1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1 緒論1.1 總體前景展望隨著我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各行各業(yè)急待發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)如火如荼地進(jìn)行著。廠房、設(shè)備、交通設(shè)施需求急劇增加，電力的需求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足，當(dāng)今年一季度我國固定資產(chǎn)投資同比增速超過50%時(shí),投資快速增長導(dǎo)致一季度缺電程度進(jìn)一步加深。數(shù)據(jù)顯示,今年一季度全社會用電量超過了4800億千瓦(同比增長15.7%),拉限電范圍擴(kuò)大到了24個(gè)省份?？梢哉f,電力供應(yīng)總量不足,是導(dǎo)致目前缺電的根本原因之一,解決缺電的根本途徑是要加快電力工業(yè)的發(fā)展步伐。事實(shí)上,電力供應(yīng)總量不足是由一系列因素造成的。首先,電力建設(shè)滯后于電力需求增長,近年來我國電力基建投資占全國基建

2、投資比例逐年下降,導(dǎo)致發(fā)電裝機(jī)增長嚴(yán)重滯后于用電量增長；其次,我國經(jīng)濟(jì)的高速持續(xù)增長,帶動了用電需求全面高漲,尤其是固定資產(chǎn)投資增長總額逐年攀升,但配套裝機(jī)容量無法同步跟上,直接導(dǎo)致了缺電程度加深。第三,高耗能行業(yè)高速增長,導(dǎo)致用電結(jié)構(gòu)重型化,使電力供應(yīng)對經(jīng)濟(jì)增長的支撐能力下降。還有,電煤供應(yīng)緊張等因素,也直接加劇了電力供需的緊張程度。電力行業(yè)的滯后發(fā)展,已經(jīng)成為影響我國經(jīng)濟(jì)增長的瓶頸因素,加快電力工業(yè)發(fā)展,盡快增長電力供應(yīng)能力,是實(shí)現(xiàn)電力供需平衡的關(guān)鍵所在。其中,加快電力基建投資和設(shè)備投資規(guī)模,可以化解目前我國電力供應(yīng)總量不足的突出問題,又是解決目前缺電或電力供需緊張局面的根本途徑之一。與其

3、他行業(yè)投資增長過快需要降溫的情況不同,電力投資增長趨勢卻非常樂觀。所以,從我國電力工業(yè)發(fā)展的前景分析,由于電力工業(yè)是為我國經(jīng)濟(jì)增長提供能源的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)之一,我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長必然需要電力工業(yè)的快速發(fā)展,所以電力工業(yè)下一步將進(jìn)入高速增長的發(fā)展階段。世界上至少今后2030年還將主要靠化石燃料提供能源，但化石燃料利用會造成環(huán)境污染，排出CO2等溫室氣體，為了解決這個(gè)矛盾，要求更加廣泛的使用電力。我國早在1985年提出能源工業(yè)的發(fā)展要以電力為中心；1995年又提出能源建設(shè)要以電力為中心，這個(gè)方針與世界潮流是一致的。 從發(fā)達(dá)國家?guī)资甑膶?shí)踐來看，電力增長越快，總的能源需求增長越慢；電力占終端能源比重越大，

4、單位產(chǎn)值的能源消費(fèi)(即能源強(qiáng)度)越低； 電力工業(yè)是最能清潔利用化石燃料的部門，也是效率最高地利用化石燃料的部門，發(fā)達(dá)國家?guī)缀醢盐廴咀顕?yán)重的煤炭的全部或大部分用于發(fā)電。因此，為了應(yīng)和我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我們要加快電力機(jī)械研發(fā)步伐。專心-專注-專業(yè)從發(fā)達(dá)國家?guī)资甑膶?shí)踐來看，電力增長越快，總的能源需求增長越慢；電力占終端能源比重越大，單位產(chǎn)值的能源消費(fèi)(即能源強(qiáng)度)越低； 電力工業(yè)是最能清潔利用化石燃料的部門，也是效率最高地利用化石燃料的部門，發(fā)達(dá)國家?guī)缀醢盐廴咀顕?yán)重的煤炭的全部或大部分用于發(fā)電。因此，為了應(yīng)和我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我們要加快電力機(jī)械研發(fā)步伐。由于目前我國火力發(fā)電廠使用的燃煤一般都是

5、未經(jīng)分級的原煤 ,粒度在0300 mm之間 ,大多數(shù)不符合磨煤機(jī)要求。燃煤在輸送到磨煤機(jī)之前必須經(jīng)過一系列的篩分和破碎等工作 ,所以 ,煤料的篩分是一項(xiàng)不能忽視的重要工作。而篩分工作的主要設(shè)備就是篩煤機(jī)。目前 ,燃煤電廠常用的篩煤機(jī)有固定篩、振動篩、滾筒篩、波動篩和滾軸篩等。這些篩機(jī)在篩分時(shí) ,其篩分效率、工作粉塵、噪聲、堵塞現(xiàn)象、金屬消耗及功率等特性都因其篩種的不同而有所差異。篩機(jī)性能的優(yōu)劣不僅直接影響碎煤機(jī)的工作效率、磨耗、工耗等 ,而且還影響輸煤系統(tǒng)的安全運(yùn)行和費(fèi)用消耗。1.2 各篩型優(yōu)缺點(diǎn)比較從目前掌握的資料來看 ,國內(nèi)尚沒有一種非常適合電廠工況要求的篩煤機(jī) ,在輸煤系統(tǒng)中煤的篩分仍然

6、是一個(gè)簿弱環(huán)節(jié) ,所以篩煤機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能方面有待于進(jìn)一步研究。下表是各種篩型的優(yōu)缺點(diǎn)比較。表1-1各種篩型優(yōu)缺點(diǎn)比較固定篩優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固,制造容易,造價(jià)便宜,安裝方便,工作較可靠缺點(diǎn)占用空間越大,單位面積生產(chǎn)能力低,只有15 %-30 %。煤水份大時(shí)易堵篩共振篩優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)較簡單,工作較可靠,若兩級振動篩串聯(lián)使用,可達(dá)到較大出力缺點(diǎn)基礎(chǔ)的動載荷較大,單位面積的生產(chǎn)能力較低,分離的程度與篩孔的尺寸相接近概率篩優(yōu)點(diǎn)透篩性好,生產(chǎn)能力高,篩分效率高,運(yùn)行穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單緊湊,對煤的水分、顆粒組成不敏感,金屬與功率消耗小,便于安裝,密封防塵效果好,維護(hù)量小缺點(diǎn)是一個(gè)近似的篩分,有時(shí)發(fā)生堵塞,由于材

7、質(zhì)問題,常發(fā)生斷軸、電動機(jī)地腳螺絲及地腳板振裂等事故滾軸篩優(yōu)點(diǎn)對煤種的適應(yīng)性好,運(yùn)行平穩(wěn),無噪音,篩分效率高,不易堵塞,生產(chǎn)能力較高缺點(diǎn)重量大,消耗鋼材多,有時(shí)出現(xiàn)卡軸甚至斷裂現(xiàn)象波動篩優(yōu)點(diǎn)體積小,篩分效率高,出力大,能自清理篩面,不堵篩,對煤種的適應(yīng)性好,無振動,無粉塵,噪音小缺點(diǎn)機(jī)械傳動裝置故障較多根據(jù)上表提供的信息，針對上述情況,參閱國外資料和國內(nèi)幾個(gè)制造篩機(jī)的廠家資料 ,在等厚篩分的工作原理基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出一種較為先進(jìn)的新型煤篩 香蕉形滾軸篩。2 滾軸篩的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 滾軸篩的設(shè)計(jì)思想滾軸篩的主要設(shè)計(jì)思想是：滾軸篩煤機(jī)利用多軸旋轉(zhuǎn)推動物料前移, 并同時(shí)進(jìn)行篩分。它的工作機(jī)構(gòu)是一排排

