您的位置： &
限矩型永磁联轴器在煤矿机电设备中的应用
优质期刊推荐易熔塞作用_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
易熔塞作用
阅读已结束，下载本文需要
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢　　摘要：文章介绍了限矩型永磁联轴器在煤矿机电设备中的应用及性能，对限矩型永磁联轴器在煤矿机电设备中的应用进行了特性匹配性" />
免费阅读期刊
论文发表、论文指导
周一至周五
9：00&22：00
限矩型永磁联轴器在煤矿机电设备中的应用
　　摘要：文章介绍了限矩型永磁联轴器在煤矿机电设备中的应用及性能，对限矩型永磁联轴器在煤矿机电设备中的应用进行了特性匹配性设计，研究了与液力偶合器在生产实际过程中的差别及原因，探讨和分析了限矩型永磁联轴器在煤矿运输系统应用的可行性及先进性，为后续的应用提供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-6761827.htm　　关键词：限矩型永磁联轴器；煤矿机电设备；液力偶合器；煤矿运输系统；特性匹配性设计 文献标识码：A 　　中图分类号：TD45 文章编号：（8-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n. 　　近年来随着矿井开采技术的提高，长距离、大运量、多点驱动、生产稳定故障少的带式输送机越来越被煤矿生产所重视和需求，而其驱动系统又是输送机的心脏，特性的好坏直接影响输送机性能的表现。传统的电动机、减速器所组成的驱动装置在实际生产当中，有的煤矿采用钢性或弹性联轴器的联接方式。由于同心度和特性较硬问题，造成电机和减速机震动大，致使联轴器尼龙销经常断裂或是电机严重烧毁。有的煤矿采用变频调速的方式。但存在投资大、产生污染电源谐波、后期运行维护成本高等缺点。更多的煤矿采用普通的液力联轴器。由于启动瞬间系统的惯性力较大，会出现或是特性较软，致传递功率小、效率低、易发热爆塞或是启动特性较硬，不易启动。特别是在带式输送机在启动和停车过程当中，振动大，噪音高，增大了系统的惯性力，降低了设备使用寿命，设备短期严重过载，造成电压跌落（“黑电”）致启动失败，严重时还可能烧毁电机。而为了提高设备的启动性能，又不得不采用大马拉小车，选用大功率电机驱动的办法来解决，使设备负载率大部分在50%左右运行，对电力资源是一种浪费。同时液力联轴器磨损快，安装精度要求又高，拆装困难，故障恢复时间长，这些问题严重威胁到设备的安全运行，给煤炭运输生产带来了不小的困扰。 　　为解决以上问题，我们重点研究和探讨限矩型永磁联轴器在煤矿运输机上的性能及表现。 　　1 限矩型永磁联轴器工作原理 　　限矩型永磁联轴器是通过铜导体和永磁体之间的气隙实现由电动机到负载的转矩传输。该技术实现了在驱动（电动机）和被驱动（负载）侧没有机械联接。其工作原理是一端稀有金属氧化物永磁体和另一端感应磁场相互作用产生转矩。2个独立组件，没有物理接触。精密的磁转子组件里包含高能量的永磁体并安装在负载轴上。精密的导体组件有铜环和钢盘并安装在电机轴上。在2个独立组件之间有间隙（称为气隙）。这样电动机和负载由原来的硬（机械）链接转变为软（磁）链接，通过调节永磁体和导体之间的气隙就可实现启动特性的变化，实现负载轴上的输出转矩变化及转速的变化。 　　磁感应原理是通过磁体和导体之间的相对运动产生。也就是说，输出转速始终都比输入转速小，转速差称为滑差。典型情况下，在电动机满转时，滑差在1%～4%之间。 　　