1、引言
1.1
帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的現(xiàn)狀
輸送機(jī)的輸送帶分為普通和特殊兩種結(jié)構(gòu)。普通結(jié)構(gòu)的輸送帶一般配備在固定式輸送機(jī)以及可伸縮式的輸送機(jī)上。特殊結(jié)構(gòu)的輸送帶有以下幾種：擋邊輸送帶、旅客輸送帶、無輸送帶覆蓋膠、鋼繩牽引輸送帶、花紋輸送帶、防撕裂輸送帶等。帶式輸送機(jī)是一種常見的機(jī)械設(shè)備，其傳動(dòng)方式多為V帶傳動(dòng)+齒輪傳動(dòng)，運(yùn)行高效、連續(xù)、穩(wěn)定。帶式輸送機(jī)主要是散狀物料連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備。
目前，法國現(xiàn)有的帶式輸送機(jī)的單機(jī)長度可以達(dá)到15km，輸送帶速度為8.4m/s，單滾筒的驅(qū)動(dòng)功率可以達(dá)到1050kW/h，其年運(yùn)量也可以達(dá)到4億噸左右。在澳大利亞，很多超大規(guī)模的工廠以及大型的采礦企業(yè)都在使用輸送機(jī)，多個(gè)傳送帶串聯(lián)起來共同工作，可以傳送上百公里�，F(xiàn)在國內(nèi)所使用的帶式輸送機(jī)正在向長距離、高運(yùn)量、高效率的方向發(fā)展。雖然我國的帶式輸送機(jī)的分析與研制都是通過剛性理論來研究的，也有一定的高級(jí)安全系統(tǒng)（一般取n =10左右）以及規(guī)范方法，但是輸送帶不能只依靠簡單的方法來解釋，因?yàn)檩斔蛶蔷哂幸欢ㄕ承蕴刭|(zhì)的。長距離式的帶式輸送機(jī)的輸送帶安裝有一個(gè)具有驅(qū)動(dòng)功能的起、制動(dòng)力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的復(fù)雜裝置，其工作過程也是十分繁瑣。所以如何有效地延長帶式輸送機(jī)的使用壽命，并同時(shí)可以確保其運(yùn)行的可靠性，是帶式輸送機(jī)目前面臨的最主要問題。傳動(dòng)裝置的關(guān)鍵性技術(shù)主要可以影響輸送機(jī)的技術(shù)性能，同時(shí)也會(huì)影響到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。目前，國際上的企業(yè)一般都是通過采用可控傳動(dòng)技術(shù)來解決輸送機(jī)的傳動(dòng)問題。
1.2研究帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置的意義
本文的研究意義在于控制帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)裝置在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)應(yīng)力的峰值，預(yù)防發(fā)生斷帶事故，同時(shí)也可以降低輸送裝置的運(yùn)行安全系數(shù)，有效延長機(jī)器的使用壽命，節(jié)約資金投入。隨著帶式輸送機(jī)的可控傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，可控傳動(dòng)裝置在大型膠帶運(yùn)輸機(jī)中已得到廣泛應(yīng)用，該傳動(dòng)裝置以優(yōu)越的性能、較小的體積、較高的傳遞功率逐步成為傳動(dòng)領(lǐng)域的主角。研究帶式輸送機(jī)的可控傳動(dòng)技術(shù)，可以為輸送機(jī)領(lǐng)域的不斷發(fā)展和進(jìn)步提供一定的參考與借鑒。
2、可控傳動(dòng)技術(shù)
大型的帶式輸送機(jī)的傳動(dòng)需要有足夠的傳動(dòng)時(shí)間，并且輸送機(jī)的帶速轉(zhuǎn)動(dòng)越高，其運(yùn)送貨物的距離也就越長，能夠運(yùn)輸?shù)呢浳锪吭酱�，與此同時(shí)所需要的工作時(shí)間就越多。假如傳動(dòng)時(shí)間不夠，那么輸送帶與傳動(dòng)滾筒的張力比增大，輸送帶的初張力就松弛了，這使得在傳動(dòng)滾筒上面的輸送帶無法正常傳動(dòng)，甚至?xí)霈F(xiàn)打滑現(xiàn)象。在傳動(dòng)加速過程中，輸送帶經(jīng)常會(huì)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生粘彈性變形，會(huì)產(chǎn)生動(dòng)張力。傳送帶的帶速越高，就越會(huì)產(chǎn)生一系列的關(guān)聯(lián)問題，張力加大，就會(huì)一瞬間損壞其他的裝置元部件。所以必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，有效控制輸送帶的傳動(dòng)加速度，保持輸送機(jī)進(jìn)行平穩(wěn)的曲線運(yùn)動(dòng)。這樣使得傳動(dòng)張力以及電流都保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。帶式輸送機(jī)的軟傳動(dòng)裝置有以下幾方面的特性：首先傳動(dòng)時(shí)間可以根據(jù)帶式輸送機(jī)主參數(shù)的變化來控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)滿載傳動(dòng)；其次電動(dòng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)空載傳動(dòng)，降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊；在多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)軟傳動(dòng)具有平衡功率的功能，同時(shí)具有過載保護(hù)功能。
