S7200控制的皮帶保護系統(tǒng)

1、中 國 礦 業(yè) 大 學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計姓 名： 高 揚 學(xué) 號： 21056444 學(xué) 院： 信電學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程與自動化 設(shè)計題目： 基于s7-200的皮帶控制系統(tǒng)設(shè)計 專 題： 指導(dǎo)教師： 王崇林 職 稱： 教授 李國欣 職 稱： 講師 2009年 6月 徐州中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書學(xué)院信電學(xué)院 專業(yè)年級電氣051班學(xué)生姓名高 揚 任務(wù)下達日期：2009年 3月 6日畢業(yè)設(shè)計日期： 2009年 3月6日 至 2009年6月5日畢業(yè)設(shè)計題目：基于s7-200的皮帶控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容和要求：對膠帶運輸系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r簡單介紹并對膠帶運輸控制系統(tǒng)概述。熟悉煤礦輸煤系統(tǒng)的工作流程和生

2、產(chǎn)工藝，設(shè)計皮帶運輸機控制系統(tǒng)。1. 正確選擇傳感器，并熟悉其工作原理；2. 掌握西門子plc的工作原理和編程方法；3. 根據(jù)皮帶運行工藝的要求，進行皮帶保護功能的設(shè)計， plc硬件的選型及程序的編程設(shè)計；4. 分析控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因，提出對應(yīng)抗干擾；5. 完成與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的英文翻譯（近三年的文獻），不少于3000漢字。院長簽字： 指導(dǎo)教師簽字：中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評語（基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 指導(dǎo)教師簽字：

3、 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力；工作量的大??；取得的主要成果及創(chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績：學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日摘 要煤礦的運輸系統(tǒng)對保證礦井正常生產(chǎn)起著非常重要的作用，大中型煤礦的井下煤炭運輸大都采用

4、以膠帶輸送機為主的運輸方式。以往的輸送機控制大多采用就地控制，并且控制裝置一般由繼電器等組成，當(dāng)輸送機的數(shù)量增加時，會造成設(shè)備復(fù)雜、操作及維護困難的局面，并且在膠帶輸送機的連續(xù)運行中，經(jīng)常會出現(xiàn)打滑、斷帶、超溫、堆煤等現(xiàn)象。因此，對皮帶的自動保護控制就具有重要的意義。本設(shè)計首先介紹了皮帶運輸系統(tǒng)的現(xiàn)狀、特點和發(fā)展并介紹了帶式輸送機的結(jié)構(gòu)以及控制原理，分析了皮帶起動過程；其次對皮帶機集控系統(tǒng)進行了介紹，并介紹了皮帶集控系統(tǒng)的控制和保護功能，根據(jù)控制和保護功能正確選擇傳感器；然后對皮帶運輸控制系統(tǒng)進行硬件設(shè)計，介紹了plc的基本原理與特點，根據(jù)其輸入、輸出點數(shù)和存儲容量選擇了合適的cpu以及數(shù)字量

5、和模擬量擴展模塊，設(shè)計了控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)以及上位機和下位機監(jiān)控系統(tǒng)，對其進行軟件設(shè)計并畫出功能流程圖；最后分析了控制系統(tǒng)主要的干擾源和防干擾的措施。關(guān)鍵字：輸送機； s7-200； 控制；保護； abstractcoal transportation system to ensure the normal production of mine plays a very important role in the underground coal mine, large and medium-sized transport mostly used in belt conveyor is pri

6、marily modes of transport. previous conveyor adopted control, and to control the local control device generally by relays etc, when the number of conveyor increases, can cause the equipment operation and maintenance, complex and difficult situation in the continuous operation of belt conveyor, often

7、 appear skid, break and overtemperature of coal, such phenomena. therefore, to control the automatic protection belt has important significance.this design is firstly introduces the status quo and belt transport system, and introduces the characteristics and development of belt conveyer structure an

8、d control principle, analyzes the starting process belts, next to strap machine control system are introduced, and introduces the integrated system of belt, control and protection function according to the control and protection function to choose the right sensor, then on belt transport control sys

9、tem, and introduces the hardware design of the basic principle and characteristics of plc, according to the input and output points and choose appropriate storage capacity of the cpu and digital and analog extension module, the design of the control system of the overall structure and the pc and the

10、 monitoring system, the software design and the functions of draw flowcharts, at last, analyzed the main source of the control system and the interference of the measures。keywords： conveyor； s7-200； control；protect；目 錄1 緒論11.1概述11.2皮帶運輸系統(tǒng)現(xiàn)狀11.2.1礦井膠帶運輸系統(tǒng)的特點21.3 膠帶運輸系統(tǒng)的發(fā)展22 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)原理及啟、制動52.1皮帶運輸機及其

11、基本組成52.1.1輸送帶62.1.2驅(qū)動裝置62.1.3托輥82.1.4拉緊裝置82.1.5制動裝置82.1.6清掃器92.1.7受料和卸料裝置92.1.8機架92.1.9安全裝置92.2皮帶啟動102.2.1帶式輸送機起動過程的分析102.2.2皮帶機起動曲線112.2.3軟啟動132.3皮帶制動193 皮帶運輸監(jiān)控系統(tǒng)243.1皮帶機控制系統(tǒng)綜述243.2對皮帶自動控制的基本要求243.3 皮帶控制系統(tǒng)控制功能253.4皮帶控制系統(tǒng)保護功能273.5受控設(shè)備及輔助設(shè)備353.5.1主受控設(shè)備353.5.2輔助設(shè)備364 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計374.1項目背景374.2plc基礎(chǔ)知識384.2

12、.1 plc的主要特點及功能384.2.2 plc的基本工作原理404.2.3 plc的系統(tǒng)組成434.3 s7-200硬件系統(tǒng)484.4控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)505 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計565.1部分程序控制565.2部分功能流程圖606 控制系統(tǒng)的抗干擾措施646.1主要干擾源646.2 防干擾的措施65翻譯部分英文原文69中文翻譯79致 謝861 緒論1.1概述皮帶運輸機又稱帶式輸送機，是一種連續(xù)運輸機械，也是一種通用機械。它是由承載的輸送帶兼做牽引機構(gòu)的連續(xù)運輸設(shè)備，它既可以輸送礦石、煤炭等散裝物料又可以運送包裝好的成件物品，所以被廣泛應(yīng)用在礦山、港口、電廠、冶金企業(yè)、水泥、糧食以及輕工業(yè)的

