36煤矿机电2004年第1期文章编号:1001-0874(2004)01-0036-04粘性传动可控起动装置数学模型的建立满咏梅(煤炭科学研究总院上海分院,上海200030)摘要:本文分析了由液粘离合器和差动轮系组成的可控起动装置的机械传动特性,并初步建立了实现电液控制的数学模型。关键词:差动轮系;液粘离合器;可控起动;数学模型中图分类号:TD528+.1文献标识码:AEstablishmentofMathematicalModelforControllableStartingEquipmentwithViscousDrivingMANYongmei(ChinaCoalResearchInstituteShanghaiLtd.,Shanghai200030,China)Abstract:Mechanicaldrivingpropertiesofcontrollablestartingequipmentwhichismadeupofviscousclutchanddifferential-gearsystemareanalyzed,andamathematicalmodelforelectrohydrauliccontrollingisestablishedinthispaper.Keywords:differentialgearsystem;viscousclutch;controllablestarting;mathematicalmodel统等组成,电机连接输入轴,内齿圈和离合器主动片1概述连接,行星轮架与输出轴为一体,并与负载连接,当近年来越来越多的大型煤矿需要使用长距离、电机旋转时,先经过一级减速,带动太阳轮,由于此大运量、大功率的带式输送机,而这种大型输送机的时输出轴和负载相连,太阳轮驱动三个行星轮只在使用却带来了一系列的技术问题,如当起动的时间原地自转(行星轮并不绕着太阳轮公转),并带动内不够长时,就会丧失输送带与驱动滚筒正常传动所齿圈自由旋转,此时,与输出轴为一体的行星架并不需的传动比,造成输送带在驱动滚筒上打滑而不能转动(此时离合器的主、从动摩擦片之间存在很大的正常起动,当起动的加速度过大时,就会带来过大的间隙)。当压力控制阀增加环形油缸的压力时,离合动张力,对整个输送机系统产生巨大的瞬时冲击,造器的静摩擦片和动摩擦片相互作用而产生油膜剪切成输送带或接头的断裂、以及其它元部件的损坏。力,油膜剪切力给内齿圈产生制动的作用,致使内齿在制动时,减速度过大,还会造成打滑、滚料等事故。圈的转速随剪切力的增大而减小,当内齿圈受到制为了很好地解决这些问题,需要对带式输送机进行动作用时,行星轮将会沿内齿圈作纯滚动,此时行星动态分析,根据其动态特性,实现可控的起、制动,从轮不仅自转而且公转,并带动与行星架为一体的输而提高输送机的输送效率和可靠性,延长输送机及出轴转动。当改变环形油缸的压力时,输出轴的速其它部件的使用寿命。度将随之改变,从而通过调节环形油缸上的压力来改变输出轴的速度,最终起到可控调速的作用。2可控起动装置的原理图2为带式输送机可控起动装置的最佳起动曲图1为粘性传动可控起动装置的机械传动系线,在起动曲线中加入一延时段,在延时段内,输送统,由行星齿轮、减速器、摩擦片离合器、液压控制系机的各部件在低力矩、低速度的状态下投入运行,原2004年第1期煤矿机电37来松弛的输送带被拉紧,这样就降低了瞬态动张力,液粘离合器传递的转矩为:rr避免了对整个输送机系统产生巨大的瞬时冲击,延2222T=n2!rdr=n2f(,p,1,2)!rdrrr长了输送带及各部件的使用寿命。∀1∀1式中:n-摩擦面数;r1,r2-摩擦面内外半径;-油液动力粘度,实际工作时,控制油液温度在一定范围内,大致不变;1-主动摩擦片的角速度(内齿圈的角速度),1=b;2-被动摩擦片的角速度,2=0。因此T可表示为b和p的函数(T为离合器传递给内齿圈的转矩Tb),即Tb=f1(p,b),此即图可控起动装置的机械传动系统图1为液粘调速离合器的外特性表达式,通过实验可以1-输入轴;2-内齿圈;3-行星轮;得p不同时,Tb和b关系曲线如图3所示。4-太阳轮;5-行星架输出;6-液粘离合器图2可控起动装置的最佳起动曲线图3T和关系曲线图3可控起动装置的分析及数学模型的建立bb由图3可知,外特性是非线性的,在其工作区域根据运动学原理对整个行星系统进行分析,设任一点a(pa,ba,Tba),