帶式輸送機(jī)是我國(guó)煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的主要輸送設(shè)備，隨著我國(guó)高產(chǎn)高效礦井的建設(shè)，帶式輸送機(jī)朝著長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、高速度方向發(fā)展，這種大型帶式輸送機(jī)最主要的關(guān)鍵問(wèn)題是如何降低帶式輸送機(jī)起動(dòng)時(shí)的動(dòng)負(fù)荷，以及多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的功率平衡。我國(guó)煤礦大型帶式輸送機(jī)的軟起動(dòng)主要采用液力調(diào)速裝置，CST可控驅(qū)動(dòng)裝置，BOSS液體粘性傳動(dòng)裝置。以下對(duì)其技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)作逐一介紹，并提出一種新型可控調(diào)速技術(shù)——差動(dòng)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速技術(shù)。
1、大型帶式輸送機(jī)軟起動(dòng)技術(shù)及特點(diǎn)
(1)可控驅(qū)動(dòng)技術(shù)
大型帶式輸送機(jī)可控驅(qū)動(dòng)裝置應(yīng)滿足以下條件：
1)能實(shí)現(xiàn)按給定的加、減速度對(duì)負(fù)載進(jìn)行可控起動(dòng)和制動(dòng)，且輸送機(jī)的起、制動(dòng)特性不受負(fù)載變化的影響；
2)電機(jī)起動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的沖擊要小，最好使電機(jī)無(wú)載起動(dòng)；
3)多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，各電機(jī)的負(fù)荷要均勻，并能自動(dòng)調(diào)整；
4)具有過(guò)載保護(hù)功能；
5)具有低速驗(yàn)帶功能。
(2)大型帶式輸送機(jī)通常采用的軟起動(dòng)技術(shù)
1)液力調(diào)速技術(shù)
液力調(diào)速技術(shù)的工作原理是依靠泵輪與渦輪之間工作腔中的充液量的變化來(lái)改變渦輪的轉(zhuǎn)速，而充液量的變化隨控制導(dǎo)管位置的變化而變化，從而在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的條件下，實(shí)現(xiàn)工作機(jī)的調(diào)速。該技術(shù)的特點(diǎn)：
a．能實(shí)現(xiàn)電機(jī)空載起動(dòng)，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，多電機(jī)時(shí)可分時(shí)先后起動(dòng)；
b．平衡精度≥95%；
c．過(guò)載時(shí)能自動(dòng)產(chǎn)生滑差而卸載，從而保護(hù)電機(jī)：
d．可實(shí)現(xiàn)慢速起動(dòng)，調(diào)速精度為97%。
該技術(shù)易實(shí)現(xiàn)，維修方便，價(jià)格便宜，但調(diào)節(jié)精度不如其它兩種調(diào)速技術(shù)。
2) CST可控驅(qū)動(dòng)技術(shù)
如圖2所示，該技術(shù)主要由行星齒輪減速器、電控控制器、冷卻控制器等組成，行星齒輪減速器的內(nèi)齒圈由液粘多片式摩擦離合器控制。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)行星齒輪減速器的太陽(yáng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)齒圈也跟著旋轉(zhuǎn)（多片式摩擦片主、從動(dòng)摩擦片之間產(chǎn)生大的間隙），輸出軸不動(dòng)；當(dāng)液粘摩擦片離合器在油壓的作用下主、從動(dòng)摩擦片間產(chǎn)生油液剪切時(shí)，內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)速將隨剪切力的增大而降低速度或剎住不動(dòng)，輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)并輸出一定的扭矩，從而起到調(diào)速作用。
該技術(shù)的特點(diǎn)是：
a．起動(dòng)可隨設(shè)定的曲線加速度起動(dòng)，能顯著降低帶式輸送機(jī)的起動(dòng)張力，并減少輸送帶的振蕩波，延長(zhǎng)輸送帶的使用壽命；
b．可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍為0. 1-1；
c．多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率平衡，平衡精度98%以上；
d．在過(guò)載情況下可實(shí)現(xiàn)雙向過(guò)載保護(hù)；
e．可分機(jī)順序起動(dòng)，減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
