带式输送机驱动技术
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➢ 电气软启动方式：常用调速方式软 起动，常用的有：电动机定子调压启 动，电磁转差离合器调速启动，绕线 转子电动机转子回路串电阻调速；变 极对数调速；变频调速等。
➢ 机械软启动方式：常用串接耦合器 软启动、串接离合器启动；油泵软启 动。
常用电气调速起动简介：
• 定子调压启动 改变电动机转差率的调速方法，调速效率低，功率因数 低。
6.1.2合理的驱动装置具有哪些特点
• 1、具有良好的起动性能，可以带负荷起动。 • 2、起动过程中具有足够小、合理的加速度以减小
各承载部件的动载荷。避免由于过大惯性力引起 物料在输送带上滑移或洒料、输送带打滑、拉紧 行程过大等。 • 3、提供低速运行方式。方便验带和防止冻结。 • 4、防止输送到输送机的功率和力矩超过安全限度， 以确保过载自动停机。 • 5、在多驱动情况下，各电机负荷均匀。 • 6、电机起动时对电网冲击小。 • 7、驱动装置具有良好的可控性，控制起动、停机 的速度和加速度。 • 8、装备包括自监控、自诊断功能的控制器。
6.2电机及软起动
6.2.1直流电动机驱动 直流电动机转速容易控制和调节，在额
定转速以下，保持励磁电流恒定，可用改 变电枢电压的方法实现恒转矩调速。直流 电动机调速范围广，易实现平滑调节；过 载、起动、制定力矩大，较强的承受过载 能力；易于控制；可靠性高，调速能耗小。
20世纪80年代以前直流调速占主导。
图6.1平行对中
2、角度对中
将两根均放在靠近对方的最大轴向窜动 量处（对于有轴向窜动的滑动轴承负载和 电动机），同时转动两根轴，测量联轴器 外圆端面上测点的顶部、底部及两侧的读 数，见图6.2，因为可能存在轴向窜动，所 以要用两块表。读出他们的读书差。
传动轴在对中时，所有表的变化范围不 能超过0.05mm.
• 减速机：圆柱齿轮减速机和圆柱圆锥齿轮 减速机，多采用硬齿面减速机。
• 联轴器：高速轴用柱销或齿Leabharlann Baidu联轴器，低 速端用柱销联轴器。
• 液力耦合器：为提高起动性能，设置耦合 器。
• 案例1：K502皮带采用垂直出轴形式减速机。
• 案例2：6高炉主皮带减速机带飞轮，增加 惯性。
• 案例3：6高炉栈桥皮带减速机使用液力耦 合器软起动。
• 磁转差离合器调速启动 原理上同上，也是转差消耗型的，运行可靠，简单，缺 点是转差器发热严重。
• 串电阻启动。 转差功率消耗型的调速方法。绕线转子电机起动时，转 子串接电阻即限制了起动电流，又增大了起动力矩。转 子回路串接的电阻级数越多越平稳。 该起动方式的优点是：恒转矩，调速方式简单，投资小， 控制方便，占地少。
• 1、平行对中 在定位机组得到正确轴向窜动量后，将
联轴器分开，在联轴器一端刚性地安装一 个指示表，且其测头在联轴器另一端的圆 柱形表面上，见图6.1.同时转动传动轴两端， 读出顶部、底部和两侧位置的读数。读出 顶部、底部间的读数差，两侧读数差，以 此作为对中的依据，对于挠性联轴器最大 偏差不允许超过0.05mm,对于刚性联轴器不 允许超过0.025mm。
• 国内：大连液力机械总厂，广东中兴液力耦合器 公司。
• 我国液力耦合器受德国影响较深。
• 液力耦合器安装在电机与减速机之间。它主要由 泵轮、涡轮和外壳三个主要部件构成。
• 液力耦合器的结构 液力耦合器的主要零件式两个 直径相同的叶轮，称工作轮，由电动机带动的叶 轮3为泵轮，与输出轴5装在一起的叶轮为涡轮2。 叶轮内部装有许多半圆形的径向叶片 ，在各叶片 之间充满工作液体。两轮装合后相对端面之间约 有2-5mm间隙。它们的内腔共同构成圆形或椭圆 形的环状空腔（称为循环圆）；循环圆的剖面图 如下：该剖面图是通过输入轴与输出轴所作的截 面（称轴截面）
6.1.3驱动装置分类
• 1、电能→机械能。 —电机直接起动。
• 2、电能→液体动能→流体摩擦→机械能。 —粘性离合器。
• 3、电能→液压能→机械能。 —液压马达驱动。
6.1.4驱动装置的结构形式
• 驱动装置与输送机相对位置可以分为平行 出轴减速机驱动装置和垂直出轴减速机驱 动装置。