2 限矩型永磁联轴器技术参数 　　图1 　　限矩型永磁联轴器的技术选型参数有：（1）转速；（2）输入功率或输出功率；（3）限矩数值或过载倍数。另外，该联轴器还有额定输出转矩、额定传递效率、启动特性系数K、额定工作温度和安装精度等参数，包括设计时的磁路结构和磁体气隙t等。 　　3 在煤矿机电设备中运行情况分析 　　我们在2014年5月份开始对阳煤集团五矿选煤厂110#皮带机进行调研与论证，于2014年8月进行安装调试，使用效果非常好。驱动系统是由电动机、限矩型液力偶合器、减速器等组成，设备的技术参数如表1所示： 　　表1 　　110#皮带机是选煤厂准备队的原煤皮带输送机，每小时输送能力为1325t，带宽1.4m，是井下上煤的第二部皮带机，第一部为101#，输送能力为1367t，输送量大于110#皮带，这两部皮带机，均采用限矩型液力偶合器连接，联轴器型号为COX560，标定传动效率为95%，由于101#皮带输送煤中含矸石需要分离出去。因此正常情况传送给110#皮带的煤在1325t以内，符合110#皮带的输送量，但有时井下出煤量大，也就是101#皮带输送量大于110#，再加上同是1.4m带宽，101#带速为2.5m，110#带速为2m（实际带速为1.95m），因此经常会出现110#皮带过载停机压带，无法满负荷启动，必须人工铲煤后点动启动，这样就会有以下弊端：（1）电机启动电流大，电机温度高，影响电机的使用寿命；（2）人力铲煤的劳动强度大，并且浪费人力、物力、停产时间长；（3）不铲煤情况下不敢直接启动，有可能造成电压跌落（“黑电”）或烧毁电机，造成启动失败。本次改造最初设计为160kW，矿井为提高原系统的启动能力，降低故障率，后更换为185kW电机，因此又将限矩型液力偶合器改为功率185kW，限矩型永磁联轴器依然按160kW设计，但这不影响前后参数对比。对比表如下： 　　表2 设备名称：110#皮带输送机 　　3.1 实验台数据 　　转速与扭矩系数的关系如图2： 　　图2 　　从表2和图2可以看出，由于启动瞬间系统的惯性力较大，液力联轴器启动时的扭矩较大，加速时间、缓冲时间较短，设备振动大，故磁力联轴器软启性能优于液力联轴器。 　　3.2 数据分析及结论 　　下面我们从七个方面，进行分析： 　　3.2.1 振动与噪音、传动效率、温度。改造前，160kW电机振动噪音非常大，可以说超出测振仪的量程无法测量，表中数值为北侧电机的振动值（双驱配置，一驱一备）。南侧电机常年不运行只做临时检修备用，不能做正常备用，原因是电机机座为机架结构，振动无法消除，表中改造前的振动值为北侧电机数值，改造后的数据可以说明振动值降低、噪音降低，可以实现正常使用，启动和运行声音平稳且优于北侧驱动装置，传动效率高于改造前，有明显的节电效果。表中可知运行温度比降液力耦合器降低10℃左右，可靠性大大提高。
　　3.2.2 启动电流与运行电流。试验过程中我们进行了空载、满载启动电流的对比，改造前的数据基本借用北侧驱动的数据。空载启动电流比改造前降低300A左右，满载电流降低230A左右，下降20%～25%，具有明显的节能效果，大大降低了启动对电网的冲击。满载情况下启动冲击电流702A，是额定电流的2.1倍，表现出了优良的启动性能。且满载启动平稳，启动速度快于液力偶合器。 　　3.2.3 故障恢复时间短。正常投产后的第三天8月2日，110#皮带因井下出煤量太大造成电机保护停机，停机2分钟后直接平稳启动，没有出现停机攉煤，大大节约了人力物力的成本（链接监控记录）。 　　3.2.4 延长了设备的使用寿命。由于软启动性能优良，冲击负荷小于液力偶合器（电流数据可以说明）使其对电机的保护、对皮带的保护都具有长期的经济效益，皮带胀力下降15%左右，可以有效延长皮带寿命。 　　