煤礦下運帶式輸送機制動控制技術(shù)探析

明 巍

（山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司，山西 晉城 048003）

煤礦下運帶式輸送機制動控制技術(shù)探析

明 巍

（山西蘭花科技創(chuàng)業(yè)股份有限公司大陽煤礦分公司，山西 晉城 048003）

20世紀90年代以后，制造業(yè)各方面技術(shù)得到快速且平衡的發(fā)展，與此同時對煤炭工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的影響。運帶式傳送機以安全穩(wěn)定，運送量大，取代了傳統(tǒng)抖車設(shè)備，被眾多煤炭企業(yè)選為主要設(shè)備，制動裝置是設(shè)備核心裝置。本文首先介紹了制動系統(tǒng)的構(gòu)成原理和主要類型，重點對設(shè)備制動裝置的控制技術(shù)進行了分析。

帶式輸送機；煤礦；制動裝置；控制保護

0 引言

下運帶式輸送機是大多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)化煤礦生產(chǎn)中的一種重要的遠距離運輸專用設(shè)備，下運帶式輸送機在正常保養(yǎng)期內(nèi)的可靠、平穩(wěn)、經(jīng)濟運行對保證煤礦正常、安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。大傾角下運帶式輸送機正常運行時，物料在重力作用下產(chǎn)生的下滑分力由電機發(fā)電產(chǎn)生的制動力來平衡。當停機制動時或采區(qū)突然停電時，電機的制動力消失，物料在重力作用下產(chǎn)生的下滑分力和物料的慣性力都將作用在制動系統(tǒng)上，如果沒有合適、可靠的制動系統(tǒng)，有可能造成飛車、打滑、滾料等事故的發(fā)生，后果非常嚴重。下運帶式輸送機的設(shè)備特點是加長距離與提高承載輸送量以及傾斜角度增高。設(shè)備安全穩(wěn)定，運送量大的特性取代了傳統(tǒng)抖車設(shè)備。被眾多煤炭企業(yè)選為主要設(shè)備。制動裝置是設(shè)備核心裝置，本文通過對設(shè)備制動裝置的控制技術(shù)進行了分析。這些都需要有穩(wěn)定的制動系統(tǒng)做支持。合理穩(wěn)定的制動系統(tǒng)可以有效預(yù)防事故發(fā)生。

1 制動系統(tǒng)的構(gòu)成原理

1.1 制動控制系統(tǒng)的運行原理

高功率的設(shè)備雖然有制動穩(wěn)定，維護保養(yǎng)便捷和性能優(yōu)異等優(yōu)勢。但也存在抗載力矩和吸收運作熱能等需要注意環(huán)節(jié)。設(shè)備需節(jié)省能耗、對超速情況的控制、制動力矩穩(wěn)定并可控、防止井下作業(yè)的爆炸風(fēng)險、對正常運行和故障急停的制動要安全可靠。

1.2 制動控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成

裝置的制動系統(tǒng)可分為控制部分、傳動系統(tǒng)部分、信號傳感反饋部分和制動部分。工作原理是控制部分得到制動指令信號，向輸送機的傳統(tǒng)部分發(fā)出制動的力矩，控制部分通過發(fā)出定值電流與加壓經(jīng)過信號傳感的反饋并加速信號到控制部分，實現(xiàn)按特點指標調(diào)整力矩大小，實現(xiàn)控制過程。

2 制動裝置的主要類型

2.1 液力制動裝置

工作原理是在渦輪中用泵輪帶動液流產(chǎn)生高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生滿足需要的阻力矩，把液力耦合器帶動起并通過控制液量的大小讓設(shè)備實現(xiàn)可控制全過程。當需要制動時控制液體量的進入達到對產(chǎn)生力矩的控制。裝置優(yōu)點是制動過程可以調(diào)節(jié)大小且可產(chǎn)生大力矩。制動器的葉輪轉(zhuǎn)速與力矩也成正比，減速裝置可安裝在高速軸上，便于控制。缺點是在整體運作過程中會產(chǎn)生大量的熱量，所以設(shè)備散熱要求嚴格并且無法實現(xiàn)制動零速。

