淮南矿业集团顾北煤矿 安徽 淮南 232151
煤矿用带式输送机正朝着大功率、长距离、大运量、高速度方向发展，是当前煤矿安全生产中的重要输送机械设备。对于矿井主运带式输送机的设计及生产、操作管理来说，如何选择软启动方式直接影响矿井主运带式输送机的运行效率、使用寿命及投资水平。因此，必须要高度重视这方面的工作。
1、矿井主运带式输送机启动特点
对于矿井主运带式输送机来说，传统的电动机直接启动方式已无法满足其操作使用要求。因此，一般情况下对驱动功率大于250kW，尤其是多电机驱动的带式输送机，从设计开始就必须考虑选用合适的软启动方式。矿井主运带式输送机启动主要存在以下几方面问题：
(1)起动时打滑。矿井主运带式输送机工作功率较大、启动时间较短。很容易遇到打滑现象，如果不能有效解决这个问题，很容易对胶带等造成过度损耗，或因摩擦造成带面冒烟、直至失火等情况。
(2)启动时冲击大。胶带是个弹性体，启动时有弹性变形，会使胶带产生动张力。启动时间越短．启动加速度就越大，输送带变形及动张力就越大，会造成胶带张力增加，甚至导致断带情况发生。还会对输送机械设备造成很大的冲击，发生重大安全生产事故。
(3)电动机功率增加。矿井主运带式输送机起动时间较短、起动力矩大、容易过载。多台电机驱动时，还会出现电机出力不均问题，这就增大了电机功率配置。另外，矿井主运带式输送机在启动时会产生较大的电流，对电网运行安全造成不利影响。
综上所述，矿井主运带式输送机的启动是一项专业性的技术工作，采用直接启动方式已不能满足其安全、经济、稳定的运行要求。必须采取科学合理的启动方式来保证输送机械设备和电网安全，最大程度提高工业生产效率和经济性。本文根据液粘软启动装置在矿井主运系统的实际应用，介绍其主要工作原理及应用效果。
2、应用情况
矿井南翼主运皮带机，安装长度1300m，型号：DTL140/280/4×800、带宽1400mm、带速：4.0m/s、运量：2800t/h，提升高度95m，液粘软启动装置型号YNRQD-800。液粘软启动装置主要由液压系统和连接胶管组成。现场安装示意图见图1：
图1
液粘软起动器的输入、输出轴分别通过蛇形弹簧联轴器与电机及减速器的高速轴相联；液压站放置在软起动器附近，中间用胶管连接油路。
3、液粘软启动装置的主要工作原理
液体粘性软起动装置是利用液体的粘性即油膜剪切力来传递扭矩的，适用于煤矿井下带式输送机的启动、调速、停车等工况。
（1）主要工作原理
在应用软起动装置的场合，我们希望使负载起动时的加速度保持恒定且可控，对于恒扭矩载荷就是要求软起动装置的输出扭矩稳定连续可调。将软起动装置用于调速，就是要使软起动装置的输出轴转速在一定范围内稳定连续可调，并且可以稳定达到主机所要求的速度。根据牛顿内摩擦定律：在两块平行放置的平板之间，充满粘性的牛顿流体，油膜的厚度为δ，当两板之间有相对运动V时，油膜将产生剪切力F，其大小与板的面积A和速度梯度V/δ成正比，即：F∝AV/δ。液粘调速软起动器有多对主、从动摩擦片，形成多级摩擦副，对应上面定律的面积Ａ固定。工作时，改变主、从动摩擦片间的油膜厚度，就能够控制输出扭矩和主、从动摩擦片间的相对速度，从而使从动摩擦片一端的输出转速可调，实现对被拖动设备的软起动和软制动。
（2）液压系统
液粘软起动器的液压系统由两部分组成：润滑油系统和控制压力油系统，使用同一油箱，液压原理图如下图：
图2
1.吸油滤油器 2.双联泵 3.溢流阀 4. 电接点压力表 5.软起动器 6.电机 7.精滤 8.电接点压力表 10.比例阀 11.电磁阀
（3）润滑油系统
润滑油系统的作用是向主、从动摩擦片间充分供油形成工作油膜，并将所产生的热量带走，通过油箱将热量散发掉，以保证软起动器正常工作。
润滑油系统包括油箱、吸油滤油器、电动机、双联叶片泵、电接点压力表等。油箱中的油经吸油滤油器、双联叶片泵后进入软起动器主动轴上的油孔，经主、从动摩擦片的间隙、从动连接圈上的回油孔而返回油箱。电接点压力表的作用是确保润滑油系统工作安全，一旦润滑油压低于设定值，将自动报警。
（4）控制压力油系统
控制压力油系统的作用是根据被拖动设备的实际运行情况，供给活塞不同的工作油压，以调整主、从动摩擦片间的间隙大小，从而控制软起动器的输出扭矩，保持被拖动设备的起动加速度恒定，或者是使被拖动设备的运行速度根据实际需要变化可调。
控制压力油系统的组成部分见图2。在正常起动情况下（自动），电磁阀失电。此时，控制油压力的高低是通过比例阀来调定的。比例阀是调节控制压力油压力的执行元件，它在微机的控制下，根据适时从安装在从动轴上的速度传感器发出的速度信号，经过PID逻辑运算，计算出比例阀下一步的动作增加值，从而实现输送机软起动的全闭环自动控制。
为调试工作方便，系统还设手动方式。此时，电磁阀失电，通过旋转比例阀的“升压”和“降压”旋钮来调节控制油的油压，在一定的起动时间内逐渐升高，使主、从动摩擦片的间隙逐渐减小，从而实现输出扭矩或者转速的变化。
被拖动设备停机时，也可以通过调节比例阀使控制油压逐渐而不是突然降低，从而实现被拖动设备的平稳制动。
4、应用效果
矿井南翼主运皮带机运用液粘软启动装置以来，有效的杜绝了起动冲击，延长了输送机减速器、传动滚筒、托辊、机架等主要部件的使用寿命，减少了维护费用，实现电机空载起动，缩短电机起动电流对电网冲击的时间。
论文作者:陶荣颖
论文发表刊物:《防护工程》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/28
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