0、引言

    近年來，隨著我公司的快速發(fā)展，內(nèi)、外部各子公司所需帶式輸送機(jī)的數(shù)量愈來愈多，類型也越來越多樣化。2010年度，我廠新設(shè)計(jì)帶式輸送機(jī)共計(jì)70余條，其中下運(yùn)帶式輸送機(jī)數(shù)量達(dá)到10多條。下運(yùn)帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中一種重要的運(yùn)輸設(shè)備，其運(yùn)行的可靠性、平穩(wěn)性是礦井正常、安全、高效生產(chǎn)的重要保證，正常運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)工況，即電動(dòng)機(jī)輸出制動(dòng)力矩來平衡皮帶上物料下行力矩，失電后由于物料的機(jī)械能很大，皮帶會(huì)加速下行，引起“飛車”現(xiàn)象。由此可見，制動(dòng)裝置對(duì)于下運(yùn)帶式輸送機(jī)尤其重要。目前，國內(nèi)應(yīng)用到下運(yùn)帶式輸送機(jī)中的制動(dòng)裝置主要有以下幾種：

    (1)液力制動(dòng)器：液力制動(dòng)器由離合裝置和渦輪固定不動(dòng)的耦合器組成。在使用時(shí)，一般安裝在減速機(jī)的高速軸上，通過調(diào)整充液量來調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的大小以實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可控制動(dòng)功能。不過液力制動(dòng)器采用油作為液體，油溫上升非常急劇，并且體積比較大，更不可取的是其自身不能把帶式輸送機(jī)制動(dòng)到零速，需要配合其他類型的制動(dòng)器以滿足停車要求。

    (2)液雎制動(dòng)器：液壓制動(dòng)器又分為液壓調(diào)速制動(dòng)器和液壓調(diào)壓制動(dòng)器。

    1)液壓調(diào)速制動(dòng)器：該制動(dòng)器的液壓油泵隨著主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)節(jié)油泵流量的大小來改變帶式輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)裝置的可控制動(dòng)。但是液壓泵長時(shí)間隨著主機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損比較快，使用壽命比較短。而且當(dāng)油溫過高時(shí)，液壓元件容易出現(xiàn)故障，同時(shí)液壓油隨著循環(huán)運(yùn)動(dòng)和溫度變化也很容易變質(zhì)，進(jìn)一步影響了液壓控制系統(tǒng)的可靠性。由于液壓系統(tǒng)和液壓泵的泄漏，當(dāng)帶式輸送機(jī)停車時(shí)還須專門配備液壓推桿制動(dòng)器。

  2)液壓調(diào)壓制動(dòng)器：將容積式油泵與帶式輸送機(jī)連接、由主機(jī)拖動(dòng)，油泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成液壓能并且通過調(diào)節(jié)出口壓力的大小來調(diào)整制動(dòng)力矩的大小，從而實(shí)現(xiàn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)。其主要優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力矩與調(diào)節(jié)壓力成正比，且與轉(zhuǎn)速?zèng)]有關(guān)系，可將帶式輸送機(jī)制動(dòng)到零速。但是液壓調(diào)壓制動(dòng)器的壓力一旦確定后，系統(tǒng)將輸出一個(gè)不隨主機(jī)轉(zhuǎn)速變化的恒定制動(dòng)力矩．這樣就無法控制帶式輸送機(jī)的減速度值，即無法實(shí)現(xiàn)可控軟制動(dòng)。

    (3)電力動(dòng)力制動(dòng)器：造價(jià)較高，且體積龐大，國內(nèi)缺少相關(guān)防爆電器的配套件，尤為重要的是，它有一個(gè)致命弱點(diǎn)——無法解決停電應(yīng)急保護(hù)制動(dòng)的問題。

    (4) KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置：主要應(yīng)用于大型機(jī)電設(shè)備的可控制動(dòng)停車，特別適用于下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)和停車，其結(jié)構(gòu)為常閉式，適合于各種機(jī)電設(shè)備的定車，保證斷電平穩(wěn)可靠停車，是下運(yùn)帶式輸送機(jī)的理想配套設(shè)備，

我廠在為新橋礦、龍門煤業(yè)常村礦、新疆潘津煤業(yè)音西礦等設(shè)計(jì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)時(shí)采用了KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置。依據(jù)實(shí)際使用情況，本文將對(duì)KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置做一詳細(xì)介紹。

1、KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置的組成

KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置主要由盤式制動(dòng)器、制動(dòng)盤、底座、電控箱和可控液壓站組成。

2 、KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置的適用環(huán)境、主要技術(shù)性能和配套電控裝置

