【正文】 式輸送機(jī)除隔爆式電動(dòng)機(jī)采用三相籠型電動(dòng)機(jī)外，其余均使用三相繞線型電動(dòng)機(jī)，主要型號(hào)有： JR、 JRQ、 YR 系列電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)最突出的優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)速特性好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)量大。與同容量的異步電機(jī)相比較，重量是異步電機(jī)的 2 倍，價(jià)格是異步電機(jī)的 3 倍，而且需要直流電源，因此只有在特殊情況（例如調(diào)速性能高）下才采用，直流電機(jī)在要求隔爆的場(chǎng)合使用很少。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 33 2） 電動(dòng)機(jī)的選型 根據(jù)電動(dòng)機(jī)功率 P=248KW，查【南方防爆電機(jī)】產(chǎn)品選型手冊(cè)，選取三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 YB2355M24。其主要參數(shù)見表 。 表 YB2355M24 型三相異步電動(dòng)機(jī)主要參數(shù)表 型號(hào) 額定 效率 % 功率因素 cosφ 重量 kg YB2 355M24 功率（ KW） 電流（ A） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 250 1458 2100 （四）減速器的選型 1） 確定減速器的傳動(dòng)比及型式 根據(jù)帶速、傳動(dòng)滾筒的直徑和電機(jī)轉(zhuǎn)速推知減速器的傳動(dòng)比： 1 148 5 60 v?? ??? ? ?? 式中 n1—輸入轉(zhuǎn)速， r/min； D—驅(qū)動(dòng)滾筒直徑， mm； v—帶速， m/s。 選擇 DCY 型三級(jí)減速器。 2） 確定減速器的公稱中心距 按式 ()計(jì)算。 PN≥ P2f 式（ ） 式 中 f—工況系數(shù)； P2—被傳動(dòng)機(jī)械所需功率。 載荷特性為中等沖擊載荷，查【機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)】表 16242 得 f=，則 P2f=248=372KW 按【機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)】表 16236 選用減速器型號(hào) DCY400,其公稱輸入功率 PN為 450KW。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 34 PN=450KW≥372KW 滿足要求。 3） 驗(yàn)算啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 按 式（ ） 計(jì)算。 1 NTnP? ?? 式（ ） 其中 TK—啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩或最大輸入轉(zhuǎn)矩， Nm。 1n 3858 1485 9550 450KNT P??? ? ? 滿足要求。 4） 驗(yàn)算減速器的熱功率 按式 （ ） 計(jì)算。 P2t≤PG1fwfA 式（ ） 式中 PG1—減速器熱功率，查表 得 PG1=174KW； fw—環(huán)境溫度系數(shù) ,查表 得 fw=； fA—功率利用系數(shù) ,查表 得 fA=。 PG1fwfA=174=160KW≤P2t=248KW 不滿足要求。 故重新選用減速器型號(hào)為 DCY500，查【機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)】表 16236 得PN=1030KW，很明顯輸入功率及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩條件都能滿足，現(xiàn)驗(yàn)算熱功率： 查表 得 PG1=270KW，則 P2t=248KW＜ PG1fwfA=270=249KW 滿足要求。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 35 表 DCY、 DCYK 型減速器熱功率 PG1 環(huán)境條件 空氣 流速 m/s 公稱中心距 a/mm 315 355 400 450 500 560 630 減速器不 加冷卻裝置時(shí)的熱功率 PG1/KW 狹小車間內(nèi) ≥ 81 99 124 156 192 245 299 中大型車間內(nèi) ≥ 114 139 174 218 270 343 419 室外 ≥ 155 189 237 296 366 465 568 表 環(huán)境溫度系數(shù) fw 冷卻方式 環(huán)境溫度 176。