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大型傾斜上運帶式輸送機的逆止及制動
中冶南方工程技術(shù)有限公司 牛潤芝
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隨著工業(yè)的發(fā)展,具有大傾角、長距離、高 帶速、大運量特征的大型帶式輸送機已成為帶式 輸送機的發(fā)展趟勢」帶式輸送機作為散狀物料輸 送系統(tǒng)中的貢要組成.其正常運行是整牛輸送系 統(tǒng)正常工作的重要保證。當整個物料輸送系統(tǒng)需 要緊急停運或輸送垂統(tǒng)中的某條帶式輸送機出現(xiàn) 故障需變停機時.條統(tǒng)要求所有帶式輸送機以輸 送線路方向為停機順序,快而準地處于停止狀態(tài)。 此吋系統(tǒng)PLC將會依欣向所有帶式輸送機分別發(fā) 出驅(qū)動電機斷電信號、制動器抱閘信號口
如果制動器的抱閘
2、倍號發(fā)出時間不準確*輸 送機將會出現(xiàn)向前或向后過大滑行。向前有過大 滑行,會使輸送機卸下的物料屋遠遠超過后面轉(zhuǎn) 載的輸送機或其他輸送設(shè)備的輸送能力,向后有 過大滑行,物料將會在輸送機的尾部堆積。另外 制動器抱閘信號發(fā)岀吋間不準確,輸送機還會發(fā) 生以下故障:(1)抱閘信號過早發(fā)出,會導(dǎo)致制 動裝置扭壞「閘瓦燒壞,減速器高速軸或制動滾 筒軸扭斷,輸送帶損壞等。(2)抱閘信號過晚發(fā) 出,如輸送機沒有設(shè)置逆止器或逆止器失效,輸 送機將向后倒轉(zhuǎn)”物料將在輸送機的尾部堆積, 嚴重時會損壞輸送帶。
1大型傾斜上運帶式輸送機電機斷電后狀 態(tài)分析
為眾動電機斷電后;帶式輸送機將有…段從 運行狀態(tài)到停止狀態(tài)的
3、過程,其巨大的機械能會 使帶式輸送機繼續(xù)向骼潸行,持機械能Fh運行席 擦陽力逐步消耗,降至小于物料的下滑力時,輸 送帶會產(chǎn)生向下滑動的加速度,此吋.輸送機出 現(xiàn)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象d
2大型傾斜上運帶式輸送機對逆止器和制 動器的要求
XI概述
大型傾斜上運帶式輸送機停機時F為了編短 —84 —
從運行狀態(tài)到停止狀態(tài)間的時間,需設(shè)置制動器 進行電動制動?由制動器的抱閘動作使輸送機各 運動質(zhì)量盡可能快速處于停止狀態(tài),為了使負載 的傾斜輸送機課持停止狀態(tài)*還需設(shè)置機械逆止 器作為安全措施。
2.2對逆止器的要求
(1) 逆止力的確定方迭
輸送機上允許的最丈載荷和址不利載荷分布 時所出現(xiàn)的最大傾斜駅
4、力—減去此時出現(xiàn)的主 要鳳力耳,為安全起見,主要阻力必須只考慮最 小的主墓阻力「由于在主要阻力計算中所應(yīng)用的 駅力系數(shù)并不是一個準確值,為了考慮縮減主要 阻力*在計算主要阻力時,阻力系數(shù)需要縮減 30% - 50% o
(2) 制動滾簡處逆止力矩計算
叭=(幾-匸』"少2 (1)
式中一制動滾筒處逆止力矩,Nm
叫一斜阻力,N
片——主宴阻力,IS
CR——陰力減少系數(shù),取0-5-0.7
D——制動滾筒直徑,m
2*3對制動器的要求
(1) 制動力的確定方法
為了縮短輸送機從運行狀態(tài)到停止狀態(tài)間的 時間,需設(shè)置制動器進行電動制動。此過程中輸 送機的機械能除由運行摩擦阻力消耗
5、外,其余的 能墾都由制動器消耗
(2) 制動滾筒處制動力計算
F嚴 F■-幾 (2)
式中幾——制動滾筒處的制動力,N
