防雨罩_彩钢防雨罩_输送机防雨罩_皮带机防雨罩

全国服务热线
021-57461071  13701704418
联系我们
上海唐亿物资有限公司
公司电话:021-57461071
     021-57461072
销售一部:15921678549
销售二部:13701704418
公司QQ :940827069

公司邮箱:940827069@qq.com

地 址:上海市奉贤区航南公路1258号

公司网址:www.shtyfyz.com

     www.shtangye.com
技术支持

带式输送机的动力学应用分析

发布日期:2019-05-18  点击:
随着煤矿现代化的发展,生产规模不断提高,单个工作面的生产能力突破300万吨,井下带式输送机要逐步向大运量、长运距、大功率方向发展。这些大功率电机如果直接起动,起动电流...
 随着煤矿现代化的发展,生产规模不断提高,单个工作面的生产能力突破300万吨,井下带式输送机要逐步向大运量、长运距、大功率方向发展。这些大功率电机如果直接起动,起动电流将达到额定电流的5~7倍,重载起动甚至高达8~12倍,过大的起动电流将造成电网电压显著下降,影响同一电网其它电气设备的正常运行,严重时会使继电保护装置动作而跳闸,造成部分设备因电压过低退出运行。
  大功率电机直接起动还会使被拖动的设备受到强大的机械冲击,对于带式输送机来说,过高的起动转矩对输送带、托辊、轴承、机架等造成损伤(机械变形、疲劳性老化、裂纹、断裂等)是较为常见的,甚至会因冲击力过大而产生断带、打滑等现象,影响安全生产。
  因而在带式输送机起动过程中必须采取相应的控制技术对起动电流和冲击力(起动转矩)加以合理而有效地控制,实现带式输送机平稳地起动,对改善设备工况,有效延长带式输送机的使用寿命,减少事故起着关键作用。软起动装置的应用对改善带式输送机起动性能、减少起动电流对电网的冲击、减少皮带应力对输送机的冲击起着重要作用,尤其在大功率带式输送机控制系统中必须采用。
  2带式输送机的动力学分析在传统的力学分析中,胶带常被看成刚体,不考虑胶带的弹性问题,这不符合胶带现场使用时的特点。在大型重载带式输送机中,首先要考虑到胶带的特性参数―――质量、弹性、阻尼等,它们都是长度的函数,在空间离散化的条件下,可以使用有限元的方法进行力学分析。由于带式输送机起动和停止是进行受力分析的关键,下面就带式输送机直接起动、停止和采用软起动后进行受力分析。
  带式输送机作用于传动滚筒上的受力分析,根据尤拉公式,满足输送带不打滑的条件为:T1T2≤еμφT1-T2=FUmaxT2≥FUmaxеμφ-1=KAFUеμφ-1式中KA为起动系数;(电机直接起动:KA=2.0;液力耦合器:KA=1.2~1.5;电软起动:KA=1.05~1.1;CST:KA=1.05)T1、T2为作用于上、下皮带张力;FU为作用于传动滚筒上的摩擦力。
  (1)直接起动时,起动的张力是采用软起动的2倍,过大的张力带来的后果是:增加了电机的功率;增加了皮带的强度,最高增加28.4;增加了带式输送机结构件的强度。
  (2)突然停车时,停车的减速度过大,皮带在张力波的作用下产生振荡:水平皮带局部应力降低,使得皮带下垂,容易造成皮带撕裂,托辊破坏及物料外泄等;提升(上山)皮带制动滚筒两端高低应力比过大,造成皮带在制动滚筒上打滑,导致皮带的逆转并沿斜面下滑。
  (3)采用软起动可降低胶带的基本张力,使皮带较稳定地起动和停止。
  皮带起动或停车时,起动加速度与停车的减速度越大,皮带所储存的动能就越大,而释放这些能量会对输送机部件带来极大的应力,特别是发生谐波共振时,会对带式输送机及皮带造成严重的后果。
  在相同载荷条件下,降低起动系数可以保证胶带在较小的基本张力下顺利起动,采用软起动装置可以达到降低起动系数的目的。对带式输送机起动和停止过程进行控制,把起动和停车时的能量储存减少到最小,即做到“软起动”,是可控起动系统的最主要目的。
  3矿井带式输送机常用的软起动装置随着煤矿的现代化发展,软起动的种类越来越多,大量的国外产品也进入我国煤矿,在煤矿生产中起到非常重要的作用。软起动方式主要有以下三种:3.1液力调速装置液力耦合器是传统的软起动方式,使用液力耦合器的电机平均起动电流可降至140~200的额定电流,平均起动系数KA=1.2~1.5,降低20左右的胶带张力。
  从结构和原理的角度来看,液力偶合器的输出转速和输入转速之比通常不能高于97,否则无法实现输入轴和输出轴的同步运行,因而必然存在较大的功率损失,降低了传动系统的效率。对于大功率传动来说这种功率损失往往是不容忽视的。
