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驅(qū)動(dòng)裝置是皮帶輸送機(jī)的啟動(dòng)裝置,即動(dòng)力來源,啟動(dòng)問題是皮帶輸送機(jī)尤其是大型皮帶輸送機(jī)的關(guān)鍵問題,啟動(dòng)問題不僅僅關(guān)系到輸送機(jī)的使用性能,還影響著皮帶輸送機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益。
目前,驅(qū)動(dòng)裝置按其性質(zhì)可分為三類:電氣調(diào)速,液力調(diào)速和可控驅(qū)動(dòng)裝置。其中電氣調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)展相對(duì)較早,但技術(shù)水平相對(duì)較低;液力調(diào)速驅(qū)動(dòng)裝置主要是液力偶合器,目前國(guó)內(nèi)煤礦井下用帶式輸送機(jī)軟啟動(dòng)裝置一般為調(diào)速型液力偶合器,其主要通過調(diào)節(jié)工作腔液體的充滿度來改變輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,具有一定的軟啟動(dòng)功能和調(diào)速能力,但限于其傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu),調(diào)速型液力偶合器在軟啟動(dòng)的功能和性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足使用要求;可控驅(qū)動(dòng)裝置是近年來發(fā)展起來的新技術(shù),它集機(jī)電液技術(shù)為一體,目前我國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用較為成熟的有CST和BOSS兩種可控起動(dòng)裝置,其中CST系統(tǒng)相對(duì)較多,它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)整個(gè)起動(dòng)過程的有效控制,可控性能好,實(shí)際起動(dòng)速度曲線與理想起動(dòng)速度曲線非常接近,因此其動(dòng)張力較小,但是到目前為止還未能實(shí)現(xiàn)CST系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化。
整體而言,我國(guó)的驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)水平較發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距。從市場(chǎng)應(yīng)用情況來看,由于驅(qū)動(dòng)裝置是帶式輸送機(jī)必需核心裝置之一,隨著輸送機(jī)需求量的增加。
摩擦式積放滾筒輸送機(jī)裝置的設(shè)計(jì)
滾筒輸送機(jī)構(gòu)是自動(dòng)化生產(chǎn)流水線裝備中重要的組成部分,可以承載著物品進(jìn)行直線、曲線、水平、傾斜運(yùn)行,并能協(xié)助物品完成加工、裝配、試驗(yàn)、包裝等生產(chǎn)工藝。
在歐、美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,滾筒輸送機(jī)已經(jīng)在各行業(yè)廣泛應(yīng)用,且已形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和系列。由于我國(guó)對(duì)工業(yè)自動(dòng)化裝備的引進(jìn)、研究相對(duì)較晚,所以對(duì)于許多自動(dòng)化生產(chǎn)線裝備來說,大部分還需要進(jìn)口。近年來,我國(guó)的制造業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)開始對(duì)傳統(tǒng)的同步輸送線進(jìn)行非同步(柔性)自動(dòng)化生產(chǎn)流水線改造,因此,企業(yè)對(duì)柔性化生產(chǎn)流水線裝備的需求量會(huì)迅速增長(zhǎng)。
本文研究的摩擦式積放滾筒輸送機(jī)正是運(yùn)用于柔性化生產(chǎn)流水線中的一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率較高、維護(hù)方便的輸送機(jī)構(gòu)。它的驅(qū)動(dòng)輥輪靠?jī)蓚?cè)布置,可以很方便地穿插布置于每個(gè)加工或裝配專機(jī)的間隙處,在工件的輸送過程中需借助托盤完成連續(xù)輸送,當(dāng)托盤被阻擋機(jī)構(gòu)擋停時(shí),托盤與支撐托盤的輥輪處于“短暫”的相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài),這就很好地避免托盤表面的磨損,保證托盤的質(zhì)量和使用壽命。這種“短暫的停留”給工件的加工、垂直或拐彎輸送、安裝、檢測(cè)等工位創(chuàng)造了重要的時(shí)間存儲(chǔ)。