3.2.5 节能方面。运行效率提高1.34个百分点，启动电流下降230～300A，波动平均电流下降，三者相加至少节约1.5个百分点，全年节约电费相当可观，具有长期的经济效益。我们知道动压泄液式限矩型联轴器，过载系数随充液量不同（40%～80%）在一定范围内变化，此种联轴器虽然传递功率范围较宽，动态反映灵敏，过载保护性能可以，但较硬的启动特性和较大的过载系数（1.8～3.5倍），使冲击转矩大，冲击电流大，对电网的冲击也大。同时由于原液力偶合器存在温升变化、液量的多少等不确定因素，特别是现场工人充液操作往往达不到要求，一般都是经验估计性充液，充液后也不做功率试验，直接投入运行，所以额定值不准确，将导致传动效率的严重降低。而限矩型永磁联轴器不存在这些问题，能保证恒定的高效率传动，所以有很可观的节能效益，假定输入功率为160kW*80%=128kW，节能计算如下：年节能=128kW（输入功率）*16小时（每天运行时间）*365天*[98.53%（现效率）-90.9%（原效率）]*0.48元/度电=2.7377万元。 　　3.2.6 维护拆修方面。磁性联轴器无机械接触、无磨损、无油耗、免拆修、没有维修成本，减少了停机时间，提高了生产效率，有利于提高经济效益。 　　3.2.7 其他方面。表3是电机负载率、功率因数与效率对应表： 　　表3 　　负债率 0 0.25 0.5 0.75 1.00 　　功率因数 0.2 0.5 0.77 0.85 0.89 　　效率 0 0.78 0.85 0.88 0.88 　　对于重载皮带机等运输设备配套的软启动联接装置，电机功率配置，参考负载率为70%～80%的额定负载是比较合理的，但此种配置采用液力联轴器在满载情况下，往往无法实现软起，因此往往采用大马拉小车配置，负载率一般在50%以下，电机功率因数为0.77，电机效率一般在85%左右。不合理的电机功率运行模式可以通过安装限矩型永磁联轴器改变。小于50%的负载率可提高到70%～80%，电机功率因数可达到0.85，效率可达到88%，具有很好的节电效益。 　　4 结语 　　煤矿带式输送机其对驱动系统的要求主要体现在启动、制动过程中能最大限度地降低系统的惯性力，并能实现过载保护和负载平衡，将带式输送机的加速、停车和运行时的胶带张力减到最小。对于多点驱动，启动皮带机并逐渐加速到满速度的过程中，希望这是一个缓慢而均匀的预拉伸过程，避免单电机出力而发生故障，所以合理的功率平衡可以有效地延长整个驱动系统各部件的寿命。 　　大功率电机系统的启动问题一直是困惑用户的难题，因为电机系统在启动时，基本上可以看作是满载启动，电机在合闸瞬间，启动电流超出额定工作电流的十几倍甚至几十倍，使得变压器、配电设备短期严重过载，造成电压跌落（“黑电”）甚至启动失败，严重时还可能烧毁电机。电机启动过程短的持续几秒，长的达到几十秒，电机线圈严重发热，造成电机线圈提前老化，缩短电机使用寿命。 　　电机系统的故障是又一个问题，主要原因是振动，振动会导致轴承、油封等的加速磨损，也会导致基座、管道接头、紧固件等松动或断裂或破损，振动还会导致产生强烈的噪声。振动的产生，主要由于以下因素：（1）电机与负载设备连接时，轴不同心或有一定角度误差；（2）减速机、皮带机运行发生的振动；（3）机械设备的固有频率的共振等。 　　限矩型永磁联轴器具有带缓冲的轻载启动功能，降低了对电网和设备的冲击，减小了皮带机启动时的张力。不会产生漏液现象，不污染环境。无轴承，无磨损件。运行中气隙动态自动调整，尤其对多机驱动的皮带机可以自动平衡各电机负荷，适应一定的脉动负荷或负荷不均衡工况。降低启动电流和运行电流，节省配电设备费用。具有带缓冲的轻载启动功能。具有过载保护功能，过载时切断扭矩传递，保护电机。