帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器設(shè)計(jì)選型說(shuō)明書(shū).doc

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帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器 設(shè)計(jì)選型說(shuō)明書(shū) 太原市博世通機(jī)電液工程有限公司 目 錄 1帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器簡(jiǎn)介 2 1.1組成 2 1.2工作原理 3 1.3特點(diǎn) 4 2帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器布置及參數(shù) 4 2.1 液壓調(diào)速軟制動(dòng)器在主機(jī)上的布置 4 2.2型號(hào)說(shuō)明 5 2.3 參數(shù)及安裝尺寸 5 2.4 ZYZ型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器整體布置圖 6 2.5 ZYZ型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器控制接口 7 3選型步驟 7 3.1動(dòng)態(tài)制動(dòng)力矩計(jì)算 7 3.2確定液壓調(diào)速軟制動(dòng)器型號(hào)及數(shù)量 7 3.5確定接口尺寸 7 4選型示例 7 4.1制動(dòng)力矩計(jì)算 8 4.2確定液壓調(diào)速軟制動(dòng)器型號(hào)及數(shù)量 9 4.3確定接口尺寸 9 5 聯(lián)系方式 9 1帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器簡(jiǎn)介 1.1組成 ZYZ帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器主要由剎車(chē)變量泵，液壓調(diào)速控制裝置，PLC控制箱和轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置組成。帶安裝架的剎車(chē)泵與被制動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的高速軸（要求用雙出軸電動(dòng)機(jī)或雙輸入軸減速器）通過(guò)彈性聯(lián)軸節(jié)連接和定位；轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置安裝在泵架上，連接泵軸的對(duì)輪需帶有脈沖發(fā)生環(huán)節(jié)；液壓調(diào)速控制裝置布置在剎車(chē)泵附近，并分別與剎車(chē)泵的吸液口和排液口連通；PLC控制箱可以布置到被制動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)的電控室，并與轉(zhuǎn)速檢測(cè)裝置、電磁閥以及主控系統(tǒng)的操作控制器聯(lián)接。 圖1 液壓調(diào)速軟制動(dòng)器組成及布置圖 1.2工作原理 ZYR型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器的原理圖如圖2所示，其泵站外形圖，如圖3所示。該系統(tǒng)主要由電磁換向閥12、安全閥13、電磁比例溢流閥14、剎車(chē)變量泵21等液壓元件以及PLC、D/A轉(zhuǎn)換器、放大器等元件組成。當(dāng)DT2失電、DT1得電，系統(tǒng)處于卸荷狀態(tài)，泵以小排量、低壓力工作，相當(dāng)于被制動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況；當(dāng)DT2失電、DT1得電時(shí)，系統(tǒng)處于制動(dòng)狀態(tài)，泵以大排量工作，而其壓力值取決于電磁比例溢流閥14的開(kāi)口大小。一般情況是，電磁比例溢流閥14閥口從最大到最小逐步調(diào)節(jié)，使泵的輸出壓力逐步增加，變量泵產(chǎn)生的制動(dòng)力矩逐步增加，以便使被制動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)具有平穩(wěn)、可靠的制動(dòng)過(guò)程。安全閥13是起到安全保護(hù)作用，當(dāng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)失效，13閥起到安全保護(hù)作用使液壓系統(tǒng)不致?lián)p壞。 另外液壓系統(tǒng)具有壓力檢測(cè)功能，當(dāng)液壓系統(tǒng)工作失常，系統(tǒng)壓力高于調(diào)定最高壓力時(shí)，PLC會(huì)發(fā)出信號(hào)使聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，此時(shí)工作人員應(yīng)及時(shí)停車(chē)。