2.2 盤式制動裝置

制動時通過制動器與工作盤相互作用摩擦力產(chǎn)生力矩進行制動。通過控制制動器中油壓量達到對設(shè)備制動控制。制動優(yōu)點是產(chǎn)生力矩大并且散熱優(yōu)于液力制動。制動敏捷和結(jié)構(gòu)簡單也便于維修。缺點是因需要單獨設(shè)置體積大的油泵站易產(chǎn)生爆炸危險，不符合井下要求。制動壓力需要產(chǎn)生在面積小的摩擦片上，壓力要求高。

2.3 粘液制動裝置

制動原理是改變粘液與摩擦片相互之間作用力，產(chǎn)生不同的力傳遞方向大小。在正常情況下摩擦片不動，通過改變油壓大小產(chǎn)生從動摩擦片與主動摩擦片力矩發(fā)生變化，力矩隨油膜間隙進行改變。裝置優(yōu)點是可產(chǎn)生平滑穩(wěn)定可控的制動力矩，安全程度高，并且摩擦片處在粘液中，物理損耗低也裝置成本節(jié)省。

2.4 液壓制動裝置

首先，裝置分調(diào)壓制動，油泵由主機帶動讓機械力與液壓力通過油泵轉(zhuǎn)換去控制油泵口壓力產(chǎn)生出不同力矩量，實現(xiàn)裝置制動。其次，裝置可分成調(diào)速制動，用油壓和流量大小的改變進而把輸送機速率降低。達到穩(wěn)定調(diào)整減速。主要優(yōu)點是可以制動到零速。缺點是液壓制動的設(shè)備元器件故障率高并且運行速度大，設(shè)備使用周期降低。

3 制動裝置的控制對策

3.1 高速運行中電動機操作和電力供應(yīng)要保障

在設(shè)備啟動時，電動機起到重要作用。電動機要避免超速，要防止于電動機配置不合理的運載量盲目擴大。避免滾筒與皮帶摩擦加劇引起的損壞造成的制動過程無法運作。電力輸入的突然停止，是緊急制動最易發(fā)生的原因。需要企業(yè)保障電力的穩(wěn)定供應(yīng)。煤炭企業(yè)應(yīng)投入一定資金保障電力設(shè)備。

3.2 正常停車要先減速后整體關(guān)閉

設(shè)備啟動時要先慢速開始，檢查設(shè)備各項運轉(zhuǎn)情況，逐漸提高速度到所需速度。如發(fā)生提速時間過于緩慢應(yīng)關(guān)閉主電動機。同時，當出現(xiàn)運送傾斜角度大時，應(yīng)把提速過程縮短，避免速度不夠造成的飛車等事故的發(fā)生而引起的制動裝置啟動。在設(shè)備停車時，要做到卸完停車，避免有負載的停車。先要進行局部制動控制，當設(shè)備速率降低后進行整體制動。

4 結(jié)論

總起來說，各種各樣的制動裝置在實際使用中各有優(yōu)點和特色。具體應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)它們的工作原理和工作特點，以及煤礦的具體情況而定。要本著安全性、可靠性、經(jīng)濟性、便于維護、配件容易購買互換性好的基本原則，綜合普遍性、設(shè)備快速遷移性、使用壽命等綜合因素做全面優(yōu)化性組合分析，最好的設(shè)備不是價格最高的，而是綜合性能與綜合效益最佳的。在各方面綜合指標考核中，安全生產(chǎn)是重中之重，有了安全才會有效益。對于現(xiàn)代化設(shè)備，另外一個重要因素也必須加以重視，那就是備件的供應(yīng)和可通用性，如果通用性好，在眾多設(shè)備同時生產(chǎn)時，只需要經(jīng)常性的配備一套完好的制動系統(tǒng)就能滿足生產(chǎn)，它也是保障正常生產(chǎn)的重要因素。因此說煤炭企業(yè)要結(jié)合自身的特點，選擇適合生產(chǎn)的下運帶輸送機。注意合理制動避免盲目操作，為輸送機提供完備的周邊保障環(huán)境并發(fā)揮現(xiàn)代化設(shè)備最大優(yōu)勢。

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明巍（1982—），男，山西高平人，2011年畢業(yè)于太原工業(yè)學(xué)院安全工程專業(yè)，助理工程師。