帶式輸送機(jī)9種驅(qū)動(dòng)方式的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
2018-11-04 上海創(chuàng)申智能
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帶式輸送機(jī)9種驅(qū)動(dòng)方式的應(yīng)用及優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
一般認(rèn)為，帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置配置過高是一種資源浪費(fèi)，但對(duì)于大型設(shè)備，如果過低，將造成膠帶啟動(dòng)時(shí)動(dòng)張力增加，甚至造成膠帶共振。如何合理選擇驅(qū)動(dòng)裝置，是帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵，也是其設(shè)計(jì)是否合理、運(yùn)行是否正常、維修費(fèi)用和維修量較少的關(guān)鍵問題。本文就常見的幾種驅(qū)動(dòng)方式的應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，以供參考。
1、電動(dòng)滾筒
電動(dòng)滾筒分內(nèi)裝式電動(dòng)滾筒和外裝式電動(dòng)滾筒，它們的主要區(qū)別在于內(nèi)裝式電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)裝在滾筒內(nèi)部，外裝式電動(dòng)滾筒電動(dòng)機(jī)裝在滾筒外部，并與滾筒剛性聯(lián)接。
內(nèi)裝式電動(dòng)滾筒由于電動(dòng)機(jī)裝在滾筒內(nèi)部，電動(dòng)機(jī)散熱性較差，一般用在功率為30kw以下、機(jī)長小于150m的帶式輸送機(jī)上。外裝式電動(dòng)滾筒由于電動(dòng)機(jī)裝在滾筒外部，電動(dòng)機(jī)散熱性較好，一般用在功率為45kw以下、機(jī)長小于150m的帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，維修費(fèi)用低，可靠性高，驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)滾筒合二為一。
缺點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能差，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊大?？煽啃员萗型電動(dòng)機(jī)+聯(lián)軸器+減速器驅(qū)動(dòng)方式差。
2、Y型電動(dòng)機(jī)+聯(lián)軸器+減速器驅(qū)動(dòng)方式差
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，維修費(fèi)用低，可靠性高。
缺點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能差，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊大。一般用在功率為45kw以下、機(jī)長小于150m的帶式輸送機(jī)上。
3、Y型電動(dòng)機(jī)+限矩型液力偶合器+減速器
它是帶式輸送機(jī)上使用較為廣泛的一種驅(qū)動(dòng)裝置，一般用在單機(jī)功率為630kw以下，機(jī)長小于1500m的帶式輸送機(jī)上。
限矩型液力偶合器分帶后輔室限矩型液力偶合器和不帶后輔室限矩型液力偶合器。由于前者在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，液力油由后輔室通過節(jié)流孔緩慢進(jìn)入液力偶合器工作腔，所以其啟動(dòng)性能優(yōu)于后者。
1）如果選用帶后輔室的，在液力偶合器有兩個(gè)型號(hào)均能滿足其傳遞功率時(shí)，由于該形式液力偶合器啟動(dòng)時(shí)間長，發(fā)熱量大，所以應(yīng)優(yōu)先選用較大型號(hào)液力偶合器。
2）如果選用不帶后輔室的，在液力偶合器有兩個(gè)型號(hào)均能滿足其傳遞功率時(shí)，由于該形式液力偶合器啟動(dòng)時(shí)間較短、發(fā)熱量較小，應(yīng)優(yōu)先選用較小型號(hào)液力偶合器。
3）對(duì)于有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶式輸送機(jī)，如果選用該驅(qū)動(dòng)方式，液力偶合器建議選用帶后輔室限矩型液力偶合器。
優(yōu)點(diǎn)：性價(jià)比高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，維護(hù)工作量小，維修費(fèi)用低，保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，能平衡電機(jī)功率，可分臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，減小帶式輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，可靠性高，價(jià)格低，是機(jī)長小于1500m的帶式輸送機(jī)的首選驅(qū)動(dòng)方式。
缺點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能較差，不宜用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)，及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機(jī)。
4、Y型電動(dòng)機(jī)+調(diào)速型液力偶合器+減速器
大型帶式輸送機(jī)常用的一種驅(qū)動(dòng)方式，一般用在機(jī)長大于800m的長距離大型帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，過載維護(hù)工作量較小，電動(dòng)機(jī)空負(fù)荷啟動(dòng)，保護(hù)電動(dòng)機(jī)過載，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可分臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，減小帶式輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，可靠性較高，軟啟動(dòng)性能較好，具有啟動(dòng)可控性能，即啟動(dòng)時(shí)間可控、啟動(dòng)速度曲線可控，價(jià)格較低。
缺點(diǎn)：液力偶合器啟動(dòng)時(shí)，由于液力偶合器工作腔油量變化和速度變化曲線為非線性關(guān)系，且具有置后性，所以可控性動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢，做閉環(huán)控制難度較大，有時(shí)有滲油現(xiàn)象發(fā)生。不宜用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)，及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機(jī)。
5、Y型電動(dòng)機(jī)+CST驅(qū)動(dòng)裝置
