煤礦下運帶式輸送機防治“飛車”技術(shù)應(yīng)用

王亮亮

摘 要：本文針對下運帶式輸送機“飛車”現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場管理經(jīng)驗，探討實現(xiàn)下運帶式輸送機安全運轉(zhuǎn)的幾點措施。

關(guān)鍵詞：煤礦;帶式輸送機;電控系統(tǒng);阻尼托輥

煤礦受地質(zhì)條件影響和采區(qū)布置的要求，需布置下運式帶式輸送機。如果下運帶式輸送機在運輸原煤的過程中如出現(xiàn)過載，將造成“飛車”事故?！帮w車”可能會造成皮帶斷裂，電機、減速機或液壓制動閘損壞，原煤撒落在巷道內(nèi)。完善安全設(shè)施并實施有效的輸送機控制以避免“飛車”現(xiàn)象的發(fā)生，是保障安全運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。

1 “飛車”原因

下運帶式輸送機運行時原煤向下滑的分力F與原煤和皮帶之間產(chǎn)生的摩擦力f平衡，膠帶和原煤運轉(zhuǎn)時的向下的分力與傳動滾筒和膠帶間的摩擦力相平衡，電動機在位能負(fù)載的作用下處于回饋制動狀態(tài)，電動機提供制動力矩M確保帶式輸送機保持勻速轉(zhuǎn)動。[1]根據(jù)采區(qū)和采掘工作面布置要求，帶式輸送機可能設(shè)有多個給煤機，當(dāng)下運帶式輸送機的多個給煤機同時給料時，如果帶式輸送機負(fù)載超過最大運輸能力，帶式輸送機所需的制動轉(zhuǎn)矩大于電動機制動狀態(tài)下的最大制動轉(zhuǎn)矩，膠帶將驅(qū)動驅(qū)動滾筒飛速旋轉(zhuǎn)，造成發(fā)生“飛車”現(xiàn)象。

2 “飛車”問題解決方案

2.1 自冷盤式制動裝置

煤礦下運帶式輸送機采用防爆自冷盤式制動裝置，盤式制動裝置主要由機械盤式制動器和可控液壓站組成，工作原理是液壓站泄壓過程中制動閘對工作盤施加壓力來產(chǎn)生制動扭矩。[2]下運帶式輸送機正常停車時皮帶機控制系統(tǒng)先給主電機變頻器停機指令，由于摩擦阻力作用帶式輸送機開始減速，延時3秒后再向盤式制動器發(fā)出停機指令，液壓站通過調(diào)整制動閘的壓力而增加制動力矩使帶式輸送機減速直至停車。

當(dāng)帶式輸送機發(fā)生“飛車”現(xiàn)象時，超速保護動作，盤式制動裝置緊急制動，制動閘根據(jù)設(shè)定油壓逐漸增加制動力直至工作盤抱死，在減速過程中膠帶與驅(qū)動滾筒間將產(chǎn)生巨大的摩擦力，該減速過程會對膠帶造成較大損傷。

2.2 改進電控系統(tǒng)

圖1為電動機的固有機械特性曲線n = f （ T ），根據(jù)電動機的固有機械特性，電動狀態(tài)最大轉(zhuǎn)矩點小于回饋制動最大轉(zhuǎn)矩點，回饋制動時異步電動機過載能力大于電動狀態(tài)時的過載能力。下運帶式輸送機實際工作工作過程中，當(dāng)電流達到額定電流后，若負(fù)載繼續(xù)增加，電流將急速增大后迅速減小，帶式輸送機發(fā)生“飛車”現(xiàn)象。經(jīng)過對下運帶式輸送機正常帶負(fù)載運轉(zhuǎn)時的電流值和飛車時的電流值進行分析統(tǒng)計，從而獲得帶式輸送機在工作于較大負(fù)載時對應(yīng)電動機的電流值I。

圖1 電動機的固有機械特性曲線圖

在帶式輸送機控制程序中設(shè)置合適的動作電流值I和持續(xù)時間t，當(dāng)帶式輸送機運行時的電流超過設(shè)定值I的時間超過t，控制系統(tǒng)向給料機變頻器發(fā)送停止信號，給料機停止給煤?？梢员苊鈳捷斔蜋C上的負(fù)載繼續(xù)增大造成“飛車”事故的發(fā)生。當(dāng)電流值下降到I2時控制程序向之前停止的給料機變頻器發(fā)送運轉(zhuǎn)頻率和啟動信號，給料機運轉(zhuǎn)頻率較上次自動減少。帶式輸送機司機也可以根據(jù)實際情況設(shè)置各部給料機的運轉(zhuǎn)頻率。

2.3 阻尼托輥

帶式輸送機運轉(zhuǎn)的主要阻力是原煤及膠帶移動和支撐分支及回程分支托輥旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生阻力的總和，其大小與托輥摩擦阻力成正比。在下運帶式輸送機的重載區(qū)段使用阻尼托輥，以增加帶式輸送機運行阻力，減小電動機輸出的制動力矩，使帶式輸送機整機平穩(wěn)運行。

阻尼托輥摩擦阻力，主要來自鑄鐵軸承座內(nèi)軸與粉末合金軸套間的摩擦力、軸上的粉末冶金止推軸承端面與粉末冶金軸套端面配合的端面摩擦力和軸與密封的摩擦力，阻尼托輥的摩擦系數(shù)大約為0.025，是傳統(tǒng)托輥摩擦系數(shù)的2至3倍。如圖2所示，阻尼托輥采用鋼結(jié)構(gòu)，主要由階梯軸、托輥管體、粉末冶金軸套和軸承、鑄鐵軸承座等部件組成。

1.管體 2.軸 3.粉末冶金止推軸承 4.粉末冶金軸套 5.軸承座 6.密封 7.注油嘴 8.軸承 9.密封圈 10.密封蓋 11.軸用彈性擋圈

通過上述方案的實施，有效的控制了下運帶式輸送機“飛車”現(xiàn)象的發(fā)生，實現(xiàn)了下運帶式輸送機的安全連續(xù)運轉(zhuǎn)，提高了原煤運輸效率，提高煤礦經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]汪玉.DT（ Ⅱ） 型固定帶式輸送機設(shè)計選用手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010.

[2]石永紅.下運帶式輸送機的研究應(yīng)用[J].裝備制造技術(shù)，2007（7）：165-167.