Coal Mine Power Company – Hulunbuir, China
Hintergrund des Projekts:
Eine Kokerei verfügt derzeit über vier 4,3 m hohe und zwei 6 m hohe Koksofenanlagen, nämlich die Koksofenanlagen Nr. 1 bis Nr. 4 sowie Nr. 5 und Nr. 6, mit einer Jahresproduktion von etwa 2,5 Millionen Tonnen Koks. Das Förderband ist die wichtigste Fördereinrichtung für Kokskohle. Das Kohleentlade- und Fördersystem der Kokerei weist eine lange Förderstrecke und ein starkes Gefälle auf. Um die Anlaufleistung des Fördermotors zu verbessern, Überlastungen zu verhindern, Stöße und Vibrationen zu reduzieren sowie die Lastverteilung des Antriebs zu optimieren, sind Motor und Getriebe über eine drehmomentbegrenzende Hydraulikkupplung verbunden, bei der Öl als Übertragungsmedium dient. Beeinflusst durch Faktoren wie Kohlequalität und Regenwetter ist die Förderlast des Motors des Entladesystems während des Betriebs sehr instabil; insbesondere wenn das Förderband aus der Spur gerät, undicht wird, sich verklemmt oder die Schaufel blockiert, kommt es zu einer sofortigen Überlastung, und das Drehmoment wird begrenzt. Bei dieser Art von Hydraulikkupplung bricht der Schmelzstopfen sofort, wodurch Öl herausspritzt, die Drehzahl stark abfällt und das Fördersystem schließlich abgeschaltet wird. Gleichzeitig können die durch die plötzliche Unwucht der hydraulischen Kupplung verursachten starken Vibrationen leicht zu Verschleiß, Rissen und Verformungen an den Anlagenkomponenten führen. Zudem weisen diese Motoren einen hohen Energieverbrauch und einen geringen Wirkungsgrad auf; ihr Stromverbrauch macht 25% des gesamten Stromverbrauchs der Kokerei aus.
Problempunkte:
Der Motor, die Hydraulikkupplung, das Bremsrad und das Untersetzungsgetriebe sind zur Drehmomentübertragung über Passfedern, elastische Kupplungen und Endkappenbolzen miteinander verbunden. Der Einsatz einer Hydraulikkupplung bei Förderbändern mit hoher Belastung, großer Förderstrecke und starkem Steigungswinkel bringt in der Regel folgende Probleme mit sich:
- Die Anlaufzeit ist lang und die momentane Stromschwankung ist groß;
- Während des Betriebs bricht häufig der Schmelzsicherungsstecker, die Drehzahl sinkt stark ab und die Maschine kommt zum Stillstand, was dazu führt, dass sich das Förderband in umgekehrter Richtung dreht und der Becher im vorherigen Prozess ständig blockiert wird. Es kann leicht zu einer Erhöhung der Förderspannung des Förderbands oder sogar zu einem Durchbrennen des Motors aufgrund von Überlastung kommen;
- Da Öl austritt, ist ein häufiges Nachfüllen erforderlich, was zu einer Umweltbelastung führt und zudem arbeitsintensiv ist;
- Die durch die momentane Unwucht der Hydraulikkupplung verursachten starken Schwingungen können leicht zu Schäden an der elastischen Kupplung führen, und die Lager, Dichtungen und Passfedernuten am Abtriebsende des Motors sowie am Antriebsende des Getriebes unterliegen einem hohen Verschleiß und sind anfällig für Ausfälle, was zu häufigen Störungsbehebungen führt;
- Die meisten Förderbänder mit hydraulischen Kupplungen gehören zu den wichtigsten Förderanlagen für Koks, sodass es in schweren Fällen zu Beeinträchtigungen der Koksofenproduktion kommen kann.
Lösung:
Das Förderband Nr. 9 für Kohle ist vom Typ DT II, die Bandbreite beträgt 1200 mm, die Bandgeschwindigkeit 2 m/s, der Neigungswinkel 36,5°, die horizontale Einzelstrecke des Bandes 130 m und die Förderleistung 630 t/h. Gemäß den technischen Parametern des Kohle-Förderbandes Nr. 9, Die Magnetkupplung wurde als Ersatz für die ursprüngliche hydraulische Drehmomentbegrenzungskupplung ausgewählt., und wurde zwischen dem Abtriebsende der Motorwelle und dem Antriebsende des Untersetzungsgetriebes eingebaut. Stellen Sie den Abstand zwischen dem Leiter und dem Magnetblock entsprechend den tatsächlichen Anforderungen ein, um schließlich die erforderliche Betriebslast des Förderbandes zu erreichen, und arbeiten Sie entsprechend den tatsächlichen Anforderungen. Die wichtigsten technischen Parameter der Magnetkupplung und der ursprünglichen drehmomentbegrenzenden Hydraulikkupplung sind in Tabelle 1 gegenübergestellt.