8、的篩軸 , 各篩軸按照同一方向旋轉(zhuǎn) , 使物料沿篩面向前運(yùn)動 , 同時(shí)攪動物料 , 小于篩孔尺寸的顆粒受自重及篩軸旋轉(zhuǎn)力的作用從篩孔落下 , 大于篩孔尺寸的顆粒留在篩面上繼續(xù)向前運(yùn)動并進(jìn)入碎煤機(jī)進(jìn)行破碎。它由電機(jī)、件速器、旁路機(jī)構(gòu)、篩軸、機(jī)罩、堵煤報(bào)警器等組成。工作時(shí)，電機(jī)通過減速器、傳動鏈條驅(qū)動篩軸作同向轉(zhuǎn)動，推動物料在篩面上向前滾動。物料在滾動過程中，小塊物料落下，大塊物料從篩面滾過，進(jìn)入碎煤機(jī)。本系列設(shè)備具有如下特點(diǎn)：1）全部采用鏈條傳動，結(jié)構(gòu)簡單，壽命長，便于維護(hù)。2）設(shè)有多組篩片清掃器，篩面清潔，篩分效率高，不易堵煤。3）設(shè)有堵煤報(bào)警器，確保設(shè)備安全運(yùn)行。4）全密封結(jié)構(gòu)，無粉塵泄漏，

9、脊形頂面，便于沖洗。2.2 滾軸篩的工作原理篩機(jī)是利用多軸旋轉(zhuǎn)推動物料前移，并同時(shí)進(jìn)行篩分的一種機(jī)械。它由電動機(jī)經(jīng)減速器減速后，通過傳動軸上的傘齒輪分別傳動各個(gè)篩軸，其篩軸轉(zhuǎn)速可通過變頻調(diào)速器改變電機(jī)轉(zhuǎn)速而實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。篩機(jī)，可在滾軸篩的入口端增裝電動推桿機(jī)構(gòu)控制切換擋板。煤流既可經(jīng)篩篩分，又可經(jīng)擋板切換流向旁路通過。依據(jù)等厚篩分法原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，等厚篩分法是在入料端給予料層一個(gè)比普通篩分法大的加速度 ,使物料運(yùn)動速度加快 ,則料層迅速變薄并分層。在整個(gè)篩分過程中 ,不管小于篩孔的顆粒在入料中所占百分比是多少 ,篩上料層厚度從入料端到出料端基本保持不變或遞增 ,經(jīng)過分層后 ,小于或等于30 mm

10、的物料利用物料的自重及篩軸旋轉(zhuǎn)力的作用 ,沿篩孔落下 ,大于 30 mm的篩上物料 ,繼續(xù)向前滾動 ,并落入碎煤機(jī)。如果入料粒度小于或等于 30mm,可由篩機(jī)旁路直接進(jìn)入系統(tǒng)。等厚篩分法是建立在料群運(yùn)動的理論基礎(chǔ)上。物料在篩面上的篩分過程包括 2 個(gè)階段:第 1 階段是分層階段 ,物料在大的加速度作用下 ,按粒度大小分層;小于篩孔的顆粒透篩。第2 階段是透篩階段 ,在這個(gè)階段物料已基本成層 ,小顆粒物料與篩面充分接觸 ,上層的大顆粒又有助于下層小顆粒的透篩。經(jīng)過這樣處理的篩分系統(tǒng) ,小顆粒和篩面接觸的概率大大增加 ,平均單位透篩能力顯著提高 ,可達(dá)到篩面實(shí)際透篩能力的80 %。香蕉形滾軸篩正是

11、依據(jù)這個(gè)原理 ,通過將篩面分成3 種角度的折面布置 ,創(chuàng)造等厚條件 ,并充分利用滾軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的擾動力 ,增大篩面的拋擲強(qiáng)度 ,從而大大提高了篩機(jī)的篩分效率。2.3 總體結(jié)構(gòu)篩機(jī)由2 部分組成:篩機(jī)主體和傳動機(jī)構(gòu)。篩機(jī)主體由篩軸裝配、篩箱、底座和翻板裝置組成;傳動機(jī)構(gòu)由電機(jī)、減速器及聯(lián)軸器組成。篩機(jī)的篩軸部件分別坐落在機(jī)座兩側(cè)的軸承座支架上 , 每根篩軸都直接連接著1 組傳動機(jī)構(gòu)。為便于制造和維修 ,篩箱與機(jī)座、電機(jī)底座與機(jī)座、篩箱側(cè)板組件和蓋板之間靠螺栓連接。在篩機(jī)入料端設(shè)置了1 個(gè)利用電動推桿機(jī)構(gòu)控制的旁路翻板裝置 ,不僅可以用于系統(tǒng)中出現(xiàn)意外故障時(shí)臨時(shí)卸料 ,而且當(dāng)來煤粒度較小時(shí)也可直接從

12、旁路通過。因此 ,煤流既可經(jīng)篩面篩分 ,又可以經(jīng)旁路通過。具體如圖2-1 所示 ,篩機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。圖2-1 篩機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖2.4 篩面結(jié)構(gòu)香蕉形滾軸篩有幾根裝有數(shù)片梅花形篩片的篩軸 ,并列安裝在機(jī)體上構(gòu)成香蕉形篩面 ,采用機(jī)械傳動與電機(jī)相連。每根篩軸由小功率電機(jī)單獨(dú)傳動 ,利于檢修和維護(hù)。篩機(jī)的滾軸按3 種不同角度順篩機(jī)縱向排列 ,并按同一方向旋轉(zhuǎn) ,以使物料不僅在篩面上不斷向前運(yùn)動 ,而且不斷攪拌。2.5 篩片結(jié)構(gòu)物料在篩面的運(yùn)行狀況主要依靠篩片控制。因此 ,篩片是篩機(jī)的主要零件 ,而篩片的幾何形狀是運(yùn)行的重要因素。經(jīng)過多年不同工況的實(shí)踐和試驗(yàn)證明 ,當(dāng)物料為煤質(zhì)時(shí) ,采用梅花形狀的篩片

13、對多邊形塊狀煤將會產(chǎn)生最佳的拔動作用 ,對大于 1/3 篩孔尺寸的煤塊還具有拋射作用 ,從而使篩面上的物料獲得了增速 ,提高了篩機(jī)的篩分效果。2.6 滾軸結(jié)構(gòu)每套滾軸篩包括若干根獨(dú)立驅(qū)動的滾軸 (見圖2-2) , 它們自進(jìn)料端至出料端以一定的下降坡度布置 , 中間破碎區(qū)呈階梯狀與破碎輪外圓相匹配。圖2-2 滾軸篩布置圖滾軸有篩分軸和破碎軸2 類。篩分軸是在鋼管上焊制三角形凸盤 (見圖 2-3) , 相鄰軸凸盤應(yīng)錯開。破碎軸是在鋼管上焊制方形凸塊 , 它們布置在滾軸篩中間、破碎輪下方的破碎區(qū) , 方形凸塊起到良好的擠壓作用。在破碎軸兩邊布置的都是篩分軸, 每根篩分軸下裝有 1 個(gè)清掃刮板 , 清

