液力偶合器在带式输送机中的应用论文

1液力偶合器在带式输送机中的应用姓名：王子和班级：机械1505学号：S20150189学院：机械工程摘要：带式输送机一直是人类改造自然的主要工具。它广泛的应用于机械、煤炭、运输等行业。但是随着经济的发展，社会对于能源的需求大大增加，这样就势必对带式输送机提出了更高的要求。为了适应高产高效集约化生产需要，带式输送机输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率、高可靠性是今后发展的必然趋势，也是高产高效运输技术的发展方向。液力偶合器应用在带式输送机中可以有效的输送机的运送效率和平稳性，从而达到提高运送效率的目的。关键字：带式输送机高产高效集约化液力偶合器应用提高运送效率TheapplicationofthehydrauliccouplerinabeltconveyorAbstract：beltconveyorhasbeenthemaintoolofhumantransformnature.Itiswidelyusedinmachinery,coal,transportationandotherindustries.Butwiththedevelopmentofeconomy,socialdemandforenergyhasgreatlyincreased,sothatitwillinevitablyputforwardhigherrequirementsforbeltconveyor.Inordertomeettheneedsofhighyieldandhighlyintensiveproduction,beltconveyortoincreasetransmissioncapacity.Longdistance,highspeed,largecapacity,highpower,highreliabilityistheinevitabletrendoffuturedevelopment,alsoisthedevelopmentdirectionofhighyieldandefficienttransportationtechnology.Hydrauliccouplerusedinbeltconveyorcanbeeffectiveintheconveyortransportefficiencyandstability,soastoachievetheaimofimprovingtheefficiencyoftransporting.Keywords:beltconveyorHighproductionandefficiencyareintensiveHydrauliccouplingapplicationImprovetheefficiencyofdelivery2第一章绪论1.1本课题研究的实际意义随着科学与技术的不断发展，人类改造自然的方式也发生了很大的变化。在自然矿藏资源的开采方面，带式输送机一直是人类改造自然的主要工具。它的产生与发展凝聚了人类文明的智慧结晶，当代社会发展的步伐要求人类必须要更加合理有效的利用有限的自然资源，一切社会活动不能只关注它的经济效益，在关注经济效益的同时必须把保护自然环境放在首要地位。所以我们必须充分应用我们现有的科学技术来改进和完善人类开采自然资源的技术与方法，从而达到更加合理有效的利用自然资源。最终达到人与自然和谐相处的目的。1.2国内带式输送机现状及发展前景近几年带式输送机技术发展很快，尤其是长距离、大运量、高带速等大型带式输送机已成为主要发展方向，其核心技术是开发应用了带式输送机动态分析与监控技术，提高了带式输送机的运行性能和可靠性。1.2.1国内带式输送机现状我国近几年在带式输送机技术上虽然有长足的发展和创新，但仍与国外带式输送机在一些方面有差距。1.核心技术上与国外存在差距（1）带式输送机动态分析与监测技术。长距离、大功率带式输送机的技术关键是动态设计与监测，它是制约大型带式输送机发展的核心技术。目前我国用刚性理论来分析研究带式输送机，设计中虽对输送带使用了很高的安全系统，但仍与实际情况相差很远。实际的输送带是粘弹性体，长距离带式输送机的动态响应是一个非常复杂的过程，而不能简单地用刚体力学来解释和计算。国外已开发带式输送机动态设计方法的应用软件，在大型输送机上对输送机的动张力进行动态分析与动态监测，大大延长使用寿命，确保了输送机可靠运行，并使输送机的设备成本尤其是输送带成本大为降低。（2）可控软起动技术与功率均衡技术。长距离大运量带式输送机由于功率大、距离长且多机驱动，必须采用软起动方式来降低输送机制动张力，特别是多电机驱动时。为减少对电网冲击，软起动时应有分时慢速起动，还要控制输送机起动加速度，解决承载带与驱动带的带速同步问题及输送带涌浪现象。由于制造误差及电机特性误差，各驱动点功率会出现不均衡，一旦某个电机功率过大将会引起烧电机事故，因此，各电机之间的功率平衡应加以控制，并提高平衡精度。3国内已大量应用调速型液力偶合器来实现输送机的软起动与功率平衡，解决了长距离带式输送机的起动与功率平衡及同步性问题。但其调节精度及可靠性与国外相比还有一定差距。2.技术性能上与国外存在差距我国带式输送机的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩带式输送机的关键元部件及其功能如自移机尾、高效储带与张紧装置等与国外有着很大差距。（1）装机功率我国工作面顺槽可伸缩带式输送机最大装机功率为4×250kW，国外产品可达4×970kW，国产带式输送机的装机功率约为国外产品的30%～40%，固定带式输送机的装机功率相差更大。（2）运输能力我国带式输送机最大运量为3000t/h，国外已达5500t/h。（3）最大输送带宽度我国带式输送机为1400mm，国外最大为1830mm。（4）带速由于受托辊转速限制，我国带式输送机带速为4m/s，国外为5m/s。（5）自移机尾随着高产高效工作面的不断出现，要求顺槽可伸缩带式输送机机尾随着工作面的快速推进而快速自移。国内自移机尾主要依赖进口。