煤礦下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)控制技術(shù)探析

摘 要：20世紀(jì)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(shí)對(duì)煤炭工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大的影響。運(yùn)帶式傳送機(jī)以安全穩(wěn)定，運(yùn)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(dòng)裝置是設(shè)備核心裝置。本文首先介紹了制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成原理和主要類型，重點(diǎn)對(duì)設(shè)備制動(dòng)裝置的控制技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵字：帶式輸送機(jī)；煤礦；制動(dòng)裝置；控制保護(hù)

0 引言

下運(yùn)帶式輸送機(jī)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(yuǎn)距離運(yùn)輸專用設(shè)備，下運(yùn)帶式輸送機(jī)在正常保養(yǎng)期內(nèi)的可靠、平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)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(yùn)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，物料在重力作用下產(chǎn)生的下滑分力由電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的制動(dòng)力來平衡。當(dāng)停機(jī)制動(dòng)時(shí)或采區(qū)突然停電時(shí)，電機(jī)的制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)上，如果沒有合適、可靠的制動(dòng)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(yán)重。下運(yùn)帶式輸送機(jī)的設(shè)備特點(diǎn)是加長(zhǎng)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(yùn)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(dòng)裝置是設(shè)備核心裝置，本文通過對(duì)設(shè)備制動(dòng)裝置的控制技術(shù)進(jìn)行了分析。這些都需要有穩(wěn)定的制動(dòng)系統(tǒng)做支持。合理穩(wěn)定的制動(dòng)系統(tǒng)可以有效預(yù)防事故發(fā)生。

1 制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成原理

1.1 制動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理

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

1.2 制動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成

裝置的制動(dòng)系統(tǒng)可分為控制部分、傳動(dòng)系統(tǒng)部分、信號(hào)傳感反饋部分和制動(dòng)部分。工作原理是控制部分得到制動(dòng)指令信號(hào)，向輸送機(jī)的傳統(tǒng)部分發(fā)出制動(dòng)的力矩，控制部分通過發(fā)出定值電流與加壓經(jīng)過信號(hào)傳感的反饋并加速信號(hào)到控制部分，實(shí)現(xiàn)按特點(diǎn)指標(biāo)調(diào)整力矩大小，實(shí)現(xiàn)控制過程。

2 制動(dòng)裝置的主要類型

2.1 液力制動(dòng)裝置

工作原理是在渦輪中用泵輪帶動(dòng)液流產(chǎn)生高速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生滿足需要的阻力矩，把液力耦合器帶動(dòng)起并通過控制液量的大小讓設(shè)備實(shí)現(xiàn)可控制全過程。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)控制液體量的進(jìn)入達(dá)到對(duì)產(chǎn)生力矩的控制。裝置優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)過程可以調(diào)節(jié)大小且可產(chǎn)生大力矩。制動(dòng)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(diǎn)是在整體運(yùn)作過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，所以設(shè)備散熱要求嚴(yán)格并且無法實(shí)現(xiàn)制動(dòng)零速。

2.2 盤式制動(dòng)裝置

制動(dòng)時(shí)通過制動(dòng)器與工作盤相互作用摩擦力產(chǎn)生力矩進(jìn)行制動(dòng)。通過控制制動(dòng)器中油壓量達(dá)到對(duì)設(shè)備制動(dòng)控制。制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生力矩大并且散熱優(yōu)于液力制動(dòng)。制動(dòng)敏捷和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單也便于維修。缺點(diǎn)是因需要單獨(dú)設(shè)置體積大的油泵站易產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)，不符合井下要求。制動(dòng)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(dòng)裝置

制動(dòng)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(dòng)，通過改變油壓大小產(chǎn)生從動(dòng)摩擦片與主動(dòng)摩擦片力矩發(fā)生變化，力矩隨油膜間隙進(jìn)行改變。裝置優(yōu)點(diǎn)是可產(chǎn)生平滑穩(wěn)定可控的制動(dòng)力矩，安全程度高，并且摩擦片處在粘液中，物理?yè)p耗低也裝置成本節(jié)省。

2.4 液壓制動(dòng)裝置

首先，裝置分調(diào)壓制動(dòng)，油泵由主機(jī)帶動(dòng)讓機(jī)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(shí)現(xiàn)裝置制動(dòng)。其次，裝置可分成調(diào)速制動(dòng)，用油壓和流量大小的改變進(jìn)而把輸送機(jī)速率降低。達(dá)到穩(wěn)定調(diào)整減速。主要優(yōu)點(diǎn)是可以制動(dòng)到零速。缺點(diǎn)是液壓制動(dòng)的設(shè)備元器件故障率高并且運(yùn)行速度大，設(shè)備使用周期降低。

3 制動(dòng)裝置的控制對(duì)策

3.1 高速運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)操作和電力供應(yīng)要保障

在設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)起到重要作用。電動(dòng)機(jī)要避免超速，要防止于電動(dòng)機(jī)配置不合理的運(yùn)載量盲目擴(kuò)大。避免滾筒與皮帶摩擦加劇引起的損壞造成的制動(dòng)過程無法運(yùn)作。電力輸入的突然停止，是緊急制動(dòng)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(dòng)時(shí)要先慢速開始，檢查設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，逐漸提高速度到所需速度。如發(fā)生提速時(shí)間過于緩慢應(yīng)關(guān)閉主電動(dòng)機(jī)。同時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)送傾斜角度大時(shí)，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(dòng)裝置啟動(dòng)。在設(shè)備停車時(shí)，要做到卸完停車，避免有負(fù)載的停車。先要進(jìn)行局部制動(dòng)控制，當(dāng)設(shè)備速率降低后進(jìn)行整體制動(dòng)。

4 結(jié)論

總起來說，各種各樣的制動(dòng)裝置在實(shí)際使用中各有優(yōu)點(diǎn)和特色。具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)它們的工作原理和工作特點(diǎn)，以及煤礦的具體情況而定。要本著安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、便于維護(hù)、配件容易購(gòu)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(jià)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(biāo)考核中，安全生產(chǎn)是重中之重，有了安全才會(huì)有效益。對(duì)于現(xiàn)代化設(shè)備，另外一個(gè)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(shí)生產(chǎn)時(shí)，只需要經(jīng)常性的配備一套完好的制動(dòng)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(diǎn)，選擇適合生產(chǎn)的下運(yùn)帶輸送機(jī)。注意合理制動(dòng)避免盲目操作，為輸送機(jī)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(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：明?。?982—），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。