液粘传动技术研究及应用

摘要

近年来液体粘性传动技术广泛应用于矿山、水泥、冶金等领域，以其为核心技术的液粘软启动装置在用于实现连续运输设备的软启动、软制动和可控传输方面的应用不断地扩大。本文主要包括两部分内容：一部分为对液体粘性传动技术的研究；另一部分为以CST（ControlledStartTransmission）为例，介绍该项技术在煤矿带式输送机上的应用。
　　本文首先介绍了液体粘性传动技术在国内外的发展状况，在总结国内外发展现现状基础上，分析了目前该项技术存在的问题和发展的趋势。对比分析了多种软启动的方式性能，在综合考虑精度要求、经济要求、稳定性等因素的前提下，找到了液体粘性传动技术的优势。介绍了液体粘性传动的机理，建立了油膜受力的模型。得到了油膜剪切机理、混合摩擦机理和边界摩擦机理多种摩擦机理同时考虑下，液体粘性传动装置摩擦片之间的摩擦系数。并对得到的摩擦系数计算公式进行了验算分析。分析了摩擦片之间摩擦系数受表面形貌、摩擦片数量、温度、压力等的影响。建立了摩擦片摩擦导热的模型，并分析了摩擦片变形失效的原因。以132KW可控行星软启动装置为例，对系统的润滑冷却系统进行了设计计算。基于AMEsim软件建立了液控系统模型，并在此基础上进行了CST按照S型启动曲线控制负载启动的仿真研究。介绍了CST系统在带式输送机上的应用，对CST系统控制带式输送机启动、制动、运行的控制算法和过程进行了分析。
　　论文得出的摩擦片摩擦系数公式的统一形式，需要大量的研究实验来验证其准确性，以此建立经验公式来对其修正。对于带式输送机传统的设计影响应该在煤矿安全标准规程之内提出，并且本文所述理论只是基于理论层面，未经实验验证和工业性实验。

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Contents

1 绪 论

1.1 论文研究的背景知识介绍

1.2 液体粘性传动技术在国内外的发展和应用

1.3 国内液体粘性传动技术存在的问题

1.4 本文研究的主要内容

2 液体粘性传动装置工作机理分析

2.1 液体粘性传动装置简介

2.2 液体粘性传动机理分析

2.3 液体粘性传动的摩擦特性

2.4 实验探究影响摩擦性能的其他因素

2.5 本章小结

3 液体粘性传动装置摩擦片的热分析及变形失效

3.1 液粘传动的摩擦副工况分析

3.2 摩擦副热传导模型的建立及热量计算

3.3 摩擦副热应力计算及变形分析

3.4 本章小结

4 液体粘性传动装置的液压系统设计计算

4.1 液压润滑系统的设计计算

4.2 液体粘性传动装置润滑方案

4.3 液体粘性传动装置的冷却方案

4.4 本章小结

5 CST液控系统方案及其仿真研究

5.1 CST系统控制带式输送机软启动的数学模型

5.2 CST液控系统仿真研究及其AMEsim软件的介绍

5.3 基于AMEsim软件，CST液控系统仿真

5.4 本章小结

6 液体粘性传动技术在带式输送机上的应用

6.1 液体粘性传动技术应用于煤矿带式输送机上的特点

6.2 CST系统控制带式输送机运行控制算法

6.3 CST系统控制带式输送机启动动和制动PID控制设计

6.4 本章小结

7 结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况