13、生產(chǎn)線。由于它具有運輸能力大，運輸阻力小，耗電量低，運行平穩(wěn)，在運輸途中對運輸物料損傷小等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門。皮帶運輸機可用于水平或傾斜運輸，傾斜的角度依據(jù)物料的性質(zhì)的不同和輸送帶表面形狀不同而異。表1.1所列為各種物料所允許的最大傾斜角。 表1.1 帶式輸送機的最大傾斜角物料名稱最大傾角（度）物料名稱最大傾角（度）塊煤原煤濕精礦干精礦18202018篩分后石灰石1812181816201840-80mm巖石0-25mm焦炭0-1.1811in焦炭0-350mm焦炭0-120mm礦石0-60mm礦石注釋：表中給出的最大傾斜角是物料向上運輸時的傾角，向下運輸時最大傾角要減小帶式

14、輸送機可應(yīng)用于裝船機、卸船機、堆取料機等連續(xù)運輸移動機械上。在大型港口、礦山或大型冶金企業(yè)，皮帶運輸機得到最廣泛的應(yīng)用。其單根皮帶長度可以是幾十米甚至幾千米，運輸線的總長度可達十幾千米。皮帶運輸機的輸送能力可以為幾百千克/小時到幾萬千克/小時，皮帶運輸機是散料連續(xù)運輸機械，是應(yīng)用于短距離連續(xù)運輸?shù)牡闹匾獧C械設(shè)備。因此對皮帶運輸過程進行監(jiān)控顯得尤為重要。1.2皮帶運輸系統(tǒng)現(xiàn)狀我國是世界產(chǎn)煤大國。過去煤礦主運輸系統(tǒng)多以軌道運輸為主。近10年來，有由于膠帶運輸機運輸量大、連續(xù)運輸性能好，便于生產(chǎn)集中管理，以及煤礦生產(chǎn)增產(chǎn)提效的需要，越來越多的大中型礦井想需采用了膠帶運輸機作為生產(chǎn)主運輸系統(tǒng)。為保證膠

15、帶運輸系統(tǒng)的安全運轉(zhuǎn)，減少故障，提高運輸效率，提高管理水平，對其實施幾種監(jiān)控是必不可少的。因此針對礦井膠帶運輸系統(tǒng)的特點選擇合適的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是這次探討的問題。1.2.1礦井膠帶運輸系統(tǒng)的特點原煤膠帶運輸系統(tǒng)是一個布局分散、空間分布多分支的運輸機群。膠帶運輸機趨向大功率，長距離，單機監(jiān)測信息量越來越多，軟啟動，多點驅(qū)動，功率平衡等控制要求越來越復(fù)雜。膠帶機除驅(qū)動部信息較集中外，在數(shù)公里范圍內(nèi)有許多分散的信息。它的系統(tǒng)既是分散結(jié)構(gòu)，其信息又有相對集中點如：膠帶運輸機驅(qū)動部，轉(zhuǎn)載點，煤倉等處。連續(xù)運輸系統(tǒng)要求系統(tǒng)具有極高的可靠性。根據(jù)我國煤礦生產(chǎn)管理體系，要求運輸系統(tǒng)的信息采集、顯示、處理，必須兼

16、指揮調(diào)度級。而控制又需要現(xiàn)場單機控制、局部環(huán)節(jié)集控、全系統(tǒng)集控。1.3 膠帶運輸系統(tǒng)的發(fā)展最初的膠帶運輸系統(tǒng)自動化采用基地式儀表，實現(xiàn)簡單的就地控制，這種方法雖然取代了人員手工操作，但其控制功能十分有限。隨著控制理論和控制技術(shù)的發(fā)展，膠帶運輸系統(tǒng)的自動化水平不斷提高，由集中式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展為功能強大的分散型、開放型分級分布控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。下面將闡述其發(fā)展過程。（1） 以plc為中心的集中式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1.1所示隨著plc的廣泛使用，出現(xiàn)了以plc可編程控制器為中心的膠帶控制系統(tǒng)，此類系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用與控制范圍小、控制對象相對集中的廠礦企業(yè)、車間等。像煤炭系統(tǒng)的選矸樓、洗煤廠、裝車站等場合

17、。 圖1.1以plc為中心的集中式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)其優(yōu)點是：首先控制高度集控，便于細(xì)細(xì)分析和綜合，容易實現(xiàn)整個系統(tǒng)的最優(yōu)控制；其次由于控制對象相對集中，對控制系統(tǒng)的投資相對經(jīng)濟；最后對于控制回路的增刪，控制方案的變化可由軟件來改變，提供了應(yīng)用的靈活性。其缺點是：首先單臺plc控制著幾十個甚至幾百個回路，危險也集中了，一旦plc發(fā)生故障，將導(dǎo)致生產(chǎn)過程的全面癱瘓。其次plcio口是通過實現(xiàn)傳輸或遠(yuǎn)程io站加調(diào)制解調(diào)器來解決，要控制長距離膠帶運輸系統(tǒng)，勢必增加投資，相反很不經(jīng)濟。最后，與煤礦井下膠帶運輸系統(tǒng)的管理模式不相適應(yīng)。（2） 以系統(tǒng)中心站為核心的集中式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)隨著pc機的發(fā)展，原有控制系統(tǒng)

18、進一步發(fā)展與延伸。國內(nèi)外已經(jīng)研制并投入使用了一批代表此類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的監(jiān)控系統(tǒng)，我國的kj1和kj4系統(tǒng)，均采用了“地面中心站-分站-傳感器和執(zhí)行器”這種結(jié)構(gòu)形式，其中分站主要承擔(dān)信息采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)傳輸以及簡單的控制任務(wù)。分站比較簡單，但沒有獨立工作能力，而監(jiān)控系統(tǒng)大量任務(wù)由中心站主計算機集中處理。在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中分站實質(zhì)上是系統(tǒng)中心站io的延伸與擴展，并沒有實質(zhì)意義上的分級分布控制的概念。這些系統(tǒng)可近似用圖1.2所示。這種結(jié)構(gòu)的主要問題是：一旦中心站計算機或傳輸信道出現(xiàn)故障，可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)癱瘓。其次，系統(tǒng)的吞吐量與響應(yīng)時間較差。同時這種結(jié)構(gòu)比較經(jīng)濟，比較實用，而不是用與控制要求高的膠帶

