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大倾角下运带式输送机制动技术的研究 木屑颗粒机|秸秆颗粒机|秸秆压块机|木屑制粒机|生物质颗粒机|30码期期必中 / 13-12-23

    由于大倾角下运带式输送机正常运行时电机处于制动工况,物料在重力作用下产生的下滑分力由电机的制动力来平衡,整个系统处于稳定运行工况。当停机制动时或采区突然停电时,电机的制动力消失,物料在重力作用下产生的下滑分力和物料的惯性力都将作用在制动系统上,如果没有可靠的制动系统,有可能造成飞车、打滑、滚料等事故的发生,后果非常严重。目前煤矿井下使用的制动系统主要有液力制动系统、液压制动系统、自冷盘式制动系统。
1、液力制动系统
1.1制动原理
    液力制动系统的液力制动器实质上是一种涡轮(定子)固定不动的液力偶合器,其泵轮(转子)与减速器高速轴相连,随输送机转动,制动时油泵向液力制动器供油,工作油在转子内被加速,在定子内被减速,给转子以反力矩形成制动力矩。
1.2系统组成
    该系统由油泵站、热交换装置、液力制动器、空气压缩机、储气罐、气动控制箱等组成。
1.3控制原理
    稳定正常运行时制动器中不充油,不产生制动力矩。正常制动时,油泵向制动器供油,制动力矩逐步增大,同时速度传感器不断把信号传输给速度、加速度检测器,以保证液力制动器减速度在0.1 - 0.3m/s2范围内,实行减速停车。
    采区停电时,靠储气罐中的压缩空气将热交换器中的油压入液力制动器进行制动,保证应急停车。
1.4主要技术性能
    (l)工作性能。本产品采用两级制动,先由液力制动器将转速从1500r/min降到500 r/min,再用机械闸刹停,从空载到额定负载均可将制动减速度控制在0.1~0.3m/S2范围内,制动比较平稳。
    (2)防爆性能。由于液力制动器产生的大部分热能被循环油带走,整个制动系统温升较低。实践证明,在1 h内连续制动13次,油温升高仅为21℃。
    (3)可靠性能。采区停电时,依靠储气罐中的压缩空气将热交换器中的存油压入液力制动器进行制动,具有应急制动功能,使用比较安全。
1.5应用工况
    稳定正常运行、正常制动、停电应急制动等。
1.6使用情况
    盘江局火铺矿使用的DTLI00/70/2×200下运带式输送机采用此类制动系统,自运行以来,整机运行性能良好。
2、液压制动系统
2.1制动原理
    液压制动系统的制动器是通过柱塞泵将输送机的机械能转化为液压能,然后通过有关控制阀节流所产生的高压作用于柱塞泵,形成制动力矩。
2.2系统组成
    该系统由柱塞泵、压力阀、电磁换向阀、电液比例调速阀等组成。
2.3控制原理
    输送机稳定正常运行时,安全阀的先导控制口被接通油箱,失去压力控制能力,阀口全开,柱塞泵的排油直接返回油箱,油路失压。同时,柱塞泵的变量油塞大端被接通油箱,从而失去推力,柱塞泵排量被复位弹簧推至最小值,油路流量降至最小。这样,整个油路进入无压小流量运转,整个油路处于卸荷状态,即“松闸”状态。
    正常制动时,安全阀的先导控制口被封闭,恢复压力控制能力,阀口关闭,柱塞泵的排油经过基压阀和电液比例调速阀而受到控制,泵口压力升高。同时,柱塞泵的变量油塞大端被接通泵口高压,恢复推力,柱塞泵排量被推至最大值,整个油路进入高压大流量运转,处于载荷状态,即“抱闸”状态。
2.4主要技术性能
    (l)工作性能。当电机轴上的负载力矩为最大制动力矩的15%~100%时,能保证启动加速度和制动减速度基本不受下运载荷大小影响,在不外接下运工况检测传感器件的情况下,即可保证启动加速度、超载保护限速度、制动减速度无级调整选定,制动比较平稳。
    (2)防爆性能。由于全装置无干摩擦面,并且工作油液带走了大部分热能,不会产生高温和火星,实践证明,正常运行时油温不超过80℃,任一机件表面温度不超过100℃,防爆性较好。
    (3)可靠性能。突然停电时,制动系统能自动响应,实施失电保护制动,配以小型应急电源,即能保证与正常停车制动一样的减速度控制性能。
2.5应用工况
    辅助启动、正常运行、超载保护、正常制动、停电应急制动等。
2.6应用情况
    平煤八矿使用的DTL80/35/110下运带式输送机采用此制动系统,自运行以来,性能良好。
    输送机主要技术参数为:运量O=350 t/h,运距L=382 m,带速V=2 m/s,带宽B:800 mm,功率Ⅳ:110 kW,倾角a=-13°。
    制动器主要技术参数为:额定制动力矩M=8 500 Nm,最大转速n:1 750 r/min,制动减速度o=0.2~0.02 m/s2,启动加速度a=0.02~0.3 m/s2,超载保护速度n:1 550 r/min,最高使用温度t=80℃。
    系统评价:①系统结构复杂,各种阀组太多,维护难度大;②需要1套水冷却系统,且不适合用井下硬质水;③无定车功能,仍需用机械闸;④整机造价较高。
3、自冷盘式制动系统
3.1制动原理
    盘式制动系统是通过闸瓦和制动盘之间的摩擦,将输送机具有的机械能转换为热能,加以散耗。同时,作用于制动盘的摩擦力形成制动力矩。
3.2系统组成
    该系统由制动盘、制动器、液压站等组成。
3.3控制原理
    输送机稳定正常运行时,制动器的油压达到最大值,此时,作用于制动盘的正压力为0,并且闸瓦与制动盘留有一定间隙,即制动器处于松闸状态。
    正常制动时,根据工况和指令情况,电液控制系统按预定的程序自动减小油压以达到制动要求。即抱闸状态。
3.4主要技术性能
    (l)工作性能。与电控装置配合,可使下运带式输送机的停车减速度控制在0.1~0.25m/S2范围内,并可实现可控启动,工作性能较好。力矩的大小与作用于制动盘的正压力成正比,调节比较方便。
    (2)防爆性能。由于制动盘结构采用的是将离心式通风机的叶轮变形设计而成,它不但具有中空盘散热性能好的优点,而且旋转时产生的风流也将带走部分热量,从而不但加强了制动盘的散热能力,也相对减小了制动盘的体积。实践证明,在环境温度为300C时,每小时制动10次,最高温度远小于150℃,并且无火花产生,符合井下使用要求。
    (3)可靠性能。液压控制系统采用双回路结构,减少了故障发生率,突然停电时,依靠蓄能器仍能实现减速停车,可靠安全性增强。
3.5应用工况
    可控启动、正常运行和制动、停电应急制动等。
3.6应用情况
    平煤十三矿使用的DTLI00/60/3×110下运带式输送机采用此制动系统,自运行系统评价:①系统结构比较简单,维护量小;②操作方便;③可直接定车;④整机造价较低。
    综上所述,大倾角下运带式输送机选用何种制动系统非常重要,需要根据多方面的因素决定。如果先进技术含量的设备不能被合理使用,就达不到预想的运行效果。因此在选用制动系统时,不仅要考虑技术性能,还要考虑用户的使用习惯、职工素质及备品备件等,以确保整机得到正确安装、良好维护,稳定运行。

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