液力偶合器在带式输送机驱动系统中的应用.pdf

图 矿 山 机 械 2 o 0 3 ． 士 式 输 送 机 以其 具 有 长 距 离 、 大 运 量 、 大功 率 、 低 成 。 巾本等优点而被广泛利用。 但存在着不足之处， 如 由 于 驱 动 电机 的 功 率 较 大 ．在 安 装 维 修 及 调 换 时 均 不 方 便 ；同 时 ，为 了合 理 布 置 输 送 带 的 张 力 点 ， 不 宜 采 用 单 台 电 机 驱 动 ．通 常 采 用 多 电 机 、 多 滚 筒 驱 动 的 方 式 。但 电 机 直 接 驱 动 又 往 往 因 各 台 电 机 很 难 达 到 同步 运 转 、 特 别 是 当 输 送 机 的 驱 动 电 机 带 有 载 荷 启 动 时 ，经 常 会 引 以及 电动 机 的 扭 矩 、转 速 特 性 上 的差 异 等 ， 会 引 起 在 多 电机 驱 动 下 各 电 机 负 荷 不 均 衡 的 现 象 。 有 时 甚 至 在 个 别 电 动 机 及 减 速 器 上 出 现 不 允 许 的 扭 矩 ， 而 发 生 严 重 论 文 编 号 1 0 01 3 9 5 4 2 o o 3 1 10 O 2 92 9 液力偶合器在 带式输送机 驱 动 系统 中的应 用 赵 立华付大鹏郎毅翔 东北 电力 学院机械 电子工 程 系 吉林 吉林 1 3 2 0 1 2 发 由 于 电机 的 瞬 时 过 载 较 大 ，导 致 电机 烧 毁 的 事 故 发 生 。 因 此 ， 为 解 决 此 类 问 题 ， 可 采 用在 电机 与 传 动 系 统 中 间 设 置 液 力 偶 合 器 的 方法 ，以 对 电机 与 传 动 系统 之 间 的 能 量 传 递 过 程 进 行 必 要 的 缓 冲 ，从 而 达 到 保 护 电 机 、 安 全 启 动 和 运 行 的 目的 。 l 液力偶合器 的应用 液 力 偶 合 器 可 以 分 为 限矩 型 和 调 速 型 两 种 ，其 作 用 如 下 。 1 ． 1 限矩型液力偶合器 的作用 1 减 小启 动 电 流 ． 缩 短 电动 机 平 均 启 动 时 间 电 动 机 在 满 载 启 动 时 ，电 流 是 额 定 电流 的 4～7倍 。大 容 量 电 机 直 接 启 动 时 ． 不 仅会 发 热 ， 而 且 会 引 起 电 网 电 压 下 降 ， 昕 以 只好 选 用 大 功率 电 机 ，即绕 组式 电 机 ， 这 种 电机 启 动性 能 虽 好 ， 一 定 程 度 地 缓解 上 述 不 足 ， 但 价 格 昂贵 ，应 用 较 多 的 鼠笼 式 电 动 机 一 般 有 冷 态 和 热 态 两 种 启 动 状 态 。在 冷 态 时 只允 许 连 续 启 动 两 次 ， 且 间 隔 时 间不 能 少 于 5 mi n，而 热 态 启 动 要 一 次 完 成 。标 准 鼠 笼 式 电机 ， 虽 然 在 低 速 时 输 出转 矩 很 小 ， 但 在 其 特 性 曲线 尖 峰 点 及 其 附 近 输 出 转 矩 却 较 大 ， 约 为 额 定 力 矩 的 2 ～ 4倍 。采 用 液 力 偶 合 器 后 ， 可 使 电 机 超 前 负 载 启 动到 转 矩 尖 峰 附 近 ，从 而 利 用 该 电机 尖 峰 转 矩 来 启 动 沉 重 的 负载 。可见 采用液力偶合器时 ， 无论负载如何 ， 电动机 总 是 在 轻载 或 空 载 工 况 下 启 动 。 2 减 小 启 动 时 冲 击 与 振 动 ， 衰 减 扭 矩 并 防 止 过 载 当 带式 输 送 机 在 静 止 时 ，其 传 动 系 统 中各 零 件 之 间 有 一 定 的 间 隙 如 齿 轮 啮 合 、 涡 轮 蜗 杆 啮 合 ， 所 以在 启 动 的 瞬 间 ， 作 用 在 电机 上 的 负 载 是很 小 的 ， 随 着 电动 机 的加 速 ， 产 生 位 移 ． 很 快 消 除 了 零 部 件 间 的间 隙 。 当 这 些 挠 性 零 件 被 张 紧 时 ， 其 载 荷 突 然施 加 到 电机 上 ， 引 起 冲 击 与 振 动 ， 振 动 波 的 结 果 会 使 结 构 产 生 高应 力 ， 引 起 托 辊 、滚 筒 和 轴 承 的故 障 ， 胶 带 寿 命 也 会 降 低 ， 甚 至 胶 带 接 头 处 断 开 造 成 事 故 ；使 传 动 系 统 的零 部 件 所 受 到 的应 力 比静 止 载 荷 的 计 算 值 大 很 多 ，大 大 降 低 零 部 件 的使 用 寿 命 ，甚 至 造 成 传 动 系 统 零 件 的损 坏 及 电 动 机 转 子 损坏 ， 或 绝 缘 因 振 动 被 刮 坏 ， 造成 事 故 。