19、運輸系統(tǒng)等監(jiān)控系統(tǒng) 。目前我國煤礦井下膠帶運輸系統(tǒng)的管理模式是運輸上集中，管理上分散，集中控制系統(tǒng)不能適應(yīng)管理上分散的需要。綜上所述，集中控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不能使用于礦井膠帶運輸系統(tǒng)的控制。圖1.2以系統(tǒng)中心站為核心的集中式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（3） 分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分布式控制系統(tǒng)，是隨著現(xiàn)代大型工業(yè)生產(chǎn)自動化的不斷興起和控制要求的日趨復(fù)雜應(yīng)運而生的綜合控制系統(tǒng)，它緊密依賴于最新發(fā)展的計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和過程控制技術(shù)。從世界來看，分布式控制系統(tǒng)是工業(yè)控制系統(tǒng)的一大趨勢。國外礦井監(jiān)控系統(tǒng)也在不斷改進和發(fā)展，其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了分級分布式。其分布結(jié)構(gòu)為：最優(yōu)監(jiān)控中心；監(jiān)控子系統(tǒng)作業(yè)的采區(qū)控制中心；單機系

20、統(tǒng)的獨立監(jiān)控。西門子公司推出的膠帶輸送機控制系統(tǒng)，也采用了分級分布結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)由井下中心控制站和局部控制器（安裝在每臺膠帶輸送機）組成，中心控制站通過接口，可與井上計算機相連。分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其是指就是利用計算機技術(shù)對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作和分散控制。它主要由幾種管理部分、分散控制檢測部分和通訊部分組成，是一個分級遞階結(jié)構(gòu)，這與工業(yè)生產(chǎn)過程的行政管理結(jié)構(gòu)相一致。其中系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型如圖1.3所示。圖1.3分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.4 畢業(yè)設(shè)計完成的主要內(nèi)容本設(shè)計完成的主要任務(wù)為：1）對膠帶運輸系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r簡單介紹并對膠帶運輸控制系統(tǒng)概述。熟悉煤礦輸煤系統(tǒng)的工作流程和生產(chǎn)工藝，設(shè)計皮帶運輸機控制系統(tǒng)

21、。2） 正確選擇傳感器，并熟悉其工作原理；3） 掌握西門子plc的工作原理和編程方法； 4）根據(jù)皮帶運行工藝的要求，進行皮帶保護功能的設(shè)計， plc硬件的選型及程序的編程設(shè)計；5） 分析控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾的原因，提出對應(yīng)抗干擾；6）完成與畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容有關(guān)的英文翻譯（近三年的文獻），不少于3000字。2 帶式輸送機的結(jié)構(gòu)及控制原理 帶式輸送機有多種類型，以適應(yīng)在不同條件下使用的需要，但其基本組成部分相同，只是具體結(jié)構(gòu)有所區(qū)別。其中用得最多的是通用型帶式輸送機，該系列帶式輸送機由許多標(biāo)準(zhǔn)部件組成的，各部件的規(guī)格也都是成系列，按不同的使用條件和工況進行選型設(shè)計，組合成整臺帶式輸送機。煤礦井下用的帶式輸

22、送機，還有要適合井下條件使用，便拆裝式，機身長度可伸縮的機型，這種機型也是由標(biāo)準(zhǔn)的系列部件組成的，只是某些結(jié)構(gòu)更適合煤礦井下巷道中使用。2.1皮帶運輸機及其基本組成皮帶運輸機基本組成部分是：輸送帶、機架、驅(qū)動裝置（包括傳動滾筒）、改向滾筒、承載托輥、回程托輥、張緊裝置、清掃器裝置零部件組成。帶式輸送機的工作原理如下：輸送帶經(jīng)機頭驅(qū)動滾筒和機尾改向滾筒形成一個封閉的環(huán)形帶，同時上、下輸送帶分別支撐在上、下托輥上，張緊裝置給輸送帶以正常運轉(zhuǎn)所需要的張力。當(dāng)驅(qū)動裝置帶動驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)時，借助驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦力使輸送帶及其上面的貨物一同運轉(zhuǎn)，輸送帶上的貨物被載運到機頭后，由于輸送帶的運向而實現(xiàn)

23、卸載。圖2.1 皮帶結(jié)構(gòu)圖皮帶運輸機的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。皮帶運輸機的驅(qū)動裝置由單個或多個驅(qū)動滾筒驅(qū)動，驅(qū)動電機也可以是單個電機或多個電機驅(qū)動。一般驅(qū)動裝置包括電動機、減速機、液力偶合器、制動器或逆止器等組成。偶合器的作用是改善皮帶運輸機的啟動性能。制動器和逆止器是為了防止當(dāng)皮帶運輸機停機時皮帶向下滑動。2.1.1輸送帶輸送帶在皮帶運輸機中既是牽引機構(gòu)又是承載機構(gòu)。它不僅應(yīng)有足夠的強度，還要有相應(yīng)的承載能力。為此，輸送帶是由承受拉力并具有一定寬度的柔性帶芯、上下覆蓋層及邊緣保護層構(gòu)成。輸送帶也是輸送機中最昂貴、耐久性最差的部件，在輸送機運轉(zhuǎn)過程中，輸送帶受到各種不同性質(zhì)和大小的載荷作用，處在極

24、復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下。輸送帶最典型的損壞形式有：工作面層和邊緣磨損；受大塊礦巖沖擊作用引起擊穿、撕裂和剝離；芯體通過短笛和托輥組受反復(fù)彎曲應(yīng)力引起疲勞；在環(huán)境介質(zhì)作用下，引起強度指標(biāo)降低和老化等等。計算表明，輸送帶的費用約占輸送機全部設(shè)備費用的一半。因此，根據(jù)輸送機的使用條件；選擇合適的輸送帶，并在運行中加強維護管理，延長其使用壽命，對提高輸送機工作效率，降低輸送機生產(chǎn)成本具有重要意義。輸送帶是由帶芯和覆蓋膠兩部分組成。帶芯是膠帶的骨架，它的作用是承受荷載傳遞牽引力以及承受在裝料點物料對膠帶的沖擊力。普通橡膠帶的帶芯是由多層掛膠帆布制成的，帶芯材質(zhì)也可以是棉質(zhì)、維尼綸、尼龍等纖維織物或混紡帆布，還

