带式输送机软启动装置的比较分析

1、经验借鉴Practical Experience带式输送机软启动装置的比较分析陶永芹I,李兵】（1.淮南煤矿机械厂，安做淮南232001： 2.淮南矿业集团，安做淮南232001）摘 耍：对带式输送机软启动装起的结构、工作原理和特点进行了分析和比较，乘点介绍了几种典和的软启动装起如 训速型液犬偶合器、BOSS系统、CST系统、变频调速装置、电软启动。关键词:带式输送机：软启动装置；特点屮图分类号:TH22文献标识码:A文章编号：1002-2333 （2005） 08-0128-02经验借鉴Practical Experience经验借鉴Practical Experience随着2运距、人运量

2、、人功率带式输送机的出现，近 十余年国内外相继开发了多种型式的软启动本文 对国内外儿种典型的软启动装置的结构、1：作原理和特 点进行j比较分析，以供使用爪位依据实际条件选用介 适的软启动装置。1调速型液力偶合器调速熨液力偶合器的丁作原理是：偶合器匸作腔内 充入淀量的匸作液，亲轮从电动机上欢得机械能，并转 化为液能，推动涡轮旋转涡轮把液能转化为机械能，通 过轴输出，带动工作机匸作，周而复始，实现从原动机到 匸作机Z间的能量传递。调速型液力偶介器圧通过改变 液力糾合器内匸作腔中工作液的充油量,在电动机转速 不变的悄况卜，实现对匸作机的无级调速打软启动。当单 机功率.VW250 kw时,采用门然冷却

3、.偶介器配备电动执 行器和电动操作器，与负载变化的讯号联系，亦可按用八 耍求配n动测逑装置，以实现训速遥控或n动控制。（1）优点：启动时间可随带式输送机主参数任意调 节.便输送机按曲s型営动連度曲线平铠丿宀如并能实现 满载启动:确保输送机启动加速度值在0.14.3 m/s范围 内，使输送带启动张力控制在允许范IH;能便鼠笼式电动 机空敦罔动乂能利用K尖峰力矩作心动力矩，捉馮JUiJ 动能力，缩短了电动机启动时间，而使输送机滞后于电动 机缓慢启动:用于多机驱动时，能实现多机功率平衡，其 平衡桁度为5%：隔离扭矩，减缓冲击，防止动力过我保 护电动机及输送机主要部件不会因过载而损坏：易于实 现对输送

4、机的遥控和|动控制，操作简便:捉高输送机的 使用寿命减少噪音，改善劳动环境：投诳少，运背龙用 低：结构简单町靠，无机械烧损，能在恶劣的环境条件下 工作，无须持殊保护，使用寿命氏:输送机短时停车时，可 以不停电；能实现笋机顺用启动，减少对外界电网的冲 击:操作维护简单，备品备件容易获得。（2）缺点:卅动性能较液粘性稍差些:冇滑差，效率损 失2%左右:体积较人，发热量人。2 BOSS系统该系统是澳大利亚NM采矿国际有限公司研制的, 适用丁帯式输送机单机200500kW的可控系统，&为巫 型带式输送机设计。（1）优点：启动平稳，可实现恒扭矩输出，均匀加速启 动：可皐性W，维护较为简单:改善原仃离动性

5、能:肆擦片 组设在高速轴，相对淆差范围人（属层流运动）易于控 制，能实现功率半衡，保护功能齐全：与逆止器和制动器 的配置灵活、方便。（2）缺点：在软启动过程中发热杲极人，传动效率低, 不能实现无级调速:实现多驱动功率平衡,必须以肆擦片 烧损为代价：由于油膜间隙冇限，无法实现真正的空载离 动；对涧滑油的质量S求较高，运行费用邸贵;传动系统 屮存在薄弱环节，其中摩擦片是易损件，使用命短：液 压及控制系続复杂;离合器片在高速轴时，控制系錢难以 准确控制;价格昂贵。3 CST系统该系统是美国道奇公司专为人型带式输送机配套的 集减速器、离介及调速丁体的驱动装置,它由多级齿轮 减速器，湿式、线形离合給液床

6、系统及控制系统纽成，湿 式.线形离合 耐 多个型片和静片交叉、疊合ifu成，动丿V 組经外齿花徒与行蛊轮系的内齿圈连接，诲片组经内齿 花键与固定在减速箱I:的轴佥连接；离合器的动作由坏 形液压缸操作.平行轴式CST为二级齿轮减速器I 是斜齿轮而第一级是行星齿轮,输入轴与负载（带式输送 机的驱动滚筒）相接，电动机启动后，女片型离合器的液 用缸上不加斥，动、静片之间冇较人的间隙。输入轴经一 级齿轮减速后，带动行星轮系的太阳轮旋转，由于动、静 片之间的间隙人,动片的转动不受阻,内齿圈可自由转 动，使得行星轮只能自转，行星架和输出轴不能转动，从 而达到无载启动的日的，当达到额泄转速稳定运彳J：后,通