C 每小時(shí)載荷率 100% 80% 60% 40% 20% 減速器不附加 外冷卻裝置 10 20 30 40 50 表 功率利用系數(shù) fA 型式 利用率 P2/PN100% 100 80 60 40 DBY、 DBYK DCY、 DCYK 5）所選用減速器的技術(shù)參數(shù) 表 減速器的技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 輸入轉(zhuǎn)速 n 額定功率 PN 傳動(dòng)比 i 許用熱容量 PG1 DCY500 1500r/min 1030KW 25 270KW 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 36 （五）聯(lián)軸器的選型 驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器分為高速聯(lián)軸器和低速聯(lián)軸器，它們分別安裝在電動(dòng)機(jī)與減速器之間和減速器與傳動(dòng)滾筒中間。常見的高速聯(lián)軸器有尼龍柱銷聯(lián)軸器、液力聯(lián)軸器和粉末聯(lián)軸器等；常見的低速聯(lián)軸器有十字滑塊聯(lián)軸器和棒銷聯(lián)軸器等。液力聯(lián)軸器與籠型轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)合工作具有改善電動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能、均衡負(fù)荷、保護(hù)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于大型帶式輸送機(jī)為改善起動(dòng)、調(diào)速、均衡載荷等廣泛推廣使用調(diào)速液力耦合器和油膜離合器。 95 1729 90 172ZL ????本 設(shè) 計(jì) 選 用 高 速 聯(lián) 軸 器 型 號(hào) 為 ， 低 速 聯(lián) 軸 器 型 號(hào) 為100 21210 150 252ZL ?? 軟啟動(dòng)裝置的選型 帶式輸送機(jī)正向高速度、大運(yùn)量、大功率、長(zhǎng)運(yùn)距方向發(fā)展，由于速度快，且在重載和超載條件下工作，起動(dòng)電流過(guò)大，對(duì)電網(wǎng)的沖擊增大，壓降增加，造成起動(dòng)困難，且電機(jī)直接起動(dòng)時(shí)輸送機(jī)起動(dòng)加速度過(guò)大，使輸送帶松邊拉緊裝置反應(yīng)滯后，輸送帶的垂度加大，造成功率傳遞不平衡，起動(dòng)不平穩(wěn)。軟起動(dòng)技術(shù)是改善起動(dòng)條件的主要手段。軟起動(dòng)技術(shù)是在一定的起動(dòng)時(shí)間內(nèi)，控制起動(dòng)加速度，確保 帶式輸送機(jī)按所要求的加速度曲線平穩(wěn)起動(dòng)達(dá)到額定的運(yùn)行速度，同時(shí)使電機(jī)的起動(dòng)電流和輸送帶的起動(dòng)張力控制在允許范圍內(nèi)。 目前采用的軟起動(dòng)方式有：（ 1）液力型軟起動(dòng)裝置；（ 2）液粘性軟起動(dòng)裝置；（ 3）電氣型軟起動(dòng)裝置； 由于電 氣軟 啟動(dòng) 有結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn) 單安裝 方便 的優(yōu) 點(diǎn)， 本設(shè) 計(jì)選用QJR250/660Z 型軟啟動(dòng)器。 （一） 常見軟起動(dòng)的工作原理 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 37 1）液力型軟起動(dòng)裝置 液力型軟起動(dòng)裝置是依據(jù)液力傳動(dòng)原理，利用旋轉(zhuǎn)的葉輪工作，輸入軸與輸出軸為非剛性聯(lián)結(jié)，通過(guò)液體動(dòng)能的變化傳遞能量。常見結(jié)構(gòu)形式有限矩型液力偶合器，煤礦井下必須采用水介質(zhì) 液力偶合器。限矩型液力偶合器按結(jié)構(gòu)分有普通限矩型液力偶合器、加長(zhǎng)后腹腔限矩液力偶合器和加長(zhǎng)后腹腔＋側(cè)腹腔限矩型液力偶合器。調(diào)速型液力偶合器有出口調(diào)節(jié)式和入口調(diào)節(jié)（閥控）式 2 種。 2）液粘性軟起動(dòng)裝置 液粘性軟起動(dòng)裝置是依據(jù)牛頓內(nèi)摩擦（歐米加）定律，靠油膜剪切力傳遞扭矩，通過(guò)調(diào)節(jié)主從摩擦片的油膜間隙達(dá)到控制傳遞扭矩的目的； 3）電氣型軟起動(dòng)裝置 電氣型軟起動(dòng)裝置主要有變頻調(diào)速軟起動(dòng)和可控硅控制開關(guān)磁阻軟起動(dòng)等。變頻軟起動(dòng)有 2 種方式，一是交 —直 —交間接變頻，二是交 —交直接變頻，這 2 種變頻方式相比，交 —直 —交間接 變頻元件數(shù)量少、頻率調(diào)節(jié)范圍寬、功率因數(shù)高，使用范圍廣，缺點(diǎn)是 2 次換能，效率稍低。 （二） QJR250/660Z 型軟起動(dòng)器介紹 1） 概述 QJR250/660Z 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型軟起動(dòng)器（以下簡(jiǎn)稱軟啟動(dòng)器），它同時(shí)具有礦用真空磁力起動(dòng)器和交流電壓軟起動(dòng)的功能，是一種機(jī)電一體化及微電子技術(shù)的高科技智能產(chǎn)品。其模塊化的安裝結(jié)構(gòu)，便于使用和維修。該產(chǎn)品適用于交流 660V、 1140V電壓的異步電動(dòng)機(jī)重負(fù)荷軟起動(dòng)，以及各種情況下的磁力起動(dòng)。軟起動(dòng)時(shí)具有起動(dòng)電流小、起動(dòng)速度平穩(wěn)可靠、對(duì)電網(wǎng)沖擊小燈優(yōu)點(diǎn)，且起動(dòng)曲線可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng) 實(shí)際工況調(diào)整，從而減少了皮帶機(jī)、刮板機(jī)起動(dòng)沖擊力，降低了對(duì)皮帶機(jī)、刮板機(jī)的損害，延長(zhǎng)了皮帶機(jī)、刮板機(jī)的使用壽命。直接起動(dòng)時(shí)，軟起動(dòng)器還具有磁力起動(dòng)器山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 38 的全部功能。該產(chǎn)品具有主回路極間（可控硅極間或真空接觸器極間）短路檢測(cè)和閉鎖功能，以及短路、過(guò)載、斷相、漏電閉鎖的電機(jī)綜合保護(hù)功能。特別是，本軟起動(dòng)其還具有風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖保護(hù)，對(duì)安全生產(chǎn)提供了科技平臺(tái)和有力的技術(shù)支持。 2） 環(huán)境要求 a) 海拔高度不超過(guò) 2021m； b) 周圍環(huán)境溫度不超過(guò) 5℃ ～ +40℃ ； c) 相對(duì)濕度不大于 95%（ +20℃ ）； d) 安裝地基處的振動(dòng)頻 率范圍為 10～ 150Hz 時(shí)。其最大振動(dòng)加速度不超過(guò) ； e) 安裝傾斜度不超過(guò) 15176。； f) 有甲烷或煤塵爆炸的場(chǎng)所； g) 無(wú)破壞金屬和絕緣材料的腐蝕性氣體的場(chǎng)所； h) 電網(wǎng)質(zhì)量： —輸入電壓波形為正弦波； —輸入電壓幅值波動(dòng)不超過(guò)額定值的 +10%～ 25%； —電源頻率波動(dòng)不超過(guò)額定值的 2%。 3）技術(shù)特征 a) 額定電壓： 660V、 1140V； b) 額定電流： 400A、 315A、 250A、 160A； c) 最大電流過(guò)載倍數(shù)： 7 倍以下可調(diào)； d) 起動(dòng)時(shí)間：可調(diào)（最大 180S）； e) 起動(dòng)沖擊系數(shù)： 0～ 18 次或可調(diào)； f) 防爆型 式：隔爆兼本質(zhì)安全型 “Exd[ib]I” g) 工作制：斷續(xù)； 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 39 h) 冷卻方式：自然冷卻； i) 符合 ～ 42021 和 MT1111998 標(biāo)準(zhǔn)要求； j) 符合 MT/T9432021 礦用低壓交流軟起動(dòng)器標(biāo)準(zhǔn)要求。 4）工作原理 本軟起動(dòng)器以反并聯(lián)的三組大功率晶閘管作為軟啟動(dòng)開關(guān)。以 DRK 多功能軟起動(dòng)控制器作為控制核心。在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中，多功能軟起動(dòng)控制器根據(jù)用戶預(yù)設(shè)的曲線對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，并保證起動(dòng)加速度控制在 ～ 178。范圍內(nèi)，使其平滑可靠的完成起動(dòng)過(guò)程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程完成后，交流接 觸器吸合，使電動(dòng)機(jī)投入電網(wǎng)全壓運(yùn)行。 DRK 多功能軟起動(dòng)控制器還具有電機(jī)智能綜合保護(hù)功能，它和隔離換向開關(guān)、真空接觸器組成磁力起動(dòng)器的功能。當(dāng)軟起動(dòng)功能故障時(shí)，將 “直起 /軟起 ”旋鈕置于 “直起 ”位置，它就具有完備磁力起動(dòng)器功能，并有同相短路、過(guò)載、斷相、漏電閉鎖等保護(hù)功能。 DRK 多功能軟起動(dòng)控制器還兼有風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖保護(hù)功能。 DRK 多功能軟起動(dòng)控制器同時(shí)能提供 12V50mA 的本安電源并構(gòu)成本安先導(dǎo)回路，需要時(shí)還能夠經(jīng)行遠(yuǎn)控和多級(jí)通訊，以及速度傳感器的速度測(cè)定。 