1 概述

1.1 主要用途

液體粘性軟起動(dòng)裝置可廣泛地用于煤礦井下帶式輸送機(jī)和起重運(yùn)輸機(jī)械、工程機(jī)械、軍工機(jī)械、風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械產(chǎn)品的軟起動(dòng)、調(diào)速和軟制動(dòng)過程；能很大地改善和提高機(jī)械設(shè)備的起動(dòng)、運(yùn)行和停車性能，很好地消除對(duì)電氣和機(jī)械設(shè)備的沖擊，實(shí)現(xiàn)主機(jī)設(shè)備過載自動(dòng)保護(hù)、功率均衡等功能，提高機(jī)械的工作效率和工作可靠性，節(jié)省能源，降低設(shè)備使用成本。

1.2 液體粘性軟起動(dòng)系統(tǒng)的選用型號(hào)含義

1.3 主要技術(shù)性能

YN型液體粘性軟起動(dòng)裝置，很好地解決了帶式輸送機(jī)的起動(dòng)問題，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1) 能夠使大功率電動(dòng)機(jī)空載起動(dòng)，以減小對(duì)電氣和機(jī)械的沖擊；

(2) 解決了帶式輸送機(jī)的重載起車問題；

(3) 液體粘性軟起動(dòng)裝置能夠提供可調(diào)的、平滑的、無沖擊的起動(dòng)力矩；

(4) 根據(jù)輸送機(jī)的特點(diǎn)，可以設(shè)定起動(dòng)曲線；

(5) 正常工作狀態(tài)下，系統(tǒng)工作效率高，功率損耗小；

(6) 與電動(dòng)機(jī)具有良好的匹配特性，能充分利用電動(dòng)機(jī)的大力矩上限；

(7) 需要時(shí)可以實(shí)現(xiàn)多電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)功率相互平衡；

(8) 可以實(shí)現(xiàn)輸送機(jī)的無級(jí)調(diào)速，以滿足不同的工作需要；

(9) 在輸送機(jī)過載時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過載保護(hù)功能；

1.4 工作條件

(1) 工作環(huán)境溫度不大于+40℃；

(2) 無顯著搖擺和劇烈振動(dòng)、沖擊的場(chǎng)合；

(3) 環(huán)境內(nèi)無足以銹蝕金屬的氣體和塵埃；

(4) 無滴水，淋水的場(chǎng)合。

(5) 適合于煤礦井下及其他有防爆要求的場(chǎng)合。

1.5 對(duì)環(huán)境影響

液體粘性軟起動(dòng)裝置采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和制造工藝，工作可靠，工作噪聲小，工作效率高，是節(jié)省能源，降低消耗的高科技產(chǎn)品。

2. 結(jié)構(gòu)特征與工作原理

2.1系統(tǒng)組成

液體粘性軟起動(dòng)裝置由機(jī)械系統(tǒng)、液壓控制潤滑系統(tǒng)和配套電控系統(tǒng)三部份組成。

2.1.1機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理

機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

液體粘性軟起動(dòng)裝置是利用液體的粘性即油膜剪切力來傳遞扭矩的，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，其結(jié)構(gòu)主體由主、從動(dòng)軸，主、從動(dòng)摩擦片，控制油缸、彈簧、殼體及密封件等組成。當(dāng)主動(dòng)軸帶動(dòng)主動(dòng)摩擦片旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過摩擦片之間的粘性流體形成油膜帶動(dòng)從動(dòng)摩擦片的旋轉(zhuǎn)，改變控制油缸中的油壓大小可以調(diào)節(jié)主、從動(dòng)摩擦片之間的油膜厚度，從而改變從動(dòng)摩擦片輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩的大小，實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)各項(xiàng)驅(qū)動(dòng)要求和可控軟起動(dòng)功能。

液體粘性軟起動(dòng)系統(tǒng)的傳矩方程為：

(1)式中  ω1——主動(dòng)摩擦片的角速度，rad/s；

μ——流體的動(dòng)力粘度，Pa?s；

n——油膜數(shù)； 

h——油膜厚度，m；

R2——主、從動(dòng)摩擦片的接觸面外徑，m；

R1——主、從動(dòng)摩擦片的接觸面內(nèi)徑，m；

i——主、從動(dòng)摩擦片的旋轉(zhuǎn)速度比。

由式(1)可知，對(duì)于一定結(jié)構(gòu)的液體粘性軟起動(dòng)裝置，其輸出扭矩與主、從動(dòng)摩擦片的角速度差△ω成正比，與油膜厚度h成反比；所以通過調(diào)節(jié)油膜厚度可以方便地調(diào)節(jié)輸出扭矩和角速度差，從而達(dá)到調(diào)速目的。

2.1.2電氣控制系統(tǒng)方案

由于大功率帶式輸送機(jī)多采用多機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，因此我們?cè)O(shè)計(jì)多臺(tái)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的電氣綜合控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)采用配套的礦用防爆電控裝置。其主要控制內(nèi)容有：通過輸送帶速度與液體粘性軟起動(dòng)裝置輸出轉(zhuǎn)速比較，來決策輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間是否打滑和超速保護(hù)；通過計(jì)算機(jī)決策對(duì)液體粘性軟起動(dòng)裝置的比例閥電流進(jìn)行閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)多機(jī)間的功率平衡調(diào)整。

2.1.3 液壓控制潤滑系統(tǒng)方案

液體粘性軟起動(dòng)裝置的液壓系統(tǒng)主要由潤滑系統(tǒng)與控制系統(tǒng)組成，其中潤滑系統(tǒng)的作用是當(dāng)輸送機(jī)進(jìn)行軟起動(dòng)或進(jìn)行調(diào)速時(shí)強(qiáng)制冷卻摩擦片間產(chǎn)生的熱量，保證摩擦片之間形成剪切油膜；而控制系統(tǒng)則進(jìn)行摩擦片間間隙的調(diào)整，從而改變油膜厚度，使得輸出速度根據(jù)需要而變化。其液壓系統(tǒng)的組成如圖2所示，主要由粗濾油器1、潤滑泵電機(jī)2、潤滑泵3、大流量單向閥4、壓力表5、溫度傳感器6、壓力傳感器7、精濾油器8、閥9、節(jié)流閥10、單向閥11、控制泵12、控制泵電機(jī)13、電液比例閥14組成。