14、除滾軸上粘附的煤。圖2-3 篩分軸和破碎軸1. 篩分軸 2. 破碎軸2.7 滾軸驅(qū)動滾軸驅(qū)動如圖2-4 所示 , 每根軸由獨(dú)立的齒輪馬達(dá)驅(qū)動。軸本身由2個(gè)自調(diào)心滾子軸承支撐 ,馬達(dá)、錐齒輪減速器通過聯(lián)軸器與滾軸相連 , 考慮到滾軸數(shù)量較多 , 運(yùn)行工況惡劣 , 聯(lián)軸器采用蛇簧聯(lián)軸器 , 許用精度低 , 結(jié)構(gòu)簡單。各個(gè)滾軸功率不同 , 馬達(dá)功率分 912 kW、715 kW、515 kW 3 種分別配給破碎軸、進(jìn)料篩分軸和出料篩分軸。滾軸配電為分組設(shè)計(jì) , 23 根滾軸共分 4 組 , 起動時(shí)可以按物料流向的逆序分組起動 , 避免過高的起動電流 , 也可適應(yīng)重載停止后重新起動時(shí)滾軸篩上有余煤的情

15、況。1 組滾軸中 , 如果有 1 個(gè)滾軸過載動作 , 只發(fā)出報(bào)警信號; 當(dāng)1 組滾軸中有超過 2 個(gè)以上的滾軸發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)停機(jī)。這在確保系統(tǒng)正常運(yùn)行的同時(shí)減少了停機(jī)次數(shù)。圖2-4 滾軸驅(qū)動3 篩機(jī)主要參數(shù)的確定3.1 篩面選擇從圖3-1 可知 ,每根篩軸上的篩片均同向等速旋轉(zhuǎn);相鄰篩軸的篩片呈交錯排列以構(gòu)成滾動篩面。篩面的寬度主要根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入篩機(jī)的原煤數(shù)量確定 ,篩面的長度選擇主要取決于篩分效率。根據(jù)一些電廠的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) ,為了防止大塊物料在篩中卡住 ,篩寬一般不得小于最大塊度 dmax的 3 倍 ,篩子的長度一般為篩寬的(24)倍。如圖3-1 所示 ,篩軸中心線間距投影距離 L (

16、一般L = D + (015)mm) ,篩片的直徑 D ,厚度及相鄰2 個(gè)篩片側(cè)面間隙 a 和篩孔最大長度 b 均應(yīng)按篩下物粒度的要求而定 ,也可根據(jù)火力發(fā)電廠運(yùn)煤設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定5.04 條確定 ,但不宜過大。 3.2 篩軸的轉(zhuǎn)速 n篩機(jī)的篩分速度與篩軸上的篩片直徑有關(guān) ,同時(shí)與篩軸轉(zhuǎn)速計(jì)算公式有關(guān)。n 60V/D式中：V篩機(jī)的篩片線速度,單 位m/min；D篩片直徑,單位m。由于物料在篩分過程中相互碰撞產(chǎn)生的阻力作用 ,影響物料的運(yùn)行速度 ,因此應(yīng)使篩片工作線速度V 1.22.4V料 。而篩機(jī)上的物料前行速度 V料 為假設(shè)篩機(jī)上部輸送機(jī)給料全部未篩下時(shí) ,由篩機(jī)使物料產(chǎn)生的運(yùn)行速度。由于篩機(jī)物

17、料流斷面較皮帶機(jī)物料流斷面大,故V料遠(yuǎn)小于V皮帶。3.3 篩機(jī)的生產(chǎn)率3.3.1篩面上1 個(gè)篩孔的工作面積 S如圖3-2 所示 ,S = ab式中 a 相鄰2 個(gè)篩片側(cè)面間隙 ,單位m;b 篩孔最大長度 ,m。 圖3-2 篩機(jī)的篩面布置圖3.3.2每根篩軸軸向間的篩孔數(shù) ZZ =2( Zp - 1)式中 Zp 每根篩軸上的篩片數(shù)。 當(dāng)Zp=3時(shí)帶入上式得：Z=2（30-1）=583.3.3篩面的篩孔總數(shù) ZQZQ = ZZK =2( Zp - 1) ZK式中 ZK 篩機(jī)的篩軸總數(shù)。3.3.4篩機(jī)的篩孔總面積 SQSQ = SZQ =2abZK( ZP - 1)3.3.5篩機(jī)每轉(zhuǎn)的透篩量 Q由于

18、原煤呈粉、塊松散混合狀態(tài) ,同時(shí)在篩分中因布料不均勻 ,故不能按全篩孔透篩 ,應(yīng)考慮一個(gè)松散及排料不均勻系數(shù)。其每轉(zhuǎn)透篩量為:Q= SQ2R=4RabZK( ZP - 1)式中 R 篩片的半徑 ,m; 物料的松散密度 ,t/m ; 松散排料不均勻系數(shù) ,= 0.20.3。3.3.6篩機(jī)每 h 的生產(chǎn)率QQ =60n Q=240RnabZK·( ZP - 1)式中 Q 滾軸篩的生產(chǎn)率 ,t/ h;n 篩軸轉(zhuǎn)速 ,r/min;物料與篩面阻力影響系數(shù) ,=0.950.98。3.3.7根據(jù)以上的公式 ,可計(jì)算出力為1 354.067 t/ h。3.4 篩機(jī)的電動機(jī)功率因?yàn)楹Y機(jī)每 h 處理量由

19、篩機(jī)的寬度及篩軸的數(shù)量來決定 ,通過篩軸篩片的動力作用使物料在篩面上運(yùn)行 ,所以根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)通過每根篩軸的處理量 ,即可確定篩機(jī)的功率。3.4.1篩機(jī)每 min生產(chǎn)率 Q分Q分 = Q/60式中 Q 生產(chǎn)率 ,t/h。 把Q=1500t/h代入上式得：Q分=25t/min3.4.2篩機(jī)每轉(zhuǎn)的生產(chǎn)率 Q轉(zhuǎn)Q轉(zhuǎn) = Q分/ n = Q/60n =Q/6n式中 n 篩軸轉(zhuǎn)數(shù) ,r/min;Q轉(zhuǎn)篩機(jī)每轉(zhuǎn)的生產(chǎn)率 ,N/ r。帶入數(shù)值的Q轉(zhuǎn)=625 N/r3.4.3驅(qū)動每根篩軸所需的扭矩 TT = Q轉(zhuǎn) D/2 = 10 DQ/12n式中 D 篩片直徑D ,m;篩分效率修正系數(shù) 一般取 0.30.5

20、。帶入=0.5， D=0.35 Q=1500t/h n=400r/min得3.4.4驅(qū)動每根篩軸所需功率 N1N1 = Tn/9 550 = DQ/114.6 帶入數(shù)值 得 N1=2.33.4.5篩機(jī)每根篩軸驅(qū)動電機(jī)功率 N0N0 = N/=DQ/114.6式中 設(shè)備機(jī)械傳動總效率 ,= (0. 860.95) 。帶入數(shù)據(jù)求得N0=2.5kw3.4.6篩機(jī)工作所需功率 NN = ZKN0 = ZK·D·Q/114.6式中 ZK 篩機(jī)的篩軸總數(shù)。帶入ZK=10 N0=2.5kw得N=25kw具體技術(shù)參數(shù)如下表所示表3-1技術(shù)參數(shù)入料粒度300mm篩下粒度30mm處理量1500