故障排除后方可重新啟動(dòng)。 1. 吸油過(guò)濾器2.空氣濾清器3. 液位液溫計(jì) 4.吸油球閥5. 吸油軟管6.高壓球閥7、8.測(cè)壓接頭 9.壓力表10.高壓濾油器11.插裝閥座12.電磁換向閥13.安全閥14.電磁比例溢流閥 15. 吸油過(guò)濾器16.防爆電機(jī)17.齒輪泵18.溢流閥19.單向閥20.防爆電磁球閥 21.剎車(chē)變量泵 圖2 液壓調(diào)速軟制動(dòng)器原理圖 輪式防爆液壓制動(dòng)器工作原理如圖1所示，當(dāng)速度傳感器檢測(cè)到皮帶機(jī)被液壓軟制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)到接近零速時(shí)，PLC發(fā)出命令電磁球閥失電使制動(dòng)閘油缸內(nèi)的油通過(guò)DT4直接流回到油箱，制動(dòng)閘在彈簧的作用下實(shí)施抱閘制動(dòng)，起到穩(wěn)車(chē)制動(dòng)的功能。 圖3　泵站外形圖 1.3特點(diǎn) PID閉環(huán)控制，制動(dòng)力矩隨負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)節(jié)；自然冷卻，不存在發(fā)熱問(wèn)題；有壓力，流量觀察裝置和退出制動(dòng)的旁路控制，運(yùn)行平穩(wěn)可靠，便于使用維護(hù)。 2帶式輸送機(jī)用液壓調(diào)速軟制動(dòng)器布置及參數(shù) 2.1 液壓調(diào)速軟制動(dòng)器在主機(jī)上的布置 本產(chǎn)品在主機(jī)上的布置如圖所示，剎車(chē)泵主軸通過(guò)彈性聯(lián)軸器與電機(jī)軸雙出軸如圖4所示（或減速器高速軸雙出軸如圖5）聯(lián)接，剎車(chē)泵與液壓站之間只需軟管相連，可依現(xiàn)場(chǎng)條件布置，安裝極為方便。 圖4 電機(jī)軸雙出軸制動(dòng)方式 圖5 減速器軸雙出軸制動(dòng)方式 2.2型號(hào)說(shuō)明 制動(dòng)力矩：800N.m 制動(dòng)裝置 液壓軟制動(dòng)器 ZY Z- 800 2.3 參數(shù)及安裝尺寸 （1）液壓調(diào)速軟制動(dòng)器參數(shù)表 型 號(hào) ZYZ-800 ZYZ-1200 ZYZ-2500 制動(dòng)力矩（Nm） 800 1200 2500 額定壓力（Mpa） 25 25 25 額定轉(zhuǎn)速（r/min） 1480 1480 1480 額定電壓（V） 660/1140 660/1140 660/1140 軸頭尺寸(ΦDL1) φ4590 φ5082 φ70105 泵 架 外 型 接 口 H1 270 370 570 L2L3 460460 460460 600760 L 140 142 165 C 30 30 50 M 28 30 46 AB 440660 640660 840820 泵站外形（長(zhǎng)寬高mm） 12007001200 120010001300 120010001400 電控箱外形（長(zhǎng)寬高mm） 300620700 不含油重量（kg） 700 800 1100 （2）液壓調(diào)速軟制動(dòng)器泵架連接尺寸圖 圖6 液壓調(diào)速軟制動(dòng)器剎車(chē)泵連接結(jié)構(gòu)示意圖（不含底座） 2.4 ZYZ型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器整體布置圖 圖5 BTYZ型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器安裝示意圖 1—泵架 2—?jiǎng)x車(chē)泵 3—回油管 4—液壓站 5—控制電纜 6—電控柜 7—吸油管 8—泵架底座 2.5 ZYZ型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器控制接口 輸入電壓：660V/1140V 啟車(chē)信號(hào)：（輸入型）需要提供啟動(dòng)無(wú)源節(jié)點(diǎn)。 停車(chē)信號(hào)：（輸出型）無(wú)源節(jié)點(diǎn) 3選型步驟 3.1動(dòng)態(tài)制動(dòng)力矩計(jì)算 設(shè)計(jì)計(jì)算是在設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)院根據(jù)帶式輸送機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，而計(jì)算出來(lái)的皮帶機(jī)的張緊力，主要是設(shè)計(jì)院提供，是本設(shè)備的主要選型依據(jù)。 3.2確定液壓調(diào)速軟制動(dòng)器型號(hào)及數(shù)量 根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定液壓調(diào)速軟制動(dòng)裝置的型號(hào)和數(shù)量。 