下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置的選用分析

1、煤礦現(xiàn)代化+,"年第*期總第#6期下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置的選用分析兗礦集團(tuán)機(jī)電設(shè)備制造廠王軍摘要本文就國內(nèi)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的多種制動(dòng)裝置性能進(jìn)行了分析比較#以便工程技術(shù)人員在皮帶機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)給予重視#以滿足不同的工況要求#達(dá)到整機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)%安全可靠%科學(xué)合理的目的"關(guān)鍵詞下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置分析制動(dòng)裝置是下運(yùn)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一#近年來#隨著我國下運(yùn)帶式輸送機(jī)的不斷發(fā)展#制動(dòng)技術(shù)也在不斷提高#只有對(duì)制動(dòng)裝置的性能有了清楚的了解%認(rèn)識(shí)#才能使皮帶機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)性和高可靠性"制動(dòng)用直流電源及其控制裝置#同時(shí)為滿足隔爆要求#給電器設(shè)備帶來很多麻煩"

2、+.+渦流制動(dòng)渦流制動(dòng)是利用渦流效應(yīng)產(chǎn)生制動(dòng)力矩#結(jié)構(gòu)與電機(jī)類下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)裝置的分類對(duì)于下運(yùn)帶式輸送機(jī)目前的制動(dòng)方式可分為三類&電氣似#轉(zhuǎn)子由整體的鐵磁材料制作#定子繞組中接通直流電時(shí)#產(chǎn)生直流磁場#被下運(yùn)機(jī)帶動(dòng)的轉(zhuǎn)子在磁場中旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生渦流形成制動(dòng)力矩#將下運(yùn)機(jī)的運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)變成熱能#制動(dòng)力矩由電樞繞組中的電流及電樞的轉(zhuǎn)速所決定#所以制動(dòng)力矩可調(diào)" 調(diào)節(jié)原理是利用可控硅斬波器獲得的#同動(dòng)力制動(dòng)一樣#只能減速不能停車#必須與機(jī)械閘配合使用"這種制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是除電源外不需啟動(dòng)能源$制動(dòng)力矩可以調(diào)節(jié)$突然停電時(shí)#由備用的小型浮沖電源供電"缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低低到

3、額定轉(zhuǎn)速的-23*2以下時(shí)制動(dòng)力矩急劇下降#必須另設(shè)啟動(dòng)%制動(dòng)裝置$制動(dòng)力矩較小#不能頻繁啟動(dòng)#因而適用于運(yùn)量不大%傾角較小的小型下運(yùn)機(jī)#國內(nèi)煤礦很少使用"制動(dòng)%液力! 壓! 制動(dòng)%機(jī)械制動(dòng)裝置"+.制動(dòng)原理及特點(diǎn)電氣制動(dòng)按照工作原理#電氣制動(dòng)分為動(dòng)力制動(dòng)%渦流制動(dòng)%可控硅變?yōu)l制動(dòng)等"+.動(dòng)力制動(dòng)! 能耗制動(dòng)!動(dòng)力制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源斷開之后#立即在其兩項(xiàng)定子繞組中接直流電#此時(shí)流過定子繞組的直流電流產(chǎn)生一靜止磁場#正在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子切割該磁場的磁力線而產(chǎn)生電磁感應(yīng)#從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩" 但它隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的降低而減小#所以應(yīng)另配機(jī)械閘#當(dāng)帶速降至正常值

4、的/-23-2時(shí)再使用機(jī)械閘"動(dòng)力制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力矩大小可調(diào)#缺點(diǎn)是需要專設(shè)+./可控硅變頻制動(dòng)可控硅變頻制動(dòng)是用可控硅變頻裝置改變電機(jī)定子的電源頻率4用以改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速#用交1交變頻來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)目的" 這種變頻裝置的可控硅由/組三項(xiàng)半波5循環(huán)變流器5組成#其中每一項(xiàng)有/個(gè)接成共陰極的可控硅和/個(gè)接成共陽極的軟管和分泵皮碗的良好程度#發(fā)現(xiàn)問題#及時(shí)更換" 在行車中如感到制動(dòng)效能有所下降#應(yīng)停車檢查%降溫" 另外#也可安裝制動(dòng)轂滴水冷卻裝置#改善制動(dòng)轂的散熱條件$確保制動(dòng)良好"!" ! 防止發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃" 應(yīng)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比選