21、t/h篩面尺寸4000×1800（mm2）篩孔尺寸38×130（mm2）外形尺寸4710×3270×2090篩片線速度1.48m/s透篩率28.9傳動型式行星擺線針輪減速器加傘齒輪傳動篩分效率85運(yùn)行噪聲80dB旁路要求帶旁路驅(qū)動型式直聯(lián)式篩軸電動機(jī)輥道用電動機(jī) JG252-12型 380V 400r/min 2.5kW減速器圓柱齒軸減速器 HL150 i=4.668軸數(shù)10翻版電動機(jī)電磁式制動電動機(jī) YEJ-905-4型380V1500r/min 1.1kW開啟速度56mm/s堵煤信號水銀開關(guān)觸點(diǎn)容量380V 2A觸頭數(shù)量常開或常閉 1對由2個(gè)水銀開關(guān)

22、組成自重16194kg3.5 物料的滑動式中 k為正向滑。令-b=cos(k +u),則： 式中bd稱為正向滑動系數(shù)。由撒謊能夠使式得知，正向滑動系數(shù)bk<1當(dāng)bk=1時(shí)，可以求得使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動時(shí)最小轉(zhuǎn)數(shù)應(yīng)該為： 為了使物料顆粒沿著篩面產(chǎn)生正向滑動，必須取篩子轉(zhuǎn)數(shù)nnmin。物料跳動條件的確定顆粒產(chǎn)生跳動的條件是顆粒對篩面法向壓力N=0即mgcos=may，或者gcosa=Aw2sind。由此可以得到： 式中：bd物料跳動系數(shù) d 跳動起始角 K震動強(qiáng)度， Kv射強(qiáng)度，它表明物料在篩面上跳動的劇烈程度。上式可以寫成： 當(dāng)bd<1或者kv>1，則顆粒出現(xiàn)跳動。當(dāng)

23、bd=1或kv=1時(shí)，則可以求得物料開始跳動時(shí)的最小轉(zhuǎn)數(shù)為： 為了使物料產(chǎn)生跳動，必須取篩子的轉(zhuǎn)數(shù)n>n0min3.6 電動機(jī)的選擇3.6.1電動機(jī)功率計(jì)算滾軸篩的功率消耗主要是由滾軸篩為了克服篩子的運(yùn)動阻力而消耗的功率N和克服軸在軸承中的摩擦力而消耗的功率來確定。電動機(jī)的功率為： 式中：C阻力系數(shù)，一般C=0.2-0.3.拋擲指數(shù)較小時(shí)，C=0.25. d軸承內(nèi)圈直徑，d=0.1m n轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)數(shù)，n=85.69rmp 傳動效率，=0.95. f滾動軸承的摩擦系數(shù)，f=0.001-0.003.這里對于滾動軸承選取f=0.002. 由上式可求N=2.47KW3.6.2選擇電機(jī)選擇傳動電動機(jī)

24、型號為 JS252-12 型，其額定功率為2.5KW，n=400rmp滾軸篩啟動時(shí)，電動機(jī)需要克服質(zhì)量的靜力矩和摩擦力矩，啟動后由于慣性作用，功率消耗較少，因而選用高起動轉(zhuǎn)矩的電動機(jī)。因此，按公式計(jì)算的功率，必須按啟動條件校核； 式中： Mr電動機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩 Mh電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 M0滾軸篩的的靜力矩與摩擦靜力矩之和 式中: I=400/85.69=4.668 式中M0為滾軸篩的的靜力矩與摩擦靜力矩之和 式中： 為軸承的摩擦力矩 式中： F0=mrw.w將Mf值帶入公式得 為靜力矩 M0=4.54+51.72=56.26N.m M0=34.23N.m 由于，所以滿足，電動機(jī)啟動校核合格。3.7

25、 主要零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算軸承的選擇 根據(jù)滾軸篩的工作特點(diǎn)，應(yīng)選用援助滾子軸承。按照基本額定動載荷來選取軸承 式中：C基本額定動載荷 P當(dāng)量動載荷 Fl壽命系數(shù)，fl=2.3-2.8，本次設(shè)計(jì)選取fl=2.5 Fn轉(zhuǎn)數(shù)系數(shù)，將數(shù)據(jù)帶入公式得，故選取GB29784，軸承型號3G3622，內(nèi)徑110mm，外徑245mm。軸承的壽命公式為： 式中：L10的單位106r為指數(shù)。對于滾子軸承，=10/3. 計(jì)算時(shí)，用小時(shí)數(shù)表示壽命比較方便。軸承壽命為： 式中：C基本額定動載荷C=125.74KNn軸承轉(zhuǎn)數(shù)P當(dāng)量動載荷選取額定壽命為6000h帶入公式可得Lh=15249h>6000h因此設(shè)計(jì)中選用軸承的

26、使用壽命為15249小時(shí)。3.7.1皮帶的設(shè)計(jì)選用皮帶的型號帶的設(shè)計(jì)功率Pd=KA工況系數(shù)，得KA=1.3P傳動的額定功率，P=2.5KW根據(jù)Pd=3.25KW，小輪轉(zhuǎn)數(shù)n1=1460rmp，傳動比 I=n1/n2=1.733.7.2帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1選取dd1=224mm選擇大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2：dd2=dd1xi=388mm查表，取dd2=400mm。帶速帶速常在V=5-25m/s之間選取帶入數(shù)據(jù)得Ld0=1985.1查表選取Ld=2000mm單根帶的基本額定功率P1 根據(jù)dd1=224mm，n1=1460rmp查表得P1=1.328KW考慮傳動比的影響，額定功率的

27、增加量p1由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊查得p1=0.226KW帶的根數(shù)Z 取3根，帶型為B型。3.8 軸的設(shè)計(jì)軸的設(shè)計(jì)特點(diǎn)軸是組成機(jī)械的一個(gè)重要零件。它支承著其他轉(zhuǎn)動件回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)它又通過軸和機(jī)架連接。所有軸上零件都繞軸心線作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。所以，在軸的設(shè)計(jì)中，不能債考率軸本身，還必須和軸系零件、部件的整體結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。軸的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是：在軸系零件、部件的具體結(jié)構(gòu)未確定下來之前，軸上力的作用和支點(diǎn)間的跨距無法精確確定，故彎矩大小和分布情況不能求出，因此在軸的設(shè)計(jì)中，必須把軸的強(qiáng)度計(jì)算和軸系零件、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交錯進(jìn)行，邊畫圖、邊計(jì)算、邊修改。設(shè)計(jì)軸時(shí)應(yīng)該考慮多方面因素和要求，其中主要問題是軸的選材、結(jié)構(gòu)、

