%;隔離扭矩,減緩衝擊,防止動力過載,保護電機及輸送機主要部件不會因過載而損壞;易於實現對輸送機的遙控和自動控製,操作簡便;提高輸送機的使用壽命,減少噪音,改善了勞動環境;投資少,運營費用低;結構簡單可靠,無機械磨損,能在惡劣的環境條件下工作,無需特殊保護,使用壽命長;輸送機短時停車時,可以不停電;能實現多機順序起動,減少對外界電網的衝擊;操作維護簡單,備品備件容易獲得。缺點是:軟起動性能較液牯性稍差些;有滑差,效率損失2%左右;體積較大。
3.4變頻調速裝置
變頻凋速裝置主要由功率器件-ICBT絕緣柵極可控晶體管、控製器與電抗器組成。其工作原理是:通過控製器來調節功率器件中的絕緣柵極,使進入功率器件的交流電源的頻率發生變化。根據公式n= 60f/p(n為電動機轉速、,為交流電源頻率、p為電動機極對數),電動機轉速L交jiao流liu電dian源yuan頻pin率lv成cheng正zheng比bi。當dang交jiao流liu電dian源yuan的de頻pin率lv由you小xiao到dao大da變bian化hua時shi,電dian動dong機ji轉zhuan速su也ye隨sui之zhi由you小xiao到dao大da變bian化hua。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,就jiu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起qi動dong。該gai裝zhuang置zhi的de優you點dian是shi:起動時調速精度高;可以變速運行;調速範圍大。缺點是:電動機不能空載起動;防爆產品依賴進口,價格昂貴;控製複雜,使用維護要求高,對環境溫度及清潔度要求高;備品備件要進口,事故處理也依賴外國公司;雖然電抗器可以減少對外界電源的汙染,但頻率改變,還是對電源有一定程度的汙染;在井下使用時,功率器件的發熱問題較難解決。
目前變頻調速裝置在煤礦井下極少使用。
3.5電軟起動
電(dian)軟(ruan)起(qi)動(dong)控(kong)製(zhi)器(qi)以(yi)反(fan)並(bing)聯(lian)的(de)晶(jing)閘(zha)管(guan)組(zu)為(wei)開(kai)關(guan),以(yi)軟(ruan)起(qi)動(dong)交(jiao)流(liu)調(tiao)壓(ya)方(fang)式(shi)限(xian)製(zhi)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)起(qi)動(dong)電(dian)流(liu),使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)拖(tuo)動(dong)帶(dai)式(shi)輸(shu)送(song)機(ji)平(ping)穩(wen)地(di)過(guo)渡(du)到(dao)額(e)定(ding)轉(zhuan)速(su),完(wan)成(cheng)軟(ruan)起(qi)動(dong),其(qi)優(you)點(dian)為(wei):體積小,機頭峒室可以小些;價格比調速型偶合器略低。缺點是:調壓調速用於恒轉矩負載時,差動功率損耗大,效率低;考慮諧波影響,選用電機時要加大容量,一般應增加20% - 40%;起動瞬間,會先有一個很短時的全壓起動,待輸送帶運動後,再實現軟起動,但此時已造成對輸送機的瞬時衝擊;必須與限矩型偶合器配套使用;由於降壓起動,低轉速時,電動機輸出轉矩不大,滿載時起動困難;不能使電動機空載起動。
其餘幾種軟起動形式不常用,不再贅述。常用軟起動裝置的價格和性能比較見表1、表2。
4、結論
tongguoshangshufenxibijiaokezhi,guochanruanqidongzhuangzhiwanquannengmanzudaishishusongjiruanqidongdeyaoqiu。youyutiaosuxingyeliouheqibidianruanqidongjuyougengyouliangdexingneng,suoyimuqianguoneidaishishusongjiruanqidongzhuangzhi90%以上是采用調速型液力偶台器,不僅技術可行,而且經濟合理,操作維護簡單。調速精度太高的軟起動(如BOSS、CST等)對帶式輸送機來說,技術上沒有必要,經濟上也是一種浪費。隻有經常需要變速運行的設備(如潛水艇、軍艦等),才適於采用液粘調速裝置,能最大限度地發揮它們的優勢。
國外帶式輸送機的軟起動大多也是采用液力調速裝置。即使在美國,也極少在帶式輸送機E使用差動輪係液粘調速裝置。1997年11月我院與西山礦務局聯合組團赴澳大利亞技術考察,所考察的6個煤礦的8條大型帶式輸送機的軟起動,全部是采用液力調速裝置。澳大利亞PROK公司為馬來西亞設計的6.5 km帶式輸送機、SEDGMAN公司為印度尼西亞設計的37 km超特大型帶式輸送機軟起動也是采用液力調速裝置。
相關輸送機產品:
1、皮帶輸送機
2、刮板輸送機
3、鬥式提升機



