0、引言
帶式輸送機具有運行可靠、連續(xù)、高效，易于實現(xiàn)自動化和對地形適應性強等優(yōu)點，是散狀物料連續(xù)運輸?shù)闹饕O備。據(jù)有關資料介紹，德國輸送機最高帶速已超過15m/s，萊茵褐煤礦使用輸送機帶寬2.8 m，帶速為7.4 m/s，運量37 500t/h。法國輸送機單機長度已達15 km，高差為1km。單滾筒的驅(qū)動功率達1 050 kW，設計帶速達8.4m/s，每臺年運量4億t，最近又成功地制造出運量為25 000th的大型帶式輸送機。在澳大利亞的一個采礦場，輸送機單機長達30.4 km，在鹿特丹礦山多機串聯(lián)運距長達206 km，由17條輸送機組成。目前我國的帶式輸送機也正在向長距離、高帶速、大運量、大功率方向發(fā)展。啟動問題是大型輸送機的關鍵技術，它關系到輸送機的技術性能和經(jīng)濟效益。目前國內(nèi)外都采用可控啟動技術來解決輸送機的啟動問題。
1、可控啟動技術
大型帶式輸送機的啟動，要求有足夠的啟動時間，使啟動加速度保持在允許范圍內(nèi)。運距越長、帶速越高、輸送量越大，啟動時間就需越長。假如沒有足夠的啟動時間，輸送帶初張力會大幅下降，使輸送帶與傳動滾筒張力比增大，造成輸送帶在傳動滾筒上打滑而不能啟動。在啟動加速過程中，輸送帶發(fā)生粘彈性變形，處于不穩(wěn)定狀態(tài)而產(chǎn)生動張力。帶速越高、啟動時間越短，啟動加速度與輸送帶變形就越大，因而動張力也就越大，造成巨大的瞬時沖擊，會損壞輸送帶與其它元部件。因而必須在設定的啟動時間內(nèi)，通過控制輸送帶啟動加速度值，使輸送機按所要求的啟動速度曲線平穩(wěn)啟動，使啟動電流與啟動動張力控制在允許范圍內(nèi)。這類可控啟動技術稱為軟啟動，其設備即為軟啟動裝置。我國有關標準規(guī)定軟啟動的加速度不得大于0.3 m/s2。
帶式輸送機采用軟啟動具有以下優(yōu)點：
(1)啟動時間隨帶式輸送機主參數(shù)可以在一定范圍調(diào)節(jié)，使輸送機按照預先設定的啟動速度圖平穩(wěn)運行，并能實現(xiàn)滿載啟動；
(2)在多機驅(qū)動時具有功率平衡的功能；
(3)電動機能空載啟動，降低對電網(wǎng)的沖擊；
(4)具有過載保護功能；
2、各種軟啟動裝置的性能分析
近幾年來，國內(nèi)外相繼開發(fā)成功了多種形式的軟啟動裝置：①液粘性軟啟動裝置，如澳大利亞的BOSS系統(tǒng)、美國的CST等；②液力型軟啟動裝置，如調(diào)速型液力偶合器、加長后輔液力偶合器等；③電氣型軟啟動裝置，如變頻調(diào)速、可控硅控制開關磁阻啟動等；④機械式軟啟動裝置，如BEST、德國力士樂公司的輔助液壓馬達周轉(zhuǎn)齒輪系統(tǒng)等。
2.1 BOSS系統(tǒng)
BOSS系統(tǒng)是澳大利亞NM采礦國際有限公司專門為重型輸送機研制的，適用于帶式輸送機單機200~500 kW的可控系統(tǒng)，位于電動機和減速器之間，接受電動機傳遞的動力，驅(qū)動負載旋轉(zhuǎn)�；谂ｎD內(nèi)摩擦定律，在液粘軟啟動裝置內(nèi)部，根據(jù)負載的大小選用十幾組粘貼有摩擦材料的內(nèi)摩擦片和對偶摩擦片，一組摩擦片通過齒與輸入軸相連，另一組摩擦片方通過鍵軸與輸出軸相連。通過控制作用于活塞上的液壓油的壓力達到控制所剪切的油膜厚度，進而實現(xiàn)對液牯軟啟動裝置的輸出轉(zhuǎn)矩控制，達到帶式輸送機軟啟動的目的。
2.2CST系統(tǒng)