25、可以是化纖整體編織的一層厚布。覆蓋膠為帶芯的保護層，保護帶芯不受運輸物料曲直接沖擊、磨損和腐蝕，以延長輸送帶的使用壽命。覆蓋膠有上、下之分，上覆面是承載面：即與物料接觸的一面稱為上覆蓋膠或稱工作，其厚度為26mm；另一面為下覆蓋膠，是運轉(zhuǎn)面，即與軸承托輥接觸的一面，厚度為1.52mm。膠帶兩側(cè)的覆蓋膠稱為邊膠，應(yīng)采用高耐磨性的橡膠，因兩側(cè)極容易磨損破壞。鋼絲繩芯膠帶是一種高強度的輸送帶，其主要特點是使用鋼絲繩代替帆布層。這種膠帶所使用的鋼絲繩是由高強度的鋼絲順繞制成的，中間有軟鋼芯，鋼芯強度已達到60000ncm.輸送帶限于運輸?shù)臈l件，出廠時一般制成100米帶段，使用時，需要若干條帶段連接在一

26、起。輸送帶的連接方式有機械法、硫化法和冷粘法三種。2.1.2驅(qū)動裝置驅(qū)動裝置的作用是將電動機的動力傳送給輸送帶，并帶動它運行。一般由電動機、聯(lián)軸器、減速器及驅(qū)動滾筒組成。功率不大的帶式輸送機一般采用電動機直接啟動的方式；而對于長距離、大功率、高帶速的帶式輸送機，采用的驅(qū)動裝置需滿足下列要求：（1） 電動機無載啟動（2） 輸送帶的加減速度任意可調(diào)（3） 能滿足頻繁啟動的需要（4） 有過載保護（5） 多電機驅(qū)動時，各電機的負(fù)荷均衡皮帶輸送機采用可控方式使輸送帶啟動，這樣可減少輸送帶及各部件所受的動力負(fù)荷及啟動電流。（一） 驅(qū)動裝置組成一般的驅(qū)動裝置由電動機、聯(lián)軸器、減速器和傳動滾筒及控制裝置組成。

27、1、電動機 根據(jù)不同的使用條件和工作要求，帶式輸送機的驅(qū)動方式，可分單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動、單滾筒驅(qū)動、雙滾筒驅(qū)動和多滾筒驅(qū)動幾種。常用電動機有鼠籠式，繞線異步式電動機。在有防爆要求的場合，應(yīng)選用礦用隔爆型。用于采區(qū)巷道的帶式輸送機，如功率相同，可選用與工作面相同的電機，以便于維護和更換。2、聯(lián)軸器按傳動和結(jié)構(gòu)上的需要，分別采用液力耦合器、柱銷聯(lián)軸器、棒銷聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器和環(huán)形鎖緊器。環(huán)形鎖緊器在帶式輸送機中主要用于主動滾筒與軸的連接（代替鍵連接）和減速器輸出軸與主動滾筒軸的連接（代替十字滑塊聯(lián)軸器）。長距離大型帶式輸送機都采用液力耦合器，尤其是多滾筒驅(qū)動的長距離帶式輸送機更

28、應(yīng)采用液力耦合器，它能解決功率平衡問題。另外，液力耦合器還能降低運輸機啟動時的動負(fù)荷。3、減速器皮帶機輸送機用的減速器，有圓柱齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器。圓柱齒輪減速器的傳動效率高，但要求電機軸與輸送機機垂直，因而驅(qū)動裝置占地寬度大，井下使用時需要加寬硐，若把電機安在輸送帶下面，會給維護和更換帶來困難。所以，用于采區(qū)巷道的帶式輸送機應(yīng)盡量采用圓錐-圓柱齒輪減速器，使電機軸與輸送機平行。4、滾筒滾筒可分驅(qū)動滾筒和改向滾筒兩種。驅(qū)動滾筒的作用是通過筒面和帶面之間的摩擦驅(qū)動使輸送帶運動，同時改變輸送帶的運動方向。驅(qū)動滾筒是傳遞動力的主要部件。為了傳遞必要的牽引力，輸送帶與滾筒間必須具有足夠的摩

29、擦力。根據(jù)摩擦傳動的理論，在設(shè)計或選擇驅(qū)動裝置時，可采用增加輸送帶與驅(qū)動滾筒問的摩擦和圍包角的方法來保證獲得必要的牽引力。采用單滾筒驅(qū)動時；圍包角可達180240；當(dāng)采用雙滾筒驅(qū)動時，圍包角為360480左右。用雙滾筒傳動能大大提高輸送機的牽引力，所以常常被采用，尤其是當(dāng)運輸長度比較長時，一般采用雙滾筒驅(qū)動。只改變輸送帶運動方向而不傳遞動力稱為改向滾筒(如尾部滾筒、垂直拉緊滾筒等)。改向滾筒分別有180，90和45三種改向。改向滾筒的直徑與驅(qū)動滾筒直徑及輸送帶在改向滾筒上的圍包角有關(guān)。改向滾筒為鋼板焊接結(jié)構(gòu)，并采用滾動軸承。2.1.3托輥 托輥是帶式輸送機的輸送帶及貨載的支承裝置。它是承載輸送

30、帶使它的垂度不超過限定值以減少運行阻力，保證帶式輸送機平穩(wěn)運行的部件。托輥質(zhì)量的好壞取決帶式輸送機的使用效果，特別是輸送帶的使用壽命。而托輥的維修費用成為帶式輸送機運營費用的重要組成部分。托輥沿帶式輸送機全場分布，數(shù)量很多，其總重約占整機的30%-40%，價值約占整機的20%，所以，托輥質(zhì)量的好壞直接影響輸送機的運行，而且托輥的維修費用已成為帶式輸送機運營費的重要組成部分，這就要求托輥運行阻力小，結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)久耐用，回轉(zhuǎn)阻力系數(shù)小，密封可靠，灰塵、煤粉不能進入軸承，從而使輸送機運轉(zhuǎn)阻力小、節(jié)省能源、延長使用壽命。因此對托輥的結(jié)構(gòu)形式，材質(zhì)，潤滑及輥徑等的改進和提高都是國內(nèi)外重點研究的內(nèi)容。 托

