普通带式输送机的设计-毕业设计论文

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中空结构的强制冷却方式,使制动过程中绝对不超过150℃。这种制动系统的 布置形式如图4.1所示,根据下运带式输送机驱动系统的要求,当大功率或多机驱动时,可以在减速机与电机之间加液力偶合器实现功率平衡(对于别的制动系统也一样)。

(2)液压制动器 当用电机驱动液压泵时需要输出力矩,同样通过输送

机系统带动液压泵业产生力矩,此时液压泵对输送机

图4.1 自冷盘式制动器布置

产生的是同样大小的阻尼力矩,当阻尼力矩足够大时 1-输送带 2-驱动滚筒 3-减速机 就会制动输送机实现制动。 4-制动器 5-液力偶合器 6-电机

(3)液力制动器

液力偶合器可以传递力扭,当把偶合器的涡轮固定时,就会对泵轮带动的高速液流产生巨大的阻力矩,使其减速。液力制动系统就是根据这个原理进行设计的。液力制动系统主要由带泵轮、涡轮的液力制动偶合器和液压冷却控制组成。

图4.2 液压制动器布置

1-输送带 2-驱动滚筒 3-减速机 4-液压制动泵 5-推杆制动器6-电机

(4)液粘制动装置

液体粘性制动装置(又称湿式制动器)是利用摩擦片在粘性液体中的摩擦力来传递力矩的。为了实现带式输送机各项制动性能要求,可以采用常闭式结构,主要由主动轴、被动鼓,主、从动摩擦片,控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。当主动轴带动主动摩擦片旋转时,由于从动摩擦片不

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动,使得主、从动摩擦片间产生摩擦力作用,当改变控制油缸中的油压大小可以调节主、从动摩擦片之间的压紧力,进一步改变主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力矩,从而实现带式输送机各项制动技术要求。

5.7.3 制动器的选择

根据以上各种制动器的原理及性能, 对于大功率、长距离的强力带式输送机,为防止意外故障需进行停车要求时,应设置专门的软制动装置,以保证正常停车和紧急停车需要。

根据带式输送机技术要求,制动装置产生的制动力矩不得小于该输送机所需制动力矩的1.5倍。 为了进行制动器的设计和选型,考虑到输送机距离长,惯性力大,这里,我们可以根据电机起动力矩来初选制动器,则有:

MZ′=9500

P3?355×i=9500××35.5=240780N·m

1500n结合制动器选型手册,选用2台KZP-φ1400型自冷盘式制动装置,装于驱动滚筒轴上,其技术参数为:

型号 KZP-φ1400 制动力矩 152000 N·m 最高转速 120r/min 校核计算:

根据输送机最大发电工况的设计计算,最大制动力为155257N,传动滚筒直径1400mm,则最大制动力矩: MZ =1.35 × 155257 ×0.7=146718Nm;选用两台KZP-φ1400制动力矩152KNm,能满足要求。

5.8 软起动装置的选择

5.8.1 目前主要的软起动装置原理与性能

常用的下运带式输送机软起动装置主要有以下几种:液体粘性软起动装置、CST、液力偶合器、变频器等。

(1)液体粘性软起动装置液体粘性软起动系统是利用液体的粘性即油膜剪切力来传递扭矩的,

其结构如图4.3所示,由主、从动轴,主、从动摩擦片,控制油缸、弹簧、壳体及密封件等组成。当主动轴带动主动摩擦片旋转时,通过摩擦片之间的粘擦片的旋转,当摩擦片的旋转,当改变控制油缸中的油压大小来调节主、从动摩擦片之间的油膜厚度,可以改变从动摩擦片输出的转速和扭矩