變頻式皮帶輸送機(jī)功率平衡的控制研究
皮帶輸送機(jī)具有運(yùn)行穩(wěn)定且輸送能力強(qiáng)等特點(diǎn),已成為煤礦運(yùn)輸系統(tǒng)的重要設(shè)備。煤礦井下的多機(jī)驅(qū)動(dòng)式皮帶輸送機(jī)在運(yùn)輸過程中,存在著原煤負(fù)載不均及其他因素,較易造成電動(dòng)機(jī)之間的負(fù)載分配不均。若各個(gè)驅(qū)動(dòng)之間的功率不平衡程度超過規(guī)定限度時(shí),受力較大的驅(qū)動(dòng)容易出現(xiàn)過載損壞,極大地影響生產(chǎn)運(yùn)輸。
因此,為防止因負(fù)載分配不均而損壞,多機(jī)驅(qū)動(dòng)式皮帶輸送機(jī),需要在負(fù)載出現(xiàn)變化時(shí)保持各驅(qū)動(dòng)的輸出功率在一定的比例范圍內(nèi)。變頻調(diào)速方式較傳統(tǒng)的液力耦合器驅(qū)動(dòng)方式具有效率的優(yōu)點(diǎn),較可控啟動(dòng)傳輸裝置的驅(qū)動(dòng)方式具有成本低、設(shè)備故障易于維修維護(hù)的特點(diǎn)。
以雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)的皮帶輸送機(jī)為對(duì)象進(jìn)行分析,為了保證各電動(dòng)機(jī)的輸出功率在一定范圍內(nèi)保持平衡,各個(gè)驅(qū)動(dòng)可以利用變頻驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng),其各個(gè)驅(qū)動(dòng)所需的轉(zhuǎn)矩依據(jù)負(fù)荷進(jìn)行分配。根據(jù)主從電機(jī)的控制方式不同,主電動(dòng)機(jī)通過采用轉(zhuǎn)速給定進(jìn)行控制,為實(shí)現(xiàn)主從電動(dòng)機(jī)之間能夠?qū)崿F(xiàn)功率平衡性能,主電動(dòng)機(jī)對(duì)從電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的控制是通過對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤實(shí)現(xiàn)的。
滾筒輸送機(jī)的主要工作部件設(shè)計(jì)
滾筒輸送機(jī)的內(nèi)置式阻尼滾筒內(nèi)有一套齒輪行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu),滾筒內(nèi)壁右端有一內(nèi)齒具結(jié),與三個(gè)行星輪嚙合,滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)齒輪通過行星輪帶動(dòng)中輪旋轉(zhuǎn),中心輪的左側(cè)裝有兩個(gè)制動(dòng)塊,制動(dòng)塊的一端通過銷軸鉸支在中心輪上,制動(dòng)塊可以圍繞銷軸擺動(dòng);另一端則通過彈簧與中心輪相聯(lián),彈簧的拉力使得制動(dòng)塊平時(shí)保持收縮狀態(tài)。當(dāng)輸送設(shè)備輸送物料的滑行速度增大時(shí),制動(dòng)輥的轉(zhuǎn)速也增大,通過行星機(jī)構(gòu)的增速作用,中心輪的轉(zhuǎn)速也增大,直至產(chǎn)生的離心力足以使兩制動(dòng)塊克服彈簧拉力繞銷軸由外擺動(dòng),與制動(dòng)輥的內(nèi)壁接觸擠緊,產(chǎn)生制動(dòng)作用,從而使得輸送物的速度逐漸減少。當(dāng)速度減至設(shè)定值時(shí),制動(dòng)塊也在彈簧力的作用下復(fù)位,失去制動(dòng)作用。
在設(shè)計(jì)過程曾考慮過采用外置式阻尼滾筒,但這種外置式阻尼滾筒置在公司中用的不少,而且有一定的缺陷,外置的穩(wěn)定性是它的一個(gè)不穩(wěn)定的因素。所以綜上原因,采用內(nèi)置式阻尼滾筒。內(nèi)置式阻尼滾筒實(shí)用性和簡(jiǎn)易性相對(duì)提高了不少。更加適用于大多數(shù)的重力輥道輸送機(jī)的阻尼裝置。
內(nèi)置式阻尼滾筒的要核心部件是行星輪系,根據(jù)重力滾筒輸送機(jī)中的傳動(dòng)輥的長(zhǎng)短,需要多少規(guī)格的阻尼滾筒可以設(shè)計(jì)生產(chǎn),所以內(nèi)置式的阻尼滾筒實(shí)用性很高。總體配置就是合理安排各部件位置和聯(lián)接關(guān)系,確定動(dòng)力的傳動(dòng)路線,與傳動(dòng)輥的聯(lián)接關(guān)系,使得整個(gè)阻尼裝置的工藝路線流暢合理,并且便于使用調(diào)整和維修。