31、輥分鋼托輥和塑料托輥兩種。鋼托輥多由無縫鋼管制成。托輥輥子直徑與輸送帶寬度有關(guān)。通用固定式輸送機標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中，帶寬b為800mm以下的輸送機，選用托輥直徑為89mm；帶寬10001400mm選用輥子直徑為108mm。托輥按用途又可分為承載托輥、緩沖托輥和調(diào)心托輥。承載托輥是承載裝運物料和支撐返回的輸送帶用，有槽型托輥和平行托輥兩種。調(diào)心托輥是將槽型或者是平行托輥安裝在可轉(zhuǎn)動的支架上構(gòu)成。當(dāng)輸送帶在運行中偏向一側(cè)時（稱為跑偏），調(diào)心托輥能使輸送帶返回中間位置。緩沖托輥是安裝在輸送機受料處的特殊承載托輥用于降低輸送帶所受的沖擊力，從而保護輸送帶。2.1.4拉緊裝置 各種具有撓性牽引構(gòu)件的輸送機中，必

32、須裝設(shè)有拉緊裝置。帶式輸送機的拉緊裝置的作用： (1)使輸送帶具有足夠的初張力，保證輸送帶與驅(qū)動滾筒之間所必須的摩擦力，并且使摩擦力有一定的貯備；(2)補償牽引構(gòu)件在工作過程中的伸長；(3)限制輸送帶在各支承托輥間的垂度，保證輸送機正常平穩(wěn)地運行。拉緊裝置的結(jié)構(gòu)形式有：螺旋式、車式和垂直式三種。2.1.5制動裝置帶式輸送機用于傾斜輸送物料時，為了防止因滿載停機發(fā)生倒轉(zhuǎn)或順滑造成事故，平均傾角大于4時，就應(yīng)增設(shè)逆止或制動裝置。逆止器是供向上運輸?shù)妮斔蜋C停車后限制輸送帶倒退用的；制動器是供向下運輸?shù)妮斔蜋C停車用，水平運輸若需要準(zhǔn)確停車或緊急制動也應(yīng)該設(shè)制動器。 帶式輸送機的逆止和制動裝置的種類較多

33、，視輸送機的具體使用條件采用不同形式的逆止或制動器。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計中有帶式逆止器、滾柱逆止器和液壓電磁閘瓦制動器3種。2.1.6清掃器輸送帶的工作表面繞過卸載滾筒時，不可能將上面的碎散物料完全卸干凈，特別是在輸送潮濕物料時更難卸凈，如不設(shè)法清除這些殘余物料，輸送帶經(jīng)過改向滾筒或托輥時，由于受到這些物料的擠壓而損壞。所以，清掃器對延長輸送帶的使用壽命具有很大的意義。2.1.7受料和卸料裝置正確地設(shè)置受料裝置，能夠減輕輸送帶在受料處的磨損，延長其使用壽命。受料方式一般采用溜槽給到輸送機上，為了減小對輸送帶的磨損，應(yīng)使溜槽的方向與物料運動方向和輸送帶運行方向相一致，溜槽的傾角不宜過大，最好使物料下落的水平

34、分速度與輸送帶的運行速度相等。對于煤炭，給料溜槽傾角一船采用40一50。為了避免大塊硬物料對輸送帶的沖擊損傷，給料溜槽后壁應(yīng)設(shè)有篩孔，讓細(xì)粒物料先落入作為保護層。物料的給入點應(yīng)避免設(shè)在滾筒或托輥的上面，減小大塊物料擊傷輸送帶的可能性。2.1.8機架機架用于支撐滾筒及承載滾筒輸送帶張力的裝置，它包括機頭架、中間架和機尾架等，各種類型的機架結(jié)構(gòu)不同。井下用便拆式帶式輸送機中，機頭架，機尾架做成結(jié)構(gòu)緊湊便于移置的構(gòu)件。中間架則是便于拆裝的結(jié)構(gòu)，有鋼絲繩機架，無螺栓連接的型鋼機架兩種。2.1.9安全裝置安全裝置是在輸送機工作中出現(xiàn)故障是能進行檢測和報警的設(shè)備，可使輸送機系統(tǒng)安全生產(chǎn)正常運行，預(yù)防機械部

35、分的損壞，保護操作人員的安全。此外，還便于集中控制和提高自動化水平，常見保護和檢測裝置如下：（1）跑偏開關(guān)跑偏開關(guān)用于檢測輸送帶的跑偏量和扭曲程度，可防止輸送帶跑偏引起邊緣損傷和物料灑落，實現(xiàn)自動報警和停機的一種保護裝置。輕度跑偏（達5%帶寬）時發(fā)出報警信號，重度跑偏（10%帶寬）時延時動作，報警停機。跑偏開關(guān)安裝在輸送機的頭部中間和尾部等監(jiān)測點。（2）拉繩開關(guān)拉繩開關(guān)是用于輸送機現(xiàn)場緊急事故停車的一種保護裝置，當(dāng)緊急事故發(fā)生時，在現(xiàn)場任意處拉動繩索，均可發(fā)出報警信號，然后自鎖停機。（3）打滑超速檢測裝置打滑檢測裝置用于檢測輸送帶與傳動滾筒和輸送帶之間的線速度之差，并能發(fā)出報警信號，實現(xiàn)輸送帶

36、自動拉緊和正常停機。超速檢測裝置用于輸送機下行運輸或下運情況。當(dāng)帶速超過115-125%時，報警停車。 （4）縱向撕裂保護 縱向撕裂保護裝置用于檢測輸送帶本身，當(dāng)輸送機入料存在銳器，使輸送帶從中間撕裂時，自動報警并緊急停車。2.2皮帶啟動帶式輸送機采用全壓直接啟動方式存在不少缺點。若電動機直接啟動，帶式輸送機啟動加速度過大，使輸送帶松邊拉緊裝置反應(yīng)速度滯后，輸送帶的垂度加大，造成功率傳遞不平衡，啟動不平穩(wěn)?？煽貑蛹夹g(shù)是改善啟動條件的主要手段?？煽貑蛹夹g(shù)是在一定的啟動時間內(nèi)，控制啟動加速度，確保帶式輸送機按所要求的加速度曲線平穩(wěn)啟動，達到額定的運行速度，同時使電動機的啟動電流和輸送帶的啟動張

