李 明

（神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

伴隨冶金機電設(shè)備自動化與科技水平的不斷提高，當(dāng)代企業(yè)越來越重視其安全驅(qū)動。冶金機電設(shè)備安全驅(qū)動不單單能夠確保生產(chǎn)過程的安全性、物流運輸?shù)募皶r性等設(shè)備的正常應(yīng)用，還對提升冶金機電設(shè)備的可靠性、防止安全事故的發(fā)生以及降低維護成本等具備極其重要的作用[1]。同時隨著社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，我國的工業(yè)水平在改革開放以后逐漸成為國民經(jīng)濟的支柱型產(chǎn)業(yè)之一。

尤其是對于冶金機電企業(yè)來說，機械設(shè)備的安全驅(qū)動能夠最大程度的確保企業(yè)的安全運行，因為一旦發(fā)生安全事故，就會導(dǎo)致極其嚴重的生命財產(chǎn)損失。強化冶金機電設(shè)備的安全驅(qū)動具備至關(guān)重要的意義。

1 基于可靠性的冶金機電設(shè)備安全驅(qū)動方式設(shè)計

安全驅(qū)動指的是在冶金機電設(shè)備的主電源以及其備用電源都發(fā)生故障的時候，在滿足一定連鎖條件的狀況下，把冶金機電設(shè)備由當(dāng)時所處的工作工位及時復(fù)位至安全工位的做法[2]。

如果冶金機電設(shè)備并沒有發(fā)生發(fā)生快速的安全驅(qū)動的話，就會極有可能對冶金機電設(shè)備產(chǎn)生嚴重危害，也極有可能導(dǎo)致周邊設(shè)備的連續(xù)損壞，進而可能會對生產(chǎn)現(xiàn)場再次一定的危險。所以安全驅(qū)動在冶金機電領(lǐng)域的一系列機械設(shè)備設(shè)計中是必須要綜合考慮的。

1.1 關(guān)于輸出軸的轉(zhuǎn)速分析

需要注意的是，冶金機電設(shè)備的輸出軸轉(zhuǎn)速運行需要滿足一定的數(shù)學(xué)公式，確保設(shè)備轉(zhuǎn)速能夠保證在一定的范圍內(nèi)才算及格，所以設(shè)置輸出軸為X，V則代表冶金機電設(shè)備外緣線的最大速度，W 設(shè)為冶金設(shè)備常規(guī)攪拌器的最大直徑，所以根據(jù)公式X＝60V/（W*π）進行計算[3]。

按照這個公式就能夠聯(lián)系冶金機電設(shè)備的具體狀況對其安全驅(qū)動的方式進行合理配置，借助于計算確?？茖W(xué)的輸出轉(zhuǎn)速及其極速，另外還包括減速器的減速比。聯(lián)系最后的計算結(jié)果就能夠選取出對應(yīng)的驅(qū)動方式，如果在選取的時候發(fā)生問題，可以聯(lián)系設(shè)備的外緣線速度及其攪拌器最大直徑的取值范圍進行一定程度的調(diào)整，借助于這種手段就能夠確定標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的應(yīng)用規(guī)格。

1.2 制訂安全標(biāo)志

根據(jù)機械設(shè)備制造商提供的一系列安全操作規(guī)范及其安全操作的關(guān)鍵要點，對冶金機電設(shè)備的關(guān)鍵防范部位制訂相應(yīng)的安全措施并制訂出設(shè)備應(yīng)用的安全標(biāo)志，安全標(biāo)志需要按照GB 2894-1996 安全標(biāo)志的具體規(guī)定去制作，借以警示人們需要注意任何不安全因素的出現(xiàn)[4]。冶金機電設(shè)備周遭可以設(shè)立較為醒目的安全標(biāo)志牌，用來提醒人們注意設(shè)備安全及發(fā)生事的時候需要采取的緊急手段。其避雷措施必須根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)嚴格執(zhí)行。按照冶金機電設(shè)備技術(shù)情況制作出設(shè)備的報廢標(biāo)準(zhǔn)，及時更換不安全設(shè)備。

1.3 設(shè)備故障診斷服務(wù)單元接口封裝

冶金機電設(shè)備安全事故診斷服務(wù)和機電設(shè)備故障診斷系統(tǒng)之間的端口具體采取的是Web service。Web service采取的是開放式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議SOP進行通信，這是一種較為包容式的、自我敘述的端口對接方式。這也是一種面向設(shè)備應(yīng)用服務(wù)利于集成的端口。服務(wù)提供者需要按照Web service的嚴格標(biāo)準(zhǔn)，把其基礎(chǔ)使用組件用web網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的方式進行公布，服務(wù)使用者按照Web service的敘述建構(gòu)出屬于自己的接口和這些基礎(chǔ)服務(wù)的端口進行對接使用[5]。

