由于大傾角下運(yùn)
帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)電機(jī)處于制動(dòng)工況,物料在重力作用下產(chǎn)生的下滑分力由電機(jī)的制動(dòng)力來(lái)平衡,整個(gè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行工況。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。目前煤礦井下使用的制動(dòng)系統(tǒng)主要有液力制動(dòng)系統(tǒng)、液壓制動(dòng)系統(tǒng)、自冷盤式制動(dòng)系統(tǒng)。
1、液力制動(dòng)系統(tǒng)
1.1制動(dòng)原理
液力制動(dòng)系統(tǒng)的液力制動(dòng)器實(shí)質(zhì)上是一種渦輪(定子)固定不動(dòng)的液力偶合器,其泵輪(轉(zhuǎn)子)與減速器高速軸相連,隨輸送機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),制動(dòng)時(shí)油泵向液力制動(dòng)器供油,工作油在轉(zhuǎn)子內(nèi)被加速,在定子內(nèi)被減速,給轉(zhuǎn)子以反力矩形成制動(dòng)力矩。
1.2系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由油泵站、熱交換裝置、液力制動(dòng)器、空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣罐、氣動(dòng)控制箱等組成。
1.3控制原理
穩(wěn)定正常運(yùn)行時(shí)制動(dòng)器中不充油,不產(chǎn)生制動(dòng)力矩。正常制動(dòng)時(shí),油泵向制動(dòng)器供油,制動(dòng)力矩逐步增大,同時(shí)速度傳感器不斷把信號(hào)傳輸給速度、加速度檢測(cè)器,以保證液力制動(dòng)器減速度在0.1 - 0.3m/s2范圍內(nèi),實(shí)行減速停車。
采區(qū)停電時(shí),靠?jī)?chǔ)氣罐中的壓縮空氣將熱交換器中的油壓入液力制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng),保證應(yīng)急停車。
1.4主要技術(shù)性能
(l)工作性能。本產(chǎn)品采用兩級(jí)制動(dòng),先由液力制動(dòng)器將轉(zhuǎn)速?gòu)?500r/min降到500 r/min,再用機(jī)械閘剎停,從空載到額定負(fù)載均可將制動(dòng)減速度控制在0.1~0.3m/S2范圍內(nèi),制動(dòng)比較平穩(wěn)。
(2)防爆性能。由于液力制動(dòng)器產(chǎn)生的大部分熱能被循環(huán)油帶走,整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)溫升較低。實(shí)踐證明,在1 h內(nèi)連續(xù)制動(dòng)13次,油溫升高僅為21℃。
(3)可靠性能。采區(qū)停電時(shí),依靠?jī)?chǔ)氣罐中的壓縮空氣將熱交換器中的存油壓入液力制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng),具有應(yīng)急制動(dòng)功能,使用比較安全。
1.5應(yīng)用工況
穩(wěn)定正常運(yùn)行、正常制動(dòng)、停電應(yīng)急制動(dòng)等。
1.6使用情況
盤江局火鋪礦使用的DTLI00/70/2×200下運(yùn)帶式輸送機(jī)采用此類制動(dòng)系統(tǒng),自運(yùn)行以來(lái),整機(jī)運(yùn)行性能良好。
2、液壓制動(dòng)系統(tǒng)
2.1制動(dòng)原理
液壓制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)器是通過(guò)柱塞泵將輸送機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能,然后通過(guò)有關(guān)控制閥節(jié)流所產(chǎn)生的高壓作用于柱塞泵,形成制動(dòng)力矩。
2.2系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由柱塞泵、壓力閥、電磁換向閥、電液比例調(diào)速閥等組成。
2.3控制原理
輸送機(jī)穩(wěn)定正常運(yùn)行時(shí),安全閥的先導(dǎo)控制口被接通油箱,失去壓力控制能力,閥口全開,柱塞泵的排油直接返回油箱,油路失壓。同時(shí),柱塞泵的變量油塞大端被接通油箱,從而失去推力,柱塞泵排量被復(fù)位彈簧推至最小值,油路流量降至最小。這樣,整個(gè)油路進(jìn)入無(wú)壓小流量運(yùn)轉(zhuǎn),整個(gè)油路處于卸荷狀態(tài),即“松閘”狀態(tài)。
正常制動(dòng)時(shí),安全閥的先導(dǎo)控制口被封閉,恢復(fù)壓力控制能力,閥口關(guān)閉,柱塞泵的排油經(jīng)過(guò)基壓閥和電液比例調(diào)速閥而受到控制,泵口壓力升高。同時(shí),柱塞泵的變量油塞大端被接通泵口高壓,恢復(fù)推力,柱塞泵排量被推至最大值,整個(gè)油路進(jìn)入高壓大流量運(yùn)轉(zhuǎn),處于載荷狀態(tài),即“抱閘”狀態(tài)。
2.4主要技術(shù)性能
(l)工作性能。當(dāng)電機(jī)軸上的負(fù)載力矩為最大制動(dòng)力矩的15%~100%時(shí),能保證啟動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度基本不受下運(yùn)載荷大小影響,在不外接下運(yùn)工況檢測(cè)傳感器件的情況下,即可保證啟動(dòng)加速度、超載保護(hù)限速度、制動(dòng)減速度無(wú)級(jí)調(diào)整選定,制動(dòng)比較平穩(wěn)。