• 电动机：鼠笼型电动机，绕线转子交流电 动机，直流电机。
6.2.2异步电动机软启动
异步电动机具有结构简单、制造容易、 价格低廉、坚固耐用和工作效率高等优点。
缺点：主要表现在功率因数和调速性能 方面。
异步电动机起动存在两个矛盾： 1、起动电流大，而供电网承载冲击电 流的能力有限； 2、电机起动力矩小，而负载又要求足 够转矩才能启动。
异步电动机软启动形式很多，有电 气软启动和机械软启动两种方式。
图6.2角度对中
6.3液力耦合器
• 液力耦合器是德国费丁格尔于1905年首创的。液 力耦合器是利用液力来传递功率的装置，采用液 力耦合器传动可使驱动装置机械特性变软，从而 改善机器的起动性能，增大起动力矩，缩短起动 时间。
• 国外生产液力耦合器的企业主要有德国的Voith Turbo GmbH（VTG），意大利的Transfluid公司 等。
• 变频调速 各方面性能都和好，缺点是成本较高；
6.2.3电动的对中
• 在电动机与被驱动设备之间，其传动轴必 须精确对中。不对中能引起振动、轴承超 载及轴的过应力。挠性联轴器只能抵消小 的不对中。
• 对中的基本原则：任何一个电动机底脚下 的垫片组不能超过5片。由很多薄片组成的 垫片组能使底脚板软化“”，从而引起振 动或机座变形（电动机底脚板不在同一个 平面）。
第6章 驱动技术
6.1绪论 6.2电机及软启动 6.3液力耦合器 6.4逆止器 6.5制动器
6.1绪论
• 6.1.1带式输送机的驱动装置 驱动装置是带式输送机动力的来源。
带式输送机的驱动装置包括：电动机、减 速机、传动滚筒、联轴器等。同时还可能 配置一些特殊用途的设备，如设有逆止器 和制动器，用来改善输送机的起动、制动 性能。设有液力耦合器，实现软启动和超 负荷停机。
液力耦合器
1.泵轮壳 2-涡轮 3-泵轮 4-输入轴 5-输出轴 6、7-尾部切去一片 的叶片
6.3.1液力耦合器工作原理
• 当电动机带动泵轮转动时，其中的工作液体被泵轮夹持 着同泵轮一起旋转，产生径向外缘的离心压力。同样透 平轮（涡轮）旋转时，其中液体也产生流向外缘的离心 压力。泵轮转速大于透平轮的转速，则前者使工作液体 产生的离心力必定大于后者的。因此泵轮内液体沿径向 叶片之间通道向外流动，并在泵轮外缘流入透平轮，同 时由于液体具有连续性，在靠近耦合器轴线的泵轮内缘， 工作液体又从透平轮流回泵轮形成环流。液体除了绕耦 合器轴线旋转外，还要绕循环园的中心进行环流运动。 因此液体质点的运动是螺旋运动。
➢ 机械软启动方式：常用串接耦合器 软启动、串接离合器启动；油泵软启 动。
常用电气调速起动简介：
• 定子调压启动 改变电动机转差率的调速方法，调速效率低，功率因数 低。
6.1.2合理的驱动装置具有哪些特点
• 1、具有良好的起动性能，可以带负荷起动。 • 2、起动过程中具有足够小、合理的加速度以减小
各承载部件的动载荷。避免由于过大惯性力引起 物料在输送带上滑移或洒料、输送带打滑、拉紧 行程过大等。 • 3、提供低速运行方式。方便验带和防止冻结。 • 4、防止输送到输送机的功率和力矩超过安全限度， 以确保过载自动停机。 • 5、在多驱动情况下，各电机负荷均匀。 • 6、电机起动时对电网冲击小。 • 7、驱动装置具有良好的可控性，控制起动、停机 的速度和加速度。 • 8、装备包括自监控、自诊断功能的控制器。
6.2电机及软起动
6.2.1直流电动机驱动 直流电动机转速容易控制和调节，在额
定转速以下，保持励磁电流恒定，可用改 变电枢电压的方法实现恒转矩调速。直流 电动机调速范围广，易实现平滑调节；过 载、起动、制定力矩大，较强的承受过载 能力；易于控制；可靠性高，调速能耗小。
20世纪80年代以前直流调速占主导。
图6.1平行对中
2、角度对中
将两根均放在靠近对方的最大轴向窜动 量处（对于有轴向窜动的滑动轴承负载和 电动机），同时转动两根轴，测量联轴器 外圆端面上测点的顶部、底部及两侧的读 数，见图6.2，因为可能存在轴向窜动，所 以要用两块表。读出他们的读书差。
传动轴在对中时，所有表的变化范围不 能超过0.05mm.