LONGWALL公司生产的自移机尾用于在国内带宽1.2m的输送机上，缺点是自移机尾输送带的跑偏量太小，纠偏能力弱，刚性差。德国生产的自移机尾在国内使用效果优于前者，水平、垂直2个方向均有调偏油缸，纠偏能力强。因此，前者还需完善，后者则需研制。（6）高效储带与张紧装置我国采用封闭式储带结构和绞车红紧为主，张紧小车易脱轨，输送带易跑偏，输送带伸缩时托辊小车需人工推移，检修麻烦。国外采用结构先进的开放式储带装置和高精度的大扭矩、大行程自动张紧设备，托辊小车能自动随输送带伸缩到位。输送带有易跑偏，但不会出现脱轨现象的特点。3.可靠性、寿命上与国外存在差距（1）输送带抗拉强度。国生产的织物整芯阻燃输送带最高为2500N/mm，国外为3150N/mm。钢丝绳芯阻燃输送带最高为4000N/mm，国外为7000N/mm。（2）托辊寿命。我国现有的托辊技术与国外比较，寿命短、速度低、阻力大，而美国使用的新型注油托辊，其运行阻力小，轴承采用稀油润滑，提高了托辊使用寿命，并可作为高速托辊应用于带式输送机上，使用面广，经济效益显著。（3）输送机减速器寿命。我国输送机减速器寿命2万h，国外减速器寿命7万h。44.控制系统上与国外存在差距（1）驱动方式。我国为调速型液力偶合器和硬齿面减速器，国外传动方式多样，如BOSS系统、CST可控传动系统等，控制精度较高。（2）监控装置。国外输送机已采用高档可编程序控制器PLC，开发了先进的程序软件与综合电源继电器控制技术以及数据采信、处理、存储、传输、故障诊断与查询等完整自动监控系统。我国输送机仅采用了中档可编程序控制器来控制输送机的启动、正常运行、停机等工作过程,无自动监测装置，没有故障诊断与查询功能等。（3）输送机保护装置。国外带式输送机除安装防止输送带跑偏、打滑、撕裂、过满堵塞、自动洒水降尘等保护装置外，近年又开发了很多新型监测装置：传动滚筒、变向滚筒及托辊组的温度监测系统；烟雾报警及自动消防灭火装置；纤维织输送带纵撕裂及接头监测系统；防爆电子输送带秤自动计量系统。这些新型保护系统我国基本处于空白。而我国现有的打滑、堆煤、满仓保护，防跑偏、超温洒水，烟雾报警装置的可靠性、灵敏性、寿命都较低。1.2.2带式输送机发展趋势为了适应高产高效集约化生产需要，带式输送机输送能力要加大。长距离、高带速、大运量、大功率、高可靠性是今后发展的必然趋势，也是高产高效运输技术的发展方向。1.设备大型化以提高运输能力我国在今后的10年内输送量要提高到3000～4000t/h；带速提高至4～6m/s；输送长度对于可伸缩带式输送机要达到3000m，对于钢绳芯强力带式输送机需加长至5000m以上；单机驱动功率要达到1000～1500kW。煤矿现场急需主参数更大、技术更先进、性能更可靠的长距离、大运量、大功率顺槽可伸缩带式输送机。2.提高元部件性能和可靠性设备开机率的高低主要取决于元部件性能和可靠性。除了进一步完善和提高现有元部件性能和可靠性，还要不断地开发研究新的技术和元件，使带式输送机的性能得到进一步的提高。3.扩大功能，一机多用化拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用，使其发挥最大经济效益。开发特殊型带式输送机，如弯曲带式输送机、大倾角或垂直提升输送机等。5第二章带式输送机2.1带式输送机简介带式输送机是连续运输机的一种，连续运输机是固定式或移动式起重运输机中主要类型之一，其运输特点是形成装载点到装载点之间连续物料流，靠连续物料流的整体运动来完成物流从装载点到卸载点的输送。在工业、农业、交通等各企业中,连续运输机是生产过程中组成有节奏的流水作业运输线不可缺少的组成部分1。液力偶合器是电机轴与皮带驱动滚筒（或调速机构）柔性连接器件，靠着液体的传动使动力机和工作机柔性地联接在一起。可以避免钢性连接时对电机及调速机构造成损伤。2.2带式输送机类型及工作原理我国生产制造的带式输送机的品种、类型非常多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，带式输送机的技术水平得到了很大的提高。2.2.1带式输送机分类及特点带式输送机分类方法有多种，按运输物料的输送带结构可分成两类，一类是普通型带式输送机，这类带式输送机在输送带运输物料的过程中，上带呈槽形，下带呈平形，输送带有托辊托起，输送带外表几何形状均为平面；另外一类是特种结构的带式输送机，各有各的输送特点，其简介如下：各种带式输送机的特点（1）U形带式输送机。又称为槽形带式输送机，槽形带式输送机的明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角提高到使输送带呈U形，这样一来，输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25°。（2）管形带式输送机。U形带式输送带进一步成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现密闭输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。（3）气垫式带输送机。其输送带不是运行在托辊上的，而是在空气膜(气垫)上运行，省去了托辊，用不动的带有气孔的气室盘形槽和气室取代了运行的托辊，运动部件减少，总等效质量减少，阻力减小，效率提高，并且运行平稳，可提高6带速。但一般其运送物料的块度不超过300mm。增大物流断面的方法除了用托辊把输送带强压成槽形外，也可以改变输送带本身，把输送带的运载面做成垂直边的，并且带有横隔板。（4）压带式带输送机。是用一条辅助带对物料施加压力。这种输送机的主要优点是：输送物料的最大倾角可达90°，运行速度可达6m/s，输送能力不随倾角的变化而变化，可实现松散物料和有毒物料的密闭输送。其主要缺点是结构复杂、输送带的磨损增大和能耗较大。（5）钢绳牵引带式输送机。它是钢绳运输与带式运输相结合的产物，既具有钢绳的高强度、牵引灵活的特点，又具有带式运输的连续、柔性的优点。2.2.2带式输送机工作原理带式输送机又称胶带运输机，其主要部件是输送带，亦称为胶带，输送带兼作牵引机构和承载机构。带式输送机组成如下图2.1所示，它主要包括以下几个部分：