(2)防爆性能。由于全裝置無(wú)干摩擦面,并且工作油液帶走了大部分熱能,不會(huì)產(chǎn)生高溫和火星,實(shí)踐證明,正常運(yùn)行時(shí)油溫不超過(guò)80℃,任一機(jī)件表面溫度不超過(guò)100℃,防爆性較好。
(3)可靠性能。突然停電時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)能自動(dòng)響應(yīng),實(shí)施失電保護(hù)制動(dòng),配以小型應(yīng)急電源,即能保證與正常停車制動(dòng)一樣的減速度控制性能。
2.5應(yīng)用工況
輔助啟動(dòng)、正常運(yùn)行、超載保護(hù)、正常制動(dòng)、停電應(yīng)急制動(dòng)等。
2.6應(yīng)用情況
平煤八礦使用的DTL80/35/110下運(yùn)帶式輸送機(jī)采用此制動(dòng)系統(tǒng),自運(yùn)行以來(lái),性能良好。
輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)為:運(yùn)量O=350 t/h,運(yùn)距L=382 m,帶速V=2 m/s,帶寬B:800 mm,功率Ⅳ:110 kW,傾角a=-13°。
制動(dòng)器主要技術(shù)參數(shù)為:額定制動(dòng)力矩M=8 500 Nm,最大轉(zhuǎn)速n:1 750 r/min,制動(dòng)減速度o=0.2~0.02 m/s2,啟動(dòng)加速度a=0.02~0.3 m/s2,超載保護(hù)速度n:1 550 r/min,最高使用溫度t=80℃。
系統(tǒng)評(píng)價(jià):①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各種閥組太多,維護(hù)難度大;②需要1套水冷卻系統(tǒng),且不適合用井下硬質(zhì)水;③無(wú)定車功能,仍需用機(jī)械閘;④整機(jī)造價(jià)較高。
3、自冷盤式制動(dòng)系統(tǒng)
3.1制動(dòng)原理
盤式制動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)閘瓦和制動(dòng)盤之間的摩擦,將輸送機(jī)具有的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能,加以散耗。同時(shí),作用于制動(dòng)盤的摩擦力形成制動(dòng)力矩。
3.2系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)由制動(dòng)盤、制動(dòng)器、液壓站等組成。
3.3控制原理
輸送機(jī)穩(wěn)定正常運(yùn)行時(shí),制動(dòng)器的油壓達(dá)到最大值,此時(shí),作用于制動(dòng)盤的正壓力為0,并且閘瓦與制動(dòng)盤留有一定間隙,即制動(dòng)器處于松閘狀態(tài)。
正常制動(dòng)時(shí),根據(jù)工況和指令情況,電液控制系統(tǒng)按預(yù)定的程序自動(dòng)減小油壓以達(dá)到制動(dòng)要求。即抱閘狀態(tài)。
3.4主要技術(shù)性能
(l)工作性能。與電控裝置配合,可使下運(yùn)帶式輸送機(jī)的停車減速度控制在0.1~0.25m/S2范圍內(nèi),并可實(shí)現(xiàn)可控啟動(dòng),工作性能較好。力矩的大小與作用于制動(dòng)盤的正壓力成正比,調(diào)節(jié)比較方便。
(2)防爆性能。由于制動(dòng)盤結(jié)構(gòu)采用的是將離心式通風(fēng)機(jī)的葉輪變形設(shè)計(jì)而成,它不但具有中空盤散熱性能好的優(yōu)點(diǎn),而且旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)流也將帶走部分熱量,從而不但加強(qiáng)了制動(dòng)盤的散熱能力,也相對(duì)減小了制動(dòng)盤的體積。實(shí)踐證明,在環(huán)境溫度為300C時(shí),每小時(shí)制動(dòng)10次,最高溫度遠(yuǎn)小于150℃,并且無(wú)火花產(chǎn)生,符合井下使用要求。
(3)可靠性能。液壓控制系統(tǒng)采用雙回路結(jié)構(gòu),減少了故障發(fā)生率,突然停電時(shí),依靠蓄能器仍能實(shí)現(xiàn)減速停車,可靠安全性增強(qiáng)。
3.5應(yīng)用工況
可控啟動(dòng)、正常運(yùn)行和制動(dòng)、停電應(yīng)急制動(dòng)等。
3.6應(yīng)用情況
平煤十三礦使用的DTLI00/60/3×110下運(yùn)帶式輸送機(jī)采用此制動(dòng)系統(tǒng),自運(yùn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià):①系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,維護(hù)量;②操作方便;③可直接定車;④整機(jī)造價(jià)較低。
綜上所述,大傾角下運(yùn)帶式輸送機(jī)選用何種制動(dòng)系統(tǒng)非常重要,需要根據(jù)多方面的因素決定。如果先進(jìn)技術(shù)含量的設(shè)備不能被合理使用,就達(dá)不到預(yù)想的運(yùn)行效果。因此在選用制動(dòng)系統(tǒng)時(shí),不僅要考慮技術(shù)性能,還要考慮用戶的使用習(xí)慣、職工素質(zhì)及備品備件等,以確保整機(jī)得到正確安裝、良好維護(hù),穩(wěn)定運(yùn)行。