摘要：带式输送机是现代物料连续输送的重要设备。目前，具有大功率、长距离、大运量、高带速特征的大型带式输送机已成为带式输送机发展的主流。但在实际应用中，大型带式输送机却出现了起动时不平稳、输送带张力过大和拉紧行程不够等问题。
关键词：大型；带式输送机；起动；制动
1大型带式输送机的驱动系统
对于平运或上运带式输送机而言， 其驱动系统一般由电动机、液力偶合器及减速机组成。 由于限矩型液力偶合器不能调速，不能控制起动时间，为不可控软起动，所以一般在中小型带式输送机上使用较多。 而调速型液力偶合器由于起动时间可以调节，为可控软起动，所以在大型带式输送机的驱动系统中使用普遍。大型带式输送机的驱动系统经常采用双驱动、 三驱动甚至四驱动。 就双驱动而言，又有两种形式。 一是单滚筒双边驱动系统，另一形式则是双滚筒驱动，每一滚筒为单边驱动系统。 三驱动、四驱动则一般采用双滚筒驱动，三驱动为单滚筒双边驱动与单滚筒单边驱动组合，而四驱动则为双滚筒双边驱动组合。对于多驱动系统而言， 主要解决各调速型液力偶合器的控制问题。 为减小起动电流对电网的冲击，大型带式输送机的多驱动系统的电动机一般采取顺序起动的办法。 待所有电动机起动完毕后，电气控制系统对各调速型液力偶合器实施同步起动控制。 对导管调节型液力偶合器， 主要就是通过同时控制各电动执行器实现导管的拉伸，即导管的位置从 0%→100% 。 正常运行时， 要求各驱动电动机的电流差值应在预设的允许值内， 否则应通过控制某偶合器导管位置调节其输出功率，维持各电动机电流的基本平衡。 停车时则要求各液力偶合器的导管位置同时从 100%→0% 。
2大型带式输送机的制动系统
对于以下运输送为主的带式输送机而言， 其驱动（制动）系统一般由电动机、减速机、制动器组成。 除极小型下运带可采用机械闸停车制动以外， 一般下运带都需配装其他制动器，机械闸只能起到辅助作用。迄今为止， 在下运带式输送机上已应用多种制动方式，如电力动力制动系统、液压调压制动系统、液力制动系统、机械盘式制动系统、液压调速制动系统。 其中 YZQ 型液压调速制动系统为北京起重运输机械设计研究院专为下运带研制的专利制动技术， 由于它具有带载匀加速软起动、匀减速软制动、超载限速、停电应急制动等四大突出优点， 特别适用于工况复杂的下运带式输送机，因而在水泥厂、水电站及煤矿等下运带上获得越来越广泛的应用。YZQ 型液压调速制动系统采用变量泵及液压回路节流原理调速及制动，为非摩擦制动技术，因而具有极好的防爆性能，用于煤矿井下具有突出优势。 此外，其他制动系统除能实现停车制动功能外， 其他功能则难以全面。 电力动力制动系统难以解决停电制动问题。 液力制动器不能实现零速制动。 液压调压制动系统为恒力矩制动器，制动减速度不可调。 机械盘式制动器也无法实现匀加速起动与匀减速制动， 也难于解决超载高速下运的问题。 通过设计院、主机厂、煤矿、水泥厂及水电站的长期选用证明， YZQ 型液压调速制动系统功能全面、使用可靠、操作简单、维护简便、寿命极长，有的水泥厂使用十几年仍完好无损。 所以， YZQ 型液压调速制动系统是各类以下运输送为主的带式输送机十分理想的制动系统。
3可用于带式输送机的可控驱动装置
3.1直流电动机
直流电动机用作带式输送机的驱动，有2种方式：①低速直流电动机直接与驱动滚筒联接；②用高速直流电动机经齿轮减速器与驱动滚筒联接。直流电动机需要配备相应容量的直流电源设备，它有较好的调速性能，但造价较高。此外，因它有电刷和整流子，运行中的维护量较大。
3.2变频驱动
变频器可提供可控的启停功能，可以通过参数设置，合理的选择线性斜坡与“S”形加减速曲线，并且加减速时间连续可调，从而为现场提供合理优化的启停曲线。变频器采用DTC（直接转矩控制）技术，给定频率分辨率为0.1Hz，为两象限运行变频器，可提供优越的重载平滑启动功能。可以实现0～50Hz输出连续可调或定速带载运行，满足带式输送机的验带要求，可提供正常停机、外部急停、键盘急停等信号接口，易于实现自动化控制。变频器加减速时间连续可调，可调范围广，目前生产的变频器为0～1800s可调。变频器具有正、反转控制功能。变频器可以在85％～115％Ue供电电压范围内，输出额定负载。变频器具有人性化的控制操作液晶显示界面，可全面显示带式输送机驱动系统各种运行参数及设备状态；可以方便记录变频器的运行特性，液晶屏可以实时准确的显示外部先导控制信号、以及各监控信号的状态、通过系统查询按钮，可以实时查询带式输送机系统各变频器的输出转矩、输出电流、输出频率等参数，而且液晶显示界面具备故障记录与查询功能，可以存储发生过的10000条故障，方便技术人员分析并处理。配合矩阵键盘可方便地进行系统调试以及各种必须的就地控制操作（启停、急停）和参数设置（调速）等。变频器可提供标准MODBUS-RTU标准现场总线接口，满足矿井自动化系统的通讯要求。变频器具有过电压、欠电压、缺相、过载、接地、短路、漏电闭锁、瞬时断电、功率器件超温等保护功能，可保证变频驱动单元的可靠运行。变频驱动最大可以提供1.5倍额定转矩，可以保证负载变化为－120%～＋120%时，满足胶带机正常运行。变频驱动可提供电机过载的反时限保护功能，根据电流变化率进行保护，电流上升越快，保护时间越短。电流在稳定超出额定电流的1.5倍运行1min，即即保护停机。电流超出额定电流1.2倍运行30min保护。变频驱动提供瞬时断电保护功能，在额定负载下，出现输入电源中断的情况，变频驱动不会损坏，且不会自启动。变频驱动具有电动机轴承、绕组温度，减速器轴温及油温、油压等模拟信号的接口以及提供相应的保护功能。变频驱动系统配置灵活，在主机出现故障的时候，可以屏蔽掉主机，把任意一台从机设置成主机，保证系统的无故障运行。变频器具有本机键盘近控、先导信号远程控制等启动控制信号接口，可以通过现场总线的方式实现多台设备之间的联机控制、功率平衡，从机根据主机输出转矩自动调节本机的输出，响应速度快，控制精度高，不平 衡度≤1%。
图1 变频驱动系统加速过程中电机的速度曲线
4结论
大型带式输送机是生产中的关键设备。它对生产任务、投资和电耗都有很大的影响。因此，安全、可靠、经济的运行是设计的关键。由于其长度长、体积大、速度快，在设计中需要考虑许多问题，其中以起动和制动问题为核心。在这个核心中，动力分析和驱动装置是最重要的。在传动装置的选择中，必须考虑许多因素，其中可靠性至关重要，因为在关键位置设备故障造成的生产损失是巨大的。
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论文作者:王宪昌1,杨红冠2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
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