调速技术在堆取料机系统中的应用.pdf

62Aem使用与维护第42 卷2 0 2 4年第2 期（总第2 3 0 期）调速技术在堆取料机系统中的应用常青（鞍钢股份有限公司鱼圈钢铁分公司炼铁部，辽宁营口1 1 50 0 7）【摘要】堆取料机调速是现代堆取料机设备调试和使用的重要环节。本文根据产品设计与现场实践，结合理论分析，详细阐述了堆取料机的调速原理及实现方法。【关键词】堆取料机；调速；电动机pplication of Speedegulation Technology in Stacker and Reclaimer SystChang Qing(Iron-making Department of Bayuquan Iron and Steel Branch of Angang Steel Co.,Ltd.,Yingkou 115007,Liaoning,China)Abstract I The speed regulation of stacker and reclaimer is an important link of the commissioning and use of modernstacker and reclaimer equipment.According to the product design and field practice,combined with theoretical analysis,thispaper describes the speed regulation principle and implementation method of the stacker and reclaimer in detail.Keywords I stacker and reclaimer;speed regulation;electric motor1前言堆取料机是现代散料装卸的主要设备，应用在港口、电厂、冶金、水泥、矿山等行业的原料场。堆取料机调速是设备使用的重要环节，调速的目的是提高效率、减少冲击、调整取料能力、改善设备的性能与可靠性。2堆取料机对调速的基本要求改善起动、制动性能的调速主要用于堆取料机大车行走、回转和俯仰机构。为了转速或速度的平稳过渡，减小冲击，起动及制动速度与时间之间要有一定的梯度，以实现平缓起动和平滑制动。对回转机构和大车行走机构的起动、制动，要求其加速度不大于0.1 0 m/s。俯仰机构的起动、制动加速度不大于0.0 3 m/s。3有级调速和无级调速的应用堆取料机的调速分为各机构参数需要的调速和改善起动、制动性能的调速。机构参数需要的调速又分为两部分：一是根据机构的需要实现有级调速，如堆取料机大车通常是有级调速；混匀堆料机的大车前进与后退的速度也是有级调速。二是根据机构参数的需要实现无级调速。4堆取料机大车行走机构调速4.1斗轮堆取料机大车行走机构调速斗轮堆取料机的大车行走速度一般采用高、低2个速度。高速是为了提高设备的效率，低速是便于准确控制每次步进的距离或堆料点位置。过去由于技术落后，调速大多采用冶金起重类异步鼠笼式双绕组电机的调速方式，即在1 个电机里有2 个绕组，1 个绕组为4极电机，另1 个绕组为1 6 极电机。这样折算到电机轴的输出转速分别为1 50 0 r/min与375r/min。选用适当的减速器速比使得堆取料机大车的线速度分别为低速7.5m/min，高速3 0 m/min现在由于技术的进步，大车行走机构几乎全部采用变频电机驱动，行走机构实现双速变得非常容易，调整变频器的频率就可实现大车速度的改变。堆取料机大车行走机构的调速属于有级调速，实际变频调速应用中仍然分高速与低速2 档，而在大车起动、制动时仍需要调速，这种调速不需要人为干预，可自动实现。起动、制动时间通常高速为4 6 s，低速为3 4s。4.2混匀堆料机大车行走机构调速混匀堆料机是用于对物料进行均化的设备。在堆料时，设备的大车会不停地从一端向另一端运63(2021-11-09收稿使用与维护第42 卷2 0 2 4年第2 期（总第2 3 0 期）行，为了得到比较好的均化效果，通常大车行走的速度是变化的，即前进的速度要比后退的速度慢，其目的是在设备前进与后退时，沿着轨道长度方向堆到料堆上的物料线密度相等。图1 是混匀堆料机运行速度示意图。3VoV-地面带式输送机带速；V-大车前进的速度；V-大车后退的速度；V-悬臂带式输送机带速图1 混匀堆料机运行速度示意图大车前进方向与地面带式输送机运行方向一致，大车后退方向与地面带式输送机运行方向相反，混匀堆料机的大车行走速度调整现在一般采用变频电机，前进或后退的2 个速度在整个运行期间不变，一次调整后不再需要调整。在堆料作业到达料堆终点时，设备的起动与制动过程仍需要调速，起动、制动时间需要的速度为4 5s，此时间在变频器中设定后自动完成，不需要在实际作业中进行操作。5液压缸驱动俯仰装置调速堆取料机驱动俯仰装置液压缸线速度通常为0.50.7m/min，斗轮中心线速度为5 6 m/min。早期没有先进的控制阀，通常采用简单的三位四通阀直接控制液压油路，切换过程中对俯仰机构的冲击比较大。随着技术的进步，目前，斗轮堆取料机液压缸驱动俯仰装置液压系统大多采用比例阀来控制液压缸的速度与换向。比例阀调速的原理是通过先导阀控制主阀流量。通常比例阀的先导阀阀芯为锥形，并带有位置反馈线圈，一般用电流信号（4 2 0 mA）转换为相应的先导阀阀芯驱动距离。当锥形阀芯处于不同位置时，其与油管之间的间隙不同，流量发生变化，比例阀也就产生了不同的流量而产生不同的速度。比例阀的开度与比例放大器的输人电流或输入电压成比例关系。为实现起动及制动的平稳性，可以在比例放大板上设定起动、制动过程的开度与时间的梯度关系，也可以通过PLC等电气控制元件控制比例阀的开度与时间的关系，实现延时变化的流量。比例阀放大板输人电流及液压缸速度与时间的关系曲线见图2。可以看出使用比例阀后，液压缸上升、下降速度与时间之间的梯度变化，减小了液压缸起动、制动与变换方向时对俯仰机构的冲击。上升0.7 m/min20mA0m/min4mA-4mA4-6s4-6s4-6s4-6s下降-0.7 m/min-20 mAlV-液压缸速度；I-比例阀放大板的输人电流图2 比例阀放大板输入电流及液压缸速度与时间的关系6结语随着先进的电机调速技术的发展，堆取料机各机构逐渐采用先进的调速方式，为提高设备效率、减少调速过程对设备的冲击、调整取料能力、改善设备的性能与可靠性奠定了坚实的基础。参考文献：1】黄立培，张学.变频器应用技术及电动机调速M.北京.人民邮电出版社，1 9 9 8.