长距离沿程多点液压马达驱动带式输送机初探.pdf

2 2 堪芷遮i 土趔 生筮垒翅 煤炭工业邯郸设计研究院姚化利刘朝阳 摘要长距离沿程多点驱动带式输送机单机驱动装置可以有多种形式，本文就液压马 达作为该机驱动装置的可能性、原理及特点进行分析与探讨。 关键词多点驱动液压马达带式输送机 1 概述 长距离沿程多点驱动带式输送机的设计制造 技术日趋成熟，国内外均已成功地投入使用，综合 资料反映，此种带式输送机技术先进可靠，运输距 离越长，优点越多，经济性越好。沿程多点驱动带 式输送机现主要有两种驱动布置形式，一种是多 点直线摩擦驱动形式，另一种是多点转载式驱动 形式；无论那种驱动形式，都要解决以下几个方面 的问题 1 起动和停车的软特性问题； 2 满载、 空载起动和停车的顺序控制问题； 3 多点驱动的 功率平衡问题； 4 故障、过载的保护问题； 5 各 单机的集中控制问题。现最常使用的驱动形式是 电机、液力偶合器和减速器驱动形式，由电气和液 力偶合器联合控制，但不同程度存在着上面提到 的某些问题，如果通过比较先进的技术手段，如变 频调速、C S T 驱动器等可以解决上面的问题，但造 价较高，生产管理难度大，通过参考国内外有关资 料经综合分析研究后认为利用液压马达作为沿 程多点驱动带式输送机的驱动装置可以解决上面 的问题，且投资不大，具有较好的技术经济性，希 望本文能对有关人士提供一种思路，对此问题作 进一步的研究工作。 2 沿程多点驱动带式输送机使用液压马达的可 能性 随着科学技术水平的不断提高，液压行业的 技术水平也得到了较快的发展，液压马达作为动 力执行机构，满足了作为带式输送机驱动装置的 性能要求，无论是从单机驱动功率、传动扭矩、转 速范围都能提供合适的选型条件，对有些技术性 能要求比较特殊的地方，也可采用国外的产品，它 即可以与滚筒轴直联，也可以通过减速器与滚筒 轴相联，并且液压马达和液压站可以制成集成的 形式，形成驱动装置单元，便于设计选型。现国内 液压马达最大扭矩已达1 2 5 l 【N m ，转速范围很宽， 其它液压件及电气控制的选择现在已是非常容易 解决的问题。关于单机液压回路可以设计成多种 形式，本文只给出一种，只要说明液压马达能够作 为沿程多点驱动带式输送机的驱动装置本文的目 的就达到了。因此，沿程多点驱动带式输送机单 机驱动采用液压马达是可行的。 下面就长距离上运或水平形式的输送机谈谈 这方面的看法。 首先做两种假设 1 各点驱动机 以下简称单机 性能参数均 相同； 2 输送机总的运行阻力等于各单机运行阻 力之和。 3 长距离上运或水平沿程多点液压马达驱动带 式输送机 简称整机 的基本原理及特点 3 ．1 基本原理 单机液压回路见图1 ，整机结构原理见图2 。 1 空载起动工况 起动方式各单机从前至后逐个起动。 各单机电磁换向阀7 、9 同时接通，使得阀5 接通，系统压力按远程压力阀6 的调定值工作，接 着各单机油泵1 从前至后逐个起动工作，液压马 达驱动单机使整机开始运行，至额定速度时各单 万方数据 巡 生筮生翅堪砭遮让 2 3 图1 单机液压回路原理图 1 一变量油泵；2 、5 一压力阀； 3 、卜单向阀；扣远程压力阀； 卜液压马达；7 、卜电磁换向阀 图2 整机结构原理图 1 一承载胶带机 整机 ； 卜驱动胶带机 单机 ； 3 一液压马达及液压站集成 机电磁换向阀9 关掉，系统压力按阀2 的调定值 工作，随后给料机开始给料，整机进入正常运行状 态。 关系表达式W j ≤n P b 0 ≤A w j P o ≤P 矗≤A P o 式中圹_ 单机个数； A 起动系数 A 1 ； P 0 一单机空载运行圆周力； W n 一整机空载运行圆周力； P 矗一单机空载起动圆周力 由各机压力阀 6 调得 。 2 满载起动工况 起动方式各单机从前至后逐个起动。 各单机电磁换向阀7 接通，使得阀5 接通，电 磁换向阀9 断电，系统压力按阀2 的调定值工作， 接着各单机油泵1 从前至后逐个起动工作，液压 马达驱动单机使整机开始运行，至额定速度时给 料机开始给料，整机进入正常运行状态。 