的大小,从而实现带式输送机各项驱动要求和可控软起动功能。

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图4.3 液体粘性软启动系统机械结构图

1-输入轴 2-壳体 3-控制油缸 4-弹簧

5-主动摩擦片 6-从动摩擦片 7-输出轴

(2)液力偶合器液力偶合器主要分限矩型液力偶合器和调速型液力偶合器两种,主要是以液体为介质传递功率的软起动装置。

工作时,由供油泵向循环圆中充入工作油,当电动机驱动泵轮旋转时,进入泵轮的工作油在叶片的带动下,因离心力的作用由泵轮内侧流向外缘,形成高压高速液流冲击涡轮叶片,使涡轮与泵轮同向旋转,工作油在涡轮中由外缘流向内侧,将流入涡轮中的高能液流转变成输出轴的机械能,从而实现能量的柔性传递。限矩型液力偶合器的充液量不变,起到柔性联轴节的作用,能实现电机空载起动、过载保护等作用,但起动加速度不可控,通常被用在小型输送机上。调速型液力偶合器通过电动执行器来调节勺管的插入深度实现调节循环圆内工作液体的充液量的。因此起动力矩可控,通常被用于中大型输送机上或倾角较大

的场合。

采用调速型液力偶合器作为软起动传动装置可以做到

延长起动时间、改善输送机满载起动性能。主要优点如下:

①实现软起动(可控起动)

起动时偶合器中无油,电动机带动泵轮空载起动起动时间短, 大电流冲击时间短。待电动机起动完毕,控制系统才控制勺 图4.4 调速型液力偶合器原理图 管外移,向偶合器供油 ,涡轮力矩逐渐增大,当涡轮力矩 1-油冷却池 2-滤油器 3-滚动轴承 大于负载力矩时,输送机开始起动。在起动过程中电控系统 4-电动执行其 5-油箱 6-齿轮泵

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时刻根据输送机的实际加速度值来调节勺管的移动,使输送机的加速度保持在0.1 ~0.3m/s2范围内。

②完成功率平衡调节工作中,控制系统通过测定每台电动机的负荷电流情况来控制勺管的移动量达到均衡电动机功率的目的,调节精度达5‰。

③具有过载保护功能,提高机械使用寿命由于采用液体作传动介质,它能吸收、减少外载荷的振动与冲击,偶合器上设有易熔塞,过载时液体可将易熔塞熔化喷出,所以保护了传动系各元件,提高了机械的使用寿命。

但是这种系统有以下不足之处:

①在正常工作时,一般有3-5%的滑差,此时具有3-5%的传动效率损失,而且输送机械大都长时长期工作,使偶合器发热量大,并浪费大量的能量;

②调速型液力偶合器在起动过程中始终存在一个不稳定的过渡区,使 得起动性能还不理想;

③液力偶合器的体积较大,系统控制性能和控制精度较差。 (3)CST(Controlled Start Transmission System)

该装置是80年代初期,美国道奇公司针对大运量、长距离带式输送机在起动过程中出现的动力所造成的非稳定工况研制成功的可控传动装置。它是将行星减速器与液体粘性湿式离合器作成一体,它结构紧凑,体积小,启动平稳,加速度、减速度可控。主要有以下优点:

①软起动特性好。CST系统起动与负载无关,电动机可在无负载情况下很快达到满速,然后输送机从静止状态加速到满速。CST系统具有十分优异的力矩控制特性,它可以根据输送机运行的需要(起动、调速、停车),灵活、精确地改变离合器传递力矩的大小,从而使输送机在整个运行过程中平稳无冲击。因此最大限度地降低输送带的动张力,提高输送带、电动机及整机的寿命,并减小对电网的冲击;

②具有优良的调速性能。CST系统的速度调节范围为10%-100%。输送机可在此范围内以任何速度运行(要求冷却系统要有够的冷却能力),因此能满足带工输送机低速验带的需要;

③运行可靠、效率高;

④功率平衡调节性能好。多级驱动或多点驱动时具有良好的功率平衡性能。对所有驱动单元可实现负载分配。

(4)调压型电器软起动设备

调压型电气软起动设备起动力矩较小,但下运输送机一般在空载状态下要求的起动力矩才最大,

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