37、力控制在允許范圍內(nèi)2.2.1帶式輸送機起動過程的分析帶式輸送機作為一個復(fù)雜的機電系統(tǒng)，負(fù)載中、帶速高，在啟動的過度過程中，輸送帶中將產(chǎn)長生很大的動張力，可能導(dǎo)致輸送帶的整體或局部滑動，引起輸送帶傳動面及驅(qū)動滾筒襯墊強烈磨損和發(fā)熱，使輸送帶與滾筒間粘著系數(shù)降低，甚至難于繼續(xù)起動和運行。輸送帶在動張力的作用下，還會使其安全系數(shù)降低，張緊裝置負(fù)荷顯著增大，產(chǎn)生很大的附加位移和沖擊，甚至損壞機件。帶式輸送機的起動過程過程總體分為三個階段：（1） 初動階段，輸送機滾筒開始轉(zhuǎn)動，輸送帶開始拉緊。這個階段所用的時間由牽動整條輸送帶所需的時間決定；（2） 靜阻力施加于驅(qū)動滾筒的階段，由于輸送帶開始拉緊，使得輸

38、送帶和其他部件產(chǎn)生相對滑動的趨勢，在輸送帶和這些部件之間產(chǎn)生靜阻力。這個階段的時間由靜阻力從最后一個托輥組反射回驅(qū)動滾筒所需的時間決定；（3） 輸送帶起動到額定速度的階段，隨著驅(qū)動力的增大，輸送帶的各段逐級啟動，加速到額定速度，穩(wěn)定運行。這段時間主要由負(fù)載和起動裝置的輸出功率決定。（4） 由帶式輸送機的三個起動過程我們可以看出：帶式輸送機的起動過程是一個穩(wěn)定的工況，對輸送帶中的某一段來說，只有它兩端的拉力差大于它所受的靜阻力時，才會啟動，在啟動的一瞬間，靜阻力變?yōu)閯幼枇Γ芰Φ囊欢屋斔蛶ч_始加速。在這一過程中，由于靜阻力到動阻力的突變，使輸送帶產(chǎn)生震動，導(dǎo)致輸送帶截面內(nèi)的動張力上升。帶式輸送機

39、的啟動過程中，驅(qū)動裝置輸入的驅(qū)動力作用在下述的三個方面，即：作用在驅(qū)動滾筒上使驅(qū)動裝置加速；作用在驅(qū)動滾筒滾筒繞入點的輸送帶上，使輸送帶的張力在初張力的基礎(chǔ)上增加；推動回程段輸送帶，使輸送帶脫離驅(qū)動滾筒。工程計算表明，推動回程輸送帶的驅(qū)動力所占比例較小，驅(qū)動力主要作用在前兩部分上，其中作用在輸送帶上的部分需要通過頭部輸送帶以波的形式向后傳播，當(dāng)輸入的驅(qū)動力突變時，對輸送帶會產(chǎn)生沖擊，產(chǎn)生峰值張力，它和輸送機的長度，運行阻力，輸送帶的力學(xué)性質(zhì)等因素有關(guān)。最有效的調(diào)整辦法是通過軟啟動裝置改變驅(qū)動裝置的機械特性，使輸入平穩(wěn)變化，以消除峰值張力。2.2.2皮帶機起動曲線通過對帶式輸送機工作特性進行動態(tài)

40、分析，根據(jù)其對軟啟動的要求，并比較各種速度曲線，可以提出皮帶機工作特性的s型速度增長曲線，如圖2.2的速度增長端即t1-t2段所示。圖2.2 帶有延遲的皮帶機啟動曲線在長距離、大運量的帶式輸送機設(shè)計中，必須設(shè)計一個預(yù)加速度及低速運行區(qū)段，這樣可以對原來松弛的膠帶有一個拉緊的過程，預(yù)加速段的加速度可采用簡單的三角形加速度。其達到的速度為一般設(shè)定為額定速度的7%-8%，在圖2.2中，低速運行段即圖中的t0-t1段，延時段時間的長短根據(jù)皮帶的長度設(shè)定，皮帶越長，則延時時間越長，一般取膠帶的1-2個振東周期，以能夠有效地張緊皮帶為準(zhǔn)。t1-t2為加速度段，在加速段開始的t1刻，加速度為0，然后加速度按

41、組合加速度曲線逐漸增大，到t1-t2的中間部分，加速度基本保持最大值，然后堆成地減小，當(dāng)達到額定帶速時，加速度至0。速度曲線和加速度曲線的一階導(dǎo)數(shù)都是連續(xù)的。帶式輸送機理想的啟動速度曲線，應(yīng)能平穩(wěn)啟動且在整個啟動過程中加速度的最大值較小，沒有突變，即最大限度地減小啟動慣性力和啟動沖擊作用。tt/20加速度加速度的導(dǎo)數(shù)v/2v速度速度0.1vtv0時間速度皮帶拉緊時間國內(nèi)常用的控制曲線如圖2.3所示。圖2.3控制曲線 圖2.4起動過程其曲線方程為： v：設(shè)計帶速；t：啟動時間。由于輸送機在啟動之前，輸送帶處于松弛狀態(tài)，為避免輸送帶的沖擊，將輸送帶拉緊啟動，可進一步改善啟動峰值張力作用。這樣，需要

42、在啟動開始階段加入一段時間延遲段，即上述的帶延時的皮帶啟動。其最佳起動曲線如圖2.4所示。延遲段的速度一般取為設(shè)計帶速的10。上述曲線中啟動時間t是非常重要的設(shè)計參數(shù)，一般可根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，通過控制啟動最大加速度或平均加速度，初步確定啟動時間，再根據(jù)動態(tài)分析結(jié)果進行優(yōu)化。通常情況下，長距離帶式輸送機的啟動最大加速度不大于0.05m/s2，中長距離帶式輸送機的啟動最大加速度不大于0.1m/s2，達到mt/t184-1999帶式輸運機電控裝置技術(shù)條件中規(guī)定速度變化率（dv/dt），即0.01a0.3 m/s2的要求。由于電動機的特性差異和傳動滾筒直徑誤差等原因會使各電動機的負(fù)載出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象。采用帶

43、有可控啟動裝置的驅(qū)動裝置，能有效地解決多機驅(qū)動中的電動機負(fù)載不平衡問題。電動機負(fù)載的大小，可以以電流的形式直觀地反映出來，通過電控系統(tǒng)比較電動機電流的大小來控制可控啟動裝置，使各電動機的電流趨于一致，即負(fù)載趨于平衡，并使電動機功率的不平衡度控制在5%之內(nèi)。2.2.3軟啟動下運帶式輸送機空載運行時，電動機處發(fā)電運行狀態(tài)，此時起車仍需保持平穩(wěn)的啟動力矩，特別是對長距離、大運量的帶式輸送機，因其動態(tài)響應(yīng)較大，直接啟動會引起輸送帶強烈震蕩造成斷帶或?qū)︱?qū)動部各組成部分的壽命產(chǎn)生致命的影響。為此對長距離、大運量、大功率下運帶式輸送機，引入軟啟動裝置尤為重要。目前對帶式輸送機實現(xiàn)可控啟動有多種方式，各種軟啟

