CN101332939A - 带式输送机降耗运行节能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带式输送机降耗运行节能装置，包括至少两组驱动系统的电动机分别通过减速器、联轴器与滚筒轴连接；其中在所述每一组的电动机连接智能检测器，通过检测器接于PLC可编程控制器；在所述任一组驱动系统中的减速器与滚筒轴之间安装一个超越离合器；所述超越离合器的内圈与高速的滚筒轴连接；而半体与减速器的低速输出轴连接。克服了传统的刚性联轴器无法实现一台或多台带式输送机降耗运行时，使另外一组电动机、减速器完全脱离运行；可根据运行中电动机负荷变化，由智能检测器实时检测及时发出信号，由PLC可编程控制器的多个输出点控制程序改变电动机及时断开或投入往复运行，实现节能。适用于安装于相关场所的带式输送设备。

Description

带式输送机降耗运行节能装置

技术领域

本发明专利涉及一种港口散货的输送传输驱动系统，具体说是一种带式输送机降耗运行节能装置，能有效控制非工作的驱动系统与输送机脱开，实现降级节能。

背景技术

对于现代港口、码头大型物料的堆、取作业，均以皮带输送机、堆料机、取料机、装船机等设备进行作业。在这些堆、取、装物料作业中，应属皮带输送机输送物料的距离最长，一般在千米以上。因而要求皮带输送机的驱动电机功率大，而其耗能也是巨大的。通常为保证皮带输送机有足够的转矩，设计时，要根据皮带输送机负荷情况至少要采用两台或多台高压电动机同时启动。当皮带输送机启动完毕进入正常运行时，要求电动机的电流降为额定电流以下。经对传动滚筒轴功率的核算，有许多皮带输送机在运行时，减少一台驱动电动机完全可能满足设备重承运行的动力要求。由于皮带输送机的驱动电机连接的减速器与滚筒轴之间是采用刚性联轴器连接，即使要想减少一台电动机停止运行，而电动机及减速器仍然产生被动旋转的问题，不利于实现节能。因此，研究开发港口带式输送驱动系统的节能，改变传统的驱动系统的连接方式，已成为急需解决的问题。据检索该领域尚未发现有关这方面的报道。

发明内容

鉴于现有技术的状况，本发明提供了一种带式输送机降耗运行节能装置，其具有利用减轻皮带输送机滚筒负荷的条件下，同时也相应带来减少其它电动机、减速器的被动旋转，从而实现了正常运行情况下的驱动系统的降耗运行，达到节能目的。

为实现上述目的，本发明提供的带式输送机降耗运行节能装置，包括至少两组驱动系统的电动机分别通过减速器、联轴器与滚筒轴连接；其中在所述每一组的电动机与所设的智能检测器连接；该检测器接于PLC可编程控制器；在所述任一组驱动系统中的减速器与滚筒轴之间安装一个超越离合器；所述超越离合器的内圈与高速的滚筒轴连接；而半体与减速器的低速输出轴连接。本发明的发明人经过长期的实践发现，皮带输送机启动时，多台电动机同时启动。根据电动机负荷的变化，通过利用智能检测器检测电动机的负荷变化，及时发出控制信号，停止一台或多台电动机及减速器完全脱离运行，实现降耗节能；再由PLC可编程控制器根据电动机负荷变化程序改变电动机及时断开或投入运行。在此基础上完成了本发明。

本发明所提出的超越离合器能够满足单台或多台驱动电动机的切换要求，计算出传动滚筒轴功率，由下列计算公式得出：

N₀＝(K1LhY+K2LHQ+0.00273QH)K3

式中：N₀-为传动滚筒轴功率(KW)；

K1LhY-为运输带及托辊传动部分运动功率(KW)；

K2LHQ-为物料水平运输功率(KW)；

0.00273QH-为皮带机垂直提升高度(m)；

Lh-为皮带机水平投影长度(m)；

Y-为皮带机带速(m/s)；

H-为皮带机垂直提升高度(m)；

Q-为输送量(t/h)；

K1-为空载运行功率系数；

K2-为物料水平运行功率系统；

K3-为附加功率系数。

同时，计算出超越离合器所需要的转矩，由下列计算公式得出：

TC＝T(1+Kj+Ku+Ks)K/f(Nm)

式中：T为超越离合器所需要传递的理论转矩(Nm)；

Kj-为切换系数；

Ku-为环境温度系数；

Ks-为工作时间系数；

K-为工况系数；

f-为寿命系数。

为此，利用超越离合器原理，根据电动机低速驱动的输出转矩计算出超越离合器所需要的计算扭矩、按计算转矩确定所选的超越离合器的规格。要求其额定传动转矩大于或等于计算转矩；同时，安装内圈的高速轴伸转速大于所选定的超越离合器的非接触转速和小于或等于它的最高转速。

