本實用新型涉及機械動力傳動系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及具有永磁渦流柔性傳動的一種帶軟啟動與過載保護的帶式輸送機。
背景技術(shù):
CN 103922066 A一種帶式輸送裝置,是常規(guī)的驅(qū)動裝置;CN 103671729 A一種用于帶式輸送機的減速傳動系統(tǒng),采用了液力耦合器作為軟連接。CN203392408U 采用變頻調(diào)速裝置控制帶速。
帶式輸送機在運行中需帶負荷啟動,較大的負載和慣性力的沖擊易損壞輸送帶與傳動機構(gòu)或縮短其使用壽命,當(dāng)大于電機額定轉(zhuǎn)矩2.2-2.5倍時將可能直接堵轉(zhuǎn)燒毀電機。因此安全可靠的啟動特性對工作機和電動機的保護相當(dāng)重要,
為了解決上述問題,皮帶輸送機普遍采用了限矩型液力耦合器作為軟啟動裝置。但液力耦合器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,現(xiàn)場維護較為困難;安裝不同心時易發(fā)生異常噪音,會使電機與減速器的振動大,同時造成軸承、密封圈的損壞;傳動效率低,不穩(wěn)定,影響皮帶輸送能力;液力耦合器漏油時需要定期加油,更換密封、軸承,現(xiàn)場難以準(zhǔn)確控制充液量,使皮帶輸送機功率不可控。
隨著我國煤炭產(chǎn)量的不斷增長及生產(chǎn)效率的不斷提高,礦用帶式輸送機正在向大功率、長距離、大運量、高帶速的方向發(fā)展。本實用新型的目的正是適應(yīng)這一態(tài)勢解決帶負載軟啟動與超載保護問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種具有永磁渦流柔性傳動的一種帶軟啟動與過載保護的帶式輸送機。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種帶軟啟動與過載保護的帶式輸送機,它包括有電動機,聯(lián)軸器,制動器,減速機,彈性聯(lián)軸器及滾筒,其特征在于:所述聯(lián)軸器為永磁渦流聯(lián)軸器,具有同軸線的第一和第二旋轉(zhuǎn)組件,第一為主動旋轉(zhuǎn)組件,其上設(shè)置有永磁體;第二為從動旋轉(zhuǎn)組件,其上設(shè)置有導(dǎo)電體,永磁體與導(dǎo)電體通過平面空氣隙分開。
如上所述主動旋轉(zhuǎn)組件上設(shè)有一對鋼制圓盤,單一圓盤內(nèi)表面永磁體極性交替排列,兩圓盤相對永磁體極性相同。
如上所述從動旋轉(zhuǎn)組件上裝有一對鋼制圓盤,圓盤外表面安置銅或鋁盤;兩圓盤可沿輸出花鍵軸相對滑動。
本實用新型還包括,所述從動旋轉(zhuǎn)組件之間裝有圓柱螺旋壓縮彈簧。
永磁渦流聯(lián)軸器是帶式輸送機的關(guān)鍵技術(shù),它具有同軸線安裝的主動與從動旋轉(zhuǎn)組件(轉(zhuǎn)子),二者非機械連接。主動轉(zhuǎn)子上裝有永磁體,從動轉(zhuǎn)子上裝有導(dǎo)電體,永磁體與導(dǎo)電體通過平面空氣隙分開。
主動轉(zhuǎn)子是一對鋼制圓盤,表面固定按N極、S極交替排列的永磁體,永磁體磁極數(shù)為偶數(shù)。從動轉(zhuǎn)子也裝有一對鋼制圓盤,圓盤表面固定銅或鋁盤。
為散發(fā)渦流熱量,鐵盤的背面裝有散熱片;對于大中型的帶式輸送機來說,在其永磁渦流聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)組件一上裝有風(fēng)扇葉輪,對聯(lián)軸器產(chǎn)生的熱量進行冷卻。
本實用新型的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子在內(nèi),安裝在花鍵軸上,因其質(zhì)量比永磁轉(zhuǎn)子輕,易于滑移自動調(diào)整氣隙大小。
本實用新型的技術(shù)原理是:當(dāng)永磁體與導(dǎo)電體做相對運動時,在導(dǎo)電體中產(chǎn)生渦電流,該渦電流在從動轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生反向感應(yīng)磁場,該感應(yīng)磁場與永磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。拉動從動轉(zhuǎn)子跟隨主動轉(zhuǎn)子運動,從而實現(xiàn)電機與負載之間的無接觸轉(zhuǎn)矩傳輸。永磁磁場與感應(yīng)磁場的相互作用,還產(chǎn)生軸向力,該軸向力在啟
動制動時發(fā)生變化,從動轉(zhuǎn)子的兩個永磁盤在輸出軸上相對滑移,改變永磁盤與導(dǎo)體盤的間隙,實現(xiàn)軟啟動、柔性連接、減振與過載保護。
本實用新型可帶來以下有益效果:
延遲啟動時間,減少啟動電流的峰值與持續(xù)時間,在電動機的選型上將可以選用容量較小的電動機。
