煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器的研究與應(yīng)用

【摘要】煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器主要適用于煤礦井下，有防爆要求的露天煤礦、選礦等工作場所，也適用于大型機(jī)電設(shè)備的可控制動(dòng)停車。本文闡述了盤式制動(dòng)器的組成結(jié)構(gòu)、工作原理，對(duì)其工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了研究分析。

【關(guān)鍵詞】帶式輸送機(jī)盤式制動(dòng)器工作原理

一、工業(yè)現(xiàn)場簡述

帶式輸送機(jī)以其優(yōu)良特性及低成本的表現(xiàn)，已經(jīng)成為我國井下運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ摺，F(xiàn)今我們國家?guī)捷斔蜋C(jī)技術(shù)的發(fā)展很快，一方面，帶式輸送機(jī)變得功能多元化、應(yīng)用范圍寬口徑化，出現(xiàn)了高傾角帶式輸送機(jī)、管狀帶式輸送機(jī)、空間轉(zhuǎn)彎帶式輸送機(jī)等各種機(jī)型。另一方面，帶式輸送機(jī)本身的技術(shù)與裝備有了全面并且巨大的的發(fā)展，長距離運(yùn)輸、大運(yùn)量承載、高帶速運(yùn)轉(zhuǎn)等大型帶式輸送機(jī)已成為發(fā)展的主要方向和重要裝備，其關(guān)鍵技術(shù)便是必須配套開發(fā)應(yīng)用于帶式輸送機(jī)的動(dòng)態(tài)分析與可控技術(shù)，保證帶式輸送機(jī)的運(yùn)行性能，提高可靠性。那么在帶式輸送機(jī)運(yùn)行中起到關(guān)鍵作用的制動(dòng)裝置的好與壞，也直接決定了輸送機(jī)技術(shù)的發(fā)展高度。

二、煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器主要用途

1）實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可控制動(dòng)。

2）實(shí)現(xiàn)上運(yùn)帶式輸送機(jī)的軟剎車。

3）應(yīng)用于煤礦大型帶式輸送機(jī)時(shí)，能夠根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)要求可控制動(dòng)，確保行車以及制動(dòng)安全。

4）可適用于其他機(jī)械設(shè)備的可控制動(dòng)。

5）可適用于風(fēng)機(jī)、水泵、電機(jī)類設(shè)備的性能測試與加載控制。

三、煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器性能介紹

1） 其屬常閉式結(jié)構(gòu)，具有定車作用。

2）下運(yùn)帶式輸送機(jī)在有載工況下起動(dòng)時(shí)，具有可控起動(dòng)性能。

3）自冷卻液壓控制系統(tǒng)，性能更加可靠穩(wěn)定。

4）制動(dòng)閘采用耐磨損閘瓦，耐高溫抗磨損。

5）環(huán)境溫度不高于40℃時(shí)，每小時(shí)制動(dòng)次數(shù)小于等于10次，盤面最高溫不能超過150℃，并且不產(chǎn)生火花。

6）雙回路液壓系統(tǒng)，一用一備，確保出現(xiàn)緊急情況有備用回路，可靠性提高。

四、煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器主要構(gòu)件及其功能

煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器主要組成部分：制動(dòng)裝置、自冷卻液壓系統(tǒng)和配套PLC控制系統(tǒng)。其工業(yè)現(xiàn)場布置見下圖。

1）制動(dòng)裝置

制動(dòng)裝置主要包括制動(dòng)盤和制動(dòng)閘。制動(dòng)閘進(jìn)油方式已經(jīng)由活塞無桿腔進(jìn)油替代掉傳統(tǒng)的有桿腔進(jìn)油方式，這樣以來工作壓力降低，系統(tǒng)更加節(jié)能，并且不會(huì)降低工作性能。

2）自冷卻液壓系統(tǒng)

自冷卻液壓系統(tǒng)能夠提供油缸所需液壓油，并且調(diào)節(jié)油缸的工作油壓，進(jìn)而改變制動(dòng)力矩。新型的中空內(nèi)腔設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，液壓油使用量能降低50%，能夠明顯降低運(yùn)行成本。油泵電機(jī)組內(nèi)嵌式安裝，能利用電機(jī)尾翼產(chǎn)生風(fēng)流，降低液壓油溫度約3成到5成，液壓系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性大大提高。油泵采用外置式安裝，這樣也便于更換與后期養(yǎng)護(hù)。

3）PLC控制系統(tǒng)

