皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)方式及控制方法

馬莉

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展也越來(lái)越快，這導(dǎo)致了我國(guó)對(duì)于皮帶機(jī)的使用越來(lái)越多。皮帶機(jī)作為一款結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、效率高的設(shè)備，可以持續(xù)的運(yùn)輸物品，其使用的范圍較廣，帶來(lái)了諸多方便。本文針對(duì)皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行了介紹，并研究了皮帶機(jī)的控制方法，希望了可以對(duì)皮帶機(jī)在不同環(huán)境中的選擇提供一些幫助。

關(guān)鍵詞：皮帶機(jī)布置工藝;驅(qū)動(dòng)方式

引言

皮帶機(jī)的各種突出優(yōu)勢(shì)使其成為了當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的輸送設(shè)備，尤其是在煤炭、礦石的輸送中，皮帶機(jī)已經(jīng)不能缺少?；谄C(jī)的重要性，人們研究出了各種不同的驅(qū)動(dòng)方式、控制方式，使得不同的環(huán)境條件有不同的皮帶機(jī)可以選擇。

一、皮帶機(jī)的概述

皮帶機(jī)又稱為帶式傳送機(jī)，是對(duì)貨物進(jìn)行短距離輸送的設(shè)備。有固定和移動(dòng)這兩種類型。皮帶機(jī)整體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單、輸送能力強(qiáng)、消耗少、效率高，眾多的優(yōu)勢(shì)使其在化工、礦業(yè)、機(jī)械、食品等許多領(lǐng)域都有應(yīng)用。我國(guó)的皮帶機(jī)品類眾多，大功率、長(zhǎng)距離、大傾斜角的產(chǎn)品較為齊全，可以適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)境[1]。

二、皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)布置

皮帶機(jī)作為一款輸送型設(shè)備，在對(duì)物品進(jìn)行輸送時(shí)一定要考慮的一個(gè)問(wèn)題，就是皮帶機(jī)的動(dòng)力問(wèn)題，當(dāng)遇到輸送的物品質(zhì)量較重時(shí)，要有足夠的動(dòng)力才能進(jìn)行輸送。皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)布置位置對(duì)動(dòng)力是有不同影響的，一般皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)位置可以分為三種：頭部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、頭部尾部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)、頭部以及中間進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。還有一個(gè)動(dòng)力影響因素，就是啟動(dòng)方式，一般都是直接啟動(dòng)或者軟啟動(dòng)。

（一）驅(qū)動(dòng)的位置對(duì)動(dòng)力的影響

在礦石、煤炭開(kāi)采后進(jìn)行輸送時(shí)，一般都要輸送較遠(yuǎn)的距離，所以驅(qū)動(dòng)裝置都會(huì)設(shè)置在皮帶機(jī)的頭部，這樣不僅減少了對(duì)于電線的使用，還可以對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行集中監(jiān)控，方便的同時(shí)節(jié)省了成本支出;如果采用頭部、尾部驅(qū)動(dòng)的皮帶機(jī)，使就要考慮對(duì)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)的供電問(wèn)題，并且控制也不容忽視。采用頭部和尾部驅(qū)動(dòng)時(shí)，要對(duì)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)同時(shí)進(jìn)行供電，如果從一個(gè)供電所進(jìn)行配電，頭部驅(qū)動(dòng)的電線長(zhǎng)度消耗不會(huì)太多，但是尾部的驅(qū)動(dòng)就需要較長(zhǎng)的電線才能進(jìn)行供電。這樣就會(huì)造成對(duì)電線的消耗過(guò)多、成本的支出也會(huì)更多。這樣兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置在進(jìn)行控制時(shí)，難以接收信號(hào)來(lái)做到同步運(yùn)行。如果給頭部和尾部的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)分別配置一個(gè)供電所，這樣雖然可以做到節(jié)省電線的消耗，這樣就需要給尾部單獨(dú)提供控制系統(tǒng)以及電力供應(yīng)系統(tǒng)，這樣使控制系統(tǒng)更難同步，同時(shí)成本支出也不會(huì)太低;最后一種就是頭部和中間布置有驅(qū)動(dòng)裝置，這種布置方式需要在一定的特殊情況下使用，例如輸送傾斜度過(guò)大或者輸送需要有較大的轉(zhuǎn)彎。在進(jìn)行配電和控制時(shí)，要根據(jù)不同的進(jìn)行靈活的選擇[2]。