2.1適用環(huán)境

    (1)工作環(huán)境溫度不大于40℃：(2)無顯著搖擺和劇烈振動(dòng)、沖擊的場(chǎng)合；(3)無足以銹蝕金屬的氣體及塵埃的環(huán)境；“）無滴水、漏水的地方；(5)適合煤礦井下要求防爆的場(chǎng)合。

2.2主要技術(shù)性能

    (1)與電控裝置配合，使大型機(jī)電設(shè)備的停車減速度保持在0.05—0.3 m/sz: (2)系統(tǒng)突然斷電時(shí)，仍能保證大型機(jī)電設(shè)備平穩(wěn)減速停車：(3)與電控裝置配合，在有載工況下具有可控起車性能；(4)液壓控制系統(tǒng)采用閉式回路控制，工作可靠性高：(5)自冷盤式可控制動(dòng)裝置在環(huán)境溫度為30℃時(shí)，每小時(shí)制動(dòng)10次，盤的最高溫度遠(yuǎn)小于150℃；(6)最大制動(dòng)力矩不小于靜制動(dòng)力矩的1.5倍。

2.3配套電控裝置

    與KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置配套使用的電控裝置的控制箱采用PLC作為控制中心，各種特殊保護(hù)和常規(guī)保護(hù)齊全�？刂婆_(tái)供司機(jī)操作之用，并可配置設(shè)備工作、故障類型、速度和主電機(jī)電流顯示等功能．

3、KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置的工作原理

3.1原理總述

    圖2是KZP自冷盤式制動(dòng)裝置在帶式輸送機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)中的布置示意圖。通常制動(dòng)盤與減速器的某一低速軸相連．也可以直接與驅(qū)動(dòng)輪連接實(shí)現(xiàn)各種工作制動(dòng)。盤式制動(dòng)器由閘瓦10對(duì)制動(dòng)盤7施加摩擦制動(dòng)力產(chǎn)生制動(dòng)力矩。閘瓦作用于制動(dòng)盤的正壓力的大小取決于油壓P與彈簧8的作用結(jié)果，可以通過液壓站調(diào)整盤式制動(dòng)器中油壓的大小來調(diào)整，從而達(dá)到調(diào)整制動(dòng)力矩大小的效果。設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油壓達(dá)到最大值，此時(shí)正壓力為O，并且盤式制動(dòng)器與制動(dòng)盤問留有1—1.5 mm的間隙，即制動(dòng)器處于松閘狀態(tài)；當(dāng)設(shè)備需制動(dòng)時(shí)，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行工況和指令情況，電液挖制系統(tǒng)將按預(yù)定的程序自動(dòng)減小油壓以達(dá)到制動(dòng)要求。其配套液壓站采用了電液比例控制技術(shù)，所以制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力矩可以根據(jù)工作需要自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)良好的可控制動(dòng)．

3.2巨套液壓站工作原理及調(diào)整方法

3.2.1液壓站工作原理

    液壓站主要是根據(jù)系統(tǒng)工作的需求來調(diào)節(jié)進(jìn)入制動(dòng)閘油缸的油壓P大小以達(dá)到改變制動(dòng)力矩的目的。液壓控制系統(tǒng)原理如圖3所示，雙路控制系統(tǒng)完全對(duì)稱，通過手動(dòng)換向閥12來選擇工作系統(tǒng)．

3,2.1.1松閘過程

    液控系統(tǒng)接到松閘指令后，電磁換向閥6得電，油泵3工作，電液比例閥9中的電流逐漸增大，油壓逐漸上升，蓄能器7充液，與此同時(shí)，制動(dòng)力矩減小，機(jī)電設(shè)備將在負(fù)載帶動(dòng)下緩慢起動(dòng)．

3.2.1.2芷常工作

    機(jī)電設(shè)備穩(wěn)定工作時(shí)，電液比例閥9中的電流及制動(dòng)器中的油壓均達(dá)設(shè)計(jì)值，制動(dòng)器保持松閘。

3.2.1.3正常制動(dòng)

    當(dāng)機(jī)電設(shè)備接到正常停車指令后，電液比例閥9中的電流按電控系統(tǒng)的要求變化來調(diào)節(jié)油壓和制動(dòng)力矩以使機(jī)電設(shè)備停車減速度保持在0.05～0.3 m/s2。當(dāng)機(jī)電設(shè)備停止運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)2、電液比例閥9和電磁換向閥6斷電，系統(tǒng)停止工作。