電控系統(tǒng)可由各廠家針對(duì)自己的盤式制動(dòng)器專門開發(fā)，使其符合具體礦井應(yīng)用工況，并且達(dá)到帶式輸送機(jī)可控制動(dòng)相關(guān)規(guī)定的要求。目前絕大多數(shù)制動(dòng)器電氣控制系統(tǒng)都是以工業(yè)運(yùn)行較為可靠的可編程邏輯控制器（PLC）作為控制中心，并配備專用電液閥，比例放大板，使其完全具備優(yōu)良的可控性能。

五、煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器工作原理詳解

1、基本工作原理

制動(dòng)裝置機(jī)械部分內(nèi)部的碟簧提供制動(dòng)力，碟簧可由兩組或者更多組構(gòu)成，自冷式液壓泵站提供閘盤松閘所需的液壓張力。煤礦帶式輸送機(jī)用制動(dòng)器為常閉型結(jié)構(gòu)，保證了運(yùn)行的安全可靠性。當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)斷電時(shí)，制動(dòng)器處于抱合咬緊狀態(tài)；自冷式液壓泵站提供了制動(dòng)器的松閘動(dòng)力，使其能夠安全張開，正常起車。

2、制動(dòng)器閘頭工作原理

盤式制動(dòng)器閘頭工作原理見下圖。

1）制動(dòng)器松閘狀態(tài)運(yùn)行原理。當(dāng)制動(dòng)器液壓站電源上電時(shí)，電磁閥得電，油泵提供了抗磨難燃液壓油，克服機(jī)械碟簧的阻力使制動(dòng)器完全呈打開狀態(tài)，進(jìn)而使促成了制動(dòng)器的松閘過程。

2）制動(dòng)器抱閘制動(dòng)運(yùn)行原理。制動(dòng)器液壓站電源失電時(shí)，電磁閥失去效用，機(jī)械碟簧的反饋張力將液壓油壓回泵站油箱，制動(dòng)器碟簧處于摩擦抱緊狀態(tài)，制動(dòng)器合閘制動(dòng)。

六、煤礦帶式輸送機(jī)用盤式制動(dòng)器工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用及維護(hù)注意問題

1）制動(dòng)器未經(jīng)專業(yè)人員調(diào)試運(yùn)行不得超負(fù)荷使用。

2）電控箱本質(zhì)安全器件不能隨意更換。本安回路不得帶電操作，防止損壞電子元器件及人員觸電事故。

3）應(yīng)經(jīng)常檢查裝置油路中的液壓油，不得出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，液壓油必須采用難燃液。

4）蓄能器在使用時(shí)應(yīng)注意避免磕碰震蕩。每隔兩個(gè)月應(yīng)檢測一次蓄能壓力，如果變動(dòng)幅度較明顯應(yīng)及時(shí)沖放氣，蓄能器的維修養(yǎng)護(hù)應(yīng)參照蓄能器使用說明書，規(guī)范操作步驟。

5）在安裝及運(yùn)輸過程中，自冷式液壓泵站和PLC電氣控制箱務(wù)必避免翻滾、跌落導(dǎo)致的震動(dòng)損壞。

6）在吊裝時(shí)應(yīng)保護(hù)好液壓泵站壓力表，防止讀數(shù)不準(zhǔn)確而影響電控箱判斷。

7）煤礦帶式輸送機(jī)用制動(dòng)器如長期不用，應(yīng)注意保護(hù)，特別是PLC電控箱的防潮措施。

8）所有電源斷開后，才能進(jìn)行開蓋檢修，此時(shí)也應(yīng)注意油路壓力。

9）經(jīng)常檢查閘間隙，并及時(shí)調(diào)整閘襯材料與閘盤的間隙均勻性等，增長運(yùn)行壽命及安全可靠性。

七、總結(jié)

目前眾多現(xiàn)代化大型高效礦井的建設(shè)投產(chǎn)，煤礦帶式輸送機(jī)在運(yùn)量、距離、傾角斜度上的增大無疑會(huì)表現(xiàn)明顯。在此情況下，可控盤式制動(dòng)器的應(yīng)用場合會(huì)越來越多，所占地位也會(huì)越來越重，這無疑是一個(gè)煤礦現(xiàn)代化，工業(yè)自動(dòng)化與設(shè)備可靠性提高的優(yōu)良體現(xiàn)。所以，對(duì)于煤礦帶式輸送機(jī)盤式制動(dòng)器的研究及改進(jìn)有著重要的實(shí)際意義。

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