刮板输送机软起动技术现状分析

刮板输送机软起动技术现状分析

3.3kV供电的刮板输送机软起动技术现状分析

摘要：本文针对用刮板输送机对软起动的基本要求，分析了当前国内外3.3kV供电的刮板输送机使用的液力、液粘软起动器和电气传动软起动器的基本工作原理，以及软起动功能与使用维护情况；得出电气传动软起动器是解决3.3kV供电的刮板输送机起动技术的发展方向。 关键词：3.3kV供电 刮板输送机 软起动 发展趋势

1 概述

为了解决综采工作面刮板输送机（的起动问题，解决）在起动过程中的机械冲击、电网冲击问题，目前，国内外3.3kV供电的刮板输送机所采用的软起动技术主要有：德国DBT公司生产的可控传动系统（简称CST），属于液粘传动技术；法国VOITH公司生产的阀控双腔调速型液力偶合器（简称TTT），属于液力传动【1】；德国保越公司研制的变频器与电动机组合为一体的电动机；国内太原惠特科技公司研制的QJR-350/3.3S矿用隔爆兼本质安全型交流双速真空软起动器。这些软起动器在国内外不同条件下3.3kV供电的刮板输送机上都得到了应用，也取得了显著的应用效果。本文根据刮板输送机的软起动基本要求，对各类软起动器的工作原理、功能应用、使用维护情况进行较全面的分析，以寻求到3.3kV供电的矿用刮板输送机软起动技术的发展方向。

2 矿用刮板输送机对软起动的要求分析

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2.1 消除起动过程中的机械冲击、电网冲击

刮板输送机的传动系统为锚链传动系统，系统的弹性较小，停车时，传动系统的各处（如齿轮之间、链条链轮之间、链环之间、花键之间）都存在着大小不等的间隙，在起动时如果在传动系统尚未张紧之前就施加大转矩起动，就会产生严重的机械冲击【2】，引发断链、打齿、滚键、加剧摩擦等一系列机械故障，影响正常生产。

3.3kV供电的刮板输送机装机功率一般在1050-4500kW之间，单电机功率在525-1500kW，在直接起动电动机时，不论负载大小都会

对电网产生强大的电网冲产生6-8倍额定电流的大电流冲击过程，

击，影响电网的稳定运行，特别是在频繁起动时极易烧毁电气元件，影响正常生产。

消除刮板输送机起动过程中的机械冲击和电网冲击是矿用软起动器必须要解决的问题，也是最基本的要求。

2.2 解决满载难起动问题

综采工作面刮板输送机由于受运输系统、地质条件、其它设备等诸多因素的影响，存在停机的随机性，因片帮、漏顶等因素随时都有满载起动的情况，适应频繁起动、解决难起动问题是对软起动器的又一个重要要求。

3.3kV电压等级的矿用电动机一般为双鼠笼特制电机，其起动力矩一般为额定转矩的1.8-2.2倍，充分利用矿用电动机的起动能力，在刮板输送机满载情况下克服静摩擦阻力向动摩擦的转变实现顺利起动是解决刮板输送机满载难起动的重要技术手段。 【3】

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2.3 系统简单、运行稳定、易维护

刮板输送机的传动系统都处于工作面机头、尾的三角区；其矿压显现明显，是碎煤、碎矸的集中涌集区；支架下方的空间非常有限；各种辅件都极易损坏。此处作业空间有限，设备的工作环境最为恶劣。所以要求传动部电动机传动轴方向尽可能短；机头、尾传动系统应简单，以减少不必要的故障点；运行要稳定可靠，最少具有可靠采出一个工作面的无故障寿命；即使产生故障也要极易维护。综采放顶煤后部运输机对软起动器的这些要求会更为突出。这是综采面三角区对设备适应性的确切要求。

