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皮带输送机软起动理论分析及应用

编辑:山东锐尔凯输送机械有限公司   时间:2014/04/16   字号:
摘要:皮带输送机软起动理论分析及应用
通过对皮带式输送机起动和停车的描述,刚性起动条 件下带式输送机张力分析和刚性制动条件下带式输送机受力分析,说明了皮带式输送机软起动的优点。并对皮带式输送机的几种软起动方式进行了比较。
         皮带式输送机的软起动是指在驱动电机起动后,通过一些装置或设置,使带式输送机的运转速 度由零可控平缓过渡到理论运转速度的一种起动方式。常见的软起动方式有:电机+限矩型 液力偶合器+减速机的柔性连接方式;电机+调速型液力偶合器+减速机的柔性连接方式;CST (美国Rockwell Dodge公司生产)可控起动方式。
          采用软起动的连接方式后,最大圆周驱动力可大幅度降低。
(1)改善了皮带起动和停车时对减速机、滚筒及其他转动部件的张力 冲击,使日常维修费用减少,提高工作效率和延长使用寿命。(2)大大降低了对胶带强 度的要求。在安全系数不变的情况下,对于棉帆布带、尼龙 帆布带、聚酯帆布带,均可以减少胶带的层数,对于钢丝绳胶带,可以降低其纵向拉伸强度 ;在不改变胶带的情况下,提高了胶带的安全系数。(3)没有滑动损失,减少了胶带的损 伤和各传动部 分的磨损。(4)解决了长距离带式输送机惯量大,起动困难的问题,又可以使传动滚筒的围 包角大幅减小,变双驱动方式为单驱动方式成为可能。
        刚性制动条件下带式输送机受力分析:按照动力学的分析方法,带式输送机是一个弹性体,我们可以把它模拟为一个质量——弹簧 系 统。我们假设一种状况:一条运输距离较长、带负荷的带式输送机,当驱动系统突然制动时 ,我们对它的受力状况进行分析。传动滚筒的速度迅速降低,在这段时间内,滚筒的线位 移较滚筒附近上游胶带位移要小,从而使上游附近胶带变形减小,应力减小,而下游邻近处 胶带变形则增加,应力增加,随着这种不平衡区域的逐渐扩大,这种应力波在带式输送机中 传播,应力增加的波在回程胶带中传播,而应力减少的波在幅度小于某一区域的稳态应力时 ,胶带应力降低,皮带下垂增加,这样就会使胶带在这一区域陷入托辊,使输送物料撒落在 胶带周围及托辊中,对托辊造成损伤,有可能撕裂胶带,再次起动带式输送机时须清理周围 的物料。在应力减少的波进入回程胶带时,会使拉紧装置突然拉长,所产生的巨大拉力对胶 带、逆止器、滚筒、驱动装置造成损害,如果要使这种状况得到好转,最有效的办法是使拉 紧装置后移到靠近头部滚筒,从皮带的受力状况分析可知,拉紧装置靠近头部滚筒附近受力 量小,也就是说需要拉紧胶带所用配重量少,是比较合理的位置。即使如此处理,也不能解 决带式输送机储存量快速释放对其部件造成的严重损害。把起动时能量储存减到最小,把停 车时的能量释放尽可能的放慢,是我们使用软起动所要达到的目的。
          皮带式输送机使用软起动后其它特性:(1)解决过载保护问题。当带式输送机运输量某一段时间内过载时,无论是液力偶合器的柔 性方式还是CST可控起动方式,均可以不通过电气保护而自身达到过载保护的功能。(2)解决多极驱动的顺序起动、均衡负荷、同步传动问题。首先由于液力偶合器具有柔性传 动、自动适应和过载保护功能,故可以利用液力偶合器对多极驱动进行顺序起动,降低起动 电流对电网的冲击。其次,可以通过调整液力偶合器的充液量和利用液力偶合器的自适应性 ,使多台偶合器的输出转速一致,同步驱动,避免因电机输出功率、转速不一致而造成的损失。(3)采用软起动的方式,可以降低带式输送机的功率,解决长距离带式输送机动负荷大、起 动困难的问题,用较小容量的电机在接近额定工况下工作,提高电机的功率因数,降低起动 电流和对电网的冲击。
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