每一個冶金機電設(shè)備的安全驅(qū)動服務(wù)只是需要把各自的基本運作函數(shù)(或類等)進行Web service接口封裝，冶金機電設(shè)備的安全驅(qū)動服務(wù)一定意義上能夠按照自已定義所提供的服務(wù)類型及其驅(qū)動格式完成操作。應(yīng)用服務(wù)器需要按照冶金機電設(shè)備的安全驅(qū)動服務(wù)的WDSL構(gòu)建出對應(yīng)好的端口函數(shù)，并利用冶金機電設(shè)備的安全驅(qū)動服務(wù)完成操作。

需要說明的是，Y 型電動機+CST 驅(qū)動裝置作為美國道奇公司專為冶金機電設(shè)備設(shè)計的，具有比較高的可靠性的機電一體化驅(qū)動設(shè)置。CST 裝置主要是由齒輪、減速器、摩擦片、離合器等共同構(gòu)成。冶金機電設(shè)備連接輸入軸上，內(nèi)齒圈與離合器完成相互對接后，輪架和輸出軸共為一體，并和負壓渦輪連接，當(dāng)冶金機電設(shè)備工作的時候，必須歷經(jīng)一論減速操作后，齒輪帶動太陽輪，太陽輪再驅(qū)動另外一個行星輪，行星輪帶動內(nèi)齒圈進行自由旋轉(zhuǎn)，這個時候因為行星架和滾筒是連接在一起的，受扭矩行星輪對的影響，設(shè)備在原地完成自轉(zhuǎn)后后續(xù)并不會繼續(xù)圍著齒輪公轉(zhuǎn)，所以和行星架共為一體的輸出軸并會完成轉(zhuǎn)動(這個時候離合器的主、從摩擦片之間就會出現(xiàn)較大的構(gòu)件間隙) ，如此一來就完成了安全驅(qū)動冶金機電設(shè)備的目的。

當(dāng)冶金機電設(shè)備達到額定轉(zhuǎn)速的時候，其壓力閥就會增加設(shè)備環(huán)形油缸的內(nèi)在壓力， 造成設(shè)備運行離合器的兩片摩擦片之間發(fā)生摩擦作用而產(chǎn)生油膜剪斷力，油膜剪斷力就會為內(nèi)齒圈的制動產(chǎn)生助推力，進而導(dǎo)致內(nèi)齒圈的轉(zhuǎn)速隨著剪斷力的減小而逐漸增加，當(dāng)內(nèi)齒圈受到助推力的時候，行星輪就會沿著內(nèi)齒圈運動，這個時候行星輪不單單會自轉(zhuǎn)且還會完成公轉(zhuǎn)，并帶動和行星架共為一體的輸出軸一同聯(lián)動，即帶動冶金機電設(shè)備實現(xiàn)安全驅(qū)動。當(dāng)改變環(huán)形油缸的壓力時，輸出軸的速度將隨之改變，從而通過調(diào)節(jié)環(huán)形油缸上的壓力來改變輸出軸的速度，最終起到可控調(diào)速的作用。山西汾西礦業(yè)集團曙光煤礦主斜井帶式輸送機就采用了CST 驅(qū)動裝置。采用CST 驅(qū)動裝置的最大優(yōu)勢就是實現(xiàn)冶金機電設(shè)備滿的安全驅(qū)動，減小設(shè)備運行產(chǎn)生的動態(tài)張力，從而使冶金機電設(shè)備的各個構(gòu)件的電流趨于相同，功率平衡可高達百分之九十二。

2 實驗與效果分析

為了更加清楚、具體的看出此方式的實際運行效果，特與傳統(tǒng)設(shè)備的安全驅(qū)動方式進行對比，對其安全驅(qū)動功率進行比較。

2.1 實驗準(zhǔn)備

為保證試驗的準(zhǔn)確性，將兩種驅(qū)動方式設(shè)計置于相同的試驗環(huán)境之下，進行安全驅(qū)動功率的相關(guān)試驗。

2.2 實驗結(jié)果分析

試驗過程中，通過兩種不同的驅(qū)動方式設(shè)計同時在相同環(huán)境下進行工作，分析其驅(qū)動功率的變化。實際效果對比圖見圖1所示。根據(jù)實驗結(jié)果，明顯看出，基于可靠性的冶金機電設(shè)備安全驅(qū)動方式設(shè)計相比于傳統(tǒng)驅(qū)動方式，在功率平衡率方面具有顯著優(yōu)勢，功率平衡可高達百分之九十二。實驗證明，本文設(shè)計的方法具有有效性。

圖1 實驗對比圖

3 結(jié)束語

本文對基于可靠性的冶金機電設(shè)備安全驅(qū)動方式設(shè)計進行分析，根據(jù)冶金機電設(shè)備的運行要求，對其安全驅(qū)動方式進行調(diào)整，實現(xiàn)本文設(shè)計。實驗論證表明，本文設(shè)計的方法具備極高的有效性。希望本文的研究能夠為基于可靠性的冶金機電設(shè)備安全驅(qū)動方式設(shè)計的方法提供理論依據(jù)。