  3.2电软启动装置电软启动的类型很多,包括变频起动、定子电路中串接电阻、电抗器起动,自耦变压器降压起动、晶闸管斩波降压起动等。其中利用晶闸管斩波技术进行工频电压调节是一种新型软起动方式,适合带式输送机的起动控制,淮南矿区使用的BGRQ-6型高压软起动装置就属于该类型软启动,在张集矿、潘三矿工程实践中取得很好的效果。
  晶闸管斩波降压调节软起动的特性曲线图,根据其特性曲线图可得知三相交流异步电动机的起动转矩Ma直接与所加电压的二次方有关,即只要降低电机接线端子上的电压就会影响这些值。软起动的工作原理是通过控制串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管的导通角,使电机的端子电压从预先设定的值上升到额定电压。高压真空接触器,输入和输出端子分别跨接在三路晶闸管的电源和负载之间。反馈回路主要为控制器提供反馈信号。控制回路以SMC控制器为核心,以接口板、驱动板等为外围部件,构成软起动器的控制系统。
  起动时,根据外部给出的信号,SMC控制器通过内部运算按预先设定的程序开通晶闸管驱动负荷,控制其内部晶闸管的导通角,使电动机输入电压从零开始,直至起动结束,控制器通过对起动曲线和转速的监测和运算,投入旁路真空控制器,切除晶闸管系统,完成软起动过程。需要停车时,通过外部信号停止控制器工作,该系统可提供斜坡软起动,限流起动、突跳起动、全压起动四种方式。
  3.2.1电压双斜坡起动如所示,在起动过程中,电机的输出力矩随电压增加,在起动时提供一个初始的起动电压Us,Us根据负载可调,将Us调到大于负载静摩擦力矩,使负载能立即开始转动。这时输出电压从Us开始按一定的斜率上升(斜率可调),电机不断加速,当输出电压达到达速电压Ur时,电机也基本达到额定转速。软起动器在起动过程中自动检测达速电压,当电机达到额定转速时,输出电压达到额定电压。
  3.2.2限流起动电机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(Im)的软起动方式。其输出电压从零开始迅速增长,当输出电流达到预先设定的电流限值Im,然后保持输出电流I<Im的条件下逐渐升高电压,直到额定电压,使电机转速逐渐升高,直到额定转速。这种起动方式的优点是起动电流小,且可按需要调整,对电网影响小。缺点是在起动时难以知道起动压降,不能充分利用压降空间。
  3.2.3突跳起动这起动的开始阶段,让晶闸管在极短的时间内全导通后回落,再按原设定的值线性上升,进入恒流起动,该起动方法适用于重载并需克服摩擦的起动场合。如潘三矿西部运输系统的胶带机电机的启动采用此方式,这样可以有效减少启动时对胶带的冲击。
  全压起动是指在软起动故障状态下的一种强制起动方法。在正常使用中一般不采用这种起动方式。
  3.2.4电软起动的优点起动时无冲击电流,通过逐渐增大晶闸管导通角,使起动电流从零线性上升至设定值;恒流起动,软起动器可引入电流闭环控制,使电动机在起动过程中保持恒流,确保电动机平稳起动;采用了由速度闭环―电流截止负反馈闭环组成的双闭环控制系统,闭环控制采用PI调节方式,有效地克服了传统的开环调压调速系统无法适应负载变化的缺点;可根据负载情况及电网继电保护特性选择,能自由地无级调整至最佳的起动电流。可选择实现软起动和软停止、双斜坡起动、突跳起动、准确停车控制功能;最大限度地消除起动和停车过程中对系统的机械冲击;最大限度地消除设备在起动过程中对电网的冲击,降低起动电流和网络压降。
  3.3液粘性可控驱动装置液体粘性传动(Hydroviscousdrive)是70年代中期发展起来的一种新型流体传动形式,它利用存在于主、从动件之间的油膜剪切作用力来传递动力,能够实现主、从动轴之间的无级调速和同步运行,并且还能对传动系统进行过载保护。如美国Dodge公司的CST软启动装置,这种装置是利用液体的粘性和油膜剪切原理,其力矩是通过多磨擦片主动与被动间的剪切力传递的,实现了输出转速的无级调节。
  目前这种型式的软启动装置大多从国外引进,价格比较昂贵,国内类似产品正在研制过程中。
  4结语通过对目前煤矿胶带机的几种软启动方式的分析,对于大型煤矿机械,尤其是负载变化较大、使用年限长的固定设备,(例如矿井主运输胶带机、主排水泵等)应尽量采用电软启动或CST一类的软启动器;对于一些功率较小、运距不长的设备、移动设备可以优先采用液力耦合器作为软启动装置。从目前经济水平、技术成熟程度来看利用晶闸管斩波降压起动调节的电软启动比较适合在煤矿大中型胶带机使用,但在控制性能上于液粘性可控驱动装置相比还有一定差距。如果国内能够生产类似CST的液体粘性软启动传动装置,且液体粘性软启动传动装置价格降低,并装备到中型和大型输送机上,其将会具有极为可观的应用市场。
MORE+