3 各类软起动器的使用现状分析

3.1 CST的工作原理及使用、维护情况

3.1.1工作原理

CST由减速箱、液压系统、冷却系统、电控系统、液粘传动系统等组成。内装一套行星差速传动系统，由摩擦片控制内齿圈的转动，摩擦片间通过（剪切）油膜传递扭矩。当动、静摩擦片分离时，内齿圈处于自由状态，减速器无输出转速；当动、静摩擦片压紧时，内齿圈处于固定状态，减速器按定比传动输出转速；控制动、静摩擦片之间的压力，使摩擦片间滑动，则可实现调速，从而实现软起动，属于液粘传动软起动器。

3.1.2起动与输出转矩建立过程

当起动刮板机时，先起动电动机。首先放开动、静摩擦片，使行星差速传动的内齿圈自由，减速器无输出转速，电动机空载直接起动。

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多机拖动的刮板机可实现电动机的分时起动，对电网供电能力要求低，但电动机的瞬间起动电流仍要达到6-8倍的额定电流（的大电流），对电网仍有冲击。

每个电动机起动后，再行起动刮板机。控制静、动摩擦片的油缸逐步给摩擦片加压，减速器的输出转速与转矩逐步增加，按时间控制消除刮板机传动间隙，直至达到额定转速，实现刮板机的起动；此时利用的是电动机的额定转矩，而非起动转矩，当负载转矩大于电动机额定转矩时，摩擦片之间打滑、摩擦发热，起动就会失败。否则正常起动成功。由于冷却系统的限制，不能长期低速运行。

电动机的功率可平衡，因动静摩擦片的压力不等，所以链轮轴上的功率不平衡；其不平衡度为±18%。

3.1.3使用、维护情况

系统可靠性高，故障（很）少，是进口设备的特点，但运行费用较高（每半年需更换一次进口液力传动油（压油），约5万元，每一年应更换一次进口摩擦片，约10万元）；系统复杂，管理维护（相当）困难（，特别不适合于综采放顶煤后部输送机的使用）。

3.2 TTT的工作原理、使用、维护情况

3.2.1工作原理

阀控双腔调速型液力偶合器由液力偶合器、水系统、冷却系统、电控系统、水软化与水过滤系统等组成。电动机带动偶合器内的泵轮转动，从而带动内腔的水旋转，旋转的水推动透平轮转动，从而输出转速与转矩。当偶合器内无液体时，透平轮不旋转，输出转速为零。【5】

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当偶合器中的液体达到额定充液量时，输出额定的转速与转矩。不同的充液量则会产生不同的输出转速与转矩，由此实现软起动，属于液力传动软起动器。

3.2.2起动与输出转矩的建立过程

当起动刮板机时，先起动电动机。偶合器内无液体，偶合器无输出转速，电动机空载直接起动，多电机拖动的刮板输送机可实现电动机的分时起动，对电网供电能力要求低，但电动机的（顺时）起动电流仍然很大，存在电网冲击。

每个电机起动后，再行起动刮板机。由时间控制逐步向液力偶合器内充液，直至输出额定转速，实现刮板输送机的起动。此时利用的是电动机的额定转矩，而非起动转矩，当负载转矩大于电动机额定转矩时，偶合器内泵轮与透平轮之间的滑差不断增加而发热，造成起动失败；否则正常起动成功。由于受冷却系统的限制，不能长期低速运行。

电动机的功率不平衡度为35%，为调整充液量的判断值。

3.2.3使用、维护情况

液力偶合器的主要故障来源于因发热的水在系统中产生水垢，影响各液压件的正常工作，需要定期进行处理，一般矿方不能维护，需由专业厂维修（修理费用25万元左右？大修周期一年半）。

由于系统（过度）复杂，运行中受水质影响故障较多，可靠性偏低。井下维护困难（较大）（。特别不适合综采放顶煤后部刮板机和地质条件较差的前部刮板机使用）。 【4】

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3.3 可控硅软起动的工作原理及使用维护情况

3.3.1工作原理

QJR-350/3.3S矿用隔爆兼本质安全型交流双速真空软 …… 此处隐藏：2892字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……