一種新型調速軟啟動裝置及使用方法與流程

本發明涉及礦山機械領域，尤其是帶式輸送機啟動過程的調速軟啟動裝置及使用方法。

背景技術：

近年來，隨著現代化礦井建設工作的推進，礦井規模也逐步變大，設計產能也相應提高，因此運輸系統的帶式輸送機可靠、連續、高效和對地形適應性強等優點，已成為現代化礦井煤炭連續運輸的主要設備。驅動裝置作為膠帶輸送機的重要部件，對整臺設備的性能尤為重要，帶式輸送機是礦井正常生產的必要設備。所以，驅動裝置要求具有良好的技術性能，使得帶式輸送機平穩啟動，盡量減少啟(制)動加速度，降低皮帶張力，以提高設備、皮帶的有效使用年限。

近年來，許多學者都致力于研究帶式輸送機軟啟動系統裝置，如申請號為：95234479.3該實用新型成功申請了帶式輸送機軟啟動裝置，但是無法精確進行啟動速度曲線控制；如申請號為：201210101113.1該發明專利成功申請了帶式輸送機雙速液力軟啟動裝置，但是該裝置對環境污染過大。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是帶式輸送機啟動電流對電網的沖擊、啟動時間短引起的動張力過大、緊急停車、多機驅動功率不平衡等問題，提出了一個結構簡單、安裝方便、運行成本低且安全可靠，用于帶式輸送機的一種新型調速軟啟動裝置及使用方法。

為了實現上述任務，本發明采用如下技術方案：一種新型調速軟啟動裝置及使用方法，包括驅動系統、控制系統、磁力耦合器、油冷系統、減速系統和潤滑系統六個部分；

所述的驅動系統由電動機提供動力，傳入到磁力耦合器；

所述的控制系統是單片機控制調隙裝置組成，調節磁力耦合器的工作間隙，進而來改變磁力耦合器的輸出轉速，達到對帶式輸送機轉速的控制；

所述的磁力耦合器是一種動力傳動裝置，輸入端通過膜片聯軸器將電動機與磁力耦合器的銅盤連接在一起，輸出端通過磁力耦合器的永磁體盤與減速器相連接，銅盤固定在銅盤軛鐵上，永磁體盤固定在永磁軛鐵上；

所述的油冷系統對磁力耦合器進行降溫處理；

所述的減速系統是用減速器來降低電動機輸入的高轉速，增大輸出扭矩；

所述的潤滑系統是用來降低減速器的磨損和提高它的傳遞效率。

本發明實現了帶式輸送機空載啟動、過載保護和無極調速，降低了啟動時對電網的沖擊、啟動時間短張力過大及多機驅動不平衡的問題，大大提高了輸送帶的使用壽命，且電機與負載沒有直接機械連接，使得電機本身震動不會引起負載震動，整個系統的震動問題得到有效降低。

磁力耦合器來自于法拉第電磁感應定律，永磁渦流耦合器工作時，銅盤與驅動電機相連，負載與永磁體盤相連，當銅盤隨電動機一起旋轉時，銅盤與永磁體盤間產生相對運動，且在銅盤的轉速與永磁體盤的轉速之間形成滑差，通過銅盤的磁通量按照一定規律發生變化，交變磁場在銅盤上產生渦流，渦流產生的感應磁場與永磁體磁場之間相互作用，由于滑差轉角位移產生的磁力作用驅動磁體盤隨著銅盤同向旋轉，把主動軸轉矩傳遞到負載端，從而帶動負載做功。

附圖說明

圖1為調速軟啟動裝置簡圖；

圖2為磁力耦合器結構簡圖；

圖3為磁力耦合器控制系統框圖；

其中：1.電動機；2.膜片聯軸器；3(7).扭矩和轉速傳感器；4.磁力耦合器；5.溫度傳感器；6.減速器；8.滾筒；9.銅盤；10.永磁體；11.調隙裝置；12.永磁體軛鐵；13.銅盤軛鐵；

具體實施方式

本發明提出一種新型調速軟啟動裝置及使用方法；

所述的驅動系統由電動機提供動力，傳入到磁力耦合器；

所述的控制系統是單片機控制調隙裝置組成，調節磁力耦合器的工作間隙，進而來改變磁力耦合器的輸出轉速，達到對帶式輸送機轉速的控制；

所述的磁力耦合器是一種動力傳動裝置，輸入端通過膜片聯軸器將電動機與磁力耦合器的銅盤連接在一起，輸出端通過磁力耦合器的永磁體盤與減速器相連接，銅盤固定在銅盤軛鐵上，永磁體盤固定在永磁軛鐵上；

所述的油冷系統對磁力耦合器進行降溫處理；

所述的減速系統是用減速器來降低電動機輸入的高轉速，增大輸出扭矩；

所述的潤滑系統是用來降低減速器的磨損和提高它的傳遞效率。

使用過程有：

打開電動機1電源開關，輸入動力源，通過膜片聯軸器2將電動機1與磁力耦合器4的銅盤9連接在一起，啟動前，先將氣隙調節至最大處，使電動機1帶動磁力耦合器4的銅盤9一起轉動，銅盤9固定在銅盤軛鐵13上，永磁體盤10固定在永磁軛鐵12上，永磁體盤10處于靜止狀態，輸出力矩為0，輕載啟動，對電網沖擊達到最小；

接著通過調節氣隙裝置11，控制系統調節氣隙大小，改變滑差，從而改變輸出端轉速的大小，達到我們需要的轉速啟動曲線，當氣隙逐漸減小時，輸出扭矩大于負載時，磁力耦合器4的銅盤9帶動永磁體盤10轉動，調節氣隙來得到我們所需的啟動曲線，并通過轉速扭矩傳感器3(7)時刻檢測輸入輸出端的速度，來反饋到控制系統中；

磁力耦合器4輸出轉速經過減速器6，減速器6通過膜片聯軸器7與滾筒8相連接，降低轉速輸出到帶式輸送機滾筒上，帶動帶式輸送機啟動；

當帶式輸送機出現出現卡停時，輸出轉速為0，通過扭矩轉速傳感器反饋到控制系統中，通過調節氣隙裝置11將氣隙調節到最大，使磁力耦合器空轉，保護電機和磁力耦合器免受損壞；

當多電機啟動時，通過分別調節氣隙，來達到不同啟動時間啟動，避免啟動瞬間對電網沖擊過大，通過控制每臺永磁調速器的氣隙來實現功率平衡，并允許一臺或幾臺永磁調速器進行輕微滑差來實現；

系統運行過程中，通過溫度傳感器5時刻對溫度進行測量，同時通過油冷系統對磁力耦合器進行降溫處理，防止溫度過高，對磁力耦合器永磁體磁性造成損傷，并通過潤滑系統對減速器6進行潤滑保護，提高傳動效率。