44、動裝置總體上可以分為機械、機電一體化和電氣軟啟動裝置三大類。電機調(diào)速啟動可用繞線式感應(yīng)電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、直流電機調(diào)速、變頻調(diào)速即可控硅調(diào)壓調(diào)速等多種方式。機械調(diào)速裝置有調(diào)速型液力耦合器、cst可控啟動傳輸及液體粘滯可控離合器三種。下面就幾種常用的軟啟動裝置的使用特點做以下介紹。一、機械軟啟動裝置1、 調(diào)速型液力耦合器驅(qū)動系統(tǒng)調(diào)速型液力耦合器主要由液力耦合器，電動執(zhí)行器、稀油潤滑裝置與油箱等組成。其工作原理是：在耦合器工作腔內(nèi)充入一定量的工作液，泵輪從電動機上獲得機械能，并能轉(zhuǎn)化為液能，推動渦輪旋轉(zhuǎn)，渦輪把液能轉(zhuǎn)化為機械能，通過軸輸出，帶動工作機工作，周而復(fù)始，實現(xiàn)了從原動機到工作機之間的能

45、量傳遞。調(diào)速型液力耦合器是通過改變液力耦合器內(nèi)工作腔中工作液的充油量，在電動機轉(zhuǎn)速不變的情況下，實現(xiàn)對工作機的無極調(diào)速與軟啟動。其結(jié)構(gòu)原理如圖2.5所示。采用調(diào)速型液力耦合器驅(qū)動的使用效果：實現(xiàn)電機空載起動，能利用其劍鋒力矩作啟動力矩，提高其啟動能力，縮短了電動機啟動時間，而使皮帶滯后于電機緩慢啟動；功率平衡可達正負(fù)5%隔離扭矩，減緩沖擊，保護電機及帶式輸送機主要部件，不會因過載而損壞；啟動加速度范圍0.1-0.3m/s平方；結(jié)構(gòu)簡單可靠，無機械磨損，能在環(huán)境惡劣條件下工作，無需特殊保護，使用壽命長，運營費用低，易于實現(xiàn)輸送機的自動控制；能實現(xiàn)對機順序啟動，減少對外界電網(wǎng)的沖擊；然而，由于液力

46、耦合器為工業(yè)通用性產(chǎn)品，不是使用在帶式輸送機上的專用產(chǎn)品，對大功率長距離帶式輸送機采用調(diào)速型液力耦合器驅(qū)動的控制沒有達到較為滿意的性能指標(biāo)及精度要求，在大功率長距離帶式輸送機上應(yīng)用還不夠好。圖2.5調(diào)速型液力耦合器的結(jié)構(gòu)原理1、輔助腔 2、旋轉(zhuǎn)外殼 3、輸入軸 4、渦輪5、導(dǎo)管 6、泵輪 7、輸出軸2、 液體粘性軟啟動裝置液體粘性軟啟動裝置利用液體的粘性和油膜剪切原理在一組主、從動摩擦片之間傳遞動力。通過改變油缸中油壓大小來調(diào)節(jié)主、從動摩擦片之間的油膜厚度，從而改變從動摩擦片輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩的大小。該裝置安裝在電動機與減速器之間，兩端分別用聯(lián)軸器與之連接。在對皮帶機啟動過程中，首先使拖動電機空

47、載啟動，然后通過控制油腔壓力的變化，使主從動摩擦片間隙逐漸減小，從而改變了間隙油膜的厚度，使輸入、輸出轉(zhuǎn)速差逐漸減小，直至裝置兩端同步，以此實現(xiàn)軟啟動。當(dāng)輸送機采用多電機驅(qū)動時，通過比較各個軟起動裝置上輸出力矩的大小，控制軟啟動傳動裝置中液體粘性制動器，可使多臺傳動裝置的輸出功率基本達到平穩(wěn)，從而解決電機特性或減速器傳動比不匹配所帶來的功率平恒等一系列問題。液體粘性軟啟動裝置可實現(xiàn)帶式輸送機在各種工況下的平穩(wěn)起動，軟啟動性能優(yōu)良；在正常運行中可實現(xiàn)無極調(diào)速，但其內(nèi)部液壓系統(tǒng)復(fù)雜，附屬設(shè)備較多，產(chǎn)生熱量較大，對冷卻條件要求高，價格較高。二、電氣軟起動控制器電氣軟啟動裝置包括異步電動機的普通降壓式

48、軟啟動、晶閘管降壓軟啟動和變頻軟啟動等類型。1、異步電動機晶閘管降壓軟啟動器以反并聯(lián)晶閘管組為開關(guān)，通過控制晶閘管的觸發(fā)角控制電壓，從而實現(xiàn)異步電動機的降壓啟動。以軟啟動交流調(diào)壓方式限制電動機的起動電流，使電動機帶動輸送機平穩(wěn)的過渡到額定轉(zhuǎn)速，系統(tǒng)原理框圖如圖2.6所示。當(dāng)按下起動按鈕式，系統(tǒng)按預(yù)先設(shè)定的起動加速度速率自動控制移向觸發(fā)器，使得觸發(fā)器開始移相，晶閘管導(dǎo)通輸出電壓，電動機開始起動，在預(yù)先設(shè)定的啟動時間內(nèi)，移相觸發(fā)器逐漸由180移到0，軟起動控制器的輸出電壓由零平滑的達到額定轉(zhuǎn)速，此時旁路接觸器吸合，晶閘管組輸入、輸出短接，起動過程結(jié)束，系統(tǒng)處于運行狀態(tài)。圖2.6異步電動機晶閘管軟啟

