液力耦合器在输送带过载保护的应用

山西冶金

SHANXIMETALLURGYTotal181No.5，2019

DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2019.05.52

液力耦合器在输送带过载保护的应用

梁建峰

（大同煤矿集团有限责任公司燕子山矿，山西

摘

大同

037037）

将液力耦合器应用于带要：为了确保带式输送机在过载工况下运行时降低对设备及相关传动部件的损坏，

为实现电机与式输送机的驱动系统中，并详细阐述了液力耦合器在输送带过载保护中的应用机理和选型原则，并在实践生产中取得了良好的减速器之间的非刚性连接，减少了传动部件之间的磨损提供了扎实了理论基础，效果。

关键词：液力耦合器

带式输送机

过载保护

功率

选型

文章编号：1672-1152（2019）05-0128-02

中图分类号：TH137.331

文献标识码：A

据统计表明，我国是煤炭年产量和年消耗量最大的国家之一，而且在未来的很长一段时间内煤炭依然在我国能源结构中占据主导地位。为了满足生生产的需求，活、对综采工作面的煤炭的开采效率和安全性提出了更高的要求和挑战。输送带作为煤矿生产中必不可少的设备之一，在综采工作面的主要功能是将煤炭、煤矸石以及设备等运送至地面[1]。根据实际生产的需求，输送带常需要配合现场检修进再次启动时处于满载状态，若采用常规行紧急停机，

的启动手段常会对综采工作面整个电网造成冲击，进而对相关设备造成损伤。尤其是在满载启动时对输送带本身电机及相关机械部件的造成极大的消为降低大功率、长距离输送带在过载或满载启动耗。

时对系统及相关设备造成的损害，实际生产中最为理想的方法为采用液力耦合器。1液力耦合器应用背景分析

输送带朝着长距离、随着综采工作面越来越长，

大运量的方向发展[2]。为了满足综采工作面的生产需求对输送带的驱动装置提出了新的要求和挑战。在当前工作面生产能力的推动下，要求驱动装置满足如下要求。

1）要求输送带驱动装置启动时降低对机械及电

美匹配，最大限度的发挥电机的功能。机的过载保护功能。

4）要求带式输送机过载运行时能够实现对输送

2液力耦合器的工作原理概述

简单的说，液力耦合装置是有两部分组成的，分别为离心式水泵和涡轮机。液力耦合器的具体结构如图1所示。

3245611—主动轴；2—泵轮；3—转动外壳；

4—叶片；5—涡轮；6—从动轴图1液力耦合器结构示意图

在耦具体工作原理：当液力耦合器开始工作时，合器工作腔内部的液体在其自身离心力和工作轮叶片推动的双重作用下从半径小的泵轮入口被加速推至半径较大的泵轮出口，该过程为将泵轮的机械能转换为耦合器腔内液体的动能。具备一定动能的液体推动与泵轮相对的涡轮叶片转动，使得叶片的旋转方向与泵轮的方向一致，该过程为将液体动力转换为涡轮机械能的过程。将动能传递至涡轮叶片机械能的液体会在此进入泵轮入口，开始下一个循环能量的转换[3]。

通过液力耦合器腔内液体动能到机械能的转换实现能量的传递，避免了机械部件硬碰硬的接触而造成机械部件表面加剧磨损，在提升机械部件使用寿

气部件的冲击。

可调、无冲击的启动力矩。

2）要求输送带驱动装置能够为带式输送机提供3）要求驱动装置能够与带式输送机电机进行完

收稿日期：2019-09-10

（1983—）男，作者简介：梁建峰，2014年毕业于山东理工大学助理工程师。采矿工程专业，大学本科，机掘一队队长，

2019年第5期梁建峰：液力耦合器在输送带过载保护的应用

窑129窑

命的同时，从一定程度上实现了输送带的过载保护。3液力耦合器的应用

液力耦合器在输送带中的应用如图2所示。

液力耦合器

减滚筒

速器

电动机

图2液力耦合器在输送带的应用示意图

液力耦合器安装于带式输送机的电动机和减速器之间。其中，液力耦合器的泵轮与电动机相连为主动轮，涡轮与减速器相连为从动轮[4]。实现主动轮与从动轮之间的非刚性连接是实现输送带过载保护的关键。