3 2.1.4緊急制動(dòng)與系統(tǒng)突然斷電

    當(dāng)機(jī)電設(shè)備接到緊急停車指令或供電系統(tǒng)突然斷電時(shí)，電動(dòng)機(jī)2、電液比例閥9和電磁換向閥6斷電，系統(tǒng)通過溢流閥IO使油壓降至調(diào)定值，閘瓦立刻貼緊制動(dòng)盤，此后蓄能器的油液通過調(diào)速閥8卸壓，制動(dòng)力矩逐漸增大，機(jī)電設(shè)備平穩(wěn)減速停車。

3.2.2液壓系統(tǒng)調(diào)整方法

3.2,2.1  系統(tǒng)壓力調(diào)整

    (1)將手動(dòng)換向閥12換到要調(diào)定回路的工作狀態(tài)，并將進(jìn)入制動(dòng)器的油路堵住，但不影響壓力表指示：(2)將安全閥11粗調(diào)至較低的溢流壓力，調(diào)節(jié)電液比例閥9的手輪使溢流壓力較大(超過6MPa)；(3)電磁換向閥6通電：（4）油泵電動(dòng)機(jī)2送電：(5)等到油泵工作正常后，用手將電液比例閥9的控制桿壓下（即噴嘴被壓�。�；(6)調(diào)節(jié)安全閥使系統(tǒng)壓力達(dá)到6MPa,到保待穩(wěn)定為止；(7)調(diào)節(jié)電液比例閥9的手輪，使系統(tǒng)壓力達(dá)到5.5 MPa，到保持穩(wěn)定為止。

3.2.2.2電液比例閥9的調(diào)整

液壓系統(tǒng)采用的電液比例閥如圖4所示。

    調(diào)整控制桿位置：線圈先不要通電，用手將控制桿上提，直到壓力表指針停在某一值而不再下降，此壓力稱為殘壓(不大于0.5 MPa)：然后將控制桿慢慢下放，當(dāng)壓力表壓力開始上升時(shí)，控制桿的位置就是所需要的位置，用螺母將控制桿固定在十字彈簧上。

3.2.2.3溢流閥10的調(diào)整

    (1)將溢流閥10的溢流壓力粗調(diào)至最低值，并將調(diào)速閥8關(guān)閉：(2)電磁換向閥6斷電：(3)調(diào)整溢流閥的溢流壓力至4.3 MPa左右。

3.2.2.4調(diào)速閥8的調(diào)整

    (1)電磁換向閥6、電液比例閥9正常通電，此時(shí)系統(tǒng)壓力至5.5 MPa: (2)適當(dāng)調(diào)整調(diào)速閥8的開口度{(3)系統(tǒng)突然斷電（泵、電磁換向閥6、電液比例閥9均斷電），觀察壓力表油壓變化情況，正確的情況是：系統(tǒng)壓力突降至4 MPa，然后壓力從4 MPa平穩(wěn)降至0 MPa．時(shí)問大約為V/0.2 s左右(v是額定圓周速度，單位m/s)。如誤差較大應(yīng)重復(fù)上列步驟（即再調(diào)8）。

3.3閘瓦間隙調(diào)整方法

    在液壓控制系統(tǒng)調(diào)試正常后，把制動(dòng)器連接到液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)正常工作后，調(diào)整制動(dòng)盤與制動(dòng)閘瓦間隙至1—1.5 mm。調(diào)整時(shí)，一副閘瓦的兩個(gè)閘應(yīng)同時(shí)調(diào)整。調(diào)整好后，應(yīng)進(jìn)行閘的試運(yùn)轉(zhuǎn)，并重新測(cè)量其間隙，如有變化應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整。

    閘瓦間隙調(diào)好后，系統(tǒng)突然斷電，同時(shí)觀察溢流閥IO的壓力是否能使制動(dòng)器立刻貼到制動(dòng)面上，調(diào)速閥8是否能使油壓平穩(wěn)下降，如達(dá)不到要求應(yīng)重新調(diào)整至正常為止．

4、 KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置的選擇

4.1技術(shù)要求

    根據(jù)煤礦機(jī)電設(shè)備的技術(shù)要求，該系列制動(dòng)裝置在安全方面要滿足以下3個(gè)條件：(l)在制動(dòng)過程中不許有火花產(chǎn)生；(2)制動(dòng)部件的表面最高溫度不超過150℃；(3)最大制動(dòng)力矩不應(yīng)小于靜制動(dòng)力矩的1.5倍。

4.2規(guī)格選擇

    在選擇制動(dòng)裝置的具體規(guī)格前，須了解下列原始條件：安裝制動(dòng)器部位的旋轉(zhuǎn)體半徑R、所需靜制動(dòng)力，額定圓周速度，(m/s)、所選減速器各級(jí)傳動(dòng)比。