• 减速机：圆柱齿轮减速机和圆柱圆锥齿轮 减速机，多采用硬齿面减速机。
• 联轴器：高速轴用柱销或齿Leabharlann Baidu联轴器，低 速端用柱销联轴器。
• 液力耦合器：为提高起动性能，设置耦合 器。
• 案例1：K502皮带采用垂直出轴形式减速机。
• 案例2：6高炉主皮带减速机带飞轮，增加 惯性。
• 案例3：6高炉栈桥皮带减速机使用液力耦 合器软起动。
• 磁转差离合器调速启动 原理上同上，也是转差消耗型的，运行可靠，简单，缺 点是转差器发热严重。
• 串电阻启动。 转差功率消耗型的调速方法。绕线转子电机起动时，转 子串接电阻即限制了起动电流，又增大了起动力矩。转 子回路串接的电阻级数越多越平稳。 该起动方式的优点是：恒转矩，调速方式简单，投资小， 控制方便，占地少。
• 1、平行对中 在定位机组得到正确轴向窜动量后，将
联轴器分开，在联轴器一端刚性地安装一 个指示表，且其测头在联轴器另一端的圆 柱形表面上，见图6.1.同时转动传动轴两端， 读出顶部、底部和两侧位置的读数。读出 顶部、底部间的读数差，两侧读数差，以 此作为对中的依据，对于挠性联轴器最大 偏差不允许超过0.05mm,对于刚性联轴器不 允许超过0.025mm。
• 国内：大连液力机械总厂，广东中兴液力耦合器 公司。
• 我国液力耦合器受德国影响较深。
• 液力耦合器安装在电机与减速机之间。它主要由 泵轮、涡轮和外壳三个主要部件构成。
• 液力耦合器的结构 液力耦合器的主要零件式两个 直径相同的叶轮，称工作轮，由电动机带动的叶 轮3为泵轮，与输出轴5装在一起的叶轮为涡轮2。 叶轮内部装有许多半圆形的径向叶片 ，在各叶片 之间充满工作液体。两轮装合后相对端面之间约 有2-5mm间隙。它们的内腔共同构成圆形或椭圆 形的环状空腔（称为循环圆）；循环圆的剖面图 如下：该剖面图是通过输入轴与输出轴所作的截 面（称轴截面）
6.1.3驱动装置分类
• 1、电能→机械能。 —电机直接起动。
• 2、电能→液体动能→流体摩擦→机械能。 —粘性离合器。
• 3、电能→液压能→机械能。 —液压马达驱动。
6.1.4驱动装置的结构形式
• 驱动装置与输送机相对位置可以分为平行 出轴减速机驱动装置和垂直出轴减速机驱 动装置。
• 电动机：鼠笼型电动机，绕线转子交流电 动机，直流电机。
6.2.2异步电动机软启动
异步电动机具有结构简单、制造容易、 价格低廉、坚固耐用和工作效率高等优点。
缺点：主要表现在功率因数和调速性能 方面。
异步电动机起动存在两个矛盾： 1、起动电流大，而供电网承载冲击电 流的能力有限； 2、电机起动力矩小，而负载又要求足 够转矩才能启动。
异步电动机软启动形式很多，有电 气软启动和机械软启动两种方式。
图6.2角度对中
6.3液力耦合器
• 液力耦合器是德国费丁格尔于1905年首创的。液 力耦合器是利用液力来传递功率的装置，采用液 力耦合器传动可使驱动装置机械特性变软，从而 改善机器的起动性能，增大起动力矩，缩短起动 时间。
• 国外生产液力耦合器的企业主要有德国的Voith Turbo GmbH（VTG），意大利的Transfluid公司 等。
• 变频调速 各方面性能都和好，缺点是成本较高；
6.2.3电动的对中
• 在电动机与被驱动设备之间，其传动轴必 须精确对中。不对中能引起振动、轴承超 载及轴的过应力。挠性联轴器只能抵消小 的不对中。
• 对中的基本原则：任何一个电动机底脚下 的垫片组不能超过5片。由很多薄片组成的 垫片组能使底脚板软化“”，从而引起振 动或机座变形（电动机底脚板不在同一个 平面）。
第6章 驱动技术
6.1绪论 6.2电机及软启动 6.3液力耦合器 6.4逆止器 6.5制动器
6.1绪论
• 6.1.1带式输送机的驱动装置 驱动装置是带式输送机动力的来源。
带式输送机的驱动装置包括：电动机、减 速机、传动滚筒、联轴器等。同时还可能 配置一些特殊用途的设备，如设有逆止器 和制动器，用来改善输送机的起动、制动 性能。设有液力耦合器，实现软启动和超 负荷停机。
液力耦合器
1.泵轮壳 2-涡轮 3-泵轮 4-输入轴 5-输出轴 6、7-尾部切去一片 的叶片
6.3.1液力耦合器工作原理
• 当电动机带动泵轮转动时，其中的工作液体被泵轮夹持 着同泵轮一起旋转，产生径向外缘的离心压力。同样透 平轮（涡轮）旋转时，其中液体也产生流向外缘的离心 压力。泵轮转速大于透平轮的转速，则前者使工作液体 产生的离心力必定大于后者的。因此泵轮内液体沿径向 叶片之间通道向外流动，并在泵轮外缘流入透平轮，同 时由于液体具有连续性，在靠近耦合器轴线的泵轮内缘， 工作液体又从透平轮流回泵轮形成环流。液体除了绕耦 合器轴线旋转外，还要绕循环园的中心进行环流运动。 因此液体质点的运动是螺旋运动。