這種調(diào)速技術(shù)精度高，但價(jià)格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不便，主要依賴進(jìn)口。
3) BOSS液體粘性傳動(dòng)技術(shù)
BOSS液體粘性傳動(dòng)技術(shù)主要是在高速軸上加多摩擦片粘滯摩擦離合器，力矩的傳遞是通過(guò)多摩擦片主動(dòng)與被動(dòng)摩擦片間的液體剪切力來(lái)傳遞扭矩，從而達(dá)到調(diào)速目的。它的特點(diǎn)與CST驅(qū)動(dòng)技術(shù)類似，但調(diào)速靈敏低、系統(tǒng)復(fù)雜、價(jià)格昂貴、傳動(dòng)效率低，主要依賴進(jìn)口。
以上3種軟起動(dòng)技術(shù)的主要性能比較見表1。
由表中可以看出差動(dòng)變頻軟起動(dòng)裝置的性能、價(jià)格均優(yōu)于其它3種技術(shù)，很適用大型帶式輸送機(jī)的可控軟起動(dòng)。
2、差動(dòng)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速技術(shù)
差動(dòng)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速技術(shù)是一種新型的大功率傳動(dòng)可控軟起動(dòng)技術(shù)，如圖3所示。它是多自由度的行星差動(dòng)輪系，D1和D2為兩個(gè)電機(jī)輸入，c為輸出軸。當(dāng)任意確定2個(gè)輸入轉(zhuǎn)速，對(duì)應(yīng)的輸出轉(zhuǎn)速便可確定。
3、差動(dòng)變頻無(wú)級(jí)調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用
圖4為差動(dòng)變頻調(diào)速裝置在我國(guó)某煤礦大型帶式輸送機(jī)上運(yùn)用的一個(gè)實(shí)例。該技術(shù)的傳動(dòng)裝置主要包括一臺(tái)主電機(jī)2和變頻電機(jī)10。主電機(jī)與行星輪系的太陽(yáng)輪連接，變頻電機(jī)與內(nèi)齒圈連接（通過(guò)錐齒輪、蝸輪蝸桿），4為行星輪，7為內(nèi)齒圈，6為驅(qū)動(dòng)行星架，通過(guò)軸齒輪5將動(dòng)力輸出。在內(nèi)齒圈7上設(shè)有蝸輪3，蝸輪與蝸桿8嚙合。蝸桿通過(guò)錐齒輪9與電機(jī)10相聯(lián)。
當(dāng)主電機(jī)2起動(dòng)時(shí)，通過(guò)使用變頻控制器對(duì)變頻電機(jī)10的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，使主電機(jī)與變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持一定的比例關(guān)系，輸出轉(zhuǎn)速為零。當(dāng)主電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，根據(jù)預(yù)先確定的輸出軸5的加速度，逐步降低變頻電機(jī)10的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無(wú)級(jí)調(diào)速。
該技術(shù)的主要特點(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)整機(jī)的起動(dòng)、停機(jī)調(diào)速等，它能夠在相當(dāng)大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，并且能夠可靠和穩(wěn)定地長(zhǎng)期工作在低速狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)低速驗(yàn)帶。在多電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能夠無(wú)損地實(shí)現(xiàn)多機(jī)功率平衡。在控制上，該傳動(dòng)裝置僅使用了可靠的小功率變頻控制技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。
4、結(jié)論
(1)大型帶式輸送機(jī)可采用差動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)作為其軟起動(dòng)方式，其調(diào)節(jié)精度高，調(diào)速范圍大。
(2)差動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的低速運(yùn)轉(zhuǎn)，有利于驗(yàn)帶的實(shí)現(xiàn)。
(3)差動(dòng)變頻調(diào)速技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，適用于帶式輸送機(jī)，刮板輸送機(jī)的軟起動(dòng)，還可適用于水泵、風(fēng)機(jī)的調(diào)速。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
3、
刮板輸送機(jī)