液壓調(diào)速軟制動(dòng)器裝置的型號(hào)，根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果來(lái)確定，并留有1.5倍的安全制動(dòng)系數(shù)。 一般在制動(dòng)力矩滿足的情況下，液壓調(diào)速軟制動(dòng)的數(shù)量與皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)量相同。 3.5確定接口尺寸 根據(jù)確定的型號(hào)查找相應(yīng)得安裝尺寸，并根據(jù)相應(yīng)的尺寸與輸送機(jī)整體尺寸配套。 4選型示例 以某礦下運(yùn)帶式輸送機(jī)例介紹液壓調(diào)速軟制動(dòng)器的選型計(jì)算過(guò)程。 某下運(yùn)帶式輸送機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下： 運(yùn)量Q=2200噸/小時(shí)， 三套驅(qū)動(dòng)裝置 運(yùn)距L=1700m，(平均傾角=-3.20)， 帶寬B=1400mm， 帶速V=3.15m/s， 傳動(dòng)比i=25 傳動(dòng)滾筒直徑D=1000mm （sina=0.056 cosa=0.998） 按照PVG2000，1.4m選擇每米帶重=42Kg/m 4.1制動(dòng)力矩計(jì)算 經(jīng)預(yù)算，在額定輸送機(jī)的條件下，膠帶輸送機(jī)的運(yùn)行阻力是負(fù)值，使膠帶機(jī)處于發(fā)電反饋運(yùn)行狀態(tài)，按設(shè)計(jì)要求，此時(shí)運(yùn)行阻力系數(shù)（等速或制動(dòng)減速），均取ω=0.012。 ㈠ 運(yùn)行阻力計(jì)算 　 F=F1+F2+F3+F` 上分支運(yùn)行阻力：F1=( q+ qd+ q`)Lgωcosβ =51289.06(N) 下分支運(yùn)行阻力：F2=( qd+ q``)Lgωcosβ =40084.56(N) 物料提升阻力： F3=qLgsinβ =-181178.93(N) ④ 附加阻力： 取F`=0 ⑤ 總運(yùn)行阻力： F=F1+F2+F3+F` =-89805.31(N) ⑥ 空載運(yùn)行阻力： FK=(2q+q`+q``)Lgωcosβ (ω=0.025) =172885.87(N) 空載運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行阻力為正，故ω=0.025。 ㈡ 功率計(jì)算 重載反饋功率： N1=（FV/1000）m=944.39(KW) ② 空載功率： N2=（FKV/1000）m=599.05(KW) (m=1.1為安全系數(shù)) ㈢ 總變位質(zhì)量（轉(zhuǎn)動(dòng)部分相對(duì)較小，在這里忽略不計(jì)） ① 重載： mz=(q+2qd+q`+q``)L =519350(Kg) ② 空載： mk=(2qd+q`+q``)L =189550(Kg) ㈣ 制動(dòng)力矩計(jì)算 有載時(shí)起動(dòng)出現(xiàn)負(fù)功率：起動(dòng)加速度a=0.1~0.3(m/s2) 起動(dòng)時(shí)間t=10~30(s) ② 停車(chē)制動(dòng)時(shí)： 制動(dòng)減速度a=0.1~0.3(m/s2) 制動(dòng)時(shí)間t=10~20(s) 所需制動(dòng)力矩：取a=0.2 m/s2,M=(MZ*a-F)D/2/i=3874(N.m) 　　 取a=0.１m/s2,M=(MZ*a-F)D/2/i=2835(N.m) 當(dāng)制動(dòng)減速度取a=0.2 m/s2時(shí)，制動(dòng)停車(chē)時(shí)間小于15秒，經(jīng)計(jì)算實(shí)際的最大制動(dòng)力矩為3874N.m，取1.5倍的安全系數(shù)，則最大制動(dòng)為5811N.m，建議選用3套ZYR-2500型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器。 4.2確定液壓調(diào)速軟制動(dòng)器型號(hào)及數(shù)量 當(dāng)制動(dòng)減速度取a=0.2m/s2時(shí)，制動(dòng)停車(chē)時(shí)間小于15秒，經(jīng)計(jì)算實(shí)際的最大制動(dòng)力矩為3874N.m，取1.5倍的安全系數(shù)，則最大制動(dòng)為5811N.m，建議選用3套ZYR-2500型液壓調(diào)速軟制動(dòng)器，最大制動(dòng)力矩7500 N.m（同時(shí)配置一套一拖三機(jī)械閘ZLY-500/3，在低速時(shí)穩(wěn)車(chē)制動(dòng)）。 4.3確定接口尺寸 根據(jù)確定的型號(hào)查找相應(yīng)得安裝尺寸，并根據(jù)相應(yīng)的尺寸與輸送機(jī)整體尺寸配套。 5 聯(lián)系方式 太原市博世通機(jī)電液工程有限公司 技術(shù)部：+86 0351—6149095轉(zhuǎn)804、805 技術(shù)咨詢：13403693843 張延軍 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