產(chǎn)品知識
改變破碎機運轉(zhuǎn)模式的研討
來源:盛科儀器 | 作者:盛科儀器 | 時間:2014-12-02
1慣性圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)特點和工作原理。
1.1慣性圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)特點。
慣性圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)。其機體通過隔振元件固定在底架上,工作機構(gòu)由定錐和動錐組成,錐體上均附有耐磨襯板,襯板之間的空間形成破碎腔。動錐軸插入軸套中,電動機的旋轉(zhuǎn)運動通過傳動機構(gòu)傳給固定在軸套上的激振器,激振器旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生慣性力,迫使動錐繞球面瓦的球心做旋擺運動。在一個垂直平面內(nèi),動錐靠近定錐時,物料受到?jīng)_擊和擠壓被破碎,動錐離開定錐時,破碎產(chǎn)品因自重由排料口排出。動錐與傳動機構(gòu)之間無剛性聯(lián)接。
1.2慣性圓錐破碎機運動分析。
在慣性圓錐破碎機中,動錐和傳動機構(gòu)之間不是剛性聯(lián)接,動錐的振幅不受傳動系統(tǒng)的限制,是可以變化的,它的大小取決于物料層抗壓阻力與破碎力的平衡。破碎機剛啟動時,動錐擺動頻率小,破碎力較小,動錐的振幅較小,因此啟動力矩也較小,帶負(fù)荷啟動不會損壞破碎機,所以,慣性圓錐破碎機可以帶負(fù)荷啟動和停車。同樣道理,在慣性圓錐破碎機中,擠滿給料只是增大了物料層的抗壓阻力,動錐的振幅減小,不會造成破碎機"悶車",不需安裝給料機。在慣性力的作用下,動錐將盡可能靠近定錐,從而將物料破碎得更細,其產(chǎn)品最大粒度只有排料間隙的1/3~1/ 4左右。由于動錐與傳動機構(gòu)之間無剛性聯(lián)接,如果物料中混入不可破碎的物體,動錐暫時停止運動,激振器繞動錐軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動,絕對不會破壞傳動系統(tǒng)和主機。
因為慣性圓錐破碎機是帶負(fù)荷啟動,其啟動力矩較大,所以啟動時瞬間電流較大。為了保證破碎機安全平穩(wěn)的啟動,選用了較大功率的電機,實際上,破碎機正常工作時所耗功率只有電機額定功率的60%左右。為使電機獲得足夠的啟動力矩,就必然形成了"大馬拉小車"的現(xiàn)象。為了解決滿載時啟動困難,將原有帶傳動改為限矩型液力偶合器加減速器的柔性傳動。
2液力偶合器的工作原理。
限矩型液力偶合器的結(jié)構(gòu)參見文獻,其工作腔中充有一定量的工作油,它能保證主動軸與從動軸之間的柔性聯(lián)接。當(dāng)電動機帶動泵輪轉(zhuǎn)動時,泵輪內(nèi)的油在泵輪葉片的作用下,因離心力被迫向泵輪外緣流動,從而沖擊渦輪葉片,使得渦輪(連同減速機主動軸)跟著泵輪同向旋轉(zhuǎn)。渦輪把工作油的能量變成機械能輸出,帶動減速機及固定在軸套的激振器旋轉(zhuǎn)。工作油從泵輪獲得能量對渦輪作功,釋放能量后,又回到泵輪重新吸收能量,如此循環(huán)往復(fù),就實現(xiàn)了泵輪(主動)與渦輪(從動)之間的能量傳遞,保證了固定在軸套的激振器按要求旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生慣性力使礦石受到?jīng)_擊,碰撞,擠壓,剪切等多種復(fù)合力作用而破碎。