在發(fā)生過載時,能迅速解除耦合,對電機、傳動件與膠帶不會造成損害,延長了電機、減速器與膠帶的使用壽命
傳動平穩(wěn),減少振動和噪音,系統(tǒng)的能耗減少。比液力耦合器在能耗上會降低2%—3%。
傳動效率在96%以上 。
縮短平均故障時間。
附圖說明
圖1為本實用新型軟啟動并過載保護的帶式輸送機的布置圖;
圖2 為永磁渦流聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡圖。
圖中主要部件說明:1 為電動機;2為永磁渦流聯(lián)軸器,201為電動機連接件,202為主動轉(zhuǎn)子,203從動轉(zhuǎn)子,204連接板,205輸出軸,206彈簧,207風(fēng)扇;3為制動器;4為減速機;5為彈性聯(lián)軸器;6為滾筒。
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖通過實例,對本實用新型作進一步詳細說明。但下述實例僅僅是本實用新型的例子而已,并不代表本實用新型所限定的權(quán)利保護范圍;本實用新型的權(quán)利保護范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
具體實施方式
實例1
如圖1-2所示,圖中的1為原電動機1,3為制動器,4為減速機,5為彈性聯(lián)軸器及6為滾筒;所述聯(lián)軸器為永磁渦流聯(lián)軸器2,具有同軸線的第一和第二旋轉(zhuǎn)組件,第一為主動旋轉(zhuǎn)組件,其上設(shè)置有永磁體;第二為從動旋轉(zhuǎn)組件,其上設(shè)置有導(dǎo)電體,永磁體與導(dǎo)電體通過平面空氣隙分開。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在常規(guī)的帶速輸送機傳動系統(tǒng)中增設(shè)永磁渦流聯(lián)軸器2,實現(xiàn)對電機、負載設(shè)備之間的無接觸轉(zhuǎn)矩傳遞,進而保護電機與傳動設(shè)備。具體結(jié)構(gòu)與技術(shù)方案如下:
在原電動機1與電動機連接件201脹套連接,連接件201通過螺釘與主動轉(zhuǎn)子202連接。主動轉(zhuǎn)子202是一對鋼制圓盤,內(nèi)表面固定永磁體,磁體按N極、S極交替排列,永磁體磁極數(shù)為偶數(shù),兩鋼盤由連接板204連接。
從動轉(zhuǎn)子203也裝有一對鋼制圓盤,圓盤表面固定銅盤或鋁盤,在輸出軸205花鍵上同時相對或相背滑移。
靜止?fàn)顟B(tài)由于擋板和彈簧206的限位,內(nèi)外轉(zhuǎn)子間的氣隙為tmin。電機啟動時,內(nèi)轉(zhuǎn)子的銅環(huán)切割永磁體的磁力線產(chǎn)生感應(yīng)渦電流,該感應(yīng)磁場與永磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。拉動從動轉(zhuǎn)子跟隨主動轉(zhuǎn)子運動,從而實現(xiàn)電機與負載之間的無接觸轉(zhuǎn)矩傳輸。永磁磁場與感應(yīng)磁場的相互作用,還產(chǎn)生軸向力,啟動時是排斥力,內(nèi)外轉(zhuǎn)子間的氣隙由tmin增至t1,電機空負載或低負載啟動,實現(xiàn)更理想的軟動。
電機達到額定轉(zhuǎn)速后,滑動率減小,維持在tmin、t1之間,工作機達到滿負荷。
當(dāng)皮帶輸送機和減速機發(fā)生過載或卡死時,減速機連接的導(dǎo)體轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速迅速下降至零,而與電機連接的永磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速基本沒有變化,兩轉(zhuǎn)子之間由于轉(zhuǎn)差產(chǎn)生的排斥力迅速把二者之間的氣隙拉至最大tmax,電機可以空載運行或停機,從而保護電機、傳動件和皮帶。關(guān)閉電機,銅板上的感應(yīng)磁場立即消失,兩只磁盤因受鋼板的吸力與彈簧的恢復(fù)力作用,使氣隙又自動回復(fù)到初始tmin狀態(tài),使聯(lián)軸器復(fù)位,清除故障后重啟系統(tǒng)。
永磁渦流聯(lián)軸器是靠滑差來實現(xiàn)扭矩傳遞,滑差越大,聯(lián)軸器傳遞力矩越大,產(chǎn)生的渦流熱也大。本實用新型屬于限矩型永磁渦流聯(lián)軸器,正常運轉(zhuǎn)滑動率不超過5%,渦流熱量通過轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)自然風(fēng)冷,大中型永磁渦流聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)組件上裝有風(fēng)扇葉輪207,對聯(lián)軸器產(chǎn)生的熱量進行強制冷卻。