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大输料能力的确定是以实际最大负载(如我厂以3台窑满负荷生产煅后焦)时,其能及时输送为原则,测取系统相关数据。
(2)确定皮带秤控制信号比例关系。将皮带称输出信号接入变频器,连续、均匀地给料(皮带秤信号变化量不超过0.1ma,则可认为给料恒定),记录给料量、变频器输出(频率)、电机温度等参数值。分析数据,则可验证其设定值的大小是否合理。或根据数据变化趋势,采取相应的对策(增加或减小)调整其比例系数。本系统最终确定其皮带秤信号的比率为85(输入信号合成关系为ai1×1+aic×85%)。另外若给定值修正不理想,可通过改变皮带秤的pid参数(一般是改变比例常数),也可获得匹配的参数修正值。
(3)最高频率确定。当3台回转窑满负荷正常生产时,其1条爬坡皮带输料量必须达到18.4t/h(±0.2),才能保证皮带不会出现压料现象,此时变频器输出必须超过58hz以上。由于这一频率超出工频不多,又电机额定转速为
1460r/min(4极),其工作在58hz时电机转速不超过1740r/min,根据电机设计学,其小幅度的超频运行完全可以。经过较长时间超频(60hz)运行,其电机各项运行参数均正常。
(4)最低频率确定。由于皮带输送机采用普通异步电动机驱动,其工作频率低于15 hz时,电机温度迅速升高,虽然实际中,这洪超低速运行现象较少,但对于拖动系统的安全性和可靠性要求,应尽可能地避免,为此将系统的最低频率定为15hz。
系统投入运行后,为降低系统因传感器、积算器等控制器的信号波动引起变频器频繁工作在加、减速调节现象(这会造成电机、变频器运行温度较高问题),可采用延长积算器信号采样周期和增大pi积分常数等措施,就能显著地提高变频器的稳定性。另外采取在变频器的aic端假装高频过滤器,也可改善系统的波动干扰问题;加速时间设定为4—7s较为适宜:加速时间过长,当皮带料量突然较大幅度地增加时皮带不能及时升速,造成压料现象;加速时间太短,由于皮带负载时惯性很大,会使皮带出现打滑现象。这种设置虽降低了系统的动态响应性,但却能提高皮带输料机的正常工作稳定性。 3.3系统运行效果
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皮带输送机采用ctv-28ud变频器调速控制,能使输料机拖动电机工作在15~60hz范围内,皮带走速实现了0.3m/s~1.2m/s的较大范围调速控制。2005~2007年,证明,这种小范围内的增加电机最高运行频率,是完全可行的,其改造效果良好:皮带输送能力提高了32.6%(如爬坡皮带输料机的输料量由原来13.2t/h提高到18.6t/h);皮带使用寿命延长43%;由于大幅减少了皮带跑空现象,其皮带输送机月耗电降低约9%左右;输送机维修费用降低47%左右。另外在改造工程中,还具有如下几点好处:
(1) 没有复杂的外部控制电路设计,调试过程简单、易操作,系统易实现; (2) 通过变频器、皮带秤功能数据修改,就能实现系统控制各项参数优化调整;
(3) 只需购置变频器;电机、皮带称(包括控制仪)、操作柜等可利用原有的设施,改造成本低;
(4) 变频器控制柜是安装在操作室内,其控制系统关键部件变频器每4~6个月才需清灰一次,系统维护工作量少。
变频调速技术的广泛应用,能实现设备的节能控制,提高生产工艺精度,节约电能,改善一线工作环境。应用变频器对皮带输料机控制改造,实现了皮带输料机走速按照实际物料的进料量大小自动调节控制,提高其输料能力,减少皮带跑空现象,大幅降低了物料输送中的能耗,提高设备的利用率。据统计单台皮带输送机(11kw)月节电2200kwh以上:每月减少因平衡物料用车费用1.5万余元。
第4章 其他装置的选用
4.1 制 动 装 置
