皮带机运输的启动方式

浅谈皮带机运输的启动方式

摘要随着煤炭生产的需要和科学技术的发展，我国煤炭行业逐步进入现代化生产规模，矿井的运输系统显得尤为重要。矿井的运输系统常用带式输送机运输，带式输送机的启动方式多种多样，我们常用的启动方式为软启动方式，它可以使带式输送机起步平稳，可以减少启动电流对电网的冲击，减轻启动动力矩对负载带来的机械振动。

关键词带式输送机；液力偶合器；液体粘性软启动；可控起动传动装置（cst）

中图分类号tu412 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）42-0129-01

我矿主运系统的带式输送机使用的起动装置有多种，如1）限矩型或调速型液力偶合器；2）液体粘性软起动装置；3）可控起动传动装置（cst）；4）kx系列液力偶合器（意大利进口）。其使用情况及现状分析如下：

1）液力偶合器：液力偶合器是我们使用最多的启动装置之一，它是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。由于液力偶合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工

作腔，泵轮装在输入轴上，涡轮装在输出轴上。电动机带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，

形成周而复始的流动。液力偶合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力偶合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。其特点是结构紧凑，尺寸小，维护、检修、保养方便简单，能消除冲击和振动；过载保护性能和起动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍可转动，不致造成动力机的损坏；当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速，使传递扭矩趋于零。液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。它一般靠壳体自然散热，不需要外部冷却的供油系统。如将液力偶合器的液体放空，偶合器就处于脱开状态，能起离合器的作用。目前我们使用的限矩型液力偶合器较多，液体为水介质，相对油介质方便很多。在运行过程中，若负载过大时液力偶合器的易熔合金片被冲击破裂或熔化，液体渗出，只需将工作介质（水）加到符合要求位置，更换易熔片安装即可。调速型液力偶合器使用的是油介质，而且油管多、油路复杂，我们使用的较少。

2）液体粘性软起动装置：液体粘性软起动装置是利用液体的粘性即油膜剪切力来传递扭矩的，其结构主体由主、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性流体形成油膜带动从动摩擦片的旋转，改变控制油缸中的油压大小可以调节主、从动摩擦

片之间的油膜厚度，从而改变从动摩擦片输出的转速和扭矩的大小，实现带式输送机各项驱动要求和可控软起动功能。其液压系统主要由润滑系统与控制系统组成，其中润滑系统的作用是当输送机进行软起动或进行调速时强制冷却摩擦片间产生的热量，保证摩擦片之间形成剪切油膜；而控制系统则进行摩擦片间间隙的调整，从而改变油膜厚度，使得输出速度根据需要而变化。

液体粘性软起动装置的优点：

（1）能够使大功率电动机空载起动，以减小对电气和机械的冲击；（2）解决了带式输送机的重载起车问题；（3）能够提供可调的、平滑的、无冲击的起动力矩；（4）正常工作状态下，系统工作效率高，功率损耗小；（5）与电动机具有良好的匹配特性，能充分利用电动机的最大力矩；（6）在输送机过载时能实现自动过载保护功能；

缺点：（1）在频繁启动的运输系统中致使油温过高，不能正常开启。（2）液体粘性软起动装置属于一次性产品，其机械结构内部出现故障后不能修复，产品即为报废。

3）可控起动传动装置（cst）：可控起动传输（cst）是用于大惯性负载平滑起动的多级减速齿轮装置，多用于煤矿和矿山中带式输送机的驱动。cst 的主要结构包括减速齿轮箱、滑油冷却系统、液压系统和基于可编程控制器（plc）的控制装置。基于 plc 的控制系统可对每台cst 装置进行监视、控制和操作，并提供用户接口。

采用cst 的主要目的是为在起动过程加速阶段降低张力作用对皮

带机带来不利影响，通过控制起动上升曲线，可减小皮带机空载或满载起动时带来的瞬时尖峰张力，从而得到一个满意的动态结果。在一些超长的带式输送机应用中，通过在上升曲线中增加一段缓冲特性来提升起动性能。缓冲特性确保皮带机在起动初始阶段逐渐的张紧，皮带机各部分单元在正常加速之前处于低速低起动力矩的运行状态，这降低了皮带机的应力作用。cst 所带来的另外一个优点是主电机可以在空载状态起动，从而减小了起动冲击电流并缩短了起动时间。同时允许操作员更灵活的对带式输送机进行起停操作，而无需反复起停主电机。另一方面，也提高了cst 控制的可操作性，这意味着多驱动并行系统中，在不影响其它cst 正常运行的情况下可临时离线处理（停止）某台cst 的运行。但是，cst系统及配备件价格昂贵，油路复杂，冷却慢，出现故障难以查找。

4）kx系列液力偶合器：kx系列液力偶合器的外形与普通国产液力偶合器的外形基本形同，它含有2个半膜片式联轴器，膜片式联轴器无需特别维护，仅需在初次运行数小时后检查同心度和螺栓的紧固力矩；同心度误差要求非常高，正常运行后每隔3 000小时检查膜片状态和同心度。kx系列液力偶合器配有内部易熔塞，此易熔塞仅在工作介质为油液时有效。温度可选为120℃、140℃或175℃。如果易熔塞熔化，工作循环圆中油液流入内部辅助腔，使电动机与被驱动设备脱离，无油液外泄污染环境。如易熔塞熔化，

更换易熔塞时，需拆掉端盖及相关螺栓、垫片；同时拆卸节流塞，清除可能存在的易熔合金残留物即可，每工作4 000小时更换油液一次。kx系列液力偶合器的主要优点是降低了启动力矩与电机额定力矩的比值；延长了启动时间。在维修时，液力偶合器可以径向拆除，无需移动电动机和被驱动设备（更换液力偶合器后无需重新调整同心度），其重量由驱动和被驱动轴分担；但是其价格较高，使用的油质要求高。

参考文献

[1]钟诚.输送机司机[m].煤炭工业出版社，2004.