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减轻冲击对带式输送机的不利影响
发布时间：2013-03-27 08:53 来源：未知
1、前言
由于带式输送机具有运行可靠、连续、高效、易于实现自动化和对地形适应性强等优点，已成为现代散状物料连续输送的主要设备。在此情况下，如何减轻冲击对带式输送机的不利影响，已越来越受到企业的重视。
2、带式输送机起动和制动时的冲击特点
带式输送机的电动机多选用笼型感应电动机，采用直接启动（即全压起动）。电动机直接起动时，在起动瞬间引起巨大电流，可达到额定电流的4-7倍，有些甚至更大。这不仅会使电动机的绕组在电动力作用下可能损坏，而且会导致过大的起动转矩，引起过大的加速度，以致有可能破坏机械传动部件。同时造成电网电压显著下降而影响其它用电设备的正常运转。
大型带式输送机的起动，要求在一段足够的时间内，起动加速度保持在允许范围内。运距越长，带速越高，输送量越大，起动时间就需越长。假如没有足够的起动时间，输送带初张力会下降，最大时可下降50%左右，因此会丧失输送带保持正常传动所需的张力比，造成输送带在传动滚筒上打滑而不能起动。起动是一个加速过程，加速度值由零增到最大又下降至零，输送带发生粘弹性变形，处于不稳定状态而产生动张力。当带速越高、起动时间越短时，起动加速度与输进带变形就越大，动张力也就越大，造成巨大的瞬
同时，当带式输送机驱动装置的传动环节中存在间隙时，例如，联轴器的尼龙柱销或弹性柱销严重磨损或破损，减速机齿轮的齿面严重磨损或折断以及减速机轴承的轴向径向游隙变大，减速机或电机的地脚联接螺栓松动等，将使带式输送机起动时的冲击响应达到更为强烈的程度。
带式输送机制动时，主要是液压或电磁外抱块式制动器作机械制动，以克服由运动质量产生的巨大惯性力矩。对于有垂直高差的皮带机，制动器还要克服静止时的皮带下滑负载力矩。在选定制动器时，既要满足制动可靠，又要注意机构因制动所受的动载荷不致过大。因此，额定制动力矩和制动所需时间选得过大或过小都是不适宜的。另外，当制动所需时间过小时，不但产生较大动载荷，而且制动器摩擦表面温度过高，则不仅因摩擦系数降低而不能保持额定的制动力矩，而且也使热应力增大，制动块材料磨损加剧。
3、降低带式输送机起动和制动时冲击响应的措施
(1)采用液力型软起动装置
液力型软起动装置主要包括液力偶合器等液力元件。液力偶合器可以减弱动力机的扭振和隔离载荷的振动，使载荷平稳加速，减缓冲击，减小起动电流峰值，减少噪音。当载荷力矩超过涡轮的最大力矩时，限矩保护，防止动力过载，保护电机及输送机主要部件不会因过载而损坏，提高动力机和传动装置的寿命。它能使鼠笼式电动机空载起动，又能利用其尖峰力矩作起动力矩，实现带载起动，提高其起动能力。它能缩短电机起动时间，而使输送机滞后于电机缓慢起动。它用于多机驱动时，能自动协调载荷分配，实现多机功率平衡（其平衡精度为土5%）。它能实现多机顺序起动，减少对外界电网的冲击。
在实际应用中，为了改善低转速比时的特性，以达到限制力矩和调节转速的目的，常采用调节充入工作腔内工作液体液量的方法来实现。国内一般采用22#汽轮机油，作为液力传动常用油，采用动压泄液式限矩型液力偶合器，应用于皮带机等大惯量恒定载荷的设备。
液力偶合器对安装时的同轴度、对其内部密封元件的质量要求较高。
(2)采用变频调速装置
变频调速装置主要由功率器件--IGBT绝缘栅极可控晶体管、控制器与电抗器组成。通过控制器来调节功率器件中的绝缘栅极，使进入功率器件的交流电源的频率发生变化。根据公式n=60f／p(n为电动机转速，f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。当交流电源的频率由小到大变化时，电动机转速也随之由小到大变化。只要控制频率变
化范围和时间，就可使输送机按照设定的速度曲线平稳起动，实现软起动。该装置的优点是：起动时调速精度高，可以变速运行，调速范围大。缺点是：控制复杂，价格较贵；对环境温度及清洁度要求高；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有一定程度的污染。
(3)采用电软起动
电软起动控制器以反并联的晶闸管组为开关，以软起动交流调压方式限制电动机的起动电流，使电动机拖动带式输送机平稳地过渡到额定转速，完成软起动。其优点为：体积小，价格比调速型偶合器低。缺点是：调压调速用于恒转矩负载时，差动功率损耗大，效率低；起动瞬间，会先有一个很短时的全压起动，待输送带运动后，再实现软起动，但此时已造成对输送机的瞬时冲击，必须与限矩型液力偶合器配套使用；由于降压起动，低转速时，电机输出转矩不大，满载时起动困难。
(4)消除传动环节中的间隙
一旦发现传动环节中出现明显的间隙，就应及时检查调整齿轮啮合间隙和轴承间隙，紧固松动的联接螺栓，更换已严重磨损的磨损件或破损件。否则，随着皮带机频繁的起动冲击和运行磨损，势必出现越来越大的间隙，导致更大的起动冲击。
(5)避免制动器刹车过急现象
选择合适的制动力矩和制动时间，注意调整制动闸瓦与制动轮之间的间隙，防止制动时出现较大的冲击载荷。或采用具有延时功能的惯性制动器，可使制动力在制动过程中随电机转速的快慢而变化，最终实现平稳制动，还降低了制动机构的故障率。
(6)减少带式输送机的起动次数
根据疲劳损伤累积假说，减少带式输送机的起动次数可减少产生冲击疲劳的循环次数，从而可延长设备的使用寿命。特别应指出，频繁起动不仅对电机不利，而且极容易造成电器元件诸如交流接触器、控制继电器的烧损或失效。
(7)尽量避免压料起动
生产中的带式输送机带料起动一般是由于上次故障停机而造成的。因为满载起动将加大起动电流幅值，这将使电动机中耐热最差的绕组的绝缘村料受到损害；同时，满载起动将加大冲击载荷的幅值，这对于传动系统中敏感性强的应力集中源容易产生破坏。
4、结束语
(1)带式输送机首选液力型软起动装置。目前国内带式输送机软起动装置90%以上都是采用液力型起动装置。即使在国外，大多也是采用这种装置。调速精度太高的软起动对带式输送机来说，技术上没必要，经济上也是一种浪费。
(2)传动环节中间隙的存在放大了冲击响应，故应力求及时消除传动环节中的明显间隙。同样，应力求避免带载起动。
(3)减少带式输送机的起动次数，可减少产生冲击疲劳的循环次数。
(4)避免制动器刹车过急现象，可降低机构因制动所产生的冲击载荷力度。
