皮帶機(jī)雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流不平衡的研究和對(duì)策

王 堃

（秦皇島港股份有限公司第二港務(wù)分公司，河北秦皇島 066000）

0 引言

輸送皮帶機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有很多種形式，其中電機(jī)帶動(dòng)偶合器、減速箱、滾筒進(jìn)而帶動(dòng)皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)為其中一種較為常見(jiàn)的形式。本文研究對(duì)稱(chēng)雙驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)式皮帶輸送機(jī)，雙驅(qū)動(dòng)電機(jī)在使用過(guò)程中需保證兩電機(jī)輸出電流差在一定的范圍內(nèi)，故一般在配電柜等部位會(huì)對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行監(jiān)控，保證兩電機(jī)輸出電流基本相同，若兩電機(jī)電流相差較大且長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)對(duì)電器設(shè)備、減速箱、偶合器等造成損壞，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)機(jī)損、火災(zāi)等事故。針對(duì)這一情況對(duì)皮帶機(jī)對(duì)稱(chēng)雙驅(qū)動(dòng)滾筒驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行中電流相差較大的問(wèn)題進(jìn)行研究和分析，進(jìn)而解決此問(wèn)題，使兩電機(jī)電流差值在允許范圍內(nèi)。

1 立項(xiàng)背景

秦皇島港股份有限公司第二港務(wù)分公司BF 皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)形式為對(duì)稱(chēng)雙驅(qū)動(dòng)滾筒式，在對(duì)驅(qū)動(dòng)上增面滾筒進(jìn)行了更換后，發(fā)現(xiàn)兩滾筒電機(jī)啟動(dòng)和工作電流不同，相差值在2 A 左右，1 月后對(duì)同側(cè)的驅(qū)動(dòng)滾筒也進(jìn)行了更換，更換后新更換側(cè)電機(jī)輸出功率大，兩臺(tái)電機(jī)電流相差在10 A 左右，已經(jīng)大大超出了兩臺(tái)電機(jī)電流的允許差額，且輸出電流較大的電機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)后對(duì)BF 皮帶驅(qū)動(dòng)部位進(jìn)行了分析和研究，首先對(duì)更換后的驅(qū)動(dòng)部位進(jìn)行同軸度找正，對(duì)兩臺(tái)偶合器進(jìn)行重新加油，排除因同軸度不同，偶合器油量、油液粘稠度不同等問(wèn)題對(duì)電機(jī)輸出功率的影響，做完以上工作后運(yùn)行效果都不是很明顯，兩電機(jī)電流依然相差8～10 A，通過(guò)對(duì)工況分析、查閱圖紙、技術(shù)資料后基本確定為更換滾筒所致，舊驅(qū)動(dòng)滾筒已經(jīng)使用了13 年以上，包膠磨損嚴(yán)重，滾筒直徑與新更換的滾筒比直徑減小，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)如摩擦系數(shù)等與新滾筒包膠相差較多，加之增面滾筒也剛更換不久，新更換的滾筒在與皮帶的包角上與未更換一側(cè)有一定差值。綜合多方面因素，最后判斷出新更換后的驅(qū)動(dòng)滾筒摩擦力大，在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中為新滾筒出力舊滾筒趨于從動(dòng)的狀態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致兩電機(jī)電流相差較大。