液力耦合器的性能是决定其能否发挥过载保护功能的关键[5]。在实际生产中，需根据现场情况选择相匹配的液力耦合器。在选型时需遵循如下原则：

为了满足实际生产的需求（带式输送机的运输速度），要求液力耦合器的输出转速与最高运输速度所转化的滚筒的转速一致。由于液力耦合器输入与输出存在一定的转差率，

二者存在如下关系：nncr=0.97.

（1）

式中：nr为液力耦合器的输入转速；nc为液力耦合器

的输出转速。

一般的，带式输送机的电机选型确定后，与其相对应的液力耦合器的转速已确定，

具体如表1所示。表1不同电机所对应的液力耦合器的转速

r/min

电机极数2468转速29801470980735液力耦合器转速

2980

1426

950

713

在实际生产中，液力耦合器的输出功率主要包含两部分。其一为传递至带式输送机滚筒的功率，即为有效功率；其二为在传递过程中所损失的功率。因此，要求液力耦合器的功率满足如下关系：

P式中：PZ>PY+PXZ为液力耦合器的总功率.

，kW；P（2）

器传递至滚筒的有效功率，kW；PY为液力耦合X为传递过程中所损失的功率，kW。

根据上述液力耦合器的选型原则选择与燕子山

矿带式输送机相匹配的液力耦合器应用于实际生产中。在近一个月的实际应用验证中，可将液力耦合器的应用带式1输）效液果总结如下：

送机力的耦启合动器时能间够能实够根据现带式实输际送生产机的需软求启进行动。

调节。并对比不同的启动下的输送带的启动性能发现，S启动曲线下的启动最为平稳，而且能够实现满

载启动。在满载工况下启动时对输送带的冲击较小，能够有效控制启动过程中输送带的张紧力，从而减小在启间，降2）动低液过程中对在力启动耦过程中对合器输能送够带功缩的率短损和带式耗。

电网输的送冲击机的，启即动能时够实现3带式）能够输实送现机带式电机输的

“式输送机处于过载状态送空运机载行的启时过动”，载。液保护力耦功合能。器具有当带

隔离扭矩、减缓冲击的液力传动特性，使得泵轮和涡轮之间发生滑差。即，在过载状态下涡轮停止转动，使得泵轮出现空转的情况，直接保护了电机和减速器等相关传动部件。4结语

带式输送机作为综采工作面的关键运输设备，其运输效率直接决定综采工作面的采煤效率。在实际生产中，带式输送机的运行状态包括有空载、

满载以及过载，而且以过载的工况所占比例最高。为了确保带式输送机的稳定运行，需有效解决过载工况给设备及相关设备所带来的冲击。液力耦合器在带式输送机驱动系统中的应用，安装于电机和减速器之间能够有效控制设备在启动阶段的加速度，降低带式输送机启动时的张紧力，有效提升输送带的使用寿命；能够实现输送带的过载保护功能，在过载工况中保护了带式输送机的电机和相关传动部件。因此，在实际生产中应将液力耦合器推广应用，并在今后生产中加强对液力耦合器调速控制系统的研究。

参考文献

[1]张东峰，

陈晓峰.大倾角带式输送机驱动装置的设计[J].煤矿机械，2008，29（2）：8-10.

[2]高二海.煤矿井下液力耦合器常见故障及预防[J].山西大同大学学报，社会科学版，2003（1）：71-77.

[3]鲁殿山.风机采用液力耦合器调速的经济效果[J].煤矿机械，2010，31（7）192-193.

[4]张红.带式输送机技改中的问题及解决方法[J].科技传播，2014（16）：198-199.

[5]

吴民.液力耦合器的正确使用及维护保养[J].石油和化工设备，2012（12）：54-56.

