可伸缩带式输送机在倾斜巷道中的应用

2011-08-15安徽淮北矿业集团机电装备公司生产部技术中心申国宝薛本峰

河南科技 2011年10期

关键词：飞车液力调压

安徽淮北矿业集团机电装备公司生产部技术中心申国宝薛本峰

可伸缩带式输送机在倾斜巷道中的应用

安徽淮北矿业集团机电装备公司生产部技术中心申国宝薛本峰

随着我国综合机械化采煤水平的提高，大型可伸缩带式输送机的应用不仅日益广泛，而且使用工况更加复杂。除了传统的水平运输之外，倾斜运输越来越多，特别是下运工况，给可伸缩带式输送机提出了较高的使用要求，其中防止可伸缩带式输送机飞车是一个关键问题。

一、可伸缩带式输送机的结构特点

可伸缩带式输送机的最大特点是其机尾不固定，能根据使用要求前后移动。整个输送机结构紧凑，可不设基础，直接在巷道底板上铺设（落地式），也可悬吊在巷道的顶板上（吊挂式），机架比较轻巧，相互间的联结不用螺栓，拆装十分方便。整条输送机主要包括以下几部分：机头卸载装置，机头传动装置（含驱动单元），换向装置，储带仓，托辊小车，拉紧车（游动小车），张紧装置，卷带装置，中间部分（支腿、纵梁等），机尾，机尾移动装置，胶带，综保装置等。

我国目前生产的可伸缩带式输送机主要有650mm、800mm、1 000mm、1 200mm、1 400mm等几种带宽。

二、可伸缩带式输送机的应用及其存在的问题

可伸缩带式输送机主要用于煤矿井下综采、高档普采或一般普采工作面的顺槽运输，也可用于巷道掘进运输，同时也可在其他矿山、化工、冶金和港口码头等运距变化的场合进行物料输送。可伸缩带式输送机由于其结构的特殊性，其一般用于水平运输，近年来随着煤矿的发展，斜巷运输日益增多，特别是驱动电机处于发电状态的下运工况，驱动单元一般要求布置在输送机的机尾处，但由于可伸缩带式输送机的机尾不固定，所以可伸缩带式输送机的驱动单元一般仍放在机头位置，致使张紧装置的张紧力增幅较大，易发生打滑现象。此外，在下运工况下，还容易出现物料滚动、胶带重叠以及飞车等现象。

三、可伸缩带式输送机在下运工况下出现问题的预防措施

1. 物料滚动。目前防止物料滚动的主要措施，一是采用带花纹的输送带；二是增大承载托辊组的槽形角，增加输送带与物料的接触面积。

2. 胶带重叠。预防措施，一是采用可控制动装置，延时制动；二是提高张紧装置的张紧力。

3. 飞车现象。在下运工况下，电动机处于负功状态，传动滚筒靠电力制动来维持带式输送机的正常运行，一旦断电或超载，输送带就越跑越快，造成飞车现象，直接威胁人机安全。目前防止飞车的主要办法，一是采用阻尼托辊或阻尼板，增大对输送带的摩擦阻力；二是采用制动装置，不但具有定车作用，还可以实现延时制动，有效防止叠带和飞车现象。

四、几种常用的制动技术

1. 机械摩擦制动。目前应用于带式输送机上的主要有块式制动器、带式制动器和盘式制动器。机械摩擦式制动器可以提供必要的减速力矩和产生最后锁紧动作的功能，它是靠摩擦副之间的摩擦力作用吸收运动能量进行制动。其制动力矩相比较而言，带式制动器由于受散热条件的限制，只能在小功率的输送机上采用；盘式制动器制动力巨大且可调节，动作灵敏，散热性能好，使用和维护方便，既可以安装在高速轴上，也可以安装在低速轴上；块式制动器具有结构简单、安装方便、成对闸瓦压力相互平衡，使制动轮轴不受弯曲载荷等优点。

2. 液力制动。液力制动的原理是将系统制动的动能转化为热能，通过冷却装置把热能耗散掉。液力制动有液力制动器和液压调压制动等方式。液力制动器产生的制动力矩与转速的平方成正比，这一特性可有效地限制运输送机的飞车。但是转速较低时，其制动力矩很小，所以用液力制动器只能减速不能停机，须配用机械制动器辅助制动；液压调压制动是将容积式油泵联结在输送机上，由主机拖动，当制动时，液压泵将机械能转化为液压能，然后在控制阀的节流口上将液压能转化为热能，从而实现制动目的。液压调压制动系统的压力确定后，系统将输出一个不随滚筒转速变化的恒定制动力矩，当改变设定压力时，制动力矩也随之变化，故称其为调压制动。调压制动的主要优点是制动力矩正比于调定压力，与转速无关，控制容易，系统简单，散热性能好。

3. 电气制动。电气制动有涡流制动、电动机反馈制动、反接制动和动力制动等方式。涡流制动器通过一个光滑的转鼓，在有固定激磁线圈产生的磁场中旋转产生制动力矩，其制动力矩与磁场电流和转鼓的转速成正比，并可以用控制系统进行无级调速。电动机反接制动时，电流方向产生反力矩，反力矩使电动机反向转动，但当电动机达到零速时应切断电源，否则电动机将朝反方向加速。反馈制动是笼型电动机的转速在其同步转速以上时产生制动力矩，由电动机发生的电能流向电网。动力制动是在切断驱动电动机交流电源的同时，将直流电源接入电动机的定子，使定子绕组产生静止磁场，在转子回路中，有感应电势和电流，产生电磁反力矩对输送机形成制动力矩，此力矩可调。

综观以上各种制动方式，机械摩擦制动具有在断电时可以制动、结构简单等优点，在输送机系统的制动设计时应首选这种制动方式。可是，机械制动的最大困难是制动过程的散热性能差，不太适合于制动功过大和长时间连续工作。液力制动和电气制动可将输送机系统的机械能转化为其他形式的能，适用于制动功大和长时间连续工作的情形，特别是在下运输送机上。但是，这两类制动方式由于其本身的特点在低速工况下的制动力矩较小，有时无法使输送机停机，需配置机械制动器辅助停机，且结构复杂，费用高。