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滚筒输送机械驱动系统的 发展现状浅析

文章出处:人气:1发表时间:2020/8/6 12:51:27

驱动系统是滚筒输送机械重要的 部件之一。升降机滚筒输送机可采用积放滚筒实现物料的堆积输送。具有输送量大,速度快,运转轻快,能够实现多品种共线分流输送的特点。近年来人们对滚筒输送机械进行了大量的 研究工作,其中驱动方式是关键,而驱动方式选定的 目的 主要是为了降低输送带的 张力,改善传动性能,从而降低投资成本。
  控制驱动问题是制约大型滚筒输送机械发展的 关键问题之一。如果驱动系统能够很好的 实现滚筒输送机械动力学的 要求,那么就可以减小对滚筒输送机械的 冲击,较小的 带强可降低输送机的 造价,滚筒输送机械可以做的 更长。随着变频(frequency conversion)技术的 发展,中高压变频器技术的 成熟使得滚筒输送机械向超大型化、全程精确可控、甚至张力闭环控制方向发展成为可能。因此有必要对变频技术在滚筒输送机械的 应用进行研究。


  目前国内外广泛使用的 输送机驱动装置有:异步电动机带减速器直接驱动、异步电动机带限矩形液力偶合器和减速器驱动、异步电动机带调速型液力偶合器和减速器驱动、异步电动机带电气软起动器和减速器驱动、异步电动机带CST驱动、异步电动机带变频(frequency conversion)调速驱动;绕线电动机带减速器驱动;直流电动机带减速器驱动和直流电动机直联驱动。
  异步电动机带减速器直接驱动和异步电动机带限矩形液力偶合器滚筒输送机械系统,在输送机起动过程中电气冲击和弹性振动较大,一般用于系统要求较低的 小型输送机系统。六面钻滚筒输送机结构形式:按驱动方式可分为动力滚筒线和无动力滚筒线,按布置形式可分为水平输送滚筒线、倾斜输送滚筒 线和转弯滚筒线。电气软起动器和调速型液力偶合器由于受启动力矩和控制精确性的 限制一般仅适用于中小型滚筒输送机械系统。
  目前国内外用于大型输送机的 驱动单元大多数为CST和变频调速系统。CST(Controlled Start Transmission可控传动技术)是由美国Rockwell Automation/Dodge公司研制开发的 一种带有电-液反馈控制(control)及齿轮减速器,在低速轴端装有线性、湿性离合器(Clutch)的 新型机电一体化软起动系统。该装置通过(tōng guò)比例阀及控射系统实现软起动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的 传动装置。它是基于机械原理的 调速系统,主要由二级或三级齿轮减速机(Retarder)、湿式线性离合器、液压控制器及冷却(cooling)系统组成,主电动机可空载起动到全速。速度负反馈伺服控制系统驱动液压控制器调节离合器的 液体压力,通过油膜剪切力驱动负载,使输出力矩与液体压力成正比,从而按设定的 速度曲线驱动滚筒输送机械。该驱动系统具有较好的 线性度,因此输出速度及加速度基本不受负载波动的 影响。其优点是可实现可控起动和可控停车功能。其控制精度较高,在长距离、大运量、大功率的 滚筒输送机械系统中可采用多点驱动的 方式,降低输送带的 静张力,从而降低了输送带的 强度,减小了设备(shèbèi)投资。其缺点是低速能耗过大。造成设备发热,不适宜低速运行;系统靠液压控制,调整的 精度和速度较低。
  在目前现行的 滚筒输送机械的 驱动装置中,液力耦合器具有过载保护作用,能改善电动机的 启动工况,减少工作机构的 冲击和振动现象,减轻系统的 动载荷,并使多电机传动的 负荷分配趋于均衡,实现滚筒输送机械的 软启动与功率平衡,解决了同步性问题。滚筒输送机够输送单件重量很大的物料,或承受较大的冲击载荷,滚筒线之间易于衔接过滤,可用多条滚筒线及其它输送机或专机组成复杂的物流输送系统,完成多方面的工艺需要。并且价格低廉,性价比高,国内重型滚筒输送机械比较多地应用这种控制(control)驱动方式,但它有一定的 局限性;直流电机驱动装置调速范围广,易于控制、可靠性高,调速时能耗较少,调节平滑,过载、启动、制动力矩大,但造价很高,所以采用的 较少;变频调速是通过改变定子(组成:定子铁芯、定子绕组和机座)的 供电频率以改变电机的 转速来实现的 ,精度高,调整范围广,但要相应解决电气带来的 一系列问题。电路系统比较复杂,且维修困难,造价较高,采用也不普遍。CST可控软启动传动装置是一种典型的 机电一体化高技术产品,因为CST的 力矩控制器装在低速轴上,离合片之间的 液流是层流,呈线性特性,因而控制精确。但是由于CST系统复杂,价格昂贵,使用维护要求高等原因,国内使用尚不普遍。所以,在将来的 输送机的 发展中,应该寻找更好的 驱动方式,使其更适应滚筒输送机械的 运行,以便得到佳的 效益。

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