CST系統(tǒng)是美國道奇公司專門為大型帶式輸送機配套的集減速、離合和調(diào)速于一體的驅(qū)動裝置，其工作原理是通過控制器設置所需要的加速度曲線和啟動時間實現(xiàn)。在收到啟動信號后，電機空載啟動，達到額定速度后，液壓系統(tǒng)開始增加離合器反應盤系統(tǒng)的壓力，反應盤相互作用時輸出力矩與液壓系統(tǒng)的壓力成正比。裝設在輸出軸上的速度傳感器，檢測出轉(zhuǎn)速并反饋給控制系統(tǒng)，該速度信號將與控制系統(tǒng)設定的加速度曲線比較，其差值將用于調(diào)整反應盤壓力，確保穩(wěn)定的加速度斜率。
2.3調(diào)速型偶合器
調(diào)速型液力偶合器的工作原理是：偶合器工作腔內(nèi)充人一定量的工作液，工作輪泵輪從電動機上獲得機械能，并轉(zhuǎn)化為液力能沖擊渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪把液力能轉(zhuǎn)化為機械能，通過輸出軸輸出，帶動從動機工作，實現(xiàn)了從原動機到從動機之間的能量傳遞。
調(diào)速型液力偶合器之所以能夠凋速，是通過改變液力偶合器內(nèi)工作腔內(nèi)工作液的充油量，在電動機轉(zhuǎn)速不變的情況下，實現(xiàn)對從動機的無級調(diào)速與軟啟動。當單機功率N≤250 kW時，采用自然冷卻。偶合器配備電動執(zhí)行器和電動操作器，與負載變化的信號聯(lián)接，亦可按用戶要求配自動測速裝置．可以實現(xiàn)調(diào)速遙控或自動控制。
2.4變頻調(diào)速裝置
變頻調(diào)速裝置主要由功率器件--ICBT絕緣柵極可控晶體管、控制器與電抗器組成。其工作原理：通過控制器來調(diào)節(jié)功率器件中的絕緣柵極，使進入功率器件的交流電源的頻率發(fā)生變化。根據(jù)公式n=60f/p所示（n為電動機轉(zhuǎn)速，為交流電源頻率、（p為電動機極對數(shù)），電動機轉(zhuǎn)速與交流電源頻率成正比關系，交流電源的頻率由小到大變化時，電動機轉(zhuǎn)速也隨之變化。只要控制交流電源的頻率變化范圍以及頻率變化的時間，就可使輸送機按照設定的速度曲線平穩(wěn)啟動，實現(xiàn)輸送機的軟啟動。
目前變頻調(diào)速裝置在煤礦井下極少使用。
2.5電氣軟啟動
電氣軟啟動器有多種類型，是結合電力電子技術、自動控制技術和單片機技術，為三相異步電動機設計的一種全數(shù)字智能化啟動設備，但各種電氣軟啟動器工作原理也各不相同。目前應用較為廣泛、工程中常見軟啟動器是晶閘管(SCR)軟啟動，其軟啟動原理是：在三相電源與電機間串人三相聯(lián)晶閘管，利用SCR移相控制原理，改變其觸發(fā)角，啟動時電機端電壓隨SCR的導通角從零逐漸上升，就可調(diào)節(jié)輸出電壓，電機轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達到滿足啟動轉(zhuǎn)矩的要求而結束啟動過程；軟啟動器的輸出是一個平穩(wěn)的升壓過程（且可具有限流功能），直到SCR全導通，電機在額定電壓下工作；此時旁路接觸器接通（避免電機在運行中對電網(wǎng)形成諧波污染，延長SCR壽命），電機進入穩(wěn)定運行狀態(tài)；停車時先切斷旁路接觸器，軟啟動器內(nèi)SCR導通角開始由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過程完成。因此降低了對電動機電源的容量要求，并減少對供電電網(wǎng)的影響和機械傳動的沖擊。
相關輸送機產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機
2、
斗式提升機
3、
刮板輸送機
