专利名称：大功率刮板输送机软启动技术及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及煤矿机械技术领域，具体地说是一种大功率刮板输送机软启动技术及装置。
背景技术：
刮板输送机是煤矿井下运煤关键设备，要求其具有良好的软启动性能、过载保护性能和在负载不均衡情 况下运行的平稳性。现在，常用的传动装置有摩擦限矩器、限矩型液力偶合器、阀控充液式液力偶合器、变频调速及CST可控启动装置。摩擦限矩器和限矩型液力偶合器不具有良好的软启动性能且功率较小；变频调速价格昂贵，启动力矩小，过载倍数低；CST可控启动装置结构复杂，对运行条件要求较高，维护困难；阀控充液式液力偶合器综合性能优越，在大功率刮板输送机上应用较为广泛。
发明内容
本发明的目的是提供一种大功率刮板输送机的软启动技术及装置，主要由充液式液力偶合器、液控系统和电控系统三部分组成，充液式液力偶合器是整个软启动装置的主体，传递电机转矩，液控系统为充液式液力偶合器提供、冷却和排放水介质，电控系统控制电磁阀的通断和监测充液式液力偶合器的运行参数。本发明的技术方案是:主要由充液式液力偶合器、液控系统和电控系统组成，充液式液力偶合器包括偶合器主架体、偶合器副架体、偶合器传动轴、弹性联轴器；液控系统包括减压阀、一级过滤器、二级过滤器、流量计、胶管、充液阀、排液阀、循环阀、冷却器；电控系统包括电源、主控制器、下位机、终端、电缆、压力传感器、温度传感器、转速传感器。其特征是:充液式液力偶合器输入侧与电机联接、偶合器输出侧与减速器联接。水介质分别经过减压阀、一级过滤器、二级过滤器、流量计、充液阀，进入偶合器腔内，运行中，偶合器腔内的水经过循环阀、冷却器又返回到偶合器腔内，停车时，偶合器腔内的水经过排液阀排到外部。电控系统通过程序控制充液阀、排液阀、循环阀的通断，并接收压力传感器、温度传感器、转速传感器的信号用于显示和参与控制。本发明的有益效果是:可有效地对刮板输送机在各种工况下的启动、运行、过载保护等问题实现控制；具有良好的软启动性能、过载保护性能和运行平稳性；采用清水介质，防爆性能好，可循环利用。下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
图1是本发明的刮板输送机软启动装置中充液式液力偶合器主体及安装于主体上的液控元件和电控元件。图2是本发明的刮板输送机软启动装置液控系统。图3是本发明的刮板输送机软启动装置电控系统。
图4是本发明的刮板输送机软启动装置工作过程中电磁阀的得失电状态。图中:1、排液阀，2、循环阀，3、温度传感器，4、液位压力传感器，5、液位压力传感器，6、充液阀，7、偶合器主架体，8、转速传感器，9、弹性联轴器，10、偶合器输出轴，11、偶合器副架体，12、减压阀，13、一级过滤器，14、二级过滤器，15、供液压力传感器，16、流量计，17、压力表,18、充液阀，19、偶合器主体,20、排液阀,21、循环阀,22、冷却器，A侧为输入端，与电机联接，B侧为输出端，与减速器联接。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做进一步说明:图1中，充液阀6安装于偶合器主架体7上部，接供液管路，为常闭阀，排液阀I和循环阀2安装于偶合器副架体11上部，排液阀接排液管路，为常开阀，循环阀接循环管路，为常闭阀；液位压力传感器4和液位压力传感器5分布于偶合器主架体7两侧，分别监测偶合器腔内正传和反转压力，以判断偶合器是否充满；温度传感器3位于排液阀和循环阀的阀块上，以监测偶合器腔内水温；转速传感器8安装于偶合器输出轴10的固定架体上，以监测输出转速。图2中，水介质分别经过减压阀12(调定压力2MPa)、一级过滤器13(过滤精度IOOym)、二级过滤器14 (过滤精度50 μ m)、流量计16、充液阀18、进入偶合器腔内，运行中，偶合器腔内的水经过循环阀21、冷却器22又返回到偶合器腔内，停车时，偶合器腔内的水经过排液阀20排到外部，压力表17用于显示供液压力，供液压力传感器15采集供液压力信号。图3中，主控制器通过两条七芯电缆(CS沿线)将机头下位机和机尾下位机串联起来。机头下位机对应机头偶 合器，分别给机头偶合器的充液阀、排液阀和循环阀发送信号，控制充液阀、排液阀和循环阀的通断，同时接收机头偶合器的温度信号、转速信号、供液压力信号和液位压力信号。