皮带机双驱动电机电流不平衡的研究和对策

王 堃

（秦皇岛港股份有限公司第二港务分公司，河北秦皇岛 066000）

0 引言

输送皮带机驱动机构有很多种形式，其中电机带动偶合器、减速箱、滚筒进而带动皮带运转为其中一种较为常见的形式。本文研究对称双驱动滚筒驱动式皮带输送机，双驱动电机在使用过程中需保证两电机输出电流差在一定的范围内，故一般在配电柜等部位会对电机电流进行监控，保证两电机输出电流基本相同，若两电机电流相差较大且长时间运行会对电器设备、减速箱、偶合器等造成损坏，严重时可能引发机损、火灾等事故。针对这一情况对皮带机对称双驱动滚筒驱动电机运行中电流相差较大的问题进行研究和分析，进而解决此问题，使两电机电流差值在允许范围内。

1 立项背景

秦皇岛港股份有限公司第二港务分公司BF 皮带机的驱动形式为对称双驱动滚筒式，在对驱动上增面滚筒进行了更换后，发现两滚筒电机启动和工作电流不同，相差值在2 A 左右，1 月后对同侧的驱动滚筒也进行了更换，更换后新更换侧电机输出功率大，两台电机电流相差在10 A 左右，已经大大超出了两台电机电流的允许差额，且输出电流较大的电机经常会出现过流现象。发现后对BF 皮带驱动部位进行了分析和研究，首先对更换后的驱动部位进行同轴度找正，对两台偶合器进行重新加油，排除因同轴度不同，偶合器油量、油液粘稠度不同等问题对电机输出功率的影响，做完以上工作后运行效果都不是很明显，两电机电流依然相差8～10 A，通过对工况分析、查阅图纸、技术资料后基本确定为更换滚筒所致，旧驱动滚筒已经使用了13 年以上，包胶磨损严重，滚筒直径与新更换的滚筒比直径减小，各项技术参数如摩擦系数等与新滚筒包胶相差较多，加之增面滚筒也刚更换不久，新更换的滚筒在与皮带的包角上与未更换一侧有一定差值。综合多方面因素，最后判断出新更换后的驱动滚筒摩擦力大，在启动和运行过程中为新滚筒出力旧滚筒趋于从动的状态，进而导致两电机电流相差较大。

2 技术方案和使用效果

确定问题后研究解决滚筒摩擦力的方法，减小新滚筒胶面花纹进而减小摩擦力的方案仅凭现有手段无法实现，减小驱动滚筒与皮带的包角来减小摩擦力的方案在可操作性和经济性上较为现实，查阅资料和理论分析制定减小驱动滚筒与皮带机包角的方法，分析后得出移动滚筒可以减小皮带包角大小。若移动驱动滚筒连带驱动机构都需要重新更换，设计难度和成本都相对较高，移动驱动上部增面滚筒位置技术性和经济性上都相对较好。通过solidworks 制图软件制作滚筒位置与皮带机包角的关系图，最后决定通过加高增面滚筒轴承座的方式抬高增面滚筒，进而减小皮带与驱动滚筒的包角，实现减小摩擦力，减小电机电流的目的。

确定方案后，在现场对滚筒直径进行测量，利用solidworks制图软件绘制图纸，同时制作抬高增面滚筒的底座。首先测出新驱动滚筒直径为1154 mm，上增面滚筒直径为1032 mm，通过计算底座高度增加量太少皮带包角减少量较小，无法达到目的。增面滚筒轴承座为倾斜45°固定在支撑梁上，增加太高则会影响稳定性，且通过现场观察增加过高会与现有皮带机罩子发生干涉。利用制图软件在图纸上进行演算和模拟最后确定增加75 mm，增加75 mm 后计算出包角的减少量为5°，如图1、图2所示，包角减小后驱动滚筒与皮带的摩擦面积减小，摩擦力也会随之减小，进而减小电机的电流，达到防止电机过流减小两电机电流差的目的。

图1 滚筒与皮带的包角

图2 加入垫（75 mm）后滚筒与皮带包角

制作与轴承座底部大小相当的底座（图3），底座厚度75 mm，制作厚度分别为1 mm、5 mm、10 mm 的垫片供调节高度时使用，制作加高后的轴承座止挡装置固定底座和滚筒轴承座，制作完成后进行现场安装。

图3 底座

在更换滚筒前BF 皮带机正常工作时两电机电流28 A，更换增面滚筒后相差值在2 A 以内，更换驱动滚筒后一侧电机电流为26～28 A,另一侧电机电流为36～40 A，相差值为10 A左右，电机过流保护为40 A，经常出现过流现象，增面滚筒垫高后一侧电机电流为28 A，另一侧电机电流为32～34 A，差值在5 A 左右，电机也未再出现过过流保护现象，达到了预期的目的。

3 结束语

此次技术改造后电机电流减小5 A 左右，说明改造起到了一定的作用，减小了因电流不同烧坏电机的风险，达到了减小两电机电流差防止电机过流的目的。实际使用一段时间后，更换后的新驱动和增面滚筒胶面磨损摩擦力下降，电机电流数值又减小了4 A 左右，通过理论分析最后可达到两电机电流趋于一致。此问题的研究和改造，对今后对称双驱动皮带机因滚筒摩擦力问题造成两电机电流不同提供了新的解决方法，可在驱动同轴度找正、调整更换偶合器油液等方法不能解决时，应用此方法。