（二）驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)方式

在對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行啟動(dòng)時(shí)，可以采用直接啟動(dòng)的方法。這種方法可以直接選擇是否對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行供電。開(kāi)或閉兩種形式使這種方法操作很簡(jiǎn)單、方便，但是這種直接啟動(dòng)方法也有一定的缺陷。在進(jìn)行開(kāi)啟時(shí)，這種方法無(wú)法檢測(cè)到驅(qū)動(dòng)裝置的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。如果要使用檢測(cè)設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)，在采集后，也無(wú)法對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行合理控制，所以這種方法無(wú)法使驅(qū)動(dòng)裝置有最好的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。直接啟動(dòng)這種方法的缺點(diǎn)使其只能夠在驅(qū)動(dòng)功率較低的皮帶機(jī)中使用，并且不能有太苛刻的控制要求。在直接啟動(dòng)時(shí)有一種中壓?jiǎn)?dòng)，這種方法的可以提供的動(dòng)力非常足，還可以降低對(duì)設(shè)備的損害;不過(guò)缺點(diǎn)也較為明顯，并且有一定的危險(xiǎn)性。

三、皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式

為了能夠使皮帶機(jī)適應(yīng)各種情況，對(duì)皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式研究也是非常有必要的。不同的驅(qū)動(dòng)方式有著不同的優(yōu)勢(shì)以及缺點(diǎn)，要能夠選擇最合適的方式，這樣才能將皮帶機(jī)的效果完美發(fā)揮。

（一）變頻調(diào)速加減速驅(qū)動(dòng)方式

隨著變頻技術(shù)的快速發(fā)展，它已經(jīng)應(yīng)用到了許多的不同領(lǐng)域，而皮帶機(jī)也也可以應(yīng)用這一技術(shù)?，F(xiàn)如今使用的驅(qū)動(dòng)裝置中，有很大一部分都是將變頻電機(jī)與減速驅(qū)動(dòng)進(jìn)行結(jié)合，最后再安裝一個(gè)變頻器。變頻器的應(yīng)用是非常有好處的，它可以使皮帶機(jī)的輸送有一個(gè)靈活的開(kāi)啟或者停止，并且能夠完成集控。變頻器的功率平衡也是十分重要的。雖然變頻器的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)很多，但對(duì)所處的環(huán)境有較為苛刻的要求，例如溫度要事宜、塵土不能要少。變頻器在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中是再見(jiàn)容易損壞的，一般情況下可以使用八九年左右，變頻器一旦出現(xiàn)故障，修理成本會(huì)非常高。皮帶機(jī)的電機(jī)與減速器是有相關(guān)性的，它們通過(guò)剛性進(jìn)行連接，這樣就導(dǎo)致了每一次的啟動(dòng)都需要要再將電機(jī)也啟動(dòng)一次，這樣對(duì)電機(jī)會(huì)是一種損害。變頻調(diào)速加減速驅(qū)動(dòng)的電機(jī)在啟動(dòng)時(shí)是一種負(fù)載的啟動(dòng)，這會(huì)給電機(jī)以及變頻器帶來(lái)不可逆轉(zhuǎn)的負(fù)面影響[3]。