2 技術(shù)方案和使用效果

確定問(wèn)題后研究解決滾筒摩擦力的方法，減小新滾筒膠面花紋進(jìn)而減小摩擦力的方案僅憑現(xiàn)有手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)，減小驅(qū)動(dòng)滾筒與皮帶的包角來(lái)減小摩擦力的方案在可操作性和經(jīng)濟(jì)性上較為現(xiàn)實(shí)，查閱資料和理論分析制定減小驅(qū)動(dòng)滾筒與皮帶機(jī)包角的方法，分析后得出移動(dòng)滾筒可以減小皮帶包角大小。若移動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾筒連帶驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)都需要重新更換，設(shè)計(jì)難度和成本都相對(duì)較高，移動(dòng)驅(qū)動(dòng)上部增面滾筒位置技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性上都相對(duì)較好。通過(guò)solidworks 制圖軟件制作滾筒位置與皮帶機(jī)包角的關(guān)系圖，最后決定通過(guò)加高增面滾筒軸承座的方式抬高增面滾筒，進(jìn)而減小皮帶與驅(qū)動(dòng)滾筒的包角，實(shí)現(xiàn)減小摩擦力，減小電機(jī)電流的目的。

確定方案后，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)滾筒直徑進(jìn)行測(cè)量，利用solidworks制圖軟件繪制圖紙，同時(shí)制作抬高增面滾筒的底座。首先測(cè)出新驅(qū)動(dòng)滾筒直徑為1154 mm，上增面滾筒直徑為1032 mm，通過(guò)計(jì)算底座高度增加量太少皮帶包角減少量較小，無(wú)法達(dá)到目的。增面滾筒軸承座為傾斜45°固定在支撐梁上，增加太高則會(huì)影響穩(wěn)定性，且通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察增加過(guò)高會(huì)與現(xiàn)有皮帶機(jī)罩子發(fā)生干涉。利用制圖軟件在圖紙上進(jìn)行演算和模擬最后確定增加75 mm，增加75 mm 后計(jì)算出包角的減少量為5°，如圖1、圖2所示，包角減小后驅(qū)動(dòng)滾筒與皮帶的摩擦面積減小，摩擦力也會(huì)隨之減小，進(jìn)而減小電機(jī)的電流，達(dá)到防止電機(jī)過(guò)流減小兩電機(jī)電流差的目的。

圖1 滾筒與皮帶的包角

圖2 加入墊（75 mm）后滾筒與皮帶包角

制作與軸承座底部大小相當(dāng)?shù)牡鬃▓D3），底座厚度75 mm，制作厚度分別為1 mm、5 mm、10 mm 的墊片供調(diào)節(jié)高度時(shí)使用，制作加高后的軸承座止擋裝置固定底座和滾筒軸承座，制作完成后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。

圖3 底座

在更換滾筒前BF 皮帶機(jī)正常工作時(shí)兩電機(jī)電流28 A，更換增面滾筒后相差值在2 A 以內(nèi)，更換驅(qū)動(dòng)滾筒后一側(cè)電機(jī)電流為26～28 A,另一側(cè)電機(jī)電流為36～40 A，相差值為10 A左右，電機(jī)過(guò)流保護(hù)為40 A，經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，增面滾筒墊高后一側(cè)電機(jī)電流為28 A，另一側(cè)電機(jī)電流為32～34 A，差值在5 A 左右，電機(jī)也未再出現(xiàn)過(guò)過(guò)流保護(hù)現(xiàn)象，達(dá)到了預(yù)期的目的。

3 結(jié)束語(yǔ)

此次技術(shù)改造后電機(jī)電流減小5 A 左右，說(shuō)明改造起到了一定的作用，減小了因電流不同燒壞電機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，達(dá)到了減小兩電機(jī)電流差防止電機(jī)過(guò)流的目的。實(shí)際使用一段時(shí)間后，更換后的新驅(qū)動(dòng)和增面滾筒膠面磨損摩擦力下降，電機(jī)電流數(shù)值又減小了4 A 左右，通過(guò)理論分析最后可達(dá)到兩電機(jī)電流趨于一致。此問(wèn)題的研究和改造，對(duì)今后對(duì)稱(chēng)雙驅(qū)動(dòng)皮帶機(jī)因滾筒摩擦力問(wèn)題造成兩電機(jī)電流不同提供了新的解決方法，可在驅(qū)動(dòng)同軸度找正、調(diào)整更換偶合器油液等方法不能解決時(shí)，應(yīng)用此方法。