160KW型刮板运输机

限矩型磁力耦合器技术方案

北京缓步能源科技有限公司

日期：2019年9月

• 项目背景

矿用刮板运输机，作为直接接纳和运输采煤机截割与装载原煤的一种运输机械，由于负载波动大，不稳定，冲击大，现场工作条件与环境恶劣，是矿上生产中故障率较高的设备，是一个薄弱环节，对安全生产有一定的影响和制约。

现场主要问题和故障表现为：

1. 动变载荷大、启停冲击大、振动大，经常损坏电机和减速机轴承或油封。

2. 桶式安装联接结构，使安装对中无法保证，存在有轴承偏磨现象。

3. 大块煤、滚帮煤、以及顶板局部冒跨等导致的超载时有发生，从而导致电机过载烧毁，减速机损坏或链条断链等事故。

4. 运输机链条卡死，从而导致电机过载烧毁，减速器损坏或链条断链等问题。

5. 带载频繁启动，引发电流冲击、机械冲击大导致电网、机械波动都较大，造成控制设备产生扰动和能量损耗。

此类传动问题一直困扰着煤炭行业，自机械化开采20多年来，期间经历了使用尼龙靠背轮联接，液力耦合器联接，到蛇形弹簧联接，最终又返回到使用尼龙靠背轮联接方式，经多次反复探索实践应用，始终未能很好地解决该类问题。

针对该使用工况，推荐已经成熟运用多年的基于磁悬浮原理的磁力耦合器的解决方案。该产品是通过磁悬浮方式，基于涡流传动原理而研制的一种新型联轴器，不用油、不用电、不接触、无磨损、无需对中，从原理上非常契合矿用设备的恶劣使用条件。

• 一、磁力偶合器原理、优势及特点

磁力耦合器，使用先进非接触式涡流磁感应技术，实现磁力传导扭矩。具有以下优点：

1. 软启动

电机启动后，扭矩延时柔性加载，有较好的软启功能，有效消除启动时电机和机械设备的冲击，并能消除电网谐波和尖峰电流。

2.隔离振动

无接触，磁力感应，可消除和减弱周向、径向、轴向各个方向的振动。

有效减少损耗，元器件的磨损大大减小。

整个传动系统的震动减少可达50-85%，能极大地延长系统的使用寿命。

3.过载自动保护,自动复位

当载荷超过设定载荷时,自动脱开负载，当过载清除后，只要重新开机就可以自动复位，完全不需任何人为的控制和干涉，无任何安全隐患。

4.安装便捷，误差容许大

允许较大的轴对心偏离与轴线角度偏离（允许最大轴中心线偏离3mm,角度偏离0.5度），大大简化了安装调试过程，彻底消除了热膨胀对对中的影响。

5.高效传动

高效率扭矩传输，效率大于95%，最高可达98.5%。

6.可承受周期性冲击负载。

7.免维护

由于磁力耦合器为全机械结构，非接触式传动，不用油，不用电，无磨损所以也不需要维护，大大节省了自身的维护成本。

8.减少系统维护成本

大幅延长电机和机械负载轴承、密封件等零部件的寿命。

9.适应于各种严酷工作环境

能在电网电压波动较大、谐波含量较高、易燃、易爆、潮湿、高温、低温、粉尘含量高等场所的恶劣工况下工作。

10.安装空间小，结构紧凑，简单

磁力耦合器的主动件与从动件之间存在间隙，相对于普通的机械传动装置结构简便，易于装卸、维修和调试, 既可减小设备维护的难度和劳动强度，又可提高设备的工作效率。

11.使用寿命长

设计寿命可达20年。

（一）耦合器应用方案介绍

1.磁力耦合器选型

2.安装步骤

（1）拆除原来靠背轮和闸盘，并在罩桶上按图开安装口，且准备盖板。

（2）在减速器输入轴端采用涨紧套+法兰方式安装磁力耦合器磁转盘，

同时安装速度传感器。

（3）安装联接罩筒，

（4）在电机输出轴端安装胀紧套法兰，

（5）将电机通过联接罩筒和减速器联接在一起，

（6）将电机输出轴上的胀紧套法兰与磁力耦合器的转体笼连接好即可。

安装便捷，改动量小。

3.连接传感器和保护电路

在磁力耦合器机械部分安装完成后，增加连接保护电路。

在机头和机尾各一个速度传感器，并把开关状态输入控制台监控系统，用来监测磁力耦合器的保护状态，一旦磁力耦合器发生保护可以自动切断电机的运行，防止电机长时间空转。

由于传感器开关分别接在机头和机尾的减速器输入轴侧，使得磁力耦合器发生保护时通过控制台输入信号的先后顺序，可以方便地判断，是链条上面部分发生了过载，还是下面底链部分出现了卡链。

该部分电路的设计，在发挥磁力耦合器优势特点的基础上又实现磁力耦合器和自动化控制系统的融合，达到了故障自识别功能，实现了应用方案的自动化，智能化。