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带式输送机软启动方法

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带式输送机软启动方法

【摘要】:
随着现代化矿井及煤矿采煤技术的发展,目前煤矿井下带式输送机的运量高达 5000t/h,长度达 6000m,带宽达 1600mmm,对于长运距、大运量带式输送机在起动过程中,如果起动加速度太大,则起动惯性力十分大,很容易造成输送带断带事故。

随着现代化矿井及煤矿采煤技术的发展,目前煤矿井下带式输送机的运量高达 5000t/h,长度达 6000m,带宽达 1600mmm,对于长运距、大运量带式输送机在起动过程中,如果起动加速度太大,则起动惯性力十分大,很容易造成输送带断带事故。而对于运量 800t/h 以下,长度 1000m 以下,带式输送机选用可控起动方式,会造成输送机成本提高。目前软起动方式很多,研究不同带式输送机选择何种软起动是有重要的实际意义。

 1、常见软起动的工作原理和结构形式:

 (1)限矩型液力偶合器

限矩型液力偶合器是依据液力偶合器传动原理。它由泵轮、涡轮、外壳和输入及输出轴等构件组成。泵轮与外壳用螺栓固定连接,输入轴与泵轮固定连接,输出轴与涡轮固定连接,通过液体动能的变化传递能量。常见结构形式有普通限矩型液力偶合器,启动时间 0~15 秒,过载系数低;加长后腹腔限矩型液力偶合器启动时间 20~30 秒,过载系数低;加长后腹腔+侧腹腔限矩型液力偶合器启动时间 30~50 秒,过载系数低。

(2)调速型液力偶合器

调速型液力偶合器是依据液力传动原理。它由两部分组成:其一是由泵轮与涡轮等构成偶合器主体,其二是输助供液系统。调速型液力偶合器是在输入转速不变的条件下通过调节工作腔中的充液量表改变输出转速及力矩。常见的结构形式有:出口勺杆调节式、入口阀控调节式两种。调速型液力偶合器具有以下特点:①实现可控启动;②实现功率平衡调节;③具有过载保护功能.

(3)液粘性软起动装置

液粘性软起装置是依据牛顿内磨擦(欧米加)定律,靠油膜剪切力传递扭矩,通过调节主、从磨擦片的油膜间隙达到控制传递扭矩的目的。液粘调速软起装置一般安装在电机与减速之间,除具有软启动、功率平衡、慢速运行、过载保护、传动效率高等功能。

(4)可控启动传动输系统 CST

20 世纪 80 年代初期,美国道奇公司针对长距离、大运量带式输送机在启动过程中发现的动张力所造成的非稳定工况,研制成功 CST 系统。它的主机是将行星齿轮减速器与实现软启动的湿线性磨擦离合器合二为一。把机电控制系统与液压传动装置相结合是较为理想的带式输送机驱动系统。

CST 系统具有如下优点:①软启动特性好。CST 系统与负载无关,电机可在无负载的情况下很快达到额定转速。然后输送机从静止状态恒加到满速;②具有优良的调速性能。CST 系统速度调节范围为 10%~100%;③运行可靠、效率高。满速运行时实现了无滑差运转,其传动效率可达93%;④功率平衡调节性能好;⑤容易控制。

(5)调压型电气软启动器

调压型电气软启动器是通过改变电压实现软启动动。具有起动速度平稳、对电网冲击小等优点。启动时间可达 0.3s~120s。

(6)变频调速软起动装置

随着交流变频调速技术的日趋成熟和完善,变频调速软起动器在煤矿生产中得到广泛应用,变频软起动有 2 种方式:一种是交-直-交间接变频;二是交-交直接变频。对于带式输送机变频启动应用交-直-交间接变频,交-交直接变频不能满足带式输送机启动的频率范围要求。交-直-交间接变频元件数量少,频率调节范围宽、功率因数高,使用范围厂。

2、变频调速软起动装置有以下优点:

①优越的软起动、软停止特性;②平稳的重载起动,低频运转可输 1.5~2 倍额定转矩;③启动电流小;④电机的功率平衡;⑤明显的节电能功能。

3、软起动性能比较:

从常用软起动的性能、安装和使用等方面进行比较并给出性价比指数,此指数是相对的,实际上不同的带式输送机选取不同的方案,性价比指数也是不同的,认为满足使用要求安全可靠、作用维护方便、使用成本低、价格合理是性价比最好的。单单追求性能最好不一定性价比最好。

4、常见软起动的选用原则:

根据以上各种软起动装置的原理及性能,依据煤矿带式输送机工作特点,结合多年生产带式输送机配套软动装置的经验,软起动装置的选型考虑以下几个原则:

①输送机的工作重要性:当输送机工作场所十分重要时,如主运输输送机应重点考虑可靠性配置,可采用进口软起动装置,但价格较高。

②输送机长度及运量大小:运距长、运置大则起动载荷大,可选用起动精度高,软起动效果好的软起动,如 CsT、变频软起动器。对于运距短、运量小的输送机可选用刚性联轴器(驱动功率小于 37KW)、限矩型液力偶合器、调压型电气软起动,;对于运距、运量中等、倾角大、驱动载荷适中的输送机一般选用调速偶合器、液粘性软起动装置。

③输送机带速:当输送机带速高时,应选用软起动性能较好的软起动。根据载荷大小,优先选用调速型液力偶合器、液粘性软起动装置、变频调速软起动和 CST。

④输送机经济性:性能要求越好,投资价格越高。一般情况应优先选用普通液力偶合器,加大后腹腔液力偶合器、调速型液力偶合器、液粘性软起动、变频调速软起动和 CsT。

 

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