大型帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式對(duì)比探討

邵澤富，曹品安

（河鋼集團(tuán)司家營(yíng)北區(qū)分公司設(shè)備保障中心，唐山 063700）

帶式輸送機(jī)技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，其爬坡角度越來(lái)越大，而且還能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎功能，與此同時(shí)還能夠根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠滿足不同類(lèi)型的帶式輸送機(jī)，在各個(gè)領(lǐng)域多得到了非常廣泛的應(yīng)用。而隨著其配套設(shè)施的進(jìn)一步完善，帶式輸送機(jī)的運(yùn)行可靠性以及各方面性能都得到了極大的提升。

1 變頻調(diào)速+減速機(jī)驅(qū)動(dòng)方式

當(dāng)前，按實(shí)際進(jìn)行帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的過(guò)程中將變頻器、變頻電機(jī)、減速機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行有效結(jié)合的方式得到了非常廣泛的應(yīng)用。變頻器的設(shè)計(jì)主要是針對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵必須要在各種變速場(chǎng)合進(jìn)行應(yīng)用，隨后在各個(gè)領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。變頻器驅(qū)動(dòng)方式不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)帶式輸送機(jī)啟停的靈活控制，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)低速驗(yàn)帶以及集控通訊，與此同時(shí)，變頻器還具備了功率平衡功能，但是，變頻器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的要求也非常高，必須要對(duì)室內(nèi)部的溫度、濕度以及粉塵等進(jìn)行嚴(yán)格的控制。而變頻器在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中相關(guān)電器元件可靠性相對(duì)較差，通常情況下變頻器的電氣元件使用壽命為7～10年，而且后期維修成本相對(duì)較高。由于電機(jī)與減速器之間采取的是剛性連接方式，因此皮帶的每一次啟動(dòng)都需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行重新啟動(dòng)，這樣對(duì)電機(jī)的使用壽命造成一定的影響。而變頻器在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的高次諧波也會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生污染，因此必須要使用濾波器對(duì)高次諧波進(jìn)行有效清除，而且剛性連接也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)存在帶載啟動(dòng)的現(xiàn)象，由此就會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生更大的沖擊，對(duì)電網(wǎng)實(shí)際容量要求也相對(duì)比較大。該方式并不適用于滿載啟動(dòng)。由于該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采取的是剛性連接方式，因此電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中都是負(fù)載啟動(dòng)，會(huì)對(duì)變頻器及電機(jī)都造成一定的沖擊。由于變頻器實(shí)際安裝在減速器的高速端，在啟動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊負(fù)載再逐級(jí)反映到電機(jī)后才能夠具體形成保護(hù)動(dòng)作。因此并不能夠針對(duì)減速器、滾筒以及電動(dòng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行及時(shí)保護(hù)。

2 異步電動(dòng)機(jī)帶調(diào)速型液力耦合器驅(qū)動(dòng)方式

這種驅(qū)動(dòng)方式通常情況下都是應(yīng)用在大型的帶式輸送機(jī)中，該驅(qū)動(dòng)方式是在限矩型液力耦合器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種傳動(dòng)方式。該液力耦合器在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中主要是隨著腔體內(nèi)部傳動(dòng)油的充滿程度的增加，其輸出軸端的轉(zhuǎn)速也會(huì)隨之增加。腔體內(nèi)部傳動(dòng)油充滿程度下降的時(shí)候，其實(shí)際的轉(zhuǎn)速也會(huì)越來(lái)越低。該耦合器調(diào)速型液力耦合器能夠讓電機(jī)在空載的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)，并且在達(dá)到滿速的狀態(tài)后在帶載運(yùn)行，這樣就完全實(shí)現(xiàn)了輸送機(jī)的軟啟動(dòng)，也能夠有效避免在運(yùn)行過(guò)程中造成機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)沖擊或者造成損壞現(xiàn)象，也使的電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中的電流減小，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了較小的對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的沖擊；而針對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的情況，能夠很好的達(dá)到不同電動(dòng)機(jī)功率的平衡，使得最終的輸出功率得到了平衡；一旦在輸出機(jī)出現(xiàn)過(guò)載的情況下，由于采取了非直接傳動(dòng)模式，從而使得調(diào)速型液力耦合器會(huì)自行出現(xiàn)輸入以及輸出之間的滑差，由此就達(dá)到了卸載負(fù)荷的效果，對(duì)電動(dòng)機(jī)以及內(nèi)部的傳動(dòng)部件起到了很好的保護(hù)效果；缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間的帶載低速運(yùn)行。

3 CST調(diào)速方式

CST主要是面向帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)出來(lái)的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。目前我國(guó)已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用了2300套CST設(shè)備，在大型皮帶輸送機(jī)系統(tǒng)中CST設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

CST調(diào)速驅(qū)動(dòng)方式對(duì)環(huán)境要求相對(duì)較低，能夠在室內(nèi)室外、多塵、井下、潮濕等各種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)很好的應(yīng)用。將其與普通的鼠籠電機(jī)相結(jié)合后，就能夠針對(duì)帶式輸送機(jī)啟停進(jìn)行靈活控制，而且也具備了低速驗(yàn)帶功能，并且也能夠?qū)崿F(xiàn)集控通訊，其功率平衡98以上，可以在主機(jī)不停機(jī)的情況下，實(shí)現(xiàn)短時(shí)間停車(chē)，有效減少了電動(dòng)機(jī)啟停的次數(shù)，延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)的使用壽命。CST主要是通過(guò)離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率以及扭矩的傳遞，因此其內(nèi)部的機(jī)械設(shè)備對(duì)電網(wǎng)不會(huì)產(chǎn)生任何影響。而且電機(jī)的啟動(dòng)也遵循空載順序，因此對(duì)整個(gè)電網(wǎng)影響非常小。完全能夠適合滿載狀態(tài)啟動(dòng)，在充分應(yīng)用CST后，主電機(jī)都會(huì)空載順序來(lái)實(shí)現(xiàn)每次啟動(dòng)過(guò)程，當(dāng)所有的電機(jī)在空載狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)后再將扭矩傳遞到皮帶機(jī)。如果在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊載荷，就能夠通過(guò)CST離合器將沖擊載荷進(jìn)行有效隔離，對(duì)整個(gè)皮帶系統(tǒng)形成了很好的保護(hù)作用。

4 帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式未來(lái)的發(fā)展方向

隨著目前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，帶式輸送機(jī)的各項(xiàng)技術(shù)也在不斷完善，傳動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展也使得帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置更加趨于簡(jiǎn)單化，例如在帶式輸送機(jī)中柔性永磁傳動(dòng)技術(shù)的出現(xiàn)，使得輸送機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)全啟動(dòng)，與此同時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)裝置的進(jìn)一步簡(jiǎn)化，使得設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用也得到了極大的削減；而在環(huán)保意識(shí)普及的當(dāng)代，環(huán)保型帶式輸送機(jī)也是未來(lái)輸送機(jī)的一個(gè)新發(fā)展方向，要針對(duì)物料輸送、轉(zhuǎn)彎等環(huán)節(jié)不斷體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保屬性。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，目前帶式輸送機(jī)常見(jiàn)的幾種驅(qū)動(dòng)方式在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中各有利弊，只有對(duì)不同驅(qū)動(dòng)方式的利弊進(jìn)行深入研究，才能為未來(lái)輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。企業(yè)以及設(shè)計(jì)人員要充分結(jié)合實(shí)際情況，以滿足現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)為需求來(lái)進(jìn)一步提升帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的合理性和科學(xué)性。