化——輸送機的機械能產(chǎn)生的慣性力,N
叫——摩擦阻力,N
(3) 確定制動器吋需考慮的何題
① 應(yīng)保證具有足夠的制動力矩制動力矩不 僅與輸送機的參數(shù)有關(guān),還與制動時間、制動器
f起重運輸機械》 2008 (9)
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的溫升、輸送機的動載荷、制劫時輸送帶不打滑 條件等因素有關(guān),在制動過程中制動力矩是一個 過程量,一般說來制動力矩并不是…亍定值口
② 制動時間和制動加速度在輸送機的制動 過程中,制動時間咼預(yù)先翳定的’制動時間與制 動加速度有以
6、下關(guān)系
— v/i (3 )
式中nB——制動加速度,m/s2
t—輸送機平穩(wěn)運行的速度,m/s
——制動時間’ $
預(yù)定的制動時間越短,制動加速度越大,由 ?于制動加速度越大,輸送機的慣性力人也越大’ 因此制動滾筒處制動力八也就越大口
匕=(mi +叫)珈 <4)
式中旳一輸送機所有運行部件的轉(zhuǎn)動質(zhì)量 和,咤
叫—驅(qū)動單元旋轉(zhuǎn)部件及傳動滾筒的轉(zhuǎn) 動慣屋和,kg
③ 制動器的溫升制動器的制動力矩隨著制
動輪表面溫度變化而變化,時,制動力矩 可比正常值高30% - 35% ,隨著制動輪溫度的增 抓而迅速下降*在115 ^135 X.溫度下,靜力矩
大致正常,在150 X的溫
7、度時,它可能比正常靜 力矩低5% ~7%t隨苕溫度的上升制動力矩迅速 下降’一般要求,制動摩擦副表面的溫度不超過 150
(4) 物料在輸送帶上不滑動的限制條件
在輸送機的制動過程中,加速度呦是預(yù)先給 定的,在確定吟時*必須保證物料呑輸?shù)鼛喜?滑動。如果物料在輸送帶上滑動’對傾斜輸送機 是特別不利的加速度應(yīng)滿足
1叭丨磊MiCosS喚皿岡」宮 (5)
式中旳——輸送帶與物料間的摩擦系數(shù)
8^——輸送機傾角J
g——重力加速度,9.81 m/$3
⑤輸送機的動載荷在制訂加速度加時,應(yīng) 保證輸送帶所承受的動張力粧輸送帶允許的張力 值范圍內(nèi),減速器軸和制動滾筒軸的扭矩在其所 能承受的
8、扭矩范圍內(nèi)考慮到使輸送帶和萇他輸 送機部件產(chǎn)生盡可能小的應(yīng)力以及制動滾簡上的 摩擦連接,需要將總制動力限制在一個允許值 %唉上*從而將制動加速度限制在「個允許值 €起重運輸機械》2008 (9)
2.4確定制動裝置和逆止裝置時必須考慮的其他 何題
由于大型傾斜上運帶式輸送機一般需配置多 臺驅(qū)動裝置’當輸送機隔要制動和逆止時,多臺 制動器利逆止器不可能均勻分擔載荷,井且也不 可能同時動作,囚此毎臺逆止器和制動器都必須 按可能出現(xiàn)的整條帶式輸?shù)鼨C的繪大逆止力利制 動力來選定。
3實例
輸送機的布置形式見圖1,輸送機驅(qū)動裝置的 布置形式見圖2。
J 2 7 *
圖丨輸?shù)鼨C的布置形
9、式
圖2輸送機驅(qū)動裝置的布習(xí)形式
1.偶合器 N制動器3.逆止器4.慢速驅(qū)動
3M基本養(yǎng)數(shù)
帶寬:fl=2 000 mm;帶速:x2mA;輸送 量:Q=3 000 i/hi 水平機長:- 345. 845 叫 提升高度:H = 535 m;傾角:^ = lL113flt輸 送物料:燒結(jié)礦、球團礦、塊雜礦,P =1 900 kg/ 戲;驅(qū)動裝覺配4組.其中[組為備用。
3.2逆止器和制動器的選擇
(1) 計算出的輸送機部件參數(shù)
根據(jù)輸送機的基本參數(shù),計算得岀輸送機部 件的參數(shù)為;輸送機最大張力點的張力為740 kNT 輸送帶采用鋼絲繩芯輸送帶ST4000,縱向拉伸長