5、用辛烷值合適的汽油#當(dāng)使用的汽油牌號(hào)低于要求時(shí)#應(yīng)適當(dāng)推遲點(diǎn)火提前角#降低燃燒室末端混合氣溫度$對(duì)燃燒室%活塞頂部%氣門頭等部位的積炭要進(jìn)行徹底清除" 清除熾熱點(diǎn)#保持良好的散熱性和正常的壓縮點(diǎn)"!-! 改進(jìn)散熱裝置#提高冷卻強(qiáng)度" 冷卻系散熱好壞#取決于冷卻系統(tǒng)機(jī)件是否匹配及設(shè)計(jì)是否合理" 我國幅員遼闊#從寒冷北方到炎熱的南方都使用一種冷卻系統(tǒng)就很難適應(yīng)#因此#在南方炎熱的夏季對(duì)冷卻系某些機(jī)件進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)#以提高冷卻強(qiáng)度" 如&增加風(fēng)扇葉片數(shù)%葉片直徑或葉片角度#. 提高風(fēng)扇轉(zhuǎn)速#以增加風(fēng)扇對(duì)散熱器的覆蓋面積和通風(fēng)流量$增加水泵葉輪上

6、的葉片和葉片直徑$以提高泵水壓力$增大節(jié)溫器主閥門通道#以加快水的大循環(huán)$適當(dāng)提高散熱器蓋上壓力閥的壓力#從而提高冷卻水的沸點(diǎn)#達(dá)到增加散熱器散熱量的目的$在散熱器旁安裝補(bǔ)償水桶#當(dāng)冷卻水受膨脹時(shí)流人補(bǔ)償水桶#當(dāng)溫度降低后自動(dòng)流回散熱器#達(dá)到減少冷卻水損失的目的"作者簡介夏丹#男#/年" 月生#"年畢業(yè)于安徽工學(xué)院汽車系#現(xiàn)工作單位&淮北礦業(yè)集團(tuán)袁店煤礦籌備處#職稱&助理工程師!#! 防止供油系氣阻" 對(duì)于使用中的汽車#防止氣阻的措施是在原車的基礎(chǔ)上如何改善發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱和通風(fēng)#以及隔開供油系的受熱部位" 具體措施如下&$

7、行車中發(fā)生了氣阻#可用濕布使汽油泵冷卻或?qū)⑵囬_到陰涼處#降溫排除氣阻"%使用晶體管電動(dòng)汽油泵" 晶體管電動(dòng)汽油泵具有結(jié)構(gòu)簡單#工作可靠不受安裝位置的限制即可以遠(yuǎn)離熱源安裝在汽車大梁外側(cè)%防止氣阻產(chǎn)生等特點(diǎn)!&! 加強(qiáng)輪胎的使用與檢查" 高溫環(huán)境下長時(shí)間行車必須經(jīng)常常檢查輪胎溫度&防止胎溫過高#必要時(shí)#應(yīng)將車輛停在陰涼的地方降溫#待胎溫降低后再繼續(xù)行駛" 決不能采用潑泠水或放氣降壓的方法" 行駛中應(yīng)嚴(yán)格控制車速#并注意加強(qiáng)輪胎的定期換位保養(yǎng)工作" 按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)輪胎進(jìn)行充氣#保持氣壓正常"! 防止制動(dòng)效能下降&

8、quot; 液壓制動(dòng)的車輛應(yīng)選用沸點(diǎn)高的#! 不低于(*! +," ! 制動(dòng)液#注意檢修制動(dòng)總泵和分泵#特別是密封皮圈" 排除管路中的空氣$氣壓制動(dòng)車輛#要檢查制動(dòng)0收稿日期&+-*1+1!" 煤礦現(xiàn)代化!+-年第/期總第0, 期可控硅! 當(dāng)共陰極的可控硅處于整流狀態(tài)時(shí)" 共陽極的可控硅處于待逆變狀態(tài)! 當(dāng)共陽極的可控硅處于整流狀態(tài)時(shí)" 共陰極的可控硅處于待逆變狀態(tài)" 因而在電機(jī)的繞組上得到一個(gè)交變電流" 如果輸送機(jī)上物料運(yùn)量較大" 致使電機(jī)的反電勢大于整流電壓" 則電機(jī)的電流方向改變"