| Vergleich der wichtigsten technischen Parameter zwischen der magnetischen Förderbandkupplung und der originalen hydraulischen Drehmomentbegrenzungskupplung | |||
| Anmerkungen zu Name und Modell | Vor der Änderung | Nach der Änderung | |
| Verbindung zwischen Motor und Getriebe | Hydraulikkupplung | Magnetische Kopplung | |
| Motor (Y315M – 4/132 kW, Drehzahl: 1480 U/min) | unverändert | unverändert | |
| Untersetzungsgetriebe (DCY400 – 31,5 – IIN, Übersetzungsverhältnis: 31,5) | Unverändert | Unverändert | |
| Einbaumaße von Motor und Getriebefuß | Unverändert | Unverändert | Das Bremsrad (Ф 400 mm) wurde neu konstruiert, und die Befestigungsart des Wellenendes wurde auf eine Spreizhülse umgestellt. |
Ebenso hat die Kokerei keinen Einfluss auf die Auslegung der magnetischen Förderkupplung. wir bereitstellen.
Die Konstruktion und die damit verbundenen Abmessungen wurden optimiert, und die Konstruktion des hinteren Bremsrades wurde verbessert.
Dies ist in Abbildung 3 (a) und (b) dargestellt.
Gleichzeitig werden die ursprüngliche Keilverbindung und die elastische Kupplungsverbindung durch eine selbstausdehnende Presspassung ersetzt, wodurch eine bequeme Demontage und Montage ermöglicht wird und der Zeitaufwand um mehr als die Hälfte verkürzt werden kann.
Zusammenfassung der Ergebnisse:
Nachdem die magnetische Kupplung des Förderers die hydraulische Kupplung ersetzt hat, besteht keine mechanische Verbindung mehr zwischen Motor und Getriebe, sodass die Schwingungen auf der Antriebstrommelseite des Förderbandes nicht auf die Motorseite übertragen werden und die Schwingungen der Motorseite nicht auf das Hochgeschwindigkeitsende des Getriebes übertragen werden. Gleichzeitig wird auch der Verstärkungseffekt der Schwingungen im Übertragungsprozess unterbunden.
Wenn die Kohle den Förderer blockiert und die Schaufel überlastet ist, kann die Magnetkupplung die Drehmomentübertragung vom Motor zur Last automatisch unterbrechen. In diesem Moment läuft der Motor im Leerlauf und das Förderband kommt zum Stillstand, wodurch ein Bruch des Förderbandes aufgrund von Überlastung verhindert wird.
Der Spitzenwert des Anlaufstroms wird im Vergleich zum Vorgängermodell um etwa 20% reduziert, die Spitzendauer des Anlaufstroms verkürzt sich um 60% und die momentane Spannung des Bandes wird um 30% verringert, wodurch die Lebensdauer des Bandes und des Motors erheblich verlängert wird. Die Magnetkupplung ist einfach aufgebaut, leicht zu demontieren und zu montieren und erfordert nur eine geringe Zentrierabweichung. Durch den Austausch der Hydraulikkupplung wird nicht nur das Ziel der Wartungsfreiheit erreicht, sondern auch das Problem der Umweltverschmutzung durch auslaufendes Hydrauliköl wirksam gelöst.
Aus der obigen Analyse geht hervor, dass die Magnetkupplung im Vergleich zur herkömmlichen Hydraulikkupplung folgende Vorteile bietet: maximal zulässige Exzentrizität; zulässige pulsierende Belastung; Übertragung des Motorausgangsdrehmoments über ein Magnetfeld ohne mechanische Verbindung, wodurch Schwingungen wirksam isoliert werden können; flexibler Anlauf, wobei der Anlaufstrom reduziert wird; die Drehzahl der Last kann entsprechend den Betriebsbedingungen des Systems angepasst werden; wartungsfrei und einfach zu installieren; umweltfreundlich. Tabelle 2 zeigt den Vergleich zwischen dem Einsatz einer magnetischen Kupplung und einer hydraulischen Kupplung in Förderanlagen.
| Tabelle 2: Vergleich zwischen dem Einsatz von Magnetkupplungen und Hydraulikkupplungen | ||
| Projekt | Hydraulikkupplung | Magnetische Kupplung |
| Installationsvoraussetzungen | hoch | Die zulässige axiale Verschiebung beträgt 1 mm; der zulässige Zentrierfehler beträgt 2 mm. |
| Vibrationsdämpfende Wirkung | besser | Eine wirksame Isolierung ohne mechanische Verbindung reduziert die Schwingungseinflüsse um 85%. |
| Wartungsaufwand und -kosten | hoch | Wartungsfrei |
| Überlastungsschutz | zuverlässig | vollständig ausgekuppelt |
| Energiespareffekt | Keine erkennbare Auswirkung | Im Vergleich zum Einsatz einer hydraulischen Kupplung lässt sich der Energieverbrauch um 10% senken. |
| Sanftanlauf | bessere Leistung | Ermöglicht das Anlaufen ohne Last (berührungsloses Drehmoment). |
| Struktur | komplizierter | Einfach, mit wenigen Komponenten. |
| Umfang | Mäßig | Klein |
| Genauigkeit | sehr niedrig | sehr hoch |
| Geschwindigkeitsbereich | Minimum | 40% bis 96% |
| Umweltauswirkungen | größer | keine |
