皮帶機雙驅動電機電流不平衡的研究和對策

王 堃

（秦皇島港股份有限公司第二港務分公司，河北秦皇島 066000）

0 引言

輸送皮帶機驅動機構有很多種形式，其中電機帶動偶合器、減速箱、滾筒進而帶動皮帶運轉為其中一種較為常見的形式。本文研究對稱雙驅動滾筒驅動式皮帶輸送機，雙驅動電機在使用過程中需保證兩電機輸出電流差在一定的范圍內，故一般在配電柜等部位會對電機電流進行監控，保證兩電機輸出電流基本相同，若兩電機電流相差較大且長時間運行會對電器設備、減速箱、偶合器等造成損壞，嚴重時可能引發機損、火災等事故。針對這一情況對皮帶機對稱雙驅動滾筒驅動電機運行中電流相差較大的問題進行研究和分析，進而解決此問題，使兩電機電流差值在允許范圍內。

1 立項背景

秦皇島港股份有限公司第二港務分公司BF 皮帶機的驅動形式為對稱雙驅動滾筒式，在對驅動上增面滾筒進行了更換后，發現兩滾筒電機啟動和工作電流不同，相差值在2 A 左右，1 月后對同側的驅動滾筒也進行了更換，更換后新更換側電機輸出功率大，兩臺電機電流相差在10 A 左右，已經大大超出了兩臺電機電流的允許差額，且輸出電流較大的電機經常會出現過流現象。發現后對BF 皮帶驅動部位進行了分析和研究，首先對更換后的驅動部位進行同軸度找正，對兩臺偶合器進行重新加油，排除因同軸度不同，偶合器油量、油液粘稠度不同等問題對電機輸出功率的影響，做完以上工作后運行效果都不是很明顯，兩電機電流依然相差8～10 A，通過對工況分析、查閱圖紙、技術資料后基本確定為更換滾筒所致，舊驅動滾筒已經使用了13 年以上，包膠磨損嚴重，滾筒直徑與新更換的滾筒比直徑減小，各項技術參數如摩擦系數等與新滾筒包膠相差較多，加之增面滾筒也剛更換不久，新更換的滾筒在與皮帶的包角上與未更換一側有一定差值。綜合多方面因素，最后判斷出新更換后的驅動滾筒摩擦力大，在啟動和運行過程中為新滾筒出力舊滾筒趨于從動的狀態，進而導致兩電機電流相差較大。

2 技術方案和使用效果

確定問題后研究解決滾筒摩擦力的方法，減小新滾筒膠面花紋進而減小摩擦力的方案僅憑現有手段無法實現，減小驅動滾筒與皮帶的包角來減小摩擦力的方案在可操作性和經濟性上較為現實，查閱資料和理論分析制定減小驅動滾筒與皮帶機包角的方法，分析后得出移動滾筒可以減小皮帶包角大小。若移動驅動滾筒連帶驅動機構都需要重新更換，設計難度和成本都相對較高，移動驅動上部增面滾筒位置技術性和經濟性上都相對較好。通過solidworks 制圖軟件制作滾筒位置與皮帶機包角的關系圖，最后決定通過加高增面滾筒軸承座的方式抬高增面滾筒，進而減小皮帶與驅動滾筒的包角，實現減小摩擦力，減小電機電流的目的。

確定方案后，在現場對滾筒直徑進行測量，利用solidworks制圖軟件繪制圖紙，同時制作抬高增面滾筒的底座。首先測出新驅動滾筒直徑為1154 mm，上增面滾筒直徑為1032 mm，通過計算底座高度增加量太少皮帶包角減少量較小，無法達到目的。增面滾筒軸承座為傾斜45°固定在支撐梁上，增加太高則會影響穩定性，且通過現場觀察增加過高會與現有皮帶機罩子發生干涉。利用制圖軟件在圖紙上進行演算和模擬最后確定增加75 mm，增加75 mm 后計算出包角的減少量為5°，如圖1、圖2所示，包角減小后驅動滾筒與皮帶的摩擦面積減小，摩擦力也會隨之減小，進而減小電機的電流，達到防止電機過流減小兩電機電流差的目的。

圖1 滾筒與皮帶的包角

圖2 加入墊（75 mm）后滾筒與皮帶包角

制作與軸承座底部大小相當的底座（圖3），底座厚度75 mm，制作厚度分別為1 mm、5 mm、10 mm 的墊片供調節高度時使用，制作加高后的軸承座止擋裝置固定底座和滾筒軸承座，制作完成后進行現場安裝。

圖3 底座

在更換滾筒前BF 皮帶機正常工作時兩電機電流28 A，更換增面滾筒后相差值在2 A 以內，更換驅動滾筒后一側電機電流為26～28 A,另一側電機電流為36～40 A，相差值為10 A左右，電機過流保護為40 A，經常出現過流現象，增面滾筒墊高后一側電機電流為28 A，另一側電機電流為32～34 A，差值在5 A 左右，電機也未再出現過過流保護現象，達到了預期的目的。

3 結束語

此次技術改造后電機電流減小5 A 左右，說明改造起到了一定的作用，減小了因電流不同燒壞電機的風險，達到了減小兩電機電流差防止電機過流的目的。實際使用一段時間后，更換后的新驅動和增面滾筒膠面磨損摩擦力下降，電機電流數值又減小了4 A 左右，通過理論分析最后可達到兩電機電流趨于一致。此問題的研究和改造，對今后對稱雙驅動皮帶機因滾筒摩擦力問題造成兩電機電流不同提供了新的解決方法，可在驅動同軸度找正、調整更換偶合器油液等方法不能解決時，應用此方法。