04对于倾斜输送物料的带式输送机,其平均倾角大于时,当满载停车时会发
生上运物料时带的逆转和下运物料时带的顺滑现象,从而引起物料的堆积、飞车等事故,所以应设置制动装置。制动器是用于机器或机构减速使其停止的装置,有时也能用作调节或限制机构的运行速度,它是保证机构或机器安全正常工作的重要部件。
带式输送机制动器的种类很多,根据输送机的技术性能和具体使用条件(如功率大小,安装倾角等),可选用不同形式的制动器。常用的有带式逆止器、滚柱逆止器、液压电磁闸瓦制动器和盘形制动器等。
制动器的选型要考虑以下几点:
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(1).机械运转状况,计算轴上的负载转矩,并要有一定的安全储备。 (2)应充分注意制动器的任务,根据各自不同的执行任务来选择,支持制动器的制动转矩,必须有足够储备,即保证一定的安全系数,对于安全性有高度要求的机构需要装设双重制动器。
(3)制动器应能保证良好的散热功能,防止对人身、机械及环境造成危害。 输送机向上运输时,在停车时需防止输送带的反向倒退,此时的制动一般称为逆止。向下运输时,在停车时需防止输送带的正向前进,此时称为制动。输送机应根据其工作条件设计制动装置(逆止装置)。作用在传动滚筒所需的制动力(或逆止力)应按照输送机水平、上运和下运三种情况分别确定。
由带宽B=1000mm,滚筒直径D=800mm,V=1.6m/s及电动机的功率75kw,查《运输机械设计选用手册》表2-78,选用制动器型号为:YWz5?315型液压推杆制动器。 4.2 改 向 装 置
带式输送机采用改向滚筒或改向托辊组来改变输送带的运动方向。改向滚筒
0009045180可用于输送带、或<的方向改变。一般布置在尾部的改向滚筒或垂直
重锤式的张紧滚筒使输送带改向180,垂直重锤张紧装置上方滚筒改向90,而改向45以下一般用于增加输送带与传动滚筒间的围包角。
改向滚筒直径有250、315、400、500、630、800、1000mm等规格.选用时可与传
0009045180动滚筒直径匹配,改向时其直径可比传动滚筒直径小一档,改向或时
000可随改向角减小而适当取小1—2挡。本次设计采用3个直径630mm的改向滚筒,改向180°,3个直径为500mm和2个直径为400mm的滚筒来改变较小角度,调整皮带位置.
改向托辊组是若干沿所需半径弧线布置的支承托辊,它用在输送带弯曲的曲率半径较大处,或用在槽形托辊区段,使输送带在改向处仍能保持槽形横断面。输送带通过凸弧段时,由于托辊槽角的影响,使输送带两边伸长率大于中心,为降低胶带应力应使凸弧段曲率半径尽可能大.一般按织物芯带伸长率为0.8%、钢绳芯带为0.2%计算. 4.3 给 料 装 置
4.3.1 给料装置的基本要求
带式输送机装载和转载物料是最重要、最复杂的运输作业之一。研究证明,在广泛应用的中距离输送机上(长度在260m以内),输送带的使用期限主要取决
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于给料装置的结构是否合理。为了减轻输送带的磨损,对给料装置提出了一系列要求:物料给到输送带上的速度快慢和方向应与带速近似一致,对准输送带中心给料,保证物料均匀的给到输送带上;在装料点不允许有物料堆积和撒料现象,应在给料装置内部而不是在输送带上形成物流;在装料设施后面尽量避免设置紧接输送带的拦板,尽量减少物料的落差,特别是要防止大块物料从很高处直接下落到输送带上。当被输送物料的物理机械性质变化或使用条件改变时,要有可能调节物料的速度,具有良好的通过性能,特别是当输送强黏性物料时保证不堵塞,结构紧凑,工作可靠,耐磨性好,等等。