9、 該反方向的電流只能從逆變的那組可控硅中流向電源" 這時(shí)的工作狀態(tài)是逆變工作狀態(tài)" 電機(jī)處于發(fā)電工況運(yùn)行" 將能量向電網(wǎng)反饋" 達(dá)到制動(dòng)目的! 這種裝置在英國已將其應(yīng)用于煤礦下運(yùn)機(jī)上" 并做成隔爆型!它的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)時(shí)可將電能反饋電網(wǎng)" 從而節(jié)省能源" 使驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)熱情況有所改善!缺點(diǎn)是所用的可控硅電壓較高" 容量大" 所需數(shù)量較多" 控制復(fù)雜" 費(fèi)用昂貴" 所以國內(nèi)在下運(yùn)機(jī)上沒有應(yīng)用!為空載運(yùn)行! 制動(dòng)時(shí)按減速度的要求" 逐步調(diào)小調(diào)速閥開度" 使液壓系統(tǒng)

10、建立起壓力" 油泵輸出制動(dòng)力矩" 使下運(yùn)機(jī)減速!"&機(jī)械制動(dòng)裝置按制動(dòng)條件的結(jié)構(gòu)可分為阻尼板式&阻尼托輥式及盤形閘制動(dòng)!"&"$阻尼板式制動(dòng)阻尼板式制動(dòng)的工作原理是在下運(yùn)機(jī)承載段下端增設(shè)靜止不動(dòng)的阻尼板" 它對(duì)輸送帶產(chǎn)生摩擦力" 克服物料產(chǎn)生的下滑力" 增大運(yùn)行阻尼力" 達(dá)到減速的目的! 摩擦阻力是由阻尼板的數(shù)量與輸送帶的長度決定的! 阻尼板降低了輸送帶的張力" 使長距離&大運(yùn)量下運(yùn)機(jī)可用低強(qiáng)度普通輸送帶代替價(jià)格昂貴的鋼絲繩芯輸送帶! 適用于傾角$! 的下運(yùn)機(jī)&q

11、uot; 傾角大時(shí)效果不明顯!優(yōu)點(diǎn)是由于改向滾筒相遇點(diǎn)張力較小" 阻尼式下運(yùn)機(jī)可選用較小功率的電機(jī)" 使驅(qū)動(dòng)裝置小型化" 減少設(shè)備費(fèi)用" 經(jīng)驗(yàn)表明" 阻尼板與輸送帶發(fā)熱并不嚴(yán)重" 在煤礦井下使用是安全的!缺點(diǎn)是利用阻尼板作為制動(dòng)器件雖然能有效地克服物料下滑力" 但對(duì)輸送帶磨損較嚴(yán)重!解決這一問題的措施是采用彈性槽形托輥裝置! 在空載或輕載時(shí)" 槽形托輥由于彈簧力作用把輸送帶托起" 減少輸送帶磨損載荷大到一定值時(shí)" 承載物料把彈性槽形托輥壓下" 輸送帶與阻尼板接觸" 隨著負(fù)荷進(jìn)

12、一步加大" 接觸更緊" 接觸面積增大" 阻尼效果更顯著!"! 液力#壓#制動(dòng)其原理是將系統(tǒng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能" 通過冷卻裝置把熱能耗散掉! 分為液力制動(dòng)和液壓制動(dòng)!"!"$液力制動(dòng)液力制動(dòng)的主體是液力制動(dòng)器" 結(jié)構(gòu)與液力偶合器相似!透平輪為固定不動(dòng)的定子" 與機(jī)殼做成一體并固定在基礎(chǔ)上" 泵輪為轉(zhuǎn)子" 由下運(yùn)機(jī)帶動(dòng)" 在下運(yùn)機(jī)上" 液力制動(dòng)器的轉(zhuǎn)子軸與減速器的高速軸聯(lián)結(jié)! 輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)" 制動(dòng)器循環(huán)園內(nèi)不從液! 制動(dòng)時(shí)向循環(huán)園內(nèi)連續(xù)充液" 轉(zhuǎn)子