4.2.1參數(shù)計(jì)算

4.2,2減速器制動(dòng)軸的選擇

   制動(dòng)裝置要與減速器某一低速伸出軸相連（為滿足轉(zhuǎn)速與制動(dòng)力矩的要求）．一般為減速器輸出軸的前一軸。制動(dòng)裝置與其連接必須滿足4.1所提技術(shù)要求。設(shè)減速器末級(jí)傳動(dòng)比為‘，則該軸的轉(zhuǎn)速和所需最大制動(dòng)力矩M,。分別為：式中，為制動(dòng)盤最高轉(zhuǎn)速(r/min)；M,．為制動(dòng)裝置最大制動(dòng)力矩(N．m)。

    如果(6)式不成立，應(yīng)重選減速器，并注意在同等條件下應(yīng)盡量采用規(guī)格較小的制動(dòng)裝置。

5、KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置的優(yōu)點(diǎn)

   如果僅是對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)軟制動(dòng)，一般依靠蓄能器工作的制動(dòng)閘就可以實(shí)現(xiàn)。KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在“可控”兩個(gè)字上。通過安裝在主驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上的速度傳感器以及安裝在皮帶上的速度傳感器來讀取電機(jī)的轉(zhuǎn)速及膠帶速度。當(dāng)重載時(shí)，下運(yùn)帶式輸送機(jī)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)“飛車”的情況，危害非常大，這時(shí)就要由PIE監(jiān)測(cè)速度傳感器的數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)玫降乃俣却笥谡�常運(yùn)行的設(shè)定值時(shí)，表示帶式輸送機(jī)出現(xiàn)超速運(yùn)轉(zhuǎn)，由PIE減小制動(dòng)閘電液比例閥的供電電流，從而減小制動(dòng)系統(tǒng)的油壓，制動(dòng)系統(tǒng)使制動(dòng)閘瓦貼近制動(dòng)閘盤為皮帶減速：當(dāng)皮帶速度降至正常值以下時(shí)，PLC再按照預(yù)先編制的程序增大制動(dòng)閘電液比例閥的電流，使閘瓦打開。因此實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)閘的動(dòng)態(tài)可控運(yùn)行，保障了下運(yùn)帶式輸送機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，該制動(dòng)裝置可使下運(yùn)帶式輸送機(jī)起制動(dòng)加減速度控制在0.05—0.3 m/sz,具有斷電平穩(wěn)可靠停車、制動(dòng)無火花產(chǎn)生等優(yōu)點(diǎn)．

6、注意事項(xiàng)

    (1)應(yīng)保證液壓油的清潔，必須從空氣濾清器的濾網(wǎng)上加油；(2)油箱的油位應(yīng)滿足標(biāo)注高度，油箱放置應(yīng)水平；(3)針對(duì)不同季節(jié)，應(yīng)調(diào)整油液的牌號(hào)數(shù)，在野外冬季應(yīng)采用與氣候相適的液壓油：(4)檢修工作應(yīng)在各用電設(shè)備斷電后進(jìn)行：(5)應(yīng)經(jīng)常切換雙回路進(jìn)行交換工作；(6)閘瓦磨損量達(dá)5mm以上時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換閘瓦；(7)應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查和清洗濾油器；(8)閘瓦間隙不得大于2咖，當(dāng)間隙超過規(guī)定值時(shí)，需調(diào)整至1—1.5 mm; (9)制動(dòng)閘漏油時(shí)，應(yīng)及時(shí)清洗和更換密封件．

7、結(jié)語

    通過多次以及長時(shí)間的試運(yùn)轉(zhuǎn)得到證明：KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置性能穩(wěn)定，可靠性高，采用雙回路液壓泵站，減少了故障影響時(shí)間，保證了斷電平穩(wěn)可靠停車，是下運(yùn)帶式輸送機(jī)的理想配套設(shè)備。同時(shí)，在設(shè)備運(yùn)行初期，要注意保持液壓系統(tǒng)的清潔，及時(shí)更換精濾芯，從而使設(shè)備發(fā)揮更大的效能。

    KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置是當(dāng)今機(jī)械制動(dòng)的發(fā)展方向，隨著現(xiàn)代化大型煤礦的建設(shè)，大功率、長距離、大運(yùn)量、上運(yùn)及下運(yùn)大傾角帶式輸送機(jī)的研制應(yīng)用，KZP系列自冷盤式制動(dòng)裝置在煤礦帶式輸送機(jī)中將會(huì)得到更廣泛的使用。


相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、皮帶輸送機(jī)
2、刮板輸送機(jī)
3、斗式提升機(jī)