—
10、85 —
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度為4 000 N/mmo各滾筒參數(shù)見表1,驅(qū)動單元 程托銀翟子創(chuàng)旳308軸承心1 10() mm,轉(zhuǎn)動部
彥數(shù)見表人托輻參數(shù):承載托輻密子 ^159 分質(zhì)量貯二站噸。
308軸承/ = 750 mrn.轉(zhuǎn)動部分質(zhì)=16 kg;冋
表1各滾筒舂數(shù)
序號
直
轉(zhuǎn)動慣fi/(kgma>
扭 ^/(kNm)
編號
備注
1
1 400
2
6 000
260
雙出軸 傳動滾筒
2
1 400
1
5 68^
3
改向滾簡
3
1 400
2
4 390
斗,5
改向滾衢
斗
1 250
11、
1
3 564
6
改向瞬筒
5
1 250
1
2 670
. J
7
政向滾簡
6
1 000
斗
1 340
8, 9, 10, 11
改向演筒
7
800
2
636
-----
.. .
12, 13
改向滾倚
丟2駆動單元拳數(shù)
序呂
型號
技術(shù)參數(shù)
轉(zhuǎn)幼慣量/(kg討)
備注
1
電機
YKK4506-4
.. ^
400 kW, 10 kVt I 4&3 r/min
14,5
2
減速器
_
——一 —— .
= 56
0.59
帶逆止器
3
液力偶合器
YOX
12、VS U 仍0
傳遞功率:380-760 kW
29
4
制動器
5
璉式聯(lián)軸器
32 022
公需扭矩笳1 kN?
26.554
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(2) 自由停機時間的確定
當輸送機不需外抓制動自由停機時,=0, 根據(jù)式⑵得
F嚴臨
根據(jù)式(4),通過計算
m, =239 751.5 kg,眄=579 971 kg 壯二併1h + 札 + 心+甩 ⑹
式中 你一摩擦系數(shù)/為0.012時輸送機運行時 的主要阻力,N
幾一斜阻力,N
嘉——特種主要阻力,N
卩畀——特種附加阻力I
13、N
C—送機長度系數(shù),1.28
通過計算 人=277 623. 2Nt FIT = 28 195 Nt % -27 993 Nt F泣=8 &20 N
% = 350 526 N
由化二氏得出自由停機時的加遠度為
—86 —
afl —F^/ (?H| +盹)=0. 43m/s2
自由停機時間
x -u/a5 =4. 7 s
(3) 制動器的選取
① 制動力計算
為了縮短停機時間,需外加制動器進行制動, 預(yù)定停機時間;=2.5 So當電機斯電后.設(shè)備必須 保證莊2.5 s內(nèi)處于完全停止狀態(tài)加速度叫" t ~ 2/2. 5 =0, 8 m/s: o
根據(jù)式(5),加速度%
14、必須滿足物料在輸送 帶上不滑動的限制條件
1如丨莖加"紺吟+珀皿』廳
通過計算l/ii 3嘰弧+山詢巴Jg 7 m/J
因此,預(yù)定停機時間^=2,5 3滿足物料在輸送 帶上不滑動的限制條件。
糧據(jù)式(2),整條帶式輸送機上所需制動力
入=化-尸嚴3。3 kN
《起虞運輸機械》2008 m
其中 F. = (mL +m2)aB^656 kN
Fo =352 977 N^353 kN
② 驗算制動力是否滿足輸送帶張力及制動滾 筒扭矩的要求
制動滾筒處的制動力矩為
A/j = F5( D/2) -212, 1 kN * m < 260 kN * m
制動力心=303 kN
15、< 740 kN
因此預(yù)定停機時間=2.5 其產(chǎn)生的制動力 和制動力矩可以滿足輸送帶張力及制動滾筒扭矩 的要求。
