大型带式输送机的驱动装置

大型带式输送机是当前散状物料输送的主要方式。目前在煤炭、冶金、水泥、店里、港口、化工等行业广泛采用带式输送机进行散状物料输送,其发展的一个重要方向就是大运量、长距离、高带速。为适应带式输送机软启动,开发了多种驱动式的驱动系统,例如:交流电动机的软启动、液体粘性离合器、液力耦合器传动等。

带式输送机

带式输送机是一个复杂的机电系统,它是由闭环的承载输送带和托辊及驱动装置、拉紧装置、改向滚筒及其机架构成的系统。输送带运行的驱动力由驱动装置提供拉紧装置提供给系统必要的拉紧力;改向滚筒给输送带导向;托辊的作用是支撑输送带及其上面的物料并减小输送带的挠度。

当驱动装置开始启动后,通过滚筒与输送带的摩擦作用,将驱动力传递给输送带,输送带的运动需要克服各种运行阻力,而且,输送带为粘弹性体,尽管在启动过程中可以控制驱动装置的启动过程的速度(加速度),但并不能将运动直接传递整个输送带上,而是在输送带的粘弹性性质和阻力作用下,逐渐地将驱动力和速度传播到整个输送带上,随着输送机的逐渐启动,输送带的张力由静止状态下的张力变化到稳定运行下的张力张力的变化又会导致输送带变形量的变化,这一变化由拉紧装置和输送带的挠度变化所吸收因而,要求驱动装置在保证输送机能够在有载状态下启动的同时,还要尽量减小输送带的动载荷,避免出现振荡和冲击。

大型带式输送机的驱动装置一般采用多驱动单元方式当驱动装置布置在一个位置上时(头部或尾部,也可能是多滚筒驱动),在启动过程和正常运行时,需要考虑各驱动单元的功率平衡,以避免导致由于载荷不均衡而引起的电动机过载甚至是烧毁电动机的事故;当在一条带式输送机上多个驱动装置布置在不同的位置上(头部、尾部及中间),在确定了输送机的启动顺序后,启动时间间隔也是非常重要的。

驱动装置实际上是一种能量转换装置,根据能量可能进行的转换方式,带式输送机的驱动可以有下面的几种途径:

(1)电能→机械能:电动机通过电力电子技术直按驱动,其主要形式为:直流电动机调速方式、交流电动机软启动方式、交流电动机变频调速方式、差动变频无级调速。

(2)电能→液体动能→流体摩擦→机械能:液粘离合器驱动。

(3)电能→液体动能→机械能:液力耦合器驱动。

(4)电能→液压能→机械能:液压马达驱动。

限矩型液力耦合器

限矩型液力耦合器一般具有辅助腔或挡板等限矩措施,能够限制超载力矩使其升至一定范围后不再升高,从而保护电动机它的特点是运转前充入一定量的工作液体,在运转期间,其充液量不能改变同一型号的液力耦合器所传递的功率随充液量变化而不同,充液量越多,传递功率就越大。根据运行功率的需要,充液率(腔体中实际充液量与腔体总容积的比值)可在40%~80%内选定,限矩型液力耦合器设有辅助腔,运行时辅助腔中可存有部分液体,因而工作腔内的充液量可在一定范围内变化,从而使其性能发生变化。

根据辅助腔的不同,限矩型液力耦合器可分为静压泄液式、动压泄液式及复合泄液式等静压泄液式是在涡轮与外壳间有一个侧辅腔,超载时工作腔中的液体大量流入侧辅腔,工作腔中的充液量减少,限制了力矩的升高,起到过载保护的作用突然加载时侧辅腔不能立即发挥限矩作用,因而防止瞬时过载的性能不理想,主要用于过载不繁的工作机动压泄液式液力耦合器具有前、后辅腔,在零速或低转速比时可储存油液以减少工作腔中的充液量,从而限制力矩的升高其后辅腔还有“延充”作用,使液力耦合器启动阻力矩降低,使电动机轻载启动,从而缩短启动电流持续时间。

调速型液力耦合器

调速型液力耦合器(YOT)的结构比限矩型液力耦合器要复杂得多,它主要由泵轮、泵轮轴、涡轮、涡轮轴、旋转外壳及导管组件、冷却系统等构成,它的主要特点是在输入转速不变的情况下,通过导管或其他调节方式调节工作腔中的充液量以改变输出转速和力矩,其充液量的调节是在运行中进行的调速型液力耦合器进、出工作腔的油路为循环回路,按调节方式可分为进口调节式、出口调节式及复合调节式三种·目前国内应用以出口调节式(YOTC)居多,其特点是液力耦合器工作腔进口流量不变,由定量油泵供油,而出口流量随导管开度的调节而变化,从而引起工作腔充液量和液力耦合器输出转速的变化即当电动机带动泵轮旋转时,供油泵向工作腔内供定量的工作油,而与工作腔油位相适应的排油腔内形成旋转油环,导管伸入旋转油环内吸油并排入油箱,排油的多少取决于导管开度(即导管插入排油腔的深度,以0~%计)因此,在运行中通过控制导管开度即可使调速型液力耦合器工作腔中的充液量不断变化,从而改变输出转速与功率,实现无级调速导管开度的调节是通过电动执行器来完成的,电动执行器可以手动,配上电控系统也可以实现遥控和自动控制。




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