正常工作為交流軟起動(dòng)器完成起動(dòng)功能，磁力 起動(dòng)器正常運(yùn)行并完成分?jǐn)喙δ堋? 本軟起動(dòng)器可用于多臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合，從機(jī)跟隨主機(jī)的指令工作。 制動(dòng)裝置的選型 由于帶式輸送機(jī)的運(yùn)行阻力很小，沿傾斜運(yùn)輸?shù)膬A角稍大時(shí)，埋在巷上運(yùn)輸時(shí)若突然斷電，輸送帶受物料重力的推動(dòng)而倒轉(zhuǎn)；向下運(yùn)輸時(shí)斷電后，必須加閘才能停車。因此，沿傾斜運(yùn)輸?shù)膸捷斔蜋C(jī)必須設(shè)有制動(dòng)裝置。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 40 本設(shè)計(jì)要求使用盤式制動(dòng)裝置，因此，查【濟(jì)寧科大】產(chǎn)品選型手冊(cè)，根據(jù)電動(dòng)機(jī)制動(dòng)力矩的需要，選取 PZPΦ1200 自冷盤式制動(dòng)裝置，其具體參數(shù)見表 。 表 盤式制動(dòng)裝置具體參數(shù) 型號(hào) 制動(dòng)盤直徑 mm 制動(dòng)力矩 KNm 重量 kg PZPΦ1200 1200 59 650 （一）制動(dòng)裝置的類型 制動(dòng)裝置按他的工作方式不同，帶式輸送機(jī)用的制動(dòng)裝置有逆止器和制動(dòng)器。逆止器是供向上運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)停車后，限制輸送帶倒退用。制動(dòng)器是供向下運(yùn)輸?shù)妮斔蜋C(jī)停車用；水平運(yùn)輸若需準(zhǔn)確停車或緊急制動(dòng)，也應(yīng)裝制動(dòng)器。 逆止器按其工作原理不同有塞帶逆止器、滾柱逆止器及非接觸式逆止器等。 制動(dòng)器有閘瓦式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器。閘瓦制動(dòng)器通常采用電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器是安裝在減速器的第二軸、三軸或輸出軸上的一套制 動(dòng)裝置，盤式制動(dòng)器由制動(dòng)盤、制動(dòng)閘和液壓系統(tǒng)組成，通過(guò)調(diào)節(jié)液壓控制系統(tǒng)的電液比例閥的控制電流可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力，從而調(diào)節(jié)制動(dòng)裝置的制動(dòng)力。 閘瓦制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)緊湊，但制動(dòng)副的散熱性能不好，不能單獨(dú)用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)；盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩可調(diào)，制動(dòng)副的散熱條件比閘瓦制動(dòng)器好，可用于功率不大的下運(yùn)帶式輸送機(jī)。當(dāng)制動(dòng)盤采用具有自冷卻的空心盤時(shí)，可用于發(fā)電運(yùn)行的下運(yùn)輸送機(jī)制動(dòng)，但在煤礦井下應(yīng)采用防爆器件。 （二） KZP 自冷盤式制動(dòng)裝置介紹 1）概述 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 41 （ 1）主要用途： KZP 系列自冷盤式制動(dòng)裝置主要用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)停車，由于其屬常閉式結(jié)構(gòu)，因此也具有定車作用。 （ 2）主要技術(shù)性能： ① 與電控裝置配合，使下運(yùn)帶式輸送機(jī)的停車減速度保持在 ～ m/s178。； ② 系統(tǒng)突然斷電時(shí)，仍能保證輸送機(jī)平穩(wěn)地減速停車； ③ 與電控裝置配合，使在有載工況下起動(dòng)時(shí)，具有可控起動(dòng)性能； ④ 液壓控制系統(tǒng)采用雙回路結(jié)構(gòu)，工作可靠性高。 （ 3）適用環(huán)境： ① 工作環(huán)境溫度不大于 +40℃ ； ② 無(wú)顯著搖擺和劇烈振動(dòng)、沖擊的場(chǎng)合； ③ 無(wú)足以銹蝕金屬的氣體及塵埃的環(huán)境； ④ 有煤塵 、沼氣、爆炸性危險(xiǎn)的煤礦井下； ⑤ 無(wú)滴水、漏水的地方。 （ 4）制動(dòng)裝置工作原理 盤式制動(dòng)裝置主要由制動(dòng)盤和盤式制動(dòng)器組成。為避免制動(dòng)中產(chǎn)生火花，須限定制動(dòng)盤的線速度。通常制動(dòng)盤應(yīng)與減速器的某一低速軸相連。 盤式制動(dòng)裝置的制動(dòng)力是由閘瓦與制動(dòng)盤摩擦而產(chǎn)生的。因此調(diào)節(jié)閘瓦對(duì)制動(dòng)盤的正壓