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皮帶輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀淺析

文章來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2018/1/26 11:04:32 瀏覽次數(shù):

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是皮帶輸送機(jī)最重要的部件之一。近年來(lái)人們對(duì)皮帶輸送機(jī)進(jìn)行了大量的研究工作,其中驅(qū)動(dòng)方式是關(guān)鍵,而驅(qū)動(dòng)方式選定的目的主要是為了降低輸送帶的張力,改善傳動(dòng)性能,從而降低投資成本。

  控制驅(qū)動(dòng)問(wèn)題是制約大型皮帶輸送機(jī)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。如果驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠很好的實(shí)現(xiàn)皮帶輸送機(jī)動(dòng)力學(xué)的要求,那么就可以減小對(duì)皮帶輸送機(jī)的沖擊,較小的帶強(qiáng)可降低輸送機(jī)的造價(jià),皮帶輸送機(jī)可以做的更長(zhǎng)。隨著變頻技術(shù)的發(fā)展,中高壓變頻器技術(shù)的成熟使得皮帶輸送機(jī)向超大型化、全程精確可控、甚至張力閉環(huán)控制方向發(fā)展成為可能。因此有必要對(duì)變頻技術(shù)在皮帶輸送機(jī)的應(yīng)用進(jìn)行研究。


皮帶輸送機(jī)


  目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置有:異步電動(dòng)機(jī)帶減速器直接驅(qū)動(dòng)、異步電動(dòng)機(jī)帶限矩形液力偶合器和減速器驅(qū)動(dòng)、異步電動(dòng)機(jī)帶調(diào)速型液力偶合器和減速器驅(qū)動(dòng)、異步電動(dòng)機(jī)帶電氣軟起動(dòng)器和減速器驅(qū)動(dòng)、異步電動(dòng)機(jī)帶CST驅(qū)動(dòng)、異步電動(dòng)機(jī)帶變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng);繞線電動(dòng)機(jī)帶減速器驅(qū)動(dòng);直流電動(dòng)機(jī)帶減速器驅(qū)動(dòng)和直流電動(dòng)機(jī)直聯(lián)驅(qū)動(dòng)。

  異步電動(dòng)機(jī)帶減速器直接驅(qū)動(dòng)和異步電動(dòng)機(jī)帶限矩形液力偶合器皮帶輸送機(jī)系統(tǒng),在輸送機(jī)起動(dòng)過(guò)程中電氣沖擊和彈性振動(dòng)較大,一般用于系統(tǒng)要求較低的小型輸送機(jī)系統(tǒng)。電氣軟起動(dòng)器和調(diào)速型液力偶合器由于受啟動(dòng)力矩和控制精確性的限制一般僅適用于中小型皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)。

  目前國(guó)內(nèi)外用于大型輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元大多數(shù)為CST和變頻調(diào)速系統(tǒng)。CST(Controlled Start Transmission可控傳動(dòng)技術(shù))是由美國(guó)Rockwell Automation/Dodge公司研制開(kāi)發(fā)的一種帶有電-液反饋控制及齒輪減速器,在低速軸端裝有線性、濕性離合器的新型機(jī)電一體化軟起動(dòng)系統(tǒng)。該裝置通過(guò)比例閥及控射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)與功率平衡,是集減速、離合、調(diào)速于一體的傳動(dòng)裝置。它是基于機(jī)械原理的調(diào)速系統(tǒng),主要由二級(jí)或三級(jí)齒輪減速機(jī)、濕式線性離合器、液壓控制器及冷卻系統(tǒng)組成,主電動(dòng)機(jī)可空載起動(dòng)到全速。速度負(fù)反饋伺服控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)液壓控制器調(diào)節(jié)離合器的液體壓力,通過(guò)油膜剪切力驅(qū)動(dòng)負(fù)載,使輸出力矩與液體壓力成正比,從而按設(shè)定的速度曲線驅(qū)動(dòng)皮帶輸送機(jī)。該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有較好的線性度,因此輸出速度及加速度基本不受負(fù)載波動(dòng)的影響。其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)可控起動(dòng)和可控停車功能。其控制精度較高,在長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率的皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)中可采用多點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的方式,降低輸送帶的靜張力,從而降低了輸送帶的強(qiáng)度,減小了設(shè)備投資。其缺點(diǎn)是低速能耗過(guò)大。造成設(shè)備發(fā)熱,不適宜低速運(yùn)行;系統(tǒng)靠液壓控制,調(diào)整的精度和速度較低。

  在目前現(xiàn)行的皮帶輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置中,液力耦合器具有過(guò)載保護(hù)作用,能改善電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)工況,減少工作機(jī)構(gòu)的沖擊和振動(dòng)現(xiàn)象,減輕系統(tǒng)的動(dòng)載荷,并使多電機(jī)傳動(dòng)的負(fù)荷分配趨于均衡,實(shí)現(xiàn)皮帶輸送機(jī)的軟啟動(dòng)與功率平衡,解決了同步性問(wèn)題。并且價(jià)格低廉,性價(jià)比高,國(guó)內(nèi)重型皮帶輸送機(jī)比較多地應(yīng)用這種控制驅(qū)動(dòng)方式,但它有一定的局限性;直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)速范圍廣,易于控制、可靠性高,調(diào)速時(shí)能耗較少,調(diào)節(jié)平滑,過(guò)載、啟動(dòng)、制動(dòng)力矩大,但造價(jià)很高,所以采用的較少;變頻調(diào)速是通過(guò)改變定子的供電頻率以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的,精度高,調(diào)整范圍廣,但要相應(yīng)解決電氣帶來(lái)的一系列問(wèn)題。電路系統(tǒng)比較復(fù)雜,且維修困難,造價(jià)較高,采用也不普遍。CST可控軟啟動(dòng)傳動(dòng)裝置是一種典型的機(jī)電一體化高技術(shù)產(chǎn)品,因?yàn)镃ST的力矩控制器裝在低速軸上,離合片之間的液流是層流,呈線性特性,因而控制精確。但是由于CST系統(tǒng)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,使用維護(hù)要求高等原因,國(guó)內(nèi)使用尚不普遍。所以,在將來(lái)的輸送機(jī)的發(fā)展中,應(yīng)該尋找更好的驅(qū)動(dòng)方式,使其更適應(yīng)皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行,以便得到最佳的效益。


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