运输夹杂大块的物料时,给料装置要有可能先将细块和粉料卸到输送带上形成垫层,然后再装块矿石,防止大块矿石直接冲击输送带。当输送磨损性强、棱角锐利的大块物料时,输送机的受料段最好布置成水平的。当输送机在倾斜段装料时,物料在达到带速之前容易产生紊流,为了防止撒料,必须设置高而长的拦板。
2给料漏斗的宽度应不大于输送带宽度的3。另一方面,为防止漏斗堵塞,其宽度
应采取如下值:当输送筛分过的物料时应不小于最大块度的2.5~3倍,当运输未经筛分时可取最大块度的2倍。 4.3.2 装料段栏板的布置及尺寸
当物料在离开给料漏斗达到带速之前,必须用栏板使其保持在输送带上。实际上,挡板就是给料漏斗的侧板沿输送机方向的延长段。
当输送大块坚硬矿石时,栏板下缘与输送带之间的缝隙应沿输送带运行方向均匀的增大。这样挤在栏板下面的块料随着输送带向前运动,容易从栏板下面被带出,因此可避免输送带被划伤。
为了防止块状物料堵塞在栏板之间,通常将两块栏板不是相互平行布置,而是向前扩张布置。后栏板的下缘做成弧形,而不是直线。
布置中间装料点的栏板时,必须考虑前面装料点给到输送带上的物料能顺利通过。当各中间装料点的距离较近时,为了避免撒料,最好布置连续的拦板。
为了防止粉矿从栏板下缘与运动输送带的缝隙滑出,需在栏板外侧镶一条厚
0045608mm~16mm的密封用硬橡胶面,或将托辊组侧托辊的倾角增大到,有时达。这时仅用金属栏板导流就能形成稳定的物流。
栏板的长度随物料各到输送带上的速度和带速之差的增大而增大。栏板之间2的最大间距通常取槽形输送带宽度的3。当输送流动性好的物料时,最好将栏板
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1的间距减少到槽形输送带宽度的2。
4.3.3 装料点的缓冲
带式输送机装卸块状特别是比重大的矿石时,输送带受很大的冲击力作用。在这种情况下,输送带面层可能被划破,甚至击穿,引起输送带早期报废。理论分析证明,输送带受冲击载荷的大小主要与下列因素有关。即装载点的高度、矿石块的质量及其棱角的形状、托辊的质量、输送带的横向弹性模量以及托辊衬垫的弹性模量,等等。在装料点采用缓冲悬挂托辊组,能大大减轻输送带的动载荷,减少输送带损坏的几率。提出以下几点建议供设计、运输大块物料的输送带输送机装料点时参考:
⑴.输送带所受的动载荷随着相互冲击物体质量的减小而减小。在矿石块质量给定的情况下,只要减轻参与冲击作用的托辊组的质量,就可使动载荷减小。借助缓冲装置使托辊组与输送机机架隔离,亦即采用悬挂托辊组,是减轻动载荷的一种有效方法。将悬挂托辊组各托辊之间做成弹性连接,可进一步减轻输送带的动载荷。
⑵.当采用动托辊组时,借增多托辊数量和改变几何形状以减少托辊组的折算质量,以及降低给料高度,同样能减轻输送带的动载荷。
⑶.给缓冲托辊加衬,是减轻输送带动载荷的及其有效的方法。同时托辊衬垫的弹性模量应大大低于输送带的弹性模量,而且衬垫应具有足够大的厚度(3cm~5cm)。
⑷.在不显著增大托辊组重量的条件下,应尽量增大托辊的直径,运输大块坚硬物料的输送带应比普通输送带具有更厚的上、下覆盖胶。
⑸.装料点的托辊组间距应在0.4m~0.6m范围内。给料漏斗的安装位置必须保证物料块落到两组托辊之间,而不是落在某一托辊上。 4.4 卸料装置
带式输送机可以在末端卸料,也可在中间卸料,前者不需专门的卸料装置,后者可以采用卸载挡板或卸载小车。
卸载挡板(犁形卸料器)为平直挡板或V形挡板,适用于平皮带输送机,可用来卸件货,也可在一侧或两侧卸货。卸载挡板的结构十分简单,但对输送带的磨损比较厉害,还会增加带条运行阻力,因此对较长的输送带,特别是输送块度大、磨损性大的物料时不宜采用。
为了使卸料挡板能够正常地工作,必须正确的选择它对于带条纵向轴线的倾
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