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分析一种钢球式软启动安全联轴器性能

发布时间:2022-03-16 17:07:14来源:乾润钢球

风机、磨机、辊压机等设备转动部分自重较大,其转动惯量一般在1200kgm2~6000kgm2,大功率风机叶轮转子均支撑在轴瓦上,静摩擦因数较大,因此、此类设备为大惯量启动设备,其驱动电动机的启动为带载启动。带载启动带来的直接危害是:①工作机传递给电动机的需克服的转矩超过了电动机的启动转矩,造成电动机满载启动,甚至超载启动,启动电流过大,对电动机及电网均有不良影响;②由于电动机从零速开始大转矩启动,机械部分无缓冲时间,对机械部分造成冲击载荷。这些都直接影响到设备的长周期运行。改进传动系统,使电动机近似空载启动(软启动),是保证设备长周期运行的重要措施。

1.采用软启动安全联轴器的必要性实现电动机的软启动,其方式主要有电气及机械两大类。对低压380V电动机,可配置电气软启动器,对高压电机一般采用机械方式,通常为液力偶合器和软启动安全联轴器。液力偶合器是利用液体动能及势能来传递动力的液力传动部件,在液力偶合器中充有工作油,当电动机启动时,主动轴带动泵轮旋转,叶轮流道中的油在叶片带动下,由于离心力作用,由泵轮内侧流向外缘,形成高压高速油流冲击涡轮叶片,使涡轮转动并带动从动轴旋转,将动力传递到工作机。当转速较小时,高压油压力及流速不够,涡轮相对泵轮滑动,电动机近似空载启动,当转速达到一定值时,高压油压力及流速足够,使涡轮克服工作机转矩,与泵轮同步旋转,工作机完全被启动。液力偶合器作为电动机软启动装置,已应用多年,但其缺点是质量大,尺寸大,对大功率更是如此。如功率P=560kW,转速n=750rpm的型号,其外径D=1120mm,总长L=722mm,质量W=600kg,这样的质量对风机轴承座的轴伸及电动机的轴伸是无法承受的,而这样大的尺寸,对已有风机的改造也是不可能的。软启动安全联轴器由于其质量轻,尺寸小,易实施改造,维护工作少,已作为设备软启动的首选。

2.钢球式软启动安全联轴器的原理及特点软启动安全联轴器通过钢球的离心压力产生的摩擦力传递转矩,通常将联轴器装在传动链的高速端。当原动机启动时,由于转速很低,离心力很小,其产生的摩擦力也很小,联轴器打滑,主动侧随原动机旋转,被动侧静止,原动机为近似空载启动。随着转速的增加,摩擦力逐渐增大,联轴器的被动侧带动工作机开始旋转,直到与主动侧同步旋转,原动机的整个启动过程是一个平稳的逐渐加载的过程,实现了原动机的“软”启动,改变了普通联轴器联接时的“硬”启动方式。当工作机过载或卡死时,由于转矩超过了设计摩擦力可传递的转矩,联轴器打滑,防止了机械部件的损坏及电动机的烧毁。软启动安全联轴器的主要特点:1)软启动性好。原动机启动时,联轴器处于打滑状态,可将带载启动变为近似空载启动,实现原动机的软启动。2)可靠的过载保护并可调节。当工作机过载或卡死时,联轴器打滑,限制了功率的增加,当异步电动机因过载导致转速下降时,联轴器可传递功率随转速迅速下降,有效保护电动机不被堵转。增减钢球的填充量,可调节过载保护功率值。3)减振性好。钢球(如轴承钢球)在传力过程中相互间的弹性运动可吸收传动系统的振动。4)省能源与设备费用。由于实现了软启动,降低了启动电流,缩短了峰值时间,降低了能耗,同时,减小了设备的启动冲击,节省设备维修费用。5)装拆卸方便,工作可靠,运行中无需维护,承载能力大,外形尺寸小,但长时间打滑发热严重,不适用于频繁起动或频繁换向的场合。

3.结论实现大转动惯量设备的软启动,对传动系统及整机设备的安全高效运行具有重要的作用。实践证明采用新型钢球式安全联轴器能有效地降低电机的启动电流,保护传动系统,实现软启动。因此应引起主机厂及业主的高度重视。