13、與定子通過工作液的相互作用" 使轉(zhuǎn)子的反力矩形成對(duì)下運(yùn)機(jī)的制動(dòng)力矩" 同時(shí)使工作液的溫度升高" 將其引出冷卻! 下運(yùn)機(jī)逐漸減速" 帶速降至$%&時(shí)" 用機(jī)械閘制動(dòng)停車! 制動(dòng)器向系統(tǒng)注入工作液的流量" 應(yīng)隨負(fù)荷大小而變" 這要靠一套完備的電控裝置控制向系統(tǒng)充放工作液! 即使系統(tǒng)供電中斷" 也能向系統(tǒng)共給工作液" 使下運(yùn)機(jī)正常制動(dòng)! 采用安全型液力偶和器及三級(jí)減速器!"&"!阻尼托輥?zhàn)枘嵬休佒械妮S承為含油軸承" 其運(yùn)行阻力系數(shù)大" 從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩!

14、但長運(yùn)距的下運(yùn)機(jī)選用時(shí)相對(duì)附加費(fèi)用較高!"&"&盤形閘制動(dòng)裝置盤形閘制動(dòng)裝置是靠機(jī)械摩擦產(chǎn)生制動(dòng)力" 由于盤形閘#此處用作增速$作主要元件" 再配一些附屬元件組裝成液力制動(dòng)裝置%這種裝置的最大特點(diǎn)是" 液力制動(dòng)器使用的液力偶合器和作為增速元件的三級(jí)減速器均為煤礦常用元件" 使用單位可據(jù)此自行設(shè)計(jì)制作!技術(shù)成熟" 動(dòng)作快" 便于控制" 所以在下運(yùn)機(jī)制動(dòng)中經(jīng)常采用! 但必須加強(qiáng)制動(dòng)盤及閘瓦的散熱能力" 使其溫度不超過規(guī)定值!山東科技大學(xué)研制的(*型自冷盤式制動(dòng)器是目前技術(shù)成熟&

15、;典型的軟制動(dòng)裝置" 在兗礦集團(tuán)&永煤集團(tuán)&神華集團(tuán)&沈陽礦機(jī)等應(yīng)用廣泛" 效果良好!"!"! 液壓制動(dòng)液壓制動(dòng)是對(duì)液壓泵采取節(jié)流或溢流措施使之在一定壓力排油" 對(duì)與它聯(lián)結(jié)的下運(yùn)機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力矩" 改變排油的流量及壓力" 可調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩! 液壓制動(dòng)可分為調(diào)壓制動(dòng)及調(diào)速制動(dòng)! 液壓制動(dòng)的工作原理是將油泵聯(lián)結(jié)在下運(yùn)機(jī)上" 制動(dòng)時(shí)油泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤耗?quot; 然后在控制閥的節(jié)流口處將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?quot; 從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)!其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力矩正比于調(diào)定壓力" 與轉(zhuǎn)速無關(guān)"

16、 顧可將轉(zhuǎn)速制動(dòng)到零" 無需設(shè)機(jī)械閘" 控制容易" 系統(tǒng)簡單" 雖油泵工作壽命不如液力制動(dòng)器" 但由于油泵經(jīng)?？蛰d運(yùn)行" 因而其使用壽命也較長" 油液在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng)" 系統(tǒng)散熱良好" 溫升易符合防爆性能要求!缺點(diǎn)是由于制動(dòng)力矩為恒定值" 下運(yùn)機(jī)負(fù)荷是隨機(jī)變量" 致使減速度為變量" 為了滿足下運(yùn)機(jī)制動(dòng)工況對(duì)減速度的要求" 應(yīng)增加檢測控制裝置" 構(gòu)成減速度閉環(huán)反饋" 但這樣導(dǎo)致整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜" 成本增加" 工作可靠性下降! 液壓調(diào)速制動(dòng)的油泵隨下運(yùn)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)" 輸出的油液全部通過調(diào)速閥" 泵與閥串聯(lián)" 調(diào)速閥限制泵的轉(zhuǎn)速" 當(dāng)下運(yùn)機(jī)工作時(shí)" 將調(diào)速閥開度調(diào)大" 使油泵的允許轉(zhuǎn)速略大于下運(yùn)機(jī)的工作轉(zhuǎn)速" 油泵結(jié)論對(duì)于小傾角的下運(yùn)機(jī)" 采用安全可靠的阻尼托輥或阻尼板式是理想方式! 而長運(yùn)距&大運(yùn)量&大傾角的下運(yùn)機(jī)