3、帶式輸送機(jī)傳送裝置的性能分析
3.1液粘性軟傳動(dòng)裝置
澳大利亞NM采礦國際有限公司的BOSS系統(tǒng)是專門研制位于重型輸送機(jī)中減速器和電動(dòng)機(jī)之間的，接受電動(dòng)機(jī)傳遞的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)，它適用于單機(jī)200~ 500kW的可控系統(tǒng)。在液粘性軟傳動(dòng)裝置內(nèi)部，選用十幾組由摩擦材料制成的內(nèi)摩擦片和對(duì)耦摩擦片，這些摩擦片分別通過鍵軸與輸出軸和齒與輸入軸進(jìn)行連接。要控制液粘軟傳動(dòng)裝置的輸出轉(zhuǎn)矩，可以通過控制活塞上的液壓油壓力來控制所剪切的油膜厚度來實(shí)現(xiàn)。
3.2液力型軟傳動(dòng)裝置
調(diào)速型液力耦合器主要的工作原理首先是要將耦合器的工作腔內(nèi)充入一定量的可以保證正常工作需要的工作液，然后電動(dòng)機(jī)可以給工作輪泵輪一定的機(jī)械能，與此同時(shí)泵輪中的機(jī)械能就可以轉(zhuǎn)化為液力能，從而使渦輪可以進(jìn)行工作，渦輪的旋轉(zhuǎn)活動(dòng)可以繼續(xù)轉(zhuǎn)化出機(jī)械能，然后帶動(dòng)從動(dòng)機(jī)工作，從而實(shí)現(xiàn)了從原動(dòng)機(jī)到從動(dòng)機(jī)之間的能量傳遞。調(diào)速型液力耦合器的調(diào)速功能主要是以電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況為前提，通過改變液力耦合器內(nèi)工作腔的工作液的充油量，從而使從動(dòng)機(jī)可以進(jìn)行軟傳動(dòng)以及無級(jí)調(diào)速。電動(dòng)機(jī)的單機(jī)功率只要不超過250kW/h，就可以讓耦合器進(jìn)行自然的冷卻。相應(yīng)的電動(dòng)耦合器和執(zhí)行器的電動(dòng)操作器的連接負(fù)載變化的信號(hào)，也可以按照客戶自身的要求配備自動(dòng)測速裝置，這樣就可以實(shí)現(xiàn)測速裝置的自動(dòng)控制或調(diào)速遙控。
3.3電氣型軟傳動(dòng)裝置
電氣型軟傳動(dòng)裝置變頻調(diào)速裝置主要由電抗器、控制器以及功率器件IGBT絕緣柵極可控晶體管組成。其主要的工作原理是用控制器來調(diào)節(jié)功率器件中的絕緣柵極可控晶體管，改變絕緣柵極可控晶體管進(jìn)入功率器件的交流電源的頻率，由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和交流電源的頻率是成正比的，所以只要控制了交流電源頻率的變化時(shí)間以及變化范圍，就能夠使輸送機(jī)按照預(yù)先設(shè)定的速度曲線進(jìn)行平穩(wěn)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的軟傳動(dòng)。
3.4機(jī)械式軟傳動(dòng)裝置
電氣軟傳動(dòng)器是三相異步電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的一種全數(shù)字化智能傳動(dòng)設(shè)備，其中結(jié)合了電力電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)。電氣軟傳動(dòng)器有多種類型，但每種的工作原理都不一樣。目前被應(yīng)用最廣泛的軟傳動(dòng)裝置主要是晶閘管軟傳動(dòng)。其主要的工作原理為：首先要利用三相聯(lián)晶閘管的移相控制原理，將三相聯(lián)晶閘管串人電機(jī)與三相電源之間，然后改變?nèi)嗦?lián)晶閘管觸發(fā)角，在傳動(dòng)時(shí)電機(jī)端的電壓會(huì)隨著晶閘管的導(dǎo)通角逐漸上升的同時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速也隨之增大，直至達(dá)到滿足傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束傳動(dòng)過程；電氣軟傳動(dòng)器的輸出是一個(gè)平穩(wěn)的升壓過程，并且電機(jī)是在限定額度的電壓下進(jìn)行穩(wěn)定工作；與此同時(shí)，在旁路接觸器接通的狀態(tài)下電機(jī)才可以進(jìn)入到一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)；停止工作時(shí)需要切斷旁路接觸器，三相晶閘管的供電電壓就會(huì)慢慢降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速也相應(yīng)地逐漸降低到零，到此就是一個(gè)停車的全過程。這樣可以大大地降低對(duì)電動(dòng)機(jī)電源的容量求，與此同時(shí)有效地減少了對(duì)供電電網(wǎng)的影響以及對(duì)機(jī)械傳動(dòng)的沖擊。
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)