（编辑：苗运平）

（下转第138页）

窑138窑E-mail:sxyjbjb@126.com山西冶金

第42卷

水平信号没有到位，调整凸轮控制内光电开关的距信号线有破皮损坏的的离。最后查看控制电缆电源、故障点，也可以造成此种事故的发生，需查找控制电缆故障点。

查4）芯轴蘑菇头歪斜卡钢。原因有二个：第一，

和故障判断水平的不断提高，单臂芯轴事故原因的判断非常迅速，各接近开关的位置调整的也非常精确，芯轴事故率明显降低，而且电气维修工能够定期使芯轴的运行更加平稳、对芯轴电气设备进行维护。

高效，芯轴系统的稳定性得到了极大的改善，更换地满足了轧钢现场的生产接凑，从根本上解决了芯轴这一棘手的瓶颈问题。

参考文献

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成大先.机械设计手册（第2卷）：第5版[M].北京:化学工业出版社，2007.

[2]邵峰.高速线材集卷站设备浅析[J].冶金设备，2013（2）：99-101.[3]

刘辉.一种高速线材集卷自动化控制系统的开发[J].机电一体化，2012（1）：79-82.

如到位信号正常，看插板关闭是否到位，插板闭合没有到位，需调整插板闭合到位开关的位置，调整光电第二，开关与插板机构闭合的位置，蘑菇头与芯轴之造成蘑菇头间卡钢，因插板与蘑菇头之间的间隙大，歪斜，需轧钢处理。5结语

邯钢高速线材厂运行以来，随着操作熟练程度

FaultPhenomenonandTreatmentMethodinOperationofSingleArmCoreAxisofHighSpeedWire

XieHaiqing,LiChunyan

(ElectricalRepairWorkshop,HansteelCompany,HebeiIronandSteelGroup,Handan

Heibei056015)

（编辑：苗运平）

Abstract:ThispaperintroducesthehighspeedwireP&F-linesinglearmmandrel(coiler)ofHandanSteel.Thecontrolprincipleofthesinglearmcoilingshaft(coilingmachine)oftheisanalyzed,andthefaults,accidentreasonsandeffectivemeasurestakenintheproductionprocessofthesinglearmcoilingaxisshaftareanalyzed.Keywords:high-speedwireP&F;singlearmcoreaxis;fault

（上接第129页）

ApplicationofHydraulicCouplerinOverloadProtectionof

ConveyorBelt

LiangJianfeng

（YanzishanMine,DatongCoalMineGroupCo.,Ltd.,DatongShanxi037037）

Abstract:Inordertoensurethatthedamagetoequipmentandrelatedtransmissioncomponentsisreducedwhenthebeltconveyorrunsunderoverloadcondition,thehydrauliccouplerisappliedtothedrivesystemofthebeltconveyor,andtheapplicationmechanismandselectionprincipleofthehydrauliccouplerintheoverloadprotectionofthebeltareelaboratedindetail,inordertorealizethenon-rigidconnectionbetweenthemotorandthereducerandreducethetransmissioncomponents.Thewearbetweenthemprovidesasolidtheoreticalbasisandachievesgoodresultsinpracticalproduction.Keywords:hydrauliccoupler;beltconveyor;overloadprotection;power;selection

（上接第135页）

QiAitao,LiuXudong

（StripMillofLaiwuIronandSteelGroupYinshanSectionSteelCo.,Ltd.,JinanShandong

271104）

DevelopmentandApplicationofThinSpecificationandlowAlloy

HighStrengthSteel

Abstract:Theproductionofthinspecificationproductsisthebottleneckrestrictingthedevelopmentof1500mmbroadbandproductionlineofLaigang.Inviewofthedifficultiesintheproductionofthinspecificationproducts,thelowalloyhighstrengthsteelwithsteelQ345Bandthickness1.6mmspecificationhasbeensuccessfullydevelopedfromtheanalysisofthefactorsaffectingtherollingofthinspecificationproducts.Keywords:thinspecification;highstrengthsteel;rollingprocess