卸船机大车行走机构中传统制动器与惯性制动器分析比较
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全国火电IOOMW级机组技术协作会第6届年会论文集其它
卸船机大车行走机构中传统制动器
与惯性制动器分析比较
沈东辉
(上海电力股份有限公司杨树浦发电厂)
摘要:通过对卸船机或堆取料机的大车行走机构的传统制动器与惯性制动器的结构特点、运行和制动的工作原理分
析比较,阐述了惯性制动器的优点,以及在电厂燃t.4-i殳.备上的应用.
关键词:制动器;结构;工作原理
1
引言
卸船机或堆取料机的大车行走机构,一般都是多驱动(4~12)和大跨距(一般煤场的堆取料
机大车轨距大于40米)。不论配置传统制动器,还是配置惯性制动器,都发挥了其启、制动平稳的
特点。但由于制动器本身结构和工作原理的不同,在其配套使用工作过程中,又各自表现出不同的
特点,尤其是惯性制动器更表现出其优点。下面对传统制动器与惯性制动器的结构特点、运行和制
动的工作原理作分析比较。
2结构特点分析比较
2.1传统制动器的结构特点
2.1.1在启动阶段,目前大车驱动大多采用变频控制系统,虽然变频电机启动较软,但传统制动器
带动从动部分的传动过程却较硬(与联轴器相关),故对从动部分的传动轴与传动齿轮还有一定的冲
击。
2.1.2电机通电启动时,在很短的时间内(0.01~0.6秒内)立即产生扭矩输出,而传统制动器从通
电到制动器解除制动的时间一般滞后于电机启动一个数量级(0.2'--'2秒),由于二者不同步,出现电
机带制动摩擦启动,有可能导致变频电机启动时的前段电流大于设定值,一般解决办法为增加外围
装置,对制动器单独接线进行控制,在电机启动前打开制动器。
3.1.3在多驱动中,各驱动电机通电时间是同步的。而每台传统制动器解除只动的时间很难一致,
致使各车轮起步不同步,有可能造成启动跑偏或行走时车轮啃轨的现象。
3.1.4电机通电带摩擦起动的过程为:第一步带制动摩擦起动旋转;第二步消除传动件之间的间隙:
第三步传扭,电机将扭矩传递给负载。
2.2惯性制动器的结构特点
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2.2.1
在启动阶段,电机通电起动较软,带动从动部分的传动过程也较软,这是因为惯性制动器在
以较小的力矩解除制动的同时,逐步消除了各传动件之间的冲击。
2.2.2
电机通电启动,首先输出转矩给惯性制动器,在小于电机额定输出扭矩之前,惯性制动器弹
性元件逐步聚能直至完全打开惯性制动器,故惯性制动器的解除制动与电机同步,无带制动摩擦启
动的现象,所以启动电流不会大于设定值。
2.2.3在多驱动中各驱动电机通电启动的时间是同步的,而各惯性制动器的打开仅与电机的输入扭
矩相关,故惯性制动器解除制动与电机启动是同步的,因而可避免行走车轮啃轨和起步跑偏的现象。
2.2.4
电机通电启动时,在输出扭矩未完全打开惯性制动器之前,传动件不会旋转,惯性制动器是
打开后才逐步消除传动件的间隙,其过程与传统制动器第一步不相同,惯性制动器的工作过程是:
第一步,小扭矩打开制动器;第二步,消除传动件之间的间隙;第三步,电机启动将扭矩传递给负
载。因变频技术已基本解决电机软启动问题,故惯性制动器为启动打开扭矩更小,启动过程迅速平
稳。
3运行工作原理分析比较
3.1
传统制动器。在运行阶段,传统制动器通过推动器打开制动器后还需通电保证打开状态,工作
机械持续通电,制动器亦需持续通电。如果推动元件为电力液压式,液压油在受环境温度的影响,
可能出现二种情况:液压油黏度过大,可能会导致微电机过载烧坏;液压油黏度过小,容易引起泄
漏达不到额定推动力,制动器调不到额定制动力矩,将会导致制动器处于半闭合状况,使拖动电机
带制动摩擦负载,轻者损坏制动器和摩擦材料,重者烧坏拖动电机。
3.2惯性制动器。在运行打开后,由传动过程中的对偶力矩保持开启状态,对拖动电机不增加额外
的负载,不会因制动器原因而烧坏拖动电机。
4制动工作原理分析比较
4.I传统制动器。在制动阶段,当工作机械需要停止时,通过将频率减少,采用反馈减速制动,此
时由于工作机械的惯性转动,使电机进入发电状态。当工作机械的速度降到一定时,制动器才开始
工作制动,此过程的时间是预先设定的。对于传统制动器,工作机械的惯性速度与电机速度(即频
率)相差太大并且超过变频控制系统的反馈电流时,必须将变频器断开,否则将损坏变频控制系统
的设备。
4.2惯性制动器。惯性制动器是另一种制动过程,当工作机械需要停止时,逐步将频率减少,随之
惯性制动器的输入扭矩减少,惯性制动器逐步趋于制动,将工作机械惯性转动能量消耗在摩擦片上
已热能形式转换,重复以上过程,直至制动。
5结论
采用惯性制动器可保护电气变频控制系统设备及保障卸船机的安全运行。2007年,在杨树浦发
电厂500吨/时桥式抓斗卸船机改造工程中,大车行走机构,就采用惯性制动器。
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