28、強(qiáng)度和剛度、對于高速軸還應(yīng)該考慮震動穩(wěn)定性問題。軸的常用材料軸的材料種類很多，設(shè)計(jì)時(shí)主要根據(jù)對軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性等要求，以及為實(shí)現(xiàn)這些要求而采用的熱處理方式，同時(shí)考慮制造工藝問題加以選用，力求經(jīng)濟(jì)合理。軸的常用材料是35、40、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼。最常用的是45鋼，對于受載較小或不太重要的軸，也可以用普通碳素鋼，軸的尺寸和重量受的限制，以及有某些特殊要求的軸，可采用合金鋼。根據(jù)滾軸曬得工作特點(diǎn)對軸進(jìn)行受力分析Pr=250kw，n=400r/min帶的傳動效率=0.96式中i帶的傳動比，i=400/224=1.786所以由水平方向得：解得：由垂直方向得：Fv=mg=2918.25x10=2

29、9182.5NFv=Fnv1+Fnv2Fnv1x754=Fnvx754解得：Fnv1=14591N由此可以看出軸的中心表面是危險(xiǎn)截面4 CATIA制作過程4.1 CATIA簡介CATIA是英文 Computer Aided Tri-Dimensional Interface Application 的縮寫。 是世界上一種主流的CAD/CAE/CAM 一體化軟件。在70年代Dassault Aviation 成為了第一個(gè)用戶，CATIA 也應(yīng)運(yùn)而生。從1982年到1988年，CATIA 相繼發(fā)布了1版本、2版本、3版本，并于1993年發(fā)布了功能強(qiáng)大的4版本，現(xiàn)在的CATIA 軟件分為V4版本和

30、V5版本兩個(gè)系列。V4版本應(yīng)用于UNIX 平臺，V5版本應(yīng)用于UNIX和Windows 兩種平臺。V5版本的開發(fā)開始于1994年。為了使軟件能夠易學(xué)易用，Dassault System 于94年開始重新開發(fā)全新的CATIA V5版本，新的V5版本界面更加友好，功能也日趨強(qiáng)大，并且開創(chuàng)了CAD/CAE/CAM 軟件的一種全新風(fēng)格。CATIA V5版是IBM和達(dá)索系統(tǒng)公司在為數(shù)字化企業(yè)服務(wù)過程中不斷探索的結(jié)晶。代表著現(xiàn)今這一領(lǐng)域的最高水平，包含了眾多最先進(jìn)的技術(shù)和全新的概念，指明了企業(yè)未來發(fā)展的方向，與其他同業(yè)軟件相比具有絕對的領(lǐng)先地位。圍繞數(shù)字化產(chǎn)品和電子商務(wù)集成概念進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的CATIA V

31、5版可為數(shù)字化企業(yè)建立一個(gè)針對產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程的工作環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境中，可對產(chǎn)品開發(fā)過程的各方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。產(chǎn)品整個(gè)開發(fā)過程包括概念設(shè)計(jì)，詳細(xì)設(shè)計(jì)、工程分析、成品定義和制造乃至成品在整個(gè)生命周期中的使用和維護(hù)。CATIA V5版有以下特點(diǎn)：重新構(gòu)造的新一代體系結(jié)構(gòu)；支持不同應(yīng)用層次的可擴(kuò)充性；與NT和UNIX硬件平臺的獨(dú)立性；專用知識的捕捉和重復(fù)使用。4.2 相關(guān)零件的制作過程4.2.1傳動系統(tǒng)此部分由阮浩興同學(xué)負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。4.2.2底座及篩箱設(shè)計(jì)底座主要用到以下板材，如下圖所示圖41 鋼板 圖42 鋼板 圖43 鋼板圖4-4鋼板底座是由三十一種零部件

32、組成，大部分是由規(guī)格不同的板材組成，這些板材，是先畫出要求的規(guī)格和樣式再進(jìn)行拉伸和挖孔，完成最終的三維實(shí)體。篩箱主要用到以下零件組裝而成，如下圖所示，圖45鋼板圖46 L圖47 鋼板圖48 鋼板圖49 鋼板 篩箱主要是由59種零部件組成，大多數(shù)是板材，這些板材主要是先畫出要求的形狀和規(guī)格，最后再進(jìn)行拉伸和挖孔得到，然后再把所有板材拼裝起來，得到最后的總體圖，如圖410所示。圖410 篩箱總體效果圖最后是螺旋拉緊裝置裝配圖如圖411所示，主要用到面接觸，以及同軸的命令得到圖 411 螺旋拉緊裝置5 篩機(jī)的主要工作特點(diǎn)5.1 對煤種的適應(yīng)性好 ,防堵煤 ,尤其對高水分褐煤更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。5.2

33、篩軸旋轉(zhuǎn)采用單機(jī)傳動 ,便于檢修維護(hù) ,且局部篩軸卡死后 ,整機(jī)可不停車 ,仍可保持運(yùn)行狀態(tài)。驅(qū)動電機(jī)功率較小 ,整個(gè)篩面?zhèn)鲃悠椒€(wěn)可靠 ,噪音小。5.3 篩軸布置根據(jù)等厚原理 ,用多角度布置 ,使篩機(jī)側(cè)面外型如同一根香蕉 ,故稱“香蕉形”滾軸篩。5.4 各結(jié)合面、檢查門、出軸端均采取有效可靠的密封。5.5 篩箱兩側(cè)均用活動插板聯(lián)接，當(dāng)更換篩片時(shí)，只需拆下篩軸兩端的活動插板就可以順利的抽出篩軸，便于維護(hù)和檢修。5.6 傘齒輪傳動箱由鑄鐵外殼及傳動部分組成5.7 篩片采用特殊鋼 ,堅(jiān)固耐磨 ,采用新型的高強(qiáng)度耐磨材料ZG75MnCr,比通常的中碳鋼壽命大為提高，韌性也有所提高?？商岣邏勖?23倍

34、,磨損后可直接更換 ,檢修方便。5.8 保護(hù)可靠5.8.1每根篩軸均設(shè)有機(jī)械安全保護(hù)裝置即銷釘或過載聯(lián)軸器。5.8.2每根篩軸上還裝設(shè)由霍爾元件組成的力矩過載保護(hù)裝置，當(dāng)篩軸卡阻時(shí)，保護(hù)動作，報(bào)警、電機(jī)斷電。5.8.3電機(jī)采用變頻器驅(qū)動，無級調(diào)速，并可實(shí)現(xiàn)過流、過壓、欠壓、缺相等保護(hù)，具有帶負(fù)荷啟動功能。5.8.4常規(guī)的電機(jī)過載保護(hù)。5.8.5機(jī)內(nèi)設(shè)有堵煤保護(hù)，起到安全保護(hù)作用，當(dāng)煤層達(dá)到警戒值時(shí)，保護(hù)動作由控制箱向集控室輸出信號，同時(shí)聲光報(bào)警，并與系統(tǒng)聯(lián)鎖。加設(shè)防磨板及橡膠式清掃機(jī)構(gòu) ,可起保護(hù)和防堵作用。5.9 加設(shè)篩內(nèi)旁路 ,可使小顆粒物料直接進(jìn)入系統(tǒng) ,旁路翻板可實(shí)現(xiàn)就地及遠(yuǎn)控制。5.