启动电流降低，对电机寿命有利。过载保护工作后，停止电机，限矩型永磁联轴器能自动复位，可立即重启，不影响恢复生产。正常运行时只需定期进行防锈及除尘。适应各种恶劣环境。温度、粉尘、泥水均无影响。软启动性能优于液力耦合器。在煤矿皮带运输机和刮板运输机上实现重载软启动，性能优良，安全可靠，具有广泛的推广 　　意义。 　　限矩型永磁联轴器用于重载皮带输送机场合，实现平稳快速自调整适应软启动，是一个很好的选择，具有液力联轴器无法相比的软启动特性。不仅启动冲击电流小，对电机有保护作用，而且可减少对电网的冲击，无需错峰启动。有了该软启动特性的技术保证，皮带机功率设计可按经济的负载率设计，负载率、功率因数及效率可按最经济的运行区域进行运行，避免大马拉小车的使用工况，节能效果比较明显，有很好的经济效益。 　　参考文献 　　[1] 徐国华.液力联轴器的使用及常见故障[J].现代矿业，2010，（2）. 　　[2] 李合常.机械传动装置配套液力偶合器运行振动原因分析[J].山东煤炭科技，2014，（8）. 　　[3] 王汉生.大功率带式输送机的传动技术方案对比分析[J].机械工程师，2014，（8）. 　　[4] 杨光鹆.矿用永磁传动技术及防爆安全性能[J].煤矿安全，2014，（9）. 　　[5] 王伊真.永磁柔性传动技术的节能改造应用研究[J].冶金动力，2014，（7）. 　　[6] 张进.永磁涡流联轴器主要参数设计及传动性能研究[D].合肥工业大学，2013. 　　[7] 苏洪伟.永磁涡流联轴器性能分析[D].吉林大学，2013. 　　作者简介：李绿山（1972-），山西应县人，山西京宇天成科技有限公司工程师，研究方向：稀土超强永磁技术及应用开发。 　　（责任编辑：蒋建华）
转载请注明来源。原文地址：
【xzbu】郑重声明：本网站资源、信息来源于网络，完全免费共享，仅供学习和研究使用，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息。
xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。优质相似产品
手机访问展示厅
河南限矩型液力偶合器-东北联轴器批发-新乡市众一煤
手机查看产品信息
订货量（件）
价格（元/件）
供货总量：
付款方式：
“河南限矩型液力偶合器-东北联轴器批发-新乡市众一煤”参数说明
“河南限矩型液力偶合器-东北联轴器批发-新乡市众一煤”详细介绍
提示：以下模板中任意文字及图片均可执行修改、删除的操作，更多产品描述有助于增加产品对买家的吸引力及搜索曝光率。
基本介绍 (产品的基本描述，如定义、功能等)
河南限矩型液力偶合器-东北联轴器批发-新乡市众一煤机有限公司
　　新乡市众一煤机有限公司生产的液力耦合器是利用液体的动能而进行能量传递的一种液力传动装置，它以液体油作为工作介质，通过泵轮和涡轮将机械能和液体的动能相互转化，从而连接原动机与工作机械实现动力的传递。液力耦合器按其应用特性可分为三种基本类型，即普通型、限矩型、调速型及两个派生类型：液力耦合器传动装置与液力减速器。
.众一煤机|||河南限矩型液力偶合器-东北联轴器批发-新乡市众一煤机有限公司
性能特点 (除基本功能外的其它特质，例如工作时长、操作简便性等)
技术参数 (例如材质、工艺、尺寸的技术标准等)
使用说明 (例如使用场所、工作原理、产品结构、安全操作说明等)
采购须知 (例如发货时间、运输方式、售后服务事项等)
您可能感兴趣的产品
与“河南限矩型液力偶合器-东北联轴器批发-新乡市众一煤”相关的产品信息
您当前访问的产品需要授权才能查看，请尝试用密码访问或索取密码。