49、動器原理框圖2、 變頻驅(qū)動系統(tǒng)使用在大型帶式輸送機交流變頻系統(tǒng)，由三繞組變壓器，電壓源，中壓變頻器，三相異步電動機及相關(guān)部件等組成。變頻器由一個三繞組變壓器供電，其次級的2個繞組間有30相位角，從而大幅度降低對電網(wǎng)的諧波干擾。使用在長距離帶式輸送機的中壓變頻調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)，應(yīng)用于帶式輸送機的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的調(diào)速驅(qū)動過程中。在輕載及重載工況下，均能有效控制輸送帶輸送機柔性負(fù)載的軟啟動、軟停車，能實現(xiàn)驅(qū)動之間的功率平衡，并能提供可調(diào)驗帶速度。由此降低直接起動快速停車過程對機械和電氣系統(tǒng)的沖擊，避免撒料與疊帶，輸送帶輸送機動態(tài)張力波可能對輸送帶和機械設(shè)備設(shè)備造成的危害，延長輸送機使用壽命，同時在多電機驅(qū)動

50、的帶式輸送機系統(tǒng)中能夠平衡各個電機的輸出功率，控制精度高，波動范圍小。下圖2.7為變頻驅(qū)動系統(tǒng)與帶式輸送機的示意圖。圖2.7 變頻驅(qū)動系統(tǒng)示意圖變頻軟啟動是由交流異步電動機的變頻調(diào)速發(fā)展而來的。在一定程度上，變頻軟啟動可以看做交流電機變頻調(diào)速一個功能。由于對煤礦帶式輸送機來講，其對啟動方面的要求比一般機械高得多，其啟動平穩(wěn)、可靠性與快速性對企業(yè)的安全生產(chǎn)有著重要的異議。變頻軟啟動器原理框圖如下圖2.8所示，通過變頻軟啟動器的控制單元，可以實現(xiàn)判斷決策，正常運行時的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、皮帶機的平穩(wěn)制動、緊急制動、多電機驅(qū)動功率平衡調(diào)整、節(jié)能調(diào)節(jié)等方面的功能。同時控制單元還具有斷帶、堆煤、煙霧、打滑、溫度等

51、保護功能。圖2.8 變頻軟啟動原理框圖三、機電一體化的可控啟動傳輸系統(tǒng)機電一體化的可控啟動傳輸系統(tǒng)它可分為五大部分，分別是機械傳動系統(tǒng)、電液控制系統(tǒng)、風(fēng)冷熱交換器，油泵控制系統(tǒng)和冷卻控制系統(tǒng)，見圖2.9所示。它由微機控制的機械與液壓組合的系統(tǒng)，主機是由電-液反饋控制的裝有濕式摩擦離合器反應(yīng)盤的齒輪變速器。 圖2.9可控啟動傳輸裝置的組成1、cst可控啟動傳輸系統(tǒng)cst系統(tǒng)是一種專為大型帶式輸送機配套的帶機電一體化軟啟動系統(tǒng)。該裝置通過比例閥及控制系統(tǒng)，實現(xiàn)軟啟動與功率平衡，是集減速、離合、調(diào)速于一體的傳動裝置。主要由機械傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、風(fēng)冷熱交換器、油泵系統(tǒng)及冷制系統(tǒng)等五部分組成。在傳

52、動穩(wěn)定階段，cst與液力耦合器不同，cst的反應(yīng)機電一體化軟啟動系統(tǒng)盤象液壓制動器一樣安全鎖住，不會產(chǎn)生滑差，沒有效率損失。因為cst的力矩控制器裝在低速軸上，離合片之間的液流是層流，呈線性特性，因而有較高的控制精確。cst是唯一能保證在緊急停車或突然斷電時提供可控停車的驅(qū)動系統(tǒng)。圖2.10 cst系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖cst裝置的輸出軸扭矩是由液壓控制系統(tǒng)控制的，它隨著離合器上的液壓壓力而變化。一個帶式傳輸系統(tǒng)可由一臺電機及一臺cst裝置組成，也可以由多臺電機及多臺cst裝置組成。驅(qū)動電機空載啟動，當(dāng)驅(qū)動電機達到滿轉(zhuǎn)速時，控制系統(tǒng)逐漸增加到每臺cst離合器上的液壓壓力，起動帶式輸送機并逐漸加速到滿速。

53、使得帶式輸送機在到達設(shè)定速度之前有一個緩慢的預(yù)拉伸過程。加速階段的持續(xù)時間可在10-160s之間進行調(diào)整。當(dāng)驅(qū)動系統(tǒng)中有多臺cst裝置時，控制系統(tǒng)可以確保每臺驅(qū)動電機分擔(dān)相同的負(fù)載，合理的分配載荷可以有效地延長整個驅(qū)動系統(tǒng)各個部件的壽命。系統(tǒng)中載荷的分配是通過控制系統(tǒng)控制每臺cst離合器的壓力，允許一臺或幾臺cst的離合器保持少量打滑來實現(xiàn)的。輸送帶正常運行時，根據(jù)系統(tǒng)中負(fù)載的分布要求，每臺cst裝置的離合器或保持少量打滑狀態(tài)或保持最大壓力以輸出所要求的扭矩。但系統(tǒng)中任何負(fù)載的增加都將引起離合器的打滑這種情況被稱為“軟鎖定”。當(dāng)離合器被軟鎖定時，任何瞬間的過載或沖擊載荷都將引起離合器的打滑，驅(qū)

54、動系統(tǒng)的所有部件，都將在沖擊或過載時受到保護。如下圖2.11所示為cst系統(tǒng)與帶式輸送機驅(qū)動滾筒連接示意圖。圖 2.11 cst系統(tǒng)布置示意圖采用cst驅(qū)動裝置控制方法的優(yōu)點：啟動平穩(wěn)，可實現(xiàn)s型曲線啟動傳動效率高達99%可調(diào)速度10%-99%功率平衡精度范圍可達正負(fù)2%保護功能齊全采用cst驅(qū)動裝置的缺點：調(diào)速系統(tǒng)與減速器合為一體，體積大，安裝不便在高速軸上配置逆止器、制動器困難系統(tǒng)為機電液一體化，負(fù)載且維護困難，備品備件依賴進口，后期運行成本高。在使用中常有cst控制箱所有按鈕都不起作用、cst系統(tǒng)潤滑壓力上不來、cst復(fù)位按鈕不起作用、cst冷卻壓力上不來、cst輸出軸速度不顯示和cst高溫等故障。2.3皮帶制動針對下運帶式輸送機的制動技術(shù)要求，目前國內(nèi)己應(yīng)用和開發(fā)研究成的大功率可控制動裝置主要有以下幾種：防爆自冷盤式制動裝置、液力制動器、液壓制動