关系表达式w ≤n P Q ≤A W P ≤P o ≤A P 式中卜单机满载运行圆周力； W 一整机满载运行圆周力； P o 单机空载起动圆周力 由各机压力阀 2 调得 。 3 空载停车工况 停车方式自然停车。 各单机油泵l 均同时停止工作，整机在运行 阻力的作用下逐渐减速停车，而后各单机电磁换 向阀7 、9 均断电。 4 满载停车工况 停车方式自然停车 给料机停止给料，待空载后按空载停车工况 操作。 5 空载制动工况 制动方式若空载停车工况下自动滑行时间 较长，各单机可以从后至前逐个制动停车。 各单机油泵1 均同时停止工作，而后各单机 电磁换向阀7 从后至前开始逐个断电，压力阀5 使整机制动停车。电磁换向阀7 断电个数由制动 减速度的大小要求而定。整机在外加制动力的作 用下制动停车，最后各单机电磁换向阀7 、9 全部 断电。 关系表达式W o ≤n R I l o ％≤A W o P 0 ≤P 刍≤蛾 式中1 1 0 一参与制动单机个数； W 0 一整机空载运行圆周力； ％一单机空载制动圆周力 由各机压力阀 5 调得 。 6 满载制动工况 制动方式若满载停车工况下自动滑行时间 较长，各单机可以从后至前逐个制动停车。 给料机停止工作，各单机油泵l 均同时停止 工作，而后各单机电磁换向阀7 从后至前开始逐 个断电，压力阀5 使整机制动停车。电磁换向阀 7 断电个数由制动减速度的大小要求而定，整机 在外加制动力的作用下制动停车，最后各单机电 磁换向阀7 、9 全部断电。 万方数据 2 垒堪芷遮让迎 生筮垒期 关系表达式w ≤I l P n z P z P ≤A W阀调节驱动力的大小，通过变量泵调节流量的大 P ≤P z ≤A P 小，达到调节各单机功率平衡的目的，操作简单， P Z P ％ 可随时进行。 式中n 一参与制动单机个数； P 7 一单机满载制动圆周力 由各机压力阀 5 调得，空载制动时的％未变 。 3 ．2 整机性能特点 本机除具有长距离沿程多点驱动带式输送机 的优点以外还有如下优点 1 起动及停车时具有软特性功能 由液压回路原理图1 知道，起、制动时可以根 据空、重载情况由加、减速度作为反馈控制信号， 来控制起、制动时单机参与个数及力矩的大小，这 样，可使该机在起、制动时具有软特性功能，改善 工况条件。 2 起动停车控制容易 按着前面空、满载起、制动工况的要求起、制 动时，如后起、制动的单机起、制动很迟，不会出现 故障或产生破坏作用，各单机液压回路中的压力 阀限定了各单机起、制动的最大圆周力，起到过载 保护作用。因而，各单机的起、制动的时间间隔就 不必要求非常严格，给整机的起、制动操作提供了 方便条件。 只要按着规定的先后顺序逐个起动或停车， 液压马达作为单机驱动装置就可以解决该机的 起、制动与顺序控制问题，且技术难度不高，解决 容易，适应性强。控制起、制动顺序及时间间隔的 长短，实际就是控制了起、制动时的加、减速度，即 解决了起、制动时的软特性问题，又解决了起、制 动时的控制顺序问题。 3 便于调节功率平衡 满载运行时的功率平衡可通过各单机的压力 4 故障过载时具有保护功能 某单机出现故障或整机出现超载时，由于各 单机的系统压力阀限定了满载运行的圆周力，起 到过载保护作用，出现故障或超载时各单机系统 压力阀超压卸荷，整机停车。 5 集中控制简单容易 由单机液压回路图1 知道，各项操作都是通 过电信号来实现的，配合各种电气监测元件进行 反馈控制，结合现代的计算机控制技术使该机的 集中控制更加简单容易。 6 停车状态时具有制动功能 由单机液压回路原理1 知道，液压马达进出 油口两端上的单向阀和压力阀，使液压马达呈锁 定状态，整机具有制动功能，但由于液压回路的渗 漏胶带机不会静止，因此，设计要求各单机设置机 械闸，对能形成下滑力的单机设置逆止器。 参考文献 l 苏国斌，多点直线摩擦驱动胶带输送机，起重运输机 械，1 9 8 0 ．3 2 张钺，法国长距离大运量胶带输送机的新发展，连续 输送技术，1 9 8 7 ．3 3 头部和中间驱动的带式输送机，起重运输机械，[ 苏] B ．K ．且万【卿，1 9 8 7 ．7 4 论长距离大运量干线带式输送机，起重运输机械， [ 苏] B ．K ．皿蚬t 卿，1 9 8 7 ．2 责任编辑严民杰 万方数据