35、10 密封性好 ,無粉塵飛揚(yáng)現(xiàn)象。不但篩機(jī)本身密封性能好 ,而且由于篩片的同向、等速旋轉(zhuǎn)作用 ,使其形成一個(gè)封閉的繞著篩面的空氣環(huán)流;同時(shí)由于物料下落誘導(dǎo)風(fēng)的共同作用 ,便構(gòu)成一道風(fēng)屏 ,因此擋住了粉塵向篩面方向的擴(kuò)散 ,沒有粉塵外流。消除了塵源 ,工作環(huán)境可以得到凈化 ,消除了對工人身體健康的危害。5.11 設(shè)計(jì)合理 ,檢修方便。由于篩箱與機(jī)座、電機(jī)底座與機(jī)座、篩箱側(cè)板間及清掃裝置與箱體連接全部是螺栓活動連接 ,篩片與篩軸間為串聯(lián)結(jié)構(gòu) ,拆裝方便 ,可在不影響其他部件的前提下 ,進(jìn)行檢修更換。并且配有專門電控箱，將前述的保護(hù)、啟停控制等功能集于箱內(nèi)一體，方便了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)，可實(shí)現(xiàn)程控

36、和就地啟停。5.12 篩軸與減速器用過載聯(lián)軸器聯(lián)接 , 采用電機(jī)一減速器總成傳動，即直聯(lián)型。電機(jī)與減速同軸傳動，安裝在同一個(gè)底座上，整體性好，占地面積小，便于運(yùn)輸及安裝。當(dāng)某根篩軸因混入鐵塊、鐵條、煤矸石等雜物卡住超載時(shí)剪斷螺釘會自動剪斷 ,起到了過載保護(hù)作用 ,并保證了篩機(jī)的安全運(yùn)行。同時(shí) ,每臺電機(jī)采用過電流保護(hù)裝置 ,當(dāng)電流過大時(shí) ,驅(qū)動電機(jī)自動斷電 ,也可快速起到過載保護(hù)作用。設(shè)計(jì)的篩機(jī)選用了二級保險(xiǎn)措施 ,充分有效地保證了篩機(jī)的安全可靠運(yùn)行。6 篩機(jī)運(yùn)行6.1 啟動前的檢查內(nèi)容6.1.1機(jī)體各部地角螺絲，聯(lián)接螺絲齊全緊固。6.1.2行星擺線針軌減速機(jī)，傘齒輪箱的油質(zhì)，油質(zhì)符合要求。6

37、.1.3篩軸剪斷螺針無異常。6.1.4擋板位置與運(yùn)行方式相符。6.1.5電氣回路接線無松動，電氣控制箱內(nèi)變頻器等電氣件完好。6.1.6篩面無積煤及雜物。6.1.7電機(jī)接地線良好。6.1.8就地和程控均無異常指示信號。6.1.9轉(zhuǎn)換聯(lián)位置正確。6.1.10上部檢查門應(yīng)關(guān)好。6.2 就地啟停操作6.2.1將轉(zhuǎn)換開關(guān)旋至“就地”位。6.2.2按下“啟動”按鈕，滾軸篩即啟動。6.2.3按下“停止”按鈕，滾軸篩即停止。6.3 運(yùn)行中的注意事項(xiàng)6.3.1滾軸篩煤機(jī)是與運(yùn)煤系統(tǒng)聯(lián)鎖運(yùn)行，經(jīng)過系統(tǒng)除鐵后的煤流由3號皮帶機(jī)頭部落入滾軸篩。如果來煤粒度小于30mm，可經(jīng)過滾軸篩電動擋板控制，煤落入旁路，直接進(jìn)入破

38、碎機(jī)。如果來煤粒度大于30mm，小于300mm時(shí)，煤落入滾軸篩，經(jīng)篩分后小于30mm的煤粒落入篩下漏斗，進(jìn)入破碎機(jī)；大于30mm的煤塊落入破碎機(jī)，經(jīng)破碎煤粒小于25mm后落入4號帶式輸送機(jī)。6.3.2設(shè)備周圍的垃圾雜物清除干凈，現(xiàn)場照明充足，通訊設(shè)施完好，通道平整和順暢。附近不應(yīng)有易燃、易爆物，并保持良好消防設(shè)施。6.3.3啟動時(shí)，應(yīng)先啟動篩煤機(jī)，后啟動3號帶式輸送機(jī)；停機(jī)時(shí)先停3號帶式輸送機(jī)，后停篩煤機(jī)。6.3.4運(yùn)行中要監(jiān)視和檢查運(yùn)行的工況。例如電機(jī)的電流，軸承部分的溫度，以及振動、響聲、結(jié)合面的嚴(yán)密性、連接螺絲的緊固情況等。6.3.5運(yùn)行中注意各電氣，機(jī)械保護(hù)裝置的動作情況，發(fā)現(xiàn)異常，及

39、時(shí)處理。6.4 故障處理6.4.1電機(jī)與行星擺線針輪減速器成直聯(lián)型，電機(jī)采用變頻驅(qū)動，因此不僅有常規(guī)的過載保護(hù)，而且利用變頻器的功能可實(shí)現(xiàn)過流、過壓、缺相、欠壓、短路、斷路等保護(hù)。6.4.2篩軸上設(shè)有機(jī)械安全保護(hù)裝置即銷釘或過載聯(lián)軸器，同時(shí)設(shè)有過載保護(hù)裝置，當(dāng)一根篩軸卡阻時(shí)，報(bào)警，電機(jī)斷電。6.4.3主要易損件有菱形篩片、剪斷螺釘，如被損壞和剪斷，查清故障原因及時(shí)處理后，更換菱形篩片或剪斷螺釘。6.4.4在正常運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)電流、響聲、振動、溫度有異常，則停機(jī)處理。6.4.5發(fā)現(xiàn)個(gè)別螺絲有松動，應(yīng)及時(shí)緊固。6.4.6煤篩堵塞的原因有煤過分粘濕或雜物多、落煤管堵塞及煤量過大等，此時(shí)應(yīng)停機(jī)清理或減小

40、煤。6.4.7若電動機(jī)或電氣線路部分故障，應(yīng)通知電氣處理。7 電器部分設(shè)計(jì)交流異步電機(jī)在工業(yè)與民用建筑系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。在民用范圍中運(yùn)行機(jī)械多為連續(xù)運(yùn)行，不調(diào)速，操作不頻繁的場合，如風(fēng)機(jī)、水泵、冷凍機(jī)多為結(jié)構(gòu)簡單，易維護(hù)的異步電動機(jī)。在工礦企業(yè)中，不少電動機(jī)負(fù)荷率低，經(jīng)常處于輕載或空載狀態(tài)，功率因數(shù)普遍不高。負(fù)荷率低，則功率因數(shù)愈低，無功功率相對于有功功率的百分比更大，顯著地浪費(fèi)電能。因此對異步電動機(jī)采用無功功率補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，節(jié)約電能，減少運(yùn)行費(fèi)用，提高電能質(zhì)量，符合我國節(jié)約能源的國策，同時(shí)也給企業(yè)帶來效益。7.1 無功功率補(bǔ)償?shù)姆N類和特點(diǎn)7.1.1集中補(bǔ)償在高低壓配電所內(nèi)設(shè)置若干組電容器

41、，電容器接在配電母線上，補(bǔ)償供電范圍內(nèi)的無功功率，如圖1所示。1.2組合就地補(bǔ)償(分散就地補(bǔ)償)電容器接在高壓配電裝置或動力箱的母線上，對附近的電動機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償，7.1.2單獨(dú)就地補(bǔ)償將電容器裝于箱內(nèi)，放置在電動機(jī)附近，對其單獨(dú)補(bǔ)償。圖3為電容器直接接在電動機(jī)端子上或保護(hù)設(shè)備末端，一般不需要電容器用的操作保護(hù)設(shè)備，稱為直接單獨(dú)就地補(bǔ)償。圖3a為經(jīng)常操作者，采用接觸器；為非經(jīng)常操作者，采用空氣斷路器；為高壓電容器直接單獨(dú)就地補(bǔ)償，宜采用真空開關(guān)。圖4為不采用控制設(shè)備，由電動機(jī)控制開關(guān)操作，但電容器必須采用內(nèi)裝熔絲或另裝熔斷器。如采用控制設(shè)備，如圖5所示，為控制式單獨(dú)就地補(bǔ)償，多用于降壓起動或有