③ 選取制動器
本例輸送機正常工作時配置有3組嬲動裝置, 選取制動器時,必須保證單臺制動器的制動力矩 可以滿足整條帶式輸送機所需的制動力矩。由于 制動器安裝在高遠軸處,因此*選取制動器的依 據(jù)是高速軸蛙的制動力矩口
M=Mz/i = 3.S kN ? m
式中f 一一減速器的減速比
因此選取制動器時’制動器的制動力矩3工呂 kN * m
(4) 逆止器的選取
①計算逆止力矩
根據(jù)式(1人 整條帶式輸送機制動滾筒處的 逆止力矩
甌=(化-ChFh)D/2 = 17
16、2 kN ? m 式中為06通過計算J =27S kN, % = 54 kN
②選取逆止器
本例輸送機正常工作時配置3組驅(qū)動裝置. 選取逆止器時,必須保證單臺逆止器的逆止力矩 可以滿足整條帶式輸送機所需的逆止力矩。本例 逆止器安裝在減速器高速軸處.岡此選取逆止猛 的依據(jù)是高速軸處的逆止力矩
時;=Afp./i = 3. 1 kN * m
選取逆止器叭 逆止器的逆止力矩^3- 1 kN * m
參考文就
I農(nóng)偉剛.散就物料帶式輸送機設(shè)計.沈陽:東北大學(xué)出 版社,2000
2北京起重運輸機械研究所.onr(A)製帶式輸送機設(shè) 卄手冊,北京:冶金工業(yè)出版社,2003
作咅地址]武漢親
17、湖斯技術(shù)開發(fā)區(qū)大學(xué)園路陽號屮冶南方 工程技術(shù)有限公同
郵 編:43Q223
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潤磨機最佳工作轉(zhuǎn)速率的研究
河北理工大學(xué)么大鎖程相文
摘 要;通過對潤磨機介質(zhì)運動狀強的分折,推尋出潤磨機拋落狀態(tài)下的有用功率方理口并借HijMalhb數(shù) 值模擬軟件,漸出館磨機右用功率隨轉(zhuǎn)建率變化的曲線*確定了使?jié)櫮C右用功率裟大的理論懇桂工作轉(zhuǎn)速口
關(guān)鍵詞;淘磨機;右用功率;最桂工作轉(zhuǎn)速率;Maihb
Abstract E Movemeni of damp mill medium is dlascuss^d 2Uid active po
18、wer equation is derived under throwmg off condition ? Also, Mat lab software is uwcl to plot active power 二 rotalion speed cun-e and optimum rolalion 呂peed is determrned, al which damp mill can deliver maxi mum active power.
Keywordsj dainp millj active power; optimum rotilion speed; Matlab
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1有用功率的計算
研究球在潤磨機內(nèi)的運動規(guī)律時,為了使討 論簡化,現(xiàn)做如下假設(shè):
(1)在軸向各個不同的垂直斷面上,鋼球的
運動狀況完全相似:
(2) 球與筒壁及球與球間無相對滑動;
(3) 略去鋼球的直徑不計,因此*外層球的 回轉(zhuǎn)半徑可以用簡體的內(nèi)半徑表示。
當簡體的轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值’使最外層球在
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