采 用 液 力 偶 合 器 后 ， 电 动 机 可 以轻 载 荷 启 动 工 作 机 滞 后 于 电 机 1 5～5 0 s 启 动 ， 克 服 了上 述 这 些 现 象 的 发 生 。滞 后 于 电动 机 启 动 的时 间 长 短 ，可 以 由 选 定 的液 力 偶 合 器 的 型 号 、 规 格 而 定 。 3 稳 定 运 转 时 均 衡 负载对 于 带 式 输 送 机 ， 运 转 时 由 于 胶 带 的 弹 性 变 形 、 驱 动 滚 筒 的 尺 寸 误 差 、 滚 筒 轴 间 中 心 距 的 安 装 误 差 、传 动 系 统 各 零 部 件 的安 装 偏 差 的事 故 。 采 用 液 力 偶 合 器 之 后 ， 系 统 可 随着 负 荷 的均 衡 需 要 ， 自动 调 节 输 出 扭 矩 和 转 速 的 关 系 限 矩 型 ， 或 靠 电 控 调 节 充 液 调 速 型 来 改 变 输 出 扭 矩 和 转 速 的 关 系 ； 4防 止 电 动 机 因 过 载 而 烧 毁在 带 式 输送 机 中 ， 电机 直 接 驱 动 传 动 滚 筒 ， 当 传 动 滚 筒 的转 矩 大 于 电机 转 矩 曲 线 的尖 峰 时 ，会 引起 电机 的过 负 荷 运 转 ， 并 且 保 持 的时 间较 长 ， 造 成 电机 发 热 以 至 于 烧 毁 。 假 设 在 驱 动 装 置 与 输 送 设 备 之 间 设 置 ～ 台 液 力 偶 合 器 ， 在 输 送 设 备 超 载 甚 至制 动 的 情 况 下 ， 电 机 仍 能 保 持 高速 转 动 。此 时 液 力 偶 合 器 的 内轴 处 在 低 速 或 制 动 工 况 下 工 作 ， 引 起 工 作 液 升 温 。 当 工 作 液 的 温 度 达 到 1 4 0 ℃时 ，工 作 液 从 其 上 的 安 全 保 护 熔 塞 上 喷 出 ，达 到 卸 载 保 护 工 作 机 的 目的 ， 使 电机 不 被 损 坏 。 5 液 力 偶 合 器 的 多头 驱 动 以 2台或 2台 以上 的 电 动 机 共 同 驱 动 一 套 输 送 设 备 称 为 多 动 力 头 驱 动 ， 简称 为 多 头 驱 动 。在 多 头 驱 动 输 送 设 备 中 ， 应 用 液 力 偶 合 器 可 以解 决 以 下 问题 ① 使 各 电 动 机 的 载 荷 得 到 平 衡 ， 解 决 了在 多 电机 驱 动 下各 电 机 负 载 不 均 的 问题 ； ② 可依 次 延 时启 动 各 电机 ， 减 小 启 动 时 对 电 网 的 冲击 ； ③ 在 输 送 设 备 系 统 中 ， 由于 直 接 传 动 时 各 电 机 难 以 达 到 同步 运 转 ， 而 设 置 液 力 偶 合 器 可 以解 决 同步 问题 ； ④ 在 输 送 系统 中 ， 使 传 动 系统 运 行 可 靠 ， 降 低 了使 用 、 运 行 和维 修 的 费 用 。 1 ． 2调速型 液力偶合器 在 带式 输 送 系统 向 大 运 量 、 大 功 率 、 长 距 离 方 向 发 展 的 情 况 下 ， 必 然 会 出 现 一 些 新 问 题 ， 如 延 时 启 动 、启 动 加 速 度 、按 要 求 控 制 、 远 距 离 自动 控 制 、降 低 运 行 成 本 等 ，都 要 求 在 输 送 设 备 的驱 动 系 统 中使 用 凋 速 型 液 力 偶 合 器 。安 装 调 速 型 液 力 偶 合 器 除 可解 决 上 述 限矩 型 液 力 偶 合 器 解 决 的 问 题 外 ，还 具 有 以下 特 点 1 在 输 送 设 备 系 统 的 运 转 过 程 中 ， 通 过 调 节 调 速 型 液 力 偶 合 器 的 充 油 量 ， 可 以调 节 带 速 和输 送 能 力 ； 2 可按 工 艺 要 求 延 长 启 动 时 间 ； 3 实 现 远 程 遥 控 和 自动 控 制 ； 4 调 节 所 要 求 的输 送 量 和输 出 力 矩 ，达 到 节 电 的 目的 ； 5 可使 电 机 在 完 全 空 载 下启 动 ，降低 设 备 的 成 本 。 2 结论 液 力偶 合 器 在 输 送 设 备 传 动 系 统 中 的应 用 ，可 看 成 是 一 种 机 械 式 的软 启 动 装 置 ，它 的 应 用 解 决 了上 述 实 现 问题 ，在 生 产 过 程 中 可 以保 证 输 送 设 备 的 安 全 运 行 ， 提 高 劳 动 生 产 率 ，降低 设 备 的运 行 成 本 ， 从 而 提 高 企 业 的经 济 效 益 。 参考文献 1 官忠范 ． 液臣传动系统 ． 北京 机械工业出版社 ， 1 9 9 6口 收 稿 日期 2 0 0 30 4一I 4 修 改稿 日期 2 0 0 30 72 0 M ni ng ＆ 铮 e s 錾 i ≤ ； 貔 e nt 毫 维普资讯