42、可逆運(yùn)行等有特殊操作要求的電動機(jī)。7.2 無功率補(bǔ)償?shù)淖饔?.2.1改善功率因數(shù)及相應(yīng)地減少電費(fèi)根據(jù)國家水電部，物價(jià)局頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，相應(yīng)減少電費(fèi)： (1)高壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.9以上。(2)低壓供電的用電單位，功率因數(shù)為0.85以上。(3)低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶，功率因數(shù)為0.8以上。根據(jù)“辦法”，補(bǔ)償后的功率因數(shù)以分別不超出0.95、0.94、0.92為宜，因?yàn)槌^此值，電費(fèi)并沒有減少，相反初次設(shè)備增加，是不經(jīng)濟(jì)的。7.2.2降低系統(tǒng)的能耗功率因數(shù)的提高，能減少線路損耗及變壓器的銅耗。設(shè)R為線路電阻，P1為原線路損耗，P2為功率因數(shù)提高后線路損

43、耗，則線損減少P=P1P2=3R(I12I22)(1)比原來損失減少的百分?jǐn)?shù)為 (P/P1)×100=1(I2/I1)2·100(2)式中，I1=P/( 3 U1cos1)，I2=P/( 3 U2cos2)補(bǔ)償后，由于功率因數(shù)提高，U2>U1，為分析方便，可認(rèn)為U2U1，則=1(cos1/cos2)2·100(3)當(dāng)功率因數(shù)從0.8提高至0.9時(shí)，通過上式計(jì)算，可求得有功損耗降低21左右。在輸送功率P= 3UIcos不變情況下，cos提高，I相對降低，設(shè)I1為補(bǔ)償前變壓器的電流，I2為補(bǔ)償后變壓器的電流，銅耗分別為P1，P2；銅耗與電流 的平方成正比，即P1

44、/P2=I22/I12由于P1=P2，認(rèn)為U2U1時(shí)，即I2/I1=cos1/cos2可知，功率因數(shù)從0.8提高至0.9時(shí)，銅耗相當(dāng)于原來的80。7.2.3減少電流的壓降由于線路傳送電流小了，系統(tǒng)的線路電壓損失相應(yīng)減小，有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定(輕載時(shí)要防止超前電流使電壓上升過高)，有利于大電機(jī)起動。7.2.4增加了供電功率，減少了用電貼費(fèi)對于原有供電設(shè)備來講，同樣的有功功率下，cos提高，負(fù)荷電流減小，因此向負(fù)荷傳輸功率所經(jīng)過的變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線等配電設(shè)備都增加了功率儲備，發(fā)揮了設(shè)備的潛力。對于新建項(xiàng)目來說，降低了變壓器容量，減少了投資費(fèi)用，同時(shí)也減少了運(yùn)行后的基本電費(fèi)。7.3 就地補(bǔ)償與集中補(bǔ)

45、償?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)分析7.3.1電容補(bǔ)償在技術(shù)上應(yīng)注意的問題 (1)防止產(chǎn)生自勵。采用電容器就地補(bǔ)償電動機(jī)，切斷電源后，電動機(jī)在慣性作用下繼續(xù)運(yùn)行，此時(shí)電容器的放電電流成為勵磁電流，如果電容過補(bǔ)償，就可使電動機(jī)的磁場得到自勵而產(chǎn)生電壓所示。因此，為防止產(chǎn)生自勵，可按下式選用電容QC=0.9 3UI0(2)防止過電壓。 當(dāng)電容器補(bǔ)償容量過大，會引起電網(wǎng)電壓升高并會導(dǎo)致電容器損壞。我國并聯(lián)電容器國標(biāo)規(guī)定：“工頻長期過電壓值最多不超過1.1倍額定電壓?！币虼吮仨毞螿C< 0.1Ss的條件。 (3)防止產(chǎn)生諧振。 (4)防止受到系統(tǒng)諧波影響。對于有諧波源的供電線路，應(yīng)增設(shè)電抗器等措施，使諧波影響不致

46、造成電容器損壞。7.3.2兩者比較就地補(bǔ)償較集中補(bǔ)償，更具節(jié)能效果7.4 電容補(bǔ)償控制及安裝方式的選擇7.4.1就地補(bǔ)償與集中補(bǔ)償?shù)挠嘘P(guān)規(guī)定 (1)GB1249790三相異步電動機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行第7.6條規(guī)定：50kW以上的電動機(jī)應(yīng)進(jìn)行功率因數(shù)就地補(bǔ)償。(2)GB348583評估企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則第2.9條規(guī)定：100kW以上的電動機(jī)就地補(bǔ)償無功功率。(3)GB5005295供配電設(shè)計(jì)規(guī)范第5.03及5.10規(guī)定。(4)國外用電委員會法規(guī)與專業(yè)學(xué)報(bào)均有類似規(guī)定與刊載。7.4.2電容補(bǔ)償方式的選擇采用并聯(lián)電容器作為人工無功補(bǔ)償，為了盡量減少線損和電壓損失，宜就地平衡，即低壓部分的無功宜由低壓電容器補(bǔ)

47、償，高壓部分的無功宜由高壓電容器補(bǔ)償。對于容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無功功率，宜就地補(bǔ)償。補(bǔ)償基本無功的電容器組宜在配變電所內(nèi)集中補(bǔ)償，在有工業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化自動化程度高的流水線、大容量機(jī)組的場所，宜分散補(bǔ)償。7.4.3電容器組投切方式的選擇電容器組投切方式分手動和自動兩種。對于補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功及常年穩(wěn)定和投切次數(shù)少的高壓電容器組，宜采用手動投切；為避免過補(bǔ)償或輕載時(shí)電壓過高，易造成設(shè)備損壞的，宜采用自動投切。高、低壓補(bǔ)償效果相同時(shí)，宜采用低壓自動補(bǔ)償裝置。 7.4.4無功自動補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)方式以節(jié)能為主者，采用無功功率參數(shù)調(diào)節(jié)；當(dāng)三相平衡時(shí)，也可采用功率因數(shù)參數(shù)調(diào)節(jié)；為改善電壓偏差為主

48、者，應(yīng)按電壓參數(shù)調(diào)節(jié)；無功功率隨時(shí)間穩(wěn)定變化者，按時(shí)間參數(shù)調(diào)節(jié)。7.5 電容補(bǔ)償容量的選定7.5.1集中補(bǔ)償容量確定先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，確定有功功率P30和無功功率Q30，補(bǔ)償前自然功率因數(shù)為cos1，要補(bǔ)償?shù)降墓β室驍?shù)為cos2。則QC=P30(tg1tg2)為平均負(fù)荷因數(shù)。7.5.2電動機(jī)就地補(bǔ)償電容器容量確定就地補(bǔ)償電容器容量選擇的主要參數(shù)是勵磁電流，因?yàn)椴皇闺娙萜髟斐勺詣钍沁x用電容器容量的必要條件。負(fù)載率越低，功率因數(shù)越低；極數(shù)愈多，功率因數(shù)越低；容量愈小，功率因數(shù)越低。但由于無功功率主要消耗在勵磁電流上，隨負(fù)載率變化不大，因此應(yīng)主要考慮電動機(jī)容量和極數(shù)這兩個(gè)參數(shù)，才能得到最佳補(bǔ)償效果?？?/p>