限矩型液力偶合器的布置。
3加裝限矩液力偶合器的優(yōu)點。
(1)兩步起動改善了起動性能,降低了起動力矩在電機與載荷之間加裝限矩液力偶合器后,使原來的"直聯(lián)"中間加入柔性的液力傳動,變"直聯(lián)"時的一步起動為兩步起動。即第一步電機帶液力偶合器泵輪起步,由于液力偶合器力矩與轉(zhuǎn)速平方成正比(MB∝n21),n1=0則Mb=Bd=0,使電機空載起動,并在輕軟起動之后,迅速升速。隨電機轉(zhuǎn)速上升,MB(=MT)亦升高,當(dāng)MB=MT≥MzQ時,渦輪帶動載荷起步,升速。由電機起步到渦輪起步為第一段(時間t1),渦輪帶載荷起步到額定轉(zhuǎn)速為第二段(時間t2),整個起動時間t=t1+t2.t1為電機起動時間,t2為載荷起動時間。t2取決載荷的轉(zhuǎn)動慣量J和角加速度以及傳動系統(tǒng)的動力狀況。加裝液力偶合器后啟動時間通常在10s左右,最長可達2min.直聯(lián)傳動時需大電機(特性MD)方能起動,加裝液力偶合器可用小電機(特性Md)以渦輪力矩MT起動同一載荷Mz.(2)起動平穩(wěn)液力偶合器輸出輸入間無任何機械聯(lián)接,全靠液體動能傳遞扭矩,因而傳動柔和,自動適應(yīng)性強。
。3)降低啟動電流峰值及持續(xù)時間破碎機滿載時啟動十分困難,即使是加大了電機容量,啟動電流仍然較大,且啟動電流持續(xù)時間長,對電網(wǎng)沖擊嚴(yán)重,所以啟動時的電能耗費較大。而使用液力偶合器后,由于電機可以空載啟動,所以主啟動時間短,啟動電流低,對電網(wǎng)沖擊小,節(jié)約電能。陰影部分就是一次啟動節(jié)約的電能,工作機慣量愈大,啟動過程的時間愈長,啟動次數(shù)愈頻繁,使用液力偶合器節(jié)能效果愈明顯。
(4)具有過載保護功能。
由于偶合器傳動無機械直接聯(lián)接,故當(dāng)外負(fù)載超過一定限度時,泵輪力矩便不再上升,此時電機照常運轉(zhuǎn),輸出降速直至停轉(zhuǎn),從電源吸取的功率轉(zhuǎn)化成熱量,使偶合器升溫,當(dāng)升溫達到一定限度后(通常為125℃),偶合器的易熔塞中的易熔合金熔化,工作液體從小孔噴出,輸出與輸入被切斷,使電機,工作機不受損壞。可有效地降低故障率,維護費用和停工時間,延長電機和工作機的使用壽命。
4液力偶合器的使用與維護。
。1)當(dāng)電動機達到了額定轉(zhuǎn)速時,固定在軸套的激振器必須開始旋轉(zhuǎn),否則應(yīng)馬上斷電停機檢查,看負(fù)載是否有卡死現(xiàn)象。找出原因予以排除。
。2)液力偶合器任何時候都不允許有滲漏現(xiàn)象。
(3)連續(xù)運轉(zhuǎn)時,油溫不得超過90℃。
。4)運轉(zhuǎn)3000h后,應(yīng)對工作油的質(zhì)量進行檢查,如油質(zhì)變壞應(yīng)予以換油,油量不足應(yīng)予以補油。
。5)定期檢查彈性塊的磨損情況,必要時予以更換。
。6)定期檢查電動機軸與工作機輸入軸安裝精度,必要時予以矯正。
。7)不允許隨便拆卸液力偶合器,以免破壞密封。
(8)易熔塞是液力偶合器的過熱保護裝置,切勿用實心螺塞代替。
5結(jié)語。
