球磨机用液力偶合器传动选型匹配和使用中存在的问题

　　从起动过程分析，我们可以明显的看到球磨机(圆筒混料机)应用的好处。

　　1、提高电动机起动能力，改善了加速性能，减少了装机容量配置，降低哦能源消耗和设备投资。

　　2、电动机可迅速起动降低电动机起动电流和缩短了起动电流持续时间，大大减少对供电网络的电流冲击，这对于需频繁起动的设备尤为重要，不仅可降低能耗，也有利于延长设备使用寿命。

　　值得我们注意的是，以上效益均是在液力偶合器选型匹配和正确使用的条件下获得的。在实践中有不少用户在选型匹配上存在误区及在使用上不尽合理，以至于出现这样或那样的问题与故障，导致对液力偶合器的作用产生怀疑，在此就实践中遇到过的一些问题和现象作些分析说明，以引起相关设备设计、生产、使用者的注意。

　　

　　①盲目追求液力偶合器的软起动特性一致造成起动困难。一些用户主张采用带后辅腔的动压泄液式限矩型液力偶合器，认为此形式偶合器起动过载系数低，有利于电动机的先行起动，再以偶合器输出最大力矩起动球磨机，这实属对液力偶合器的误解。有无后辅腔的限矩型液力偶合器在高速比区(i=nT/nB接近额定工况点)外特性几乎相同，即在额定工况点附近两者使用效果无多少去吧，两者的区别在于低速比至堵转(i=0)区段。由于后辅腔在偶合器低速比区工作液环流做大循环时有分流作用且随i的降低分流量增加，使工作腔内工作液减少而使偶合器外特性曲线在低速比区变得低而平缓，起动(或制动)过载系数下降。这种“变软”的特性对于大惯量且要求缓慢起动以减少传动带起动拉伸张力的带式输送机是很有利的，但对于球磨机就不但没有利反而有害。从前面对球磨机起动与运行特点分析可知，球磨机在起动时阻力矩远大于正常运行阻力矩(约为2.5~3.5倍)且存在一个峰值如同门槛力矩，若偶合器起动过载系数下降偏小则在起动过程中涡轮输出力矩无法越过此门槛力矩而保持不动，或转过若干转之后被迫停止，使偶合器停留在i=0工况而不能进入输出力矩最大的工况点，则球磨机的起动无法完成。若起动过载系数下降则表明i=0工况点的泵轮力矩系数λB值下降，现假设将至iB工况点对应的λB值，则在电机起动过程中泵轮的力矩与转速将沿iB抛物线上升至B点，此点力矩可能小于或等于负载门槛力矩而无法完成对球磨机的起动，或虽勉强起动却因起动过程时间延长而导致偶合器急剧升温而引发喷液。实践证明，球磨机用液力偶合器的特性一定不能过软，尤其起动过载系数一定要比较高。

　　②不合理对电动机采用降压起动方式。球磨机过程中最大力矩是在转筒转动约i/4转，也就是偶合器涡轮转动i/4(i为传动系数总减速比)附近而非在nT=0处;而从前面液力偶合器匹配适当的球磨机起动过程分析可知，电动机是利用偶合器主、从动轮间无刚性连接，从动端负载滞后传递于主动端而实现空载或小负荷条件下迅速起动进入稳定运行工况，并利用其峰值力矩驱动负载完成起动载或小负荷条件下迅速起动进入稳定运行工况，并利用其峰值力矩驱动负载完成起动过程的，因而此过程中要求电动机自身的起动时一次性连贯完成的，也就是要求其采取全压起动方式。目前有很多用户出于减少对电网冲击的考虑而对电动机采取降压起动方式，并且在降压起动切换至全压起动运行之间设有几秒至十几秒钟的停顿，这就是增加了球磨机的起动难度甚至无法起动。在降压起动(如星形-三角形起动)时电动机的输出转矩(或功率)只有全压起动方式的1/3，这是无法驱动球磨机转筒越过最大转矩点的，而只是使转筒转动了一个角度便使偶合器处于堵转发热状态。在电动机由降压起动切换至全压起动运行的停顿时间里转筒在偏心重力作用下开始反转并带动偶合器涡轮反转，若此时电动机切入到全压起动则因偶合器进入反转工况使驱动力矩下降，需经过一段时间待偶合器返回牵引工况后对球磨机的起动才重新开始。在此时间内偶合器因转差率过大而温度急剧上升，可能引发高温喷液并极易造成密封件老化损坏，此外，液力偶合器传递力矩的能力与输入转速的平方成正比，而在降压起动的过程中，电动机的转速由零向上爬升，由于不能迅速达到额定转速，所以偶合器也无法迅速达到额定力矩，难以顺利起动机器并越过门槛力矩。因此配有液力偶合器的球磨机应采取全压起动方式。如果一定要采用降压起动方式，则在电器切换过程中不得有使转筒反转的停顿时间。实践证明全压起动方式不仅可行，还可降低设备成本。

　　③不恰当地采用电器软起动装置。由液力偶合器的工作原理和以上分析可知，应用液力偶合器之后对于负载而言使刚性负载“变软”，对于动力机而言改善了其起动性能，提高了起动能力并大大减少了电动机起动对电网的冲击。如果在电动机起动控制电器中加入软起动装置则不仅因功能重叠淹没了偶合器软起动特性，而且并不能使球磨机起动变的更简单顺利。因为在此方式中的起动之初电动机输出功率(转矩与转速)很低，在转速低情况下偶合器泵轮形成不了足够的力矩(MB∞nB2)，而此时间电动机输出功率全部转化为热能使偶合器急剧升温。所以说电器软起动装置对于应用了偶合器的球磨机不仅无益而且有害。如某选矿厂投资14万元对装机功率380kW且配置了YOX875液力偶合器的球磨机加装了电器软起动装置，在试运行时不能顺利起动并引发偶合器油温陡升喷液，在取消软起动装置改全压起动后，球磨机起动顺利运行正常，偶合器温度正常。

　　④液力偶合器的充液不准确。偶合器在一定转速条件下所传递的功率随其充液量呈近似线性关系变化。因此在使用现场准确控制对偶合器的合理充液量是十分重要的。如果充液量不足则偶合器传递功率能力下降，起动过载系数变小使球磨机起动困难或起动时间拉长导致偶合器升温快;如果充液量过大则使偶合器起动性能变硬，偶合器输入特性曲线将在非稳定工矿区与电动机外头特性曲线相交而使电动机无法正常起动稳定运行，对于功率配置富余量不足的电动机而言尤为明显。

　　文章来源：广州液力传动设备有限公司