姚橋煤礦7501工作面是東六上部采區(qū)的一個綜采放頂煤工作面，面長191m，走向長度l 300m，儲量130h-t，生產(chǎn)能力為600—700t/h，。工作面的順槽運(yùn)輸采用轉(zhuǎn)載機(jī)加帶式輸送機(jī)的運(yùn)輸方式，設(shè)計沿煤層走向布置鋪設(shè)了2條SSJ1000/160可伸縮帶式輸送機(jī)，第2條帶式輸送機(jī)安裝在傾斜的巷道內(nèi)，巷道傾角為-12.5—-50，運(yùn)輸距離600m，最大高差79m，機(jī)頭、機(jī)尾總高差65m;受到井下工作面運(yùn)輸系統(tǒng)的限制，煤從-200水平運(yùn)輸?shù)?400水平大巷，運(yùn)輸距離2 300m的3部帶式輸送機(jī)之間沒有煤倉，采用直接搭接轉(zhuǎn)載式的接力運(yùn)輸。SSJ1000/160型可伸縮帶式輸送機(jī)原設(shè)計出廠時驅(qū)動裝置未配備制動裝置及多余的輸入、輸出軸，當(dāng)輸送機(jī)在正常運(yùn)輸過程中因工作面斷電、安全保護(hù)裝置動作等帶負(fù)荷的情況下停車或瞬間煤量突然過量、皮帶的下滑力超過主電動機(jī)的輸出扭矩時，極易發(fā)生帶式輸送機(jī)放飛車事故，造成原煤埋壓機(jī)頭、機(jī)尾，導(dǎo)致設(shè)備損壞和人身傷害。因此，帶式輸送機(jī)下運(yùn)時必須安裝制動裝置。
二、對下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動裝置的要求
1)制動力矩必須滿足帶式輸送機(jī)的要求。滿載制動時制動裝置的制動力矩能夠滿足可靠的閘住帶式輸送機(jī)及時停機(jī)，防止放飛車事故的發(fā)生。
2)滿足散熱的要求。制動裝置制動時，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能使制動器溫度升高，閘輪或閘盤表面熱量集中，短時間內(nèi)不能及時散發(fā)，溫度急劇上升。當(dāng)溫度過高時，可使制動力矩下降，還會引起瓦斯、煤塵危險事故的發(fā)生，導(dǎo)致飛車事故。制動閘與閘輪或閘盤的溫度不得超過150Co
3)制動要平穩(wěn)，制動力矩可控。下運(yùn)輸送機(jī)上物料的下滑分力與制動時產(chǎn)生的慣性力方向相同，兩力疊加，對于PVC整編芯輸送帶易造成滾料現(xiàn)象，所以要求平穩(wěn)制動，即制動的減速度限制在一定范圍內(nèi)；下運(yùn)帶式輸送機(jī)要求制動系統(tǒng)能提供平滑的、無沖擊的制動力矩，以減小設(shè)備的動應(yīng)力，從而改善整機(jī)的受力狀況，延長設(shè)備的壽命，提高設(shè)備可靠性；一般要求制動減速度在0.l—0.3m/s2之內(nèi)，力矩過大將引起打滑和損傷設(shè)備。制動減速度越平滑，對輸送機(jī)的沖擊就越小，越有利于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
4)斷電和緊急制動時工作可靠。在突然停電及其它緊急情況下，制動系統(tǒng)應(yīng)自動投入制動，能平穩(wěn)、安全、可靠地制動帶式輸送機(jī)，防止飛車事故發(fā)生，并保證制動的平穩(wěn)性和安全性。
5)正確處理好飛車及超速保護(hù)問題。下運(yùn)帶式輸送機(jī)有時處于發(fā)電工況運(yùn)行，如負(fù)載力矩超過電機(jī)顛覆力矩時，電機(jī)轉(zhuǎn)速失去控制，負(fù)載越大，電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，由此引起飛車事故；制動裝置必須具有超速保護(hù)和可控制動系統(tǒng)，這樣才能提高輸送機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。
6)能滿足井下防爆要求。
三、幾種帶式輸送機(jī)下運(yùn)制動裝置的比較
可伸縮帶式輸送機(jī)通常采用以下4種制動方式：
1)阻尼板式制動。該方式是在帶式輸送機(jī)的上下輸送帶之間安裝阻尼板，在輸送機(jī)空載運(yùn)行時，與膠帶保持一定的間隙，不與輸送帶接觸。當(dāng)輸送機(jī)滿載或輸送煤量較大時，輸送帶與阻尼板接觸，由于煤的正壓力作用，使輸送帶與阻尼板之間產(chǎn)生摩擦力來平衡物料的下滑力，阻止輸送帶的超速運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)對帶式輸送機(jī)的制動作用。該制動方式結(jié)構(gòu)簡單、費(fèi)用較低，但其制動力矩較小，且制動力矩不可控，對輸送帶的磨損較為嚴(yán)重。
2)液力制動。液力制動裝置的制動器與液力耦合器大致相同，泵輪、渦輪的安裝方向與液力耦合器的結(jié)構(gòu)相反，且泵輪和渦輪連接成一體，當(dāng)輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時工作腔內(nèi)不充油，泵輪、渦輪被驅(qū)動電機(jī)帶動空運(yùn)轉(zhuǎn)，需要制動時通過控制系統(tǒng)將液體輸入工作腔中，根據(jù)所充人液體量的多少達(dá)到調(diào)節(jié)制動力矩的目的，所以它的制動力矩在制動過程中可調(diào)。但是該方式由于液力制動沒有定車的功能，當(dāng)泵輪速度低于400r/min時，必須使用外加的機(jī)械閘制動。當(dāng)系統(tǒng)突然斷電時，需要增加備用電源或壓縮空氣，控制系統(tǒng)復(fù)雜，維修量較大，制動可靠性不高。