從實踐來看,液力偶合器在慣性圓錐破碎機上的應(yīng)用非常成功,它不但節(jié)電,而且改變了慣性圓錐破碎機"大馬拉小車"的現(xiàn)象;降低了對電網(wǎng)的沖擊,提高了電網(wǎng)的功率因數(shù),使電機更加接近在高效區(qū)運行。而且,可減緩慣性圓錐破碎機減速箱的齒輪沖擊和隔離扭振。因此,它具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
1.1慣性圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)特點。
慣性圓錐破碎機的結(jié)構(gòu)。其機體通過隔振元件固定在底架上,工作機構(gòu)由定錐和動錐組成,錐體上均附有耐磨襯板,襯板之間的空間形成破碎腔。動錐軸插入軸套中,電動機的旋轉(zhuǎn)運動通過傳動機構(gòu)傳給固定在軸套上的激振器,激振器旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生慣性力,迫使動錐繞球面瓦的球心做旋擺運動。在一個垂直平面內(nèi),動錐靠近定錐時,物料受到?jīng)_擊和擠壓被破碎,動錐離開定錐時,破碎產(chǎn)品因自重由排料口排出。動錐與傳動機構(gòu)之間無剛性聯(lián)接。
1.2慣性圓錐破碎機運動分析。
在慣性圓錐破碎機中,動錐和傳動機構(gòu)之間不是剛性聯(lián)接,動錐的振幅不受傳動系統(tǒng)的限制,是可以變化的,它的大小取決于物料層抗壓阻力與破碎力的平衡。破碎機剛啟動時,動錐擺動頻率小,破碎力較小,動錐的振幅較小,因此啟動力矩也較小,帶負(fù)荷啟動不會損壞破碎機,所以,慣性圓錐破碎機可以帶負(fù)荷啟動和停車。同樣道理,在慣性圓錐破碎機中,擠滿給料只是增大了物料層的抗壓阻力,動錐的振幅減小,不會造成破碎機"悶車",不需安裝給料機。在慣性力的作用下,動錐將盡可能靠近定錐,從而將物料破碎得更細,其產(chǎn)品最大粒度只有排料間隙的1/3~1/ 4左右。由于動錐與傳動機構(gòu)之間無剛性聯(lián)接,如果物料中混入不可破碎的物體,動錐暫時停止運動,激振器繞動錐軸繼續(xù)轉(zhuǎn)動,絕對不會破壞傳動系統(tǒng)和主機。
因為慣性圓錐破碎機是帶負(fù)荷啟動,其啟動力矩較大,所以啟動時瞬間電流較大。為了保證破碎機安全平穩(wěn)的啟動,選用了較大功率的電機,實際上,破碎機正常工作時所耗功率只有電機額定功率的60%左右。為使電機獲得足夠的啟動力矩,就必然形成了"大馬拉小車"的現(xiàn)象。為了解決滿載時啟動困難,將原有帶傳動改為限矩型液力偶合器加減速器的柔性傳動。
2液力偶合器的工作原理。
限矩型液力偶合器的結(jié)構(gòu)參見文獻,其工作腔中充有一定量的工作油,它能保證主動軸與從動軸之間的柔性聯(lián)接。當(dāng)電動機帶動泵輪轉(zhuǎn)動時,泵輪內(nèi)的油在泵輪葉片的作用下,因離心力被迫向泵輪外緣流動,從而沖擊渦輪葉片,使得渦輪(連同減速機主動軸)跟著泵輪同向旋轉(zhuǎn)。渦輪把工作油的能量變成機械能輸出,帶動減速機及固定在軸套的激振器旋轉(zhuǎn)。工作油從泵輪獲得能量對渦輪作功,釋放能量后,又回到泵輪重新吸收能量,如此循環(huán)往復(fù),就實現(xiàn)了泵輪(主動)與渦輪(從動)之間的能量傳遞,保證了固定在軸套的激振器按要求旋轉(zhuǎn)。產(chǎn)生慣性力使礦石受到?jīng)_擊,碰撞,擠壓,剪切等多種復(fù)合力作用而破碎。
限矩型液力偶合器的布置。
3加裝限矩液力偶合器的優(yōu)點。