7、过环形液丿k缸向离介器的动、静片上加压,使离合畧结 合，带动负载卅动。CST设计的目的是用来半淸地启动高 惯性负伐，例如巫俄带式输送机，通过改变加在离介器上 的液压用力，来改变CST的输出力矩.（1）优点：启动平稳，传动效率高，可达99%:输送带 受力平隐，安全系数取值 傲可由10降到6.5：可调验带 速度为10%99%;能实现功率平衡，其平衡将度为2%, 反应时间为50100ms：保护功能齐全。经验借鉴Practical Experience经验借鉴Practical Experience1 28 机械工程师2005年第8期 1994-2010 China Academic Journal

8、Electronic Publishing House. All rights reserved, Practical Experienee经验借鉴（2）缺点:调速系统与减速器合为体,体积人，安装 不方便：控制系统复杂，维护量人：在高速轴上配置逆止 器和制动器较闲难:价格冷贵，信品备件翌进口 4变频调速装置变频调速装置主要由功率器件一1GBT绝缘栅极 可控品体管，控制器与电抗器组成。其匸作原理是:通过 控制器來调节功率器件中的绝缘栅极，使进入功率器件 的交流电源能频率发生变化。恨据公式n=60/（n为电 动机转速、/为交流电源频率、p为电动机极对数），电动 机转速与交流电源频率成正比.当交流电

9、源的频率由小 到人时，电动机转速也随Z由小到人变化。只耍控制频率 变化范围和时间，就可使输送机按曲设定的速度曲线平 稳启动，实现软启动。优点崽泉动时调速粘度岛：町以变速运行：调速 范围大.缺点:电动机不能空载启动；防爆产晶依赖进口， 价格昂贵：控制复杂，使用维护贺求高对环境温度及淸 洁度箜求局：备品备件耍进口，爭故处理也依赖外国公 诃：虽然电抗器可以减少对外界电源的污染，但频率改变 还是对电源冇一定的污染:在井下使用时，功率器件的发 热较雄解决。目前变频调速装置在煤矿井下极少使用.5电软出动电软心动控制器以反并联的品闸管组为开关，以软 启动交流调压方式限制电动机的績动电流，使电动机带 动输送机

10、半稳地过渡到额定转速，系统原理框图如图所 示.X按下筋动按钮时系统按预先设定的心动加速速率 自动控制移相触发,使得触发器开始移相，晶闸管导通输 出电压,电动机开始启动，在预先设定的启动时间内，移 相触发器逐渐由180。移到0。，软启动控制器的输出电压 也由0V按照一定的斜率逐渐升高到额定电压,从而保 证电动机的转速由0平滑地达到额定转速.此时旁路接 触器吸合，晶闸管组输入、输出短接，卅动过程结束，系统 处F正常运行状态。电软品动系统氐理框图（1）优点;体积小，价格低廉,操作简单方便,在顺槽 可伸缩带式输送机屮应用广泛.（2）缺点:调压、调速用于恒转矩负载时,望动功率损 耗人，效率低:考虑谐波影

11、响，选用电机时耍加人容彊，一 般增加20%-40%；启动瞬间又短时的全压启动，待输送 机运动后.再实现软川动，此时会造成输送机的瞬时冲 击:由于降压启动，满娥时心动困难:不能使电动机空载 启动：不貝备功率平衡和无级调速功能.6结语综上所述，K运距、人运吊、人功率带式输送机的软 VI动方法是多种冬样的，但就貝:件能、价格来说差异比 较人（见农1和表2）。从淮南矿业集团各矿井便用的多条 強力带式输送机情况衣明：国产调速巾裁力偶介弱完全 能满足带式输送机软卅动姿求，比其它软启动具有更优 便的性价比，不仅技术可行，而且经济介理，操作维护简 单,应优先选用.衷1常见软启动装置性能比牧表调速电液力偶介器B

12、OSSCST电软启动软启动特性牧好好好较差控制系统简单较复杂复杂简甲功爭平衡较好好好一般低速迄行较稳定稳定稳定差传动效率校高高低可靠性可靠一般m换件好差差好体积大小大小运行成木低高高低价松低高低可以町以町以不町以衣2常见软川动装置价格比牧驱动装誉配置价格比电机+CST100%电机BOSStM速犠68%电机十调速型液力偶合器十减速幣33%电机+限矩熨液力偶介器十电软启动+减速爲3W参考文献1孙町文.帯式输送机的传动僚理与设计计竝1.北京:煤炭E业 IB 版 it. 1991.2尸学谏.矿山运输机械M.徐州冲国矿业大鼻出版社1998.（编辑並明） 祁荷湎济隔工2,工程师.主要从爭设计和技术m.T作

13、。收稿口期：2005-03-09廉舲淞耀20口址电*口欧也的两条针对机电产品的坏保折令关于报废电/电 器设备指令（WEEE和关于在电子电气设备中禁止使用某些 有害密虞指令XROHS）,将干今年8月13日及明年7月I日正 式生效。指令分别涉及废弃电产电器设备I叫收.处理以及禁止 使用佻汞用、六价汛多混联苯和多混联苯廉等6种冇害物质. 涉及鱼我Will 1-1机电产品约10人类20力种仙J能便制造企 业成本提高10%左右.抠了解.WEEK、ROHS又秽双绿折令二什对对象主耍集中 在家电JT及通信设备、消费胡等领域因此相关生产企业右必 要在材料便用匕回避指令中提及的6种有害物质做到有铸无 处商务部冇关