3)角移式塊閘制動。該制動方式一般是在輸送機(jī)的高速軸上安裝制動輪，通過電液推桿或汽缸操作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)制動閘瓦抱緊制動輪，利用閘瓦與制動輪之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)制動。該制動方式結(jié)構(gòu)簡單，制動迅速，占用空間較小，使用成本較低。但制動力矩較小，閘瓦表面的壓力分布不均勻，閘瓦上下磨損也不均勻，制動力矩不可控，當(dāng)制動器制動時，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能使制動器溫度升高，閘輪表面熱量集中，短時間內(nèi)不能及時散發(fā)，溫度急劇上升，制動時閘輪溫度有時超過150C。超溫后，閘瓦與閘輪的摩擦系數(shù)降低，會使制動力矩下降，導(dǎo)致飛車事故。用于上運(yùn)帶式輸送機(jī)定車較好，但作為順槽下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動裝置效果較差。
4)盤式制動器。采用技術(shù)成熟的盤式制動器和制動盤配合，實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)制動。其工作原理是通過盤
式制動器對制動盤施加的正壓力而產(chǎn)生摩擦力，達(dá)到制動目的。該制動器為儲能式制動，在斷電或輸送機(jī)保護(hù)動作時自動投入制動，調(diào)整液壓站的油壓大小可以調(diào)整正壓力，從而調(diào)整制動力矩的大小，控制制動時間，實(shí)現(xiàn)軟制動。為了使制動器具有良好的散熱性，根據(jù)風(fēng)機(jī)原理，把制動盤做成中空結(jié)構(gòu)的強(qiáng)制冷卻方式，使制動溫度不超過150C。該制動裝置具有制動力可控性好、平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，但體積大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。
通過對以上4種制動方式的分析比較，結(jié)合井下生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際，決定對現(xiàn)有的SSJ1000/160帶式輸送機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑�，采用盤式制動器的制動方式。
四、盤式制動器的參數(shù)計算與選擇
1)制動力計算。
運(yùn)行阻力：
五、方案實(shí)施
在不改變和破壞輸送機(jī)主體結(jié)構(gòu)的情況下，通過對SSJ1000/160型帶式輸送機(jī)平衡齒輪進(jìn)行改造，達(dá)到安裝制動裝置的要求。利用原帶式輸送機(jī)的平衡傳動齒輪，在齒輪外端加裝一套對中程度較好凸緣式聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的一端通過平衡傳動齒輪與驅(qū)動裝置傳動滾筒軸連接，另一端與盤式制動器的制動盤連接。制動盤的制動力矩由一套液壓泵站系統(tǒng)和2對（4塊）盤式制動器提供，利用液壓系統(tǒng)油壓的緩慢下降（油壓下降速度可調(diào)），實(shí)現(xiàn)停機(jī)和失電狀態(tài)下帶式輸送機(jī)的軟制動。
六、制動裝置的組成部分
制動裝置是由制動盤、盤式制動器、雙回路液壓泵站、軸承座、底座及支架組成的，通過凸緣聯(lián)軸器與傳動滾筒連接。
1)制動盤。制動盤用鋼板加工而成，考慮安裝空間和制動力矩的要求，直徑為1100mm。制動盤與中心的輪轂采用定位銷和焊接的方法進(jìn)行連接，盤身鉆工藝孔制動時便于降溫。如圖1所示。
2)盤式制動器。為便于維修和配件的更換與通用，采用標(biāo)準(zhǔn)的油缸后置式盤式制動器，主要有閘襯組件、碟形彈簧、油缸組件和支架體等組成。
3)雙回路液壓泵站。液壓泵站系統(tǒng)原理及元件組成如圖2所示，液壓泵站由雙回路并通過手動換向閥實(shí)現(xiàn)油路換向。電接點(diǎn)壓力表向控制回路提供壓力信號。
4)底座。由于采區(qū)的帶式輸送機(jī)是隨工作面的推進(jìn)而經(jīng)常移動的，制動裝置也必須隨帶式輸送機(jī)的移動而移動，因此不能采取挖掘澆注混凝土基礎(chǔ)的方法安裝固定。制動裝置的底座用型鋼加工成組裝式。為增加制動裝置的穩(wěn)定性，制動裝置底座從輸送機(jī)的驅(qū)動裝置架下穿過，與輸送機(jī)的驅(qū)動裝置底座用螺栓連成一體，并可實(shí)現(xiàn)微量調(diào)節(jié)，解決了機(jī)架移動、巷道底鼓變形等惡劣條件的問題。井下巷道及安裝尺寸如圖3所示。
5)電控系統(tǒng)。電控系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)以及輸送機(jī)的綜合保護(hù)系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)電液一體化，與帶式輸送機(jī)形成勻減速閉環(huán)控制系統(tǒng)，使帶式輸送機(jī)能夠按照預(yù)定的停車減速度（在0.2—0.3m/s2范圍）平穩(wěn)制動停車。另外，前、后輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)電氣閉鎖，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。
七、結(jié)語
改造后的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動性能可靠，能夠?qū)捷斔蜋C(jī)正常運(yùn)輸過程中因工作面掉電、安全保護(hù)裝置動作等帶負(fù)荷的情況下停車或瞬間煤量突變，輸送帶的下滑力超過主電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩的情況實(shí)施可靠的制動，杜絕了放飛車的現(xiàn)象。
該制動系統(tǒng)調(diào)試簡單，維護(hù)量小，保證了設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，改造后的該盤式制動器系統(tǒng)在7501工作面可伸縮帶式輸送機(jī)上的成功應(yīng)用，解決了工作面下運(yùn)帶式輸送機(jī)無可靠制動裝置的問題。
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