鋼繩芯膠帶輸送機液黏軟啟動裝置修復與分析

王耀宇 王向陽

欒川龍宇鉬業有限公司 河南洛陽市

一、概述

欒川龍宇鉬業有限公司小廟嶺選廠日處理礦石能力為1萬噸，用1臺鋼繩芯膠帶輸送機（帶寬1200mm，皮帶機斜長1750m，帶速2.5m/s，處理能力1000t/h，輸送經初步破碎后的礦石進行后續加工處理，鋼繩芯膠帶輸送機配置YNRQD450/1500型液黏軟啟動裝置3臺，傳動功率450kW，額定輸入功率1500r/min，液黏軟啟動裝置用于恒扭矩或轉速與載荷成正比的各種拖動設備的起動或調速，具有空載啟動、縮短啟動電流對電網沖擊的時間、無啟動沖擊、自動控制傳遞的扭矩、對傳動系統起保護作用等優點，2012年10月發現3#液黏軟啟動裝置振動異常，測軸向振動值超標。

二、故障情況分析

對液黏軟啟動裝置解體檢查發現，摩擦片鋼片燒蝕，從動軸齒輪上產生很深的凹痕。圖1為液黏軟啟動裝置系統結構原理圖，液黏軟起動器本體主要由主動部分、從動部分、控制系統執行元件部分、潤滑密封部分、支承部分等組成。主要由主動軸、殼體、控制油缸、主動摩擦片、從動摩擦片、輸出軸等組成。其工作原理為：根據牛頓內摩擦定律，在兩塊平行放置的平板之間，充滿黏性的牛頓流體，油膜的厚度為δ，當兩板之間有相對運動V時，油膜將產生剪切力F，其大小與板的面積A和速度梯度 V/δ成正比，即：F∝AV/δ。液黏調速軟啟動器有多對主、從動摩擦片，形成多級摩擦副，對應上面定律的面積A固定。工作時，改變主、從動摩擦片間的油膜厚度，就能夠控制輸出扭矩和主、從動摩擦片間的相對速度，從而使從動摩擦片一端的輸出轉速可調，實現對被拖動設備的軟啟動和軟制動。圖2為液黏軟啟動裝置液壓原理圖，液壓系統由兩部分組成，潤滑油系統和控制壓力油系統。

現行設備的停車順序運行方式為，停止控制泵→停止主電機→系統自動啟動潤滑油泵→手動關閉機械抱閘→手動停止潤滑油泵。

圖1 液體黏性軟啟動系統機械結構

圖2 液黏軟啟動裝置液壓原理

軟啟動在正常運行過程中，由控制油泵提供必須的潤滑油，帶走運行時摩擦片產生的熱量，并保證摩擦片之間油膜厚度。但是控制泵停止后，導致該階段油膜厚度保持油壓、油流消失，電機帶負荷停機，摩擦片之間產生干摩擦，引起摩擦片鋼片燒蝕，沖擊從動軸齒輪，在從動軸齒輪上產生凹痕，經過長期運行的多次帶負荷非柔性啟停，凹痕加劇，造成后期軟啟動裝置分離不良。

三、解決辦法

（1）調整運行方式。變更原礦皮帶停機控制程序為先開潤滑泵、待潤滑油壓穩定后停控制泵、停主電機、皮帶停轉同時停抱閘、皮帶停轉3min后停潤滑泵。

通過對軟啟動原理的分析，如果按照以上的手動控制方式停機要求進行停機，則可以保證潤滑油不間斷，始終保證停機階段主從動摩擦片之間的油膜厚度，始終能夠給摩擦片提供潤滑油帶走摩擦產生的熱量，并使得控制泵停止后油膜厚度逐漸增大，從而實現漸減負荷停機。避免了全負荷停車造成對軟啟動以及電機的沖擊，規范軟啟動和電機的運行方式，延長軟啟動和電機的使用壽命。

（2）安裝潤滑油壓和油溫傳感器。安裝潤滑油壓和油溫傳感器并與控制系統進行邏輯連鎖。按照液黏裝置技術規范，運行中潤滑油壓應≥0.2MPa的相關要求，潤滑油溫應保持在36～70℃的相關要求。根據分析為實現可靠和精準控制，避免操作誤差，便于運行人員監盤，應安裝潤滑油壓和油溫的傳感器，并且和控制系統進行聯鎖，保證軟啟動監控和運轉正常。

安裝并接入加熱系統，保證每次啟機時油溫達到正常使用要求，確保軟啟動運轉正常（軟啟動正常分離要求的油溫必須＞36℃）。

（3）應將中間壓力表、潤滑油溫、潤滑油壓等數值顯示于原礦皮帶操作盤上，便于運行人員監視運行。

（4）鑒于人工控制的不確定因素和操作人員的個體差異，對于原礦皮帶啟停過程各操作時間段的把握不準，勢必造成啟停工況不一致，將原礦皮帶的啟停順序改為自動控制，改善原礦皮帶工況。

四、結論

通過改變原礦皮帶停機順序，實現漸減負荷停機。避免了全負荷停車造成對軟啟動以及電機的沖擊，延長軟啟動和電機的使用壽命。 W13.12-12