煤矿井下带式输送机大功率驱动系统研究摘要：本文就开发研制煤矿井下带式输送机大功率驱动系统所面临的关键问题，提出采用调速型液力偶合器驱动系统的可行性及优越性。关键词：带式输送机；驱动系统；调速型液力偶合器；单机驱动功率中图分类号：TD52文献标识码：A带式输送机作为散料输送最可靠、最经济的设备，已成为我国煤矿的主耍运输方式。随着煤炭行业高产高效矿井建设，煤矿综合机械化程度和生产工效的不断提高，煤矿井下用带式输送机，对于整机，正向高带速、大运量、大功率、大倾角、长运距的方向发展；对于零部件，正向高寿命、低能耗、高性能的方向发展。然而，国内煤矿井下带式输送机的驱动系统单机驱动功率一般都很小。单机功率偏低，阻碍着带式输送机的发展。因此，提高驱动系统的单机驱动功率。对于开发研制大型带式输送机，满足煤炭行业的需要有十分现实的意义。一、开发大功率驱动系统必须考虑和解决的关键问题驱动系统是带式输送机最重要的部件。驱动技术的关键在于启动时间和启动加速度的控制。煤矿井下环境恶劣，提高驱动系统的单机驱动功率,势必对带式输送机的其它电气和机械部件，如：电机、电控、滚筒、输送带、输送带接头、机架、托辘等造成极大影响。而开发大功率驱动系统，提高整机性能，需要解决很多问题，其中关键有以下两个方面：1带式输送机的起动控制对于大功率驱动系统，不可控制启动和快速启动会使得输送带张力过大，进而导致输送带和其他元部件的损害，甚至会岀现机架损坏，拉紧装置倾翻，输送带断裂等事故。2带式输送机输出功率控制若带式输送机超载，或岀现多驱之间负载不平衡，而驱动系统无法及时调整机速和转矩或不能平衡各驱负载，这会使得机械部件发生过载损坏。二、开发研制大功率駆动系统的可行性软启动技术是解决带式输送机大功率驱动系统所遇问题的核心技术。早在六十年代国外就已广泛使用，直到八十年代末国内才开始使用。主要分为三种调速方式：一是调速型液力耦合器调速；二是电机变频调速（即由变频调速电机和齿轮减速机构成的驱动系统）；三是差动轮系液粘调速（即CST驱动系统），然而后两者虽能达到带式输送机的软起要求，但均因价格高昂、维护费用高，或者系统复杂等原因，在承受能力、日常操作维护、备件的购买等方面，均存在一定难度。而采用调速型液力耦合器的软起技术对开发研制大功率驱动系统是较为经济、合理和可行的。三、调速型液力偶合器的传动原理调速型液力偶合器是通过传动介质传递能量的传动元件。工作时，偶合器中充以工作油，当泵轮轴带动泵轮旋转时，进入泵轮的工作油在叶片的带动下，形成高速高压液流，冲击涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮作同方向旋转，流动过程中减压减速。在传动过程中，泵轮将输入的机械能转换成工作油的动能和势能，而涡轮则将工作油的动能和势能转换成输出的机械能，从而完成从泵轮轴向涡轮轴的功率传递。当泵轮旋转时，排油腔内形成旋转油环，由供油泵向流道内供一定量的工作油，勺管排出等量的油，使得流道内的油位与排油腔内的油位相适应。当勺管向外拉时，旋转油坏加厚，此过程中勺管少排或不排油，此时，流道内的工作油增高。涡轮的转速也随之升高。反之，则相反。四、调速型液力偶合器大功率驱动系统的优越性1改善了起动性能该大功率驱动系统能使带式输送机起动时得到较为合理的起动速度和加速度，保证了带式输送机的平稳起动，并将起动过程中的冲击及动张力减小到最低程度。避免了大功率、高带速的直接起动，增大好几倍动张力，冲击带式输送机和各元部件，影响了各元部件及整机的稳定性及使用寿命。也避免了输送带出现“抖动”、“打滑”等现象，延长了输送机的使用寿命。2实现多机驱动的功率平衡大型带式输送机一般采用多机驱动，由于各电机间的功率分配不均，会发生偏载现象，偏载严重时，会损坏电机。采用调速型液力偶合器后，改变其充液量，即可调节其输出力矩，通过电气调节装置操纵调速型液力偶合器勺杆的位置，调节充油量，获得各种所需的输出转速，即改变调速型液力偶合器的外特性曲线，使电机与它的共同工作特性曲线相应变软，再配上电气自调系统，自动调节电机的负荷分配，...