(1)兩步起動改善了起動性能,降低了起動力矩在電機與載荷之間加裝限矩液力偶合器后,使原來的"直聯(lián)"中間加入柔性的液力傳動,變"直聯(lián)"時的一步起動為兩步起動。即第一步電機帶液力偶合器泵輪起步,由于液力偶合器力矩與轉(zhuǎn)速平方成正比(MB∝n21),n1=0則Mb=Bd=0,使電機空載起動,并在輕軟起動之后,迅速升速。隨電機轉(zhuǎn)速上升,MB(=MT)亦升高,當(dāng)MB=MT≥MzQ時,渦輪帶動載荷起步,升速。由電機起步到渦輪起步為第一段(時間t1),渦輪帶載荷起步到額定轉(zhuǎn)速為第二段(時間t2),整個起動時間t=t1+t2.t1為電機起動時間,t2為載荷起動時間。t2取決載荷的轉(zhuǎn)動慣量J和角加速度以及傳動系統(tǒng)的動力狀況。加裝液力偶合器后啟動時間通常在10s左右,最長可達2min.直聯(lián)傳動時需大電機(特性MD)方能起動,加裝液力偶合器可用小電機(特性Md)以渦輪力矩MT起動同一載荷Mz.(2)起動平穩(wěn)液力偶合器輸出輸入間無任何機械聯(lián)接,全靠液體動能傳遞扭矩,因而傳動柔和,自動適應(yīng)性強。
。3)降低啟動電流峰值及持續(xù)時間破碎機滿載時啟動十分困難,即使是加大了電機容量,啟動電流仍然較大,且啟動電流持續(xù)時間長,對電網(wǎng)沖擊嚴(yán)重,所以啟動時的電能耗費較大。而使用液力偶合器后,由于電機可以空載啟動,所以主啟動時間短,啟動電流低,對電網(wǎng)沖擊小,節(jié)約電能。陰影部分就是一次啟動節(jié)約的電能,工作機慣量愈大,啟動過程的時間愈長,啟動次數(shù)愈頻繁,使用液力偶合器節(jié)能效果愈明顯。
(4)具有過載保護功能。
由于偶合器傳動無機械直接聯(lián)接,故當(dāng)外負(fù)載超過一定限度時,泵輪力矩便不再上升,此時電機照常運轉(zhuǎn),輸出降速直至停轉(zhuǎn),從電源吸取的功率轉(zhuǎn)化成熱量,使偶合器升溫,當(dāng)升溫達到一定限度后(通常為125℃),偶合器的易熔塞中的易熔合金熔化,工作液體從小孔噴出,輸出與輸入被切斷,使電機,工作機不受損壞。可有效地降低故障率,維護費用和停工時間,延長電機和工作機的使用壽命。
4液力偶合器的使用與維護。
。1)當(dāng)電動機達到了額定轉(zhuǎn)速時,固定在軸套的激振器必須開始旋轉(zhuǎn),否則應(yīng)馬上斷電停機檢查,看負(fù)載是否有卡死現(xiàn)象。找出原因予以排除。
。2)液力偶合器任何時候都不允許有滲漏現(xiàn)象。
(3)連續(xù)運轉(zhuǎn)時,油溫不得超過90℃。
。4)運轉(zhuǎn)3000h后,應(yīng)對工作油的質(zhì)量進行檢查,如油質(zhì)變壞應(yīng)予以換油,油量不足應(yīng)予以補油。
。5)定期檢查彈性塊的磨損情況,必要時予以更換。
。6)定期檢查電動機軸與工作機輸入軸安裝精度,必要時予以矯正。
。7)不允許隨便拆卸液力偶合器,以免破壞密封。
(8)易熔塞是液力偶合器的過熱保護裝置,切勿用實心螺塞代替。
5結(jié)語。
從實踐來看,液力偶合器在慣性圓錐破碎機上的應(yīng)用非常成功,它不但節(jié)電,而且改變了慣性圓錐破碎機"大馬拉小車"的現(xiàn)象;降低了對電網(wǎng)的沖擊,提高了電網(wǎng)的功率因數(shù),使電機更加接近在高效區(qū)運行。而且,可減緩慣性圓錐破碎機減速箱的齒輪沖擊和隔離扭振。因此,它具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。