Y型電動(dòng)機(jī)+CST驅(qū)動(dòng)裝置是美國道奇公司專為帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)的，具有較高可靠性的機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)裝置，一般用在機(jī)長大于1000m的長距離大型帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能良好，啟動(dòng)時(shí)速度曲線線性可控，停車時(shí)速度曲線也可控，可做閉環(huán)控制，電動(dòng)機(jī)空負(fù)荷啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量小，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，可分臺(tái)延時(shí)啟動(dòng)，減小帶式輸送機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。
缺點(diǎn)：對(duì)維修工及潤滑油要求高，設(shè)備價(jià)格高。不宜用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)，及要求具有調(diào)速功能的帶式輸送機(jī)。
6、繞線電動(dòng)機(jī)+減速器
繞線電動(dòng)機(jī)+減速器有三種控制方式：
第一種：繞線電動(dòng)機(jī)串頻敏電阻或水電阻；
無調(diào)速功能，且電動(dòng)機(jī)不能頻繁啟動(dòng)，一般用在機(jī)長大于500m且電動(dòng)機(jī)不頻繁啟動(dòng)的帶式輸送機(jī)上。
第二種：繞線電動(dòng)機(jī)串金屬電阻；
無調(diào)速功能，但電動(dòng)機(jī)可以頻繁啟動(dòng)，配可控硅動(dòng)力制動(dòng)后，是下運(yùn)帶式輸送機(jī)常用的驅(qū)動(dòng)方式。
第三種：繞線電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速。
具有調(diào)速功能，可做閉環(huán)控制，一般用在機(jī)長大于1000m的長距離，且要求具有調(diào)速功能的大型帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：第一、二種控制方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)工作量較小，軟啟動(dòng)性能較好，價(jià)格較低，啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊小，可靠性高，可控性能好；第三種控制方式，動(dòng)力制動(dòng)性能優(yōu)良。
缺點(diǎn)：第一、二種控制方式啟動(dòng)和停車時(shí)能耗較大；第三種控制方式系統(tǒng)復(fù)雜，且有被交一交變頻或交一直一交變頻替代的趨勢(shì)。
7、高速直流電動(dòng)機(jī)+減速器
一種具有調(diào)速功能的驅(qū)動(dòng)方式，一般用在要求具有調(diào)速功能的大型帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能良好，啟動(dòng)時(shí)速度曲線線性可控，停車時(shí)速度曲線線性可控，電氣制動(dòng)性能好，可無級(jí)變速，可控性能優(yōu)良，可做閉環(huán)控制，可靠性較高。
缺點(diǎn)：價(jià)格十分昂貴，可控硅整流系統(tǒng)復(fù)雜，電控設(shè)備占地面積大，功率因數(shù)低，直流電動(dòng)機(jī)有滑環(huán)，電刷磨損大，維護(hù)工作量較大，目前無防爆型，在煤礦井下無法使用。
8、低速直流電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)的驅(qū)動(dòng)滾筒
一種具有調(diào)速功能的驅(qū)動(dòng)方式，一般用在要求具有調(diào)速功能的大型帶式輸送機(jī)上，且電動(dòng)機(jī)單機(jī)功率大于1000kw的帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能優(yōu)良，啟動(dòng)時(shí)速度曲線線性可控，停車時(shí)速度曲線線性可控，電氣制動(dòng)性能好，可無級(jí)變速，可控性能優(yōu)良，可做閉環(huán)控制，無減速器，可靠性高。
缺點(diǎn)：價(jià)格十分昂貴，可控硅整流系統(tǒng)復(fù)雜，電控設(shè)備占地面積大，功率因數(shù)低，直流電動(dòng)機(jī)有滑環(huán)，電刷磨損大，維護(hù)工作量大，目前大功率無防爆型，在煤礦井下無法使用。
9、變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)+減速器
變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)+減速器有二種控制方式：
第一種：交一交變頻
交一交變頻系統(tǒng)功率因數(shù)較低，在啟動(dòng)、運(yùn)行中將會(huì)產(chǎn)生較大的高次諧波，對(duì)電網(wǎng)造成污染。電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)也將對(duì)電網(wǎng)會(huì)造成較大的無功沖擊，必須對(duì)此進(jìn)行綜合治理。相對(duì)交一直一交變頻設(shè)備投資較低。
第二種：交一直一交變頻
交一直一交變頻系統(tǒng)由于在裝置中設(shè)有濾波單元和補(bǔ)償單元，功率因數(shù)大于0.9，高次諧波分量很小，不會(huì)造成諧波污染，無需專門設(shè)置諧波吸收和無功補(bǔ)償裝置，但單機(jī)功率大于2000kw的交一直一交變頻傳動(dòng)系統(tǒng)國內(nèi)目前尚不能生產(chǎn)，設(shè)備及備件必須進(jìn)口，相對(duì)第一種投資較高。一般用在要求具有調(diào)速功能的大型帶式輸送機(jī)上。
優(yōu)點(diǎn)：軟啟動(dòng)性能優(yōu)良，啟動(dòng)時(shí)速度曲線線性可控，停車時(shí)速度曲線線性可控，電氣制動(dòng)性能好，可無級(jí)變速，可控性能優(yōu)良，可做閉環(huán)控制，可靠性高。
缺點(diǎn)：價(jià)格十分昂貴，電控設(shè)備占地面積大，目前單機(jī)功率大于400kw無防爆型，在煤礦井下無法使用。
小結(jié):
通過以上對(duì)帶式輸送機(jī)各種驅(qū)動(dòng)方式優(yōu)缺點(diǎn)的分析，在選擇帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)：
1、帶式輸送機(jī)不需要調(diào)速，且機(jī)長小于1500m的帶式輸送機(jī)，Y型電動(dòng)機(jī)+限矩型液力偶合器+減速器是其首選驅(qū)動(dòng)方式，其次為繞線電動(dòng)機(jī)+減速器(控制方式為繞線電動(dòng)機(jī)串金屬電阻)；
2、如果機(jī)長大于1500m的帶式輸送機(jī)，Y型電動(dòng)機(jī)+CST驅(qū)動(dòng)裝置是其首選驅(qū)動(dòng)方式，其次為Y型電動(dòng)機(jī)+調(diào)速型液力偶合器+減速器。
3、在帶式輸送機(jī)運(yùn)量變化較大，而且需要調(diào)速的情況下，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)+減速器是其首選驅(qū)動(dòng)方式，其次為繞線電動(dòng)機(jī)串級(jí)調(diào)速+減速器。
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