49、用式(4)計(jì)算。7.6 電動機(jī)補(bǔ)償延時(shí)啟動控制裝置電動機(jī)補(bǔ)償延時(shí)啟動控制裝置，它包括補(bǔ)償電容回路中的交流接觸器的動合觸頭和控制這組觸頭的分段延時(shí)控制電路。分段延時(shí)控制電路輸出控制信號，第一級延時(shí)0.5-3分鐘，第二級延時(shí)1.5-6分鐘，以此類推，各級延時(shí)為1-3分鐘，每一級輸出控制一組交流接觸器的觸頭動作，從而控制一組補(bǔ)償電容器的投入，本方案簡單易行，工作穩(wěn)定，適用面廣。本實(shí)用新型涉及一種電動機(jī)補(bǔ)償延時(shí)啟動控制裝置，屬于電動機(jī)補(bǔ)償啟動控制技術(shù)領(lǐng)域。目前，三相異步電動機(jī)節(jié)能控制裝置有調(diào)頻調(diào)速裝置、變極調(diào)速節(jié)電裝置、轉(zhuǎn)差離合器調(diào)速裝置、晶體管調(diào)壓調(diào)速裝置、計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)控制裝置等，以往裝置中雖性能穩(wěn)定

50、，但一次性投資過高，維修難度大，對企業(yè)全面普及推廣不現(xiàn)實(shí)，當(dāng)前企業(yè)實(shí)用最多的是綜合就地電容補(bǔ)償和單獨(dú)就地電容補(bǔ)償兩種，不論綜合就地補(bǔ)償或單獨(dú)就地補(bǔ)償對電力施動設(shè)各的異步電動機(jī)，節(jié)電效果都非常明顯。但是，當(dāng)電動機(jī)使用的補(bǔ)償器用人工操作時(shí)，操作困難，起動時(shí)間不易控制，過長會燒損補(bǔ)償器，過短對電機(jī)不利。同時(shí)，一次投入電容量大時(shí)，對電網(wǎng)沖擊很大，尤其是與電動機(jī)同時(shí)投入時(shí)浪涌電流集中。現(xiàn)已有各種啟動按制裝里，多數(shù)結(jié)構(gòu)、電路較復(fù)雜，不適合于我國現(xiàn)場狀況和維修人員素質(zhì)現(xiàn)狀。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是用延時(shí)、分段按制的方法投入補(bǔ)償器，以便減小浪涌電流對電網(wǎng)、電機(jī)等用電設(shè)備的沖擊。該補(bǔ)償延時(shí)啟動按制裝置包括位于補(bǔ)償

51、電容回路中的交流接觸器的動合觸點(diǎn) CK1 、 CK2、 和控制這組觸點(diǎn)的分段延時(shí)控制電路，分段延時(shí)控制電路的第一級延時(shí)時(shí)間為0.5-3 分鐘，第二級延時(shí)時(shí)間為1.5-6 分鐘，多級依此類推。調(diào)整時(shí)保證各級間時(shí)間間隔為1-3 分鐘，每一級延時(shí)輸出技制一組CK觸點(diǎn)動作，即控制了一組電容補(bǔ)償器的投入。本方案中延時(shí)按制電路是由一組方波振蕩器作為分段延時(shí)的基本單元，第一方波寬 0.5-3分鐘，第二方波寬為 1.5-6分鐘，依此類推，每個(gè)方波振蕩器電路中有調(diào)整寬度的電位器，依據(jù)現(xiàn)場需要調(diào)整各方波波寬，方波間搜此寬度間隔為 1-3分鐘，方波輸出信號控制中間繼電器Jl、J2、J3、的工作，J1、J2、J3按制

52、CK1、CK2、CK3、的工作，從而控制各組電容補(bǔ)償器延時(shí)、分組、依次先后投入。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是筒單易行、運(yùn)行可靠，特別是可根據(jù)現(xiàn)場工況，如電動機(jī)起動時(shí)間的長短、容量的大小、起動方式、起動工況是重載還是輕載等現(xiàn)場調(diào)試確定延時(shí)時(shí)間，設(shè)定最佳補(bǔ)償投入時(shí)間，保證各種工況下都能平德過渡，操作方便，適用范圍廣，不僅適用于電動機(jī)，電動機(jī)群，還適用于小型電力變壓器低壓側(cè)無功補(bǔ)償用。工作原理說明如下：圖7-1 原理框圖如圖7-1是本實(shí)用新型的原理框圖，負(fù)載D及原控制電路不變，分段延時(shí)控制電路控制CK1、CK2交流接觸器的觸點(diǎn)，Cl、C2是補(bǔ)償電容， RT 是熔斷器。圖 2 是電路原理圖，電源徑變壓器 B 降

53、壓 · 嶙流軍 7 濾波后加到延時(shí)電路一個(gè)工作電壓，使其工作，Jl繼電器線圈帶電吸合 Jl 常開觸頭，使 Jl 繼電器線圈工作自鎖。集成塊IC1、IC2(CD406或HCF4060B）等元件組成多級方圖7-2 電器原理圖波振蕩電路，4060是14級二分頻串行計(jì)數(shù)器，自帶振蕩器，由（9）、（10）、（11) 三腳與R1、R2、Wl、C1構(gòu)成第一級方波振蕩器，與R7、R8、C3、W2構(gòu)成第二級方波振蕩器!其周期T1=2.2(R1+R2+W1)C1和T2=2.2(R7+RS+W3)C3，改變電位器W1或W3即可改變振蕩周期。R3、W2起一級振蕩限幅作用。R9、W4起二級限幅作用。D2、04

54、起振蕩鎖定作用。使振蕩器停止振蕩，（11）腳為信號輸入端，振蕩信號由（11）輸入，經(jīng)14級分頻后再由（3）腳粉出高電平信號！開始(3）腳為低電平,(8）、（16）腳是IC電源端，(12）腳為清零端，C2、RS、R6、Dl組成清零電路，R10、Rll、D3、C4組成二級方波清零，R4、R12、C5、C6起限流濾波作用。R15、R16分別為BG1、BG2的基極電阻、BG1、 BG2 起高電平飽和導(dǎo)通作用，BG1導(dǎo)通J2帶電，觸頭閉合，CK1線圈帶電，CK1觸頭閉合自鎖。延時(shí)1-3分鐘，BG2導(dǎo)通J3帶電，觸頭閉合，CK2帶電，觸頭閉合自鎖。J2、J3是中間繼電器，分別控制交流接觸器CK1、CK2的線圈得電時(shí)間，LeD1LeD2是發(fā)光二極管起指示作用，R13和R14是限流電阻，D5、D6是續(xù)流二極管QA是電動機(jī)啟動按扭，K為手動開關(guān)，Tl、T2是指示燈，TA是停止按扭，RT是電容界回路的熔斷器，C為補(bǔ)償電容器，D是負(fù)載。本實(shí)用新型實(shí)例已由圖2給出，其體元件選用是：電阻R1、R13