钢绳芯胶带输送机液黏软启动装置修复与分析

2013-12-04王耀宇王向阳

设备管理与维修 2013年12期

王耀宇王向阳

栾川龙宇钼业有限公司河南洛阳市

一、概述

栾川龙宇钼业有限公司小庙岭选厂日处理矿石能力为1万吨，用1台钢绳芯胶带输送机（带宽1200mm，皮带机斜长1750m，带速2.5m/s，处理能力1000t/h，输送经初步破碎后的矿石进行后续加工处理，钢绳芯胶带输送机配置YNRQD450/1500型液黏软启动装置3台，传动功率450kW，额定输入功率1500r/min，液黏软启动装置用于恒扭矩或转速与载荷成正比的各种拖动设备的起动或调速，具有空载启动、缩短启动电流对电网冲击的时间、无启动冲击、自动控制传递的扭矩、对传动系统起保护作用等优点，2012年10月发现3#液黏软启动装置振动异常，测轴向振动值超标。

二、故障情况分析

对液黏软启动装置解体检查发现，摩擦片钢片烧蚀，从动轴齿轮上产生很深的凹痕。图1为液黏软启动装置系统结构原理图，液黏软起动器本体主要由主动部分、从动部分、控制系统执行元件部分、润滑密封部分、支承部分等组成。主要由主动轴、壳体、控制油缸、主动摩擦片、从动摩擦片、输出轴等组成。其工作原理为：根据牛顿内摩擦定律，在两块平行放置的平板之间，充满黏性的牛顿流体，油膜的厚度为δ，当两板之间有相对运动V时，油膜将产生剪切力F，其大小与板的面积A和速度梯度 V/δ成正比，即：F∝AV/δ。液黏调速软启动器有多对主、从动摩擦片，形成多级摩擦副，对应上面定律的面积A固定。工作时，改变主、从动摩擦片间的油膜厚度，就能够控制输出扭矩和主、从动摩擦片间的相对速度，从而使从动摩擦片一端的输出转速可调，实现对被拖动设备的软启动和软制动。图2为液黏软启动装置液压原理图，液压系统由两部分组成，润滑油系统和控制压力油系统。

现行设备的停车顺序运行方式为，停止控制泵→停止主电机→系统自动启动润滑油泵→手动关闭机械抱闸→手动停止润滑油泵。

图1 液体黏性软启动系统机械结构

图2 液黏软启动装置液压原理

软启动在正常运行过程中，由控制油泵提供必须的润滑油，带走运行时摩擦片产生的热量，并保证摩擦片之间油膜厚度。但是控制泵停止后，导致该阶段油膜厚度保持油压、油流消失，电机带负荷停机，摩擦片之间产生干摩擦，引起摩擦片钢片烧蚀，冲击从动轴齿轮，在从动轴齿轮上产生凹痕，经过长期运行的多次带负荷非柔性启停，凹痕加剧，造成后期软启动装置分离不良。

三、解决办法

（1）调整运行方式。变更原矿皮带停机控制程序为先开润滑泵、待润滑油压稳定后停控制泵、停主电机、皮带停转同时停抱闸、皮带停转3min后停润滑泵。

通过对软启动原理的分析，如果按照以上的手动控制方式停机要求进行停机，则可以保证润滑油不间断，始终保证停机阶段主从动摩擦片之间的油膜厚度，始终能够给摩擦片提供润滑油带走摩擦产生的热量，并使得控制泵停止后油膜厚度逐渐增大，从而实现渐减负荷停机。避免了全负荷停车造成对软启动以及电机的冲击，规范软启动和电机的运行方式，延长软启动和电机的使用寿命。

（2）安装润滑油压和油温传感器。安装润滑油压和油温传感器并与控制系统进行逻辑连锁。按照液黏装置技术规范，运行中润滑油压应≥0.2MPa的相关要求，润滑油温应保持在36～70℃的相关要求。根据分析为实现可靠和精准控制，避免操作误差，便于运行人员监盘，应安装润滑油压和油温的传感器，并且和控制系统进行联锁，保证软启动监控和运转正常。

安装并接入加热系统，保证每次启机时油温达到正常使用要求，确保软启动运转正常（软启动正常分离要求的油温必须＞36℃）。

（3）应将中间压力表、润滑油温、润滑油压等数值显示于原矿皮带操作盘上，便于运行人员监视运行。

（4）鉴于人工控制的不确定因素和操作人员的个体差异，对于原矿皮带启停过程各操作时间段的把握不准，势必造成启停工况不一致，将原矿皮带的启停顺序改为自动控制，改善原矿皮带工况。