在本发明中，所提及的智能检测器选用MES114F或STD100AER，主要用于实时检测电动机运行中的状态，确保电动机的运行安全。

在本发明中，所提及的PLC可编程控制器选用MODICON或QUANTUN，在驱动系统中，根据智能检测器检测出电动机负荷的变化，及时发出电动机电流的监测信号，由PLC可编程控制器的程序改变电动机及时断开或投入运行。

总之，本发明的带式输送机降耗运行节能装置在一台或多台减速器与滚筒轴之间连接安装一个超越离合器，用以改变传统的刚性联轴器。克服了一台或多台带式输送机降耗运行时，能使其另外一组的电动机、减速器完全脱离运行；并通过智能检测器实时检测电动机运行状态，可根据运行中的电动机负荷变化，由智能检测器及时发出信号，由PLC可编程控制器的多个输出点控制程序改变电动机及时断开或投入往复运行，实现节能。不仅适合港口散货的输送系统，还适于安装于相关场所的带式输送设备应用。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图实施例，对本发明的实施和具有的有益效果作进一的详详说明。

由图1所示的带式输送机降耗运行节能装置，包括第一组驱动系统中的电动机1通过连接第一组液力耦合器2接于第一组减速器3的输入端；该第一组减速器3的低速输出轴端通过连接一个第一组联轴器4接于第一组传动滚筒轴5的一段。第一组电动机1接于智能检测器6，用于实时检测电动机1的运行状态。该智能检测器6接于PLC可编程控制器7.利用PLC可编程检测器7的多个输出点控制，通过智能检测器6对驱动电机1电流的监测，及时地切断或投入驱动电动机。在本发明实施例中，第二组驱动系统中的电动机11通过连接第二组液力耦合器12接于第二组减速器13的输入端；该第二组减速器13的低速输出轴端通过连接第二组联轴器14接于第二组传动滚筒轴15的一端；所述的第二组传动滚筒轴15的另一端通过连接超越离合器8接于第三组减速器23的低速输出轴端；该第三组减速器23的高速输入轴端通过连接第三组液力耦合器22接于第三组电动机21；所述的第二组、第三组电动机11、21分别连接智能检测器6接于PLC可编程控制器7进行多个输出点控制。

带式输送机降耗运行时，其节能装置的控制工艺由原来PLC可编程序控制器8发出的启动信号同一控制改变成现有的PLC可编程序控制器8多点输出控制方式。当控制系统已具备运行条件，带式输送机多级驱动电动机启动。经过120秒的延时(可设定)，电动机启动负荷峰值平稳以后，智能化检测器对多级电动机的运行负荷进行检测。当带式输送机驱动电动机电流小于设定电流时，PLC控制程序自动关断一台或多台电动机。在运行中，负荷量的增加使运行中的电动机电流增加。智能化检测系统发出信号(限定值可设)，经过延时，排除干扰，确定过负荷信号后，则另一台或多台电动机投入运行以平衡运行中的电动机的过载。当达到负荷运行平稳，经过延时再次关断一台或多台电动机，使新的控制工艺如此反复运行。

在带式输送机系统运行期间，不论是多级电动机运行还是单电动机运行，一但发生有故障保护信号，则带式输送机立即停止运行。待故障处理完毕，且满足启动条件时，再进行多级驱动电动机的启动。

上述的带式输送机降耗运行节能装置，不仅适合港口散货的输送系统，还适合安装于相关场所的带式输送设备。

Claims (3)

1、一种带式输送机降耗运行节能装置，包括至少两组驱动系统的电动机分别通过减速器、联轴器与滚筒轴连接；其特征是所述每一组电动机分别与所设的智能检测器(6)连接；该智能检测器(6)接于PLC可编程控制器(7)；在所述任一组驱动系统中的减速器与滚筒轴(5)之间安装一个超越离合器(8)；所述超越离合器(8)的内圈与高速的滚筒轴(5)连接；而半体与减速器的低速输出轴连接。

2、根据权利要求1所述的带式输送机降耗运行节能装置，其特征是该超越离合器(8)满足单台或多台驱动电动机的切换要求，由下列公式计算出传动滚筒轴功率：

N₀＝(K1LhY+K2LHQ+0.00273QH)K3

式中：N₀-为传动滚筒轴功率(KW)；

K1LhY-为运输带及托辊传动部分运动功率(KW)；

K2LHQ-为物料水平运输功率(KW)；

0.00273QH-为皮带机垂直提升高度(m)；

Lh-为皮带机水平投影长度(m)；

Y-为皮带机带速(m/s)；

H-为皮带机垂直提升高度(m)；

Q-为输送量(t/h)；

K1-为空载运行功率系数；

K2-为物料水平运行功率系统；

K3-为附加功率系数。

3、根据权利要求1所述的带式输送机降耗运行节能装置，其特征是该超越离合器(8)所需要的转矩，由下列计算公式得出：

TC＝T(1+Kj+Ku+Ks)K/f(Nm)

式中：T为超越离合器所需要传递的理论转矩(Nm)；

Kj-为切换系数；

Ku-为环境温度系数；

Ks-为工作时间系数；

K-为工况系数；

f-为寿命系数。

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