带式输送机的动力学应用分析相关的产品

公司所属智能输送机介绍 公司所属智能输送机介绍
智能输送装备起源于传统的物料搬运输送机械和仓储机械,随着 ...
阅读详情
煤矿带式输送机常见事故原因分析及预防 煤矿带式输送机常见事故
煤矿带式输送机常见事故原因分析及预防 1 带式输送机发生事故 ...
阅读详情
带式输送机的组成及优势 带式输送机的组成及优势
组成 综述 通用带式输送机由输送带、托辊、滚筒及驱动、制动 ...
阅读详情
输送机的发展历史及其特点 输送机的发展历史及其特
中国古代的高转筒车和提水的翻车,是现代斗式提升机和刮板输 ...
阅读详情
MORE+

带式输送机的动力学应用分析相关文章

防雨罩的安装应注意的事项 防雨罩的安装应注意的事项
固定式输送机应按规定的安装方法安装在固定的基础上。正式运行前应将轮子用三角木楔住或用制动器刹住,以免工作中发生走动,有多台输.....
MORE+

带式输送机的动力学应用分析参考资料

影响皮带机的使用寿命的原因 影响皮带机的使用寿命的原因
影响皮带机的使用寿命的原因是按照电信号控制阀体卸荷孔的开启和关闭,阀体卸荷时,阀后面腔里的压力气体先排放...

Copyright © 2019-2020 上海唐亿物资有限公司 版权所有 沪ICP备19028300号-2
公司电话:021-57461071 021-57461072 销售一部:15921678549 销售二部:13701704418
公司QQ :940827069 公司邮箱:940827069@qq.com 公司地址:上海市奉贤区航南公路1258号

分享
电话
服务电话:
13701704418