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

這是一種應(yīng)用范圍較小的皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，一般都是出現(xiàn)在大型的皮帶機(jī)中。這種驅(qū)動(dòng)方式中的液力耦合器是一個(gè)被動(dòng)件，它會(huì)隨著傳動(dòng)油的填充度而發(fā)生同向變化。液力耦合器的存在可以做到軟啟動(dòng)：它先是使電機(jī)在沒(méi)有負(fù)載的情況下啟動(dòng)，最后在皮帶機(jī)速度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行輸送物品，這樣就軟啟動(dòng)就得以實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)還可以將對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的損害影響降到最低，并且使皮帶機(jī)的啟動(dòng)電流達(dá)到最小，減輕了對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)的沖擊問(wèn)題。液力耦合器的應(yīng)用還有卸載負(fù)荷的作用，對(duì)皮帶機(jī)的內(nèi)部各個(gè)部件有很好的護(hù)衛(wèi)。但是這種驅(qū)動(dòng)方式也有一個(gè)缺點(diǎn)，不能夠較長(zhǎng)時(shí)間處于速度低且有負(fù)載的輸送狀態(tài)。

（三）永磁傳動(dòng)技術(shù)

雖然皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)類型越來(lái)越多，但是人們并沒(méi)有停止探索的腳步，并且也在對(duì)以往的近數(shù)不斷的進(jìn)行創(chuàng)新以及改善。未來(lái)人們對(duì)于皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置更偏向于簡(jiǎn)約形式，永磁傳動(dòng)技術(shù)的出現(xiàn)就是一個(gè)很好的證明，這種技術(shù)的出現(xiàn)不僅大幅度的降低了皮帶機(jī)的成本，還使得皮帶機(jī)能夠全啟動(dòng)。這種皮帶機(jī)的出現(xiàn)，已經(jīng)給皮帶機(jī)的發(fā)展指出了一個(gè)重要發(fā)展方向[4]。

四、控制方式

（一）變頻器控制

變頻器在皮帶機(jī)中的應(yīng)用可以對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速度以及轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就可以對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行管控。變頻器不僅僅具有控制能力，還可以對(duì)各種信息進(jìn)行匯集并處理。兩個(gè)或者多個(gè)變頻器也可以使用自身的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)的互換。這種優(yōu)勢(shì)使得多個(gè)驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)同步的控制。

（二）頭部多套驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的皮帶機(jī)

當(dāng)皮帶機(jī)的頭部是多套驅(qū)動(dòng)時(shí)，可以對(duì)主驅(qū)動(dòng)以及從驅(qū)動(dòng)進(jìn)行相關(guān)的制定，通過(guò)plc來(lái)對(duì)主機(jī)進(jìn)行管控，通過(guò)同步光纖來(lái)對(duì)從機(jī)管控。當(dāng)皮帶機(jī)時(shí)頭部以及尾部進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，主驅(qū)動(dòng)以及從驅(qū)動(dòng)利用plc來(lái)實(shí)現(xiàn)信息互換，最后達(dá)到二者能夠同步的目的，不過(guò)這種方法也是有一定的缺陷，就是同步控制的效果并不好[5]。

五、結(jié)束語(yǔ)

皮帶機(jī)的類型越來(lái)越多，給人們帶來(lái)了選擇困難的問(wèn)題。所以，要想選擇符合條件的皮帶機(jī)，一定要知道皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)位置類型，根據(jù)不同的環(huán)境條件對(duì)皮帶機(jī)進(jìn)行合理選擇。皮帶機(jī)最常用的幾種驅(qū)動(dòng)方式也要了解，并且不能忽視皮帶機(jī)的控制方式。皮帶機(jī)作為重要的機(jī)械設(shè)備，需求量還是很大，所以不能忽視對(duì)皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的研究，同時(shí)也要對(duì)環(huán)境、對(duì)生產(chǎn)成本的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]史明，鄧越萍.基于T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可變速礦用帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)[J].煤礦機(jī)械，2020，41（06）：184-187.

[2]郭凱.基于TD9089型帶式輸送機(jī)角式驅(qū)動(dòng)頭架模態(tài)分析[J].自動(dòng)化應(yīng)用，2020（03）：60-61+67.

[3]王海棟.帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2019，34（10）：221-222+259.

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