机尾下位机对应机尾偶合器，分别给机尾偶合器的充液阀、排液阀和循环阀发送信号，控制充液阀、排液阀和循环阀的通断，同时接收机尾偶合器的温度信号、转速信号、供液压力信号和液位压力信号。主控制器用于信号处理、显示，并写入控制程序，控制机头偶合器和机尾偶合器的运行状态。图4中，电机启动时，充液阀、循环阀和排液阀均为失电状态，充液阀为常闭阀，此时处于关闭状态，循环阀为常闭阀，此时处于关闭状态，排液阀为常开阀，此时为打开状态，电机近于空载启动；当电机达到额定转速时，偶合器充液，充液阀、循环阀和排液阀均得电，充液阀和循环阀打开，排液阀关闭，水逐渐注入偶合器腔内，并逐渐建立起传动力矩，输出转速由零开始增大，并由转速传感器检测，同时液位压力传感器检测腔内压力，当腔内压力高于程序设定的充满压力130KPa时，程序判断偶合器已充满，此过程体现了系统的软启动功能。偶合器进入工作循环状态，充液阀失电关闭，停止给偶合器注水，腔内液体经过循环阀进入冷却器中，经冷却后又返回到偶合器腔内。若负载较大时，腔内水温逐渐升高，由温度传感器检测，当水温超过程序设定的换水温度55°C时，偶合器进行换水降温，充液阀得电打开，循环阀失电关闭，排液阀失电打开，热水排出，冷水注入，腔内水温逐渐降低。当腔内水温降到程序设定的停止换水温度35°C时，停止换水，充液阀失电关闭，循环阀得电打开，排液阀得电关闭，偶合器返回到工作循环状态。若负载继续增大或突然增大，偶合器腔内水温无法降低反而升高，当达到程序设定的超温停车温度70°C时，系统执行停车命令，此过程实现了系统的过载保护功能。程序停机时，充液阀失电关闭，循环阀失电关闭，排液阀失电打开，偶合器腔内液体经排 液阀排出，电机断电。
权利要求
1.一种大功率刮板输送机软启动技术及装置，其特征是:主要由充液式液力偶合器、液控系统和电控系统三部分组成，充液式液力偶合器是整个软启动装置的主体，传递电机转矩，液控系统为充液式液力偶合器提供、冷却和排放水介质，电控系统控制电磁阀的通断和监测充液式液力偶合器的运行参数，整个软启动装置是典型的机、电、液的集成系统。
2.根据权利要求1所述的充液式液力偶合器，其特征是:主要由偶合器主架体、偶合器副架体、偶合器传动轴和弹性联轴器组成，副架体与电机联接，弹性联轴器与减速器联接；通过水介质传递力矩。
3.根据权利要求1所述的液控系统，其特征是:主要由减压阀、一级过滤器、二级过滤器、流量计、胶管、充液阀、排液阀、循环阀、冷却器组成，水介质分别经过减压阀、一级过滤器、二级过滤器、流量计、充液阀，进入偶合器腔内，运行中，偶合器腔内的水经过循环阀、冷却器又返回到偶合器腔内，停车时，偶合器腔内的水经过排液阀排到外部，各元件通过胶管联接。
4.根据权利要求1所述的电控系统，其特征是:主要由电源、主控制器、下位机、终端、电缆、压力传感器、温度传感器、转速传感器组成，主控制器通过两条七芯电缆(CS沿线)将机头下位机和机尾下位机串联起来，机头下位机对应机头偶合器，分别给机头偶合器的充液阀、排液阀和循环阀发送信号，控制充液阀、排液阀和循环阀的通断，同时接收机头偶合器的温度信号、转速信号、供液压力信号和液位压力信号；机尾下位机对应机尾偶合器，分别给机尾偶合器的充液阀、排液阀和循环阀发送信号，控制充液阀、排液阀和循环阀的通断，同时接收机 尾偶合器的温度信号、转速信号、供液压力信号和液位压力信号；主控制器用于信号处理、显示，并写入控制程序，控制机头偶合器和机尾偶合器的运行状态。
全文摘要
本发明涉及煤矿机械技术领域，具体地说是一种大功率刮板输送机软启动技术及装置。此软启动装置主要由充液式液力偶合器、液控系统、电控系统组成，充液式液力偶合器是整个软启动装置的主体，传递电机转矩，液控系统为充液式液力偶合器提供、冷却和排放水介质，电控系统控制电磁阀的通断和监测充液式液力偶合器的运行参数，整个软启动装置是典型的机、电、液的集成系统，可有效地对刮板输送机在各种工况下的启动、运行、过载保护等问题实现控制，具有良好的软启动性能、过载保护性能和运行平稳性。
文档编号B65G23/24GK103213811SQ201310140200
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者冀贵, 李玉春, 聂文科, 王会来, 黄政委, 王彪, 尤晓明, 裴国霞, 齐刚 申请人:中煤张家口煤矿机械有限责任公司