0、引言
近年来，随着我公司的快速发展，内、外部各子公司所需带式输送机的数量愈来愈多，类型也越来越多样化。2010年度，我厂新设计带式输送机共计70余条，其中下运带式输送机数量达到10多条。下运带式输送机是煤矿生产中一种重要的运输设备，其运行的可靠性、平稳性是矿井正常、安全、高效生产的重要保证，正常运行时，电动机处于发电制动工况，即电动机输出制动力矩来平衡皮带上物料下行力矩，失电后由于物料的机械能很大，皮带会加速下行，引起“飞车”现象。由此可见，制动装置对于下运带式输送机尤其重要。目前，国内应用到下运带式输送机中的制动装置主要有以下几种：
(1)液力制动器：液力制动器由离合装置和涡轮固定不动的耦合器组成。在使用时，一般安装在减速机的高速轴上，通过调整充液量来调节制动力矩的大小以实现下运带式输送机的可控制动功能。不过液力制动器采用油作为液体，油温上升非常急剧，并且体积比较大，更不可取的是其自身不能把带式输送机制动到零速，需要配合其他类型的制动器以满足停车要求。
(2)液雎制动器：液压制动器又分为液压调速制动器和液压调压制动器。
1)液压调速制动器：该制动器的液压油泵随着主机运转，通过调节油泵流量的大小来改变带式输送机的转速，进而实现制动装置的可控制动。但是液压泵长时间随着主机高速运转，磨损比较快，使用寿命比较短。而且当油温过高时，液压元件容易出现故障，同时液压油随着循环运动和温度变化也很容易变质，进一步影响了液压控制系统的可靠性。由于液压系统和液压泵的泄漏，当带式输送机停车时还须专门配备液压推杆制动器。
2)液压调压制动器：将容积式油泵与带式输送机连接、由主机拖动，油泵将机械能转变成液压能并且通过调节出口压力的大小来调整制动力矩的大小，从而实现带式输送机制动。其主要优点是制动力矩与调节压力成正比，且与转速没有关系，可将带式输送机制动到零速。但是液压调压制动器的压力一旦确定后，系统将输出一个不随主机转速变化的恒定制动力矩．这样就无法控制带式输送机的减速度值，即无法实现可控软制动。
(3)电力动力制动器：造价较高，且体积庞大，国内缺少相关防爆电器的配套件，尤为重要的是，它有一个致命弱点——无法解决停电应急保护制动的问题。
(4) KZP系列自冷盘式制动装置：主要应用于大型机电设备的可控制动停车，特别适用于下运带式输送机的制动和停车，其结构为常闭式，适合于各种机电设备的定车，保证断电平稳可靠停车，是下运带式输送机的理想配套设备，
我厂在为新桥矿、龙门煤业常村矿、新疆潘津煤业音西矿等设计下运带式输送机时采用了KZP系列自冷盘式制动装置。依据实际使用情况，本文将对KZP系列自冷盘式制动装置做一详细介绍。
1、KZP系列自冷盘式制动装置的组成
KZP系列自冷盘式制动装置主要由盘式制动器、制动盘、底座、电控箱和可控液压站组成。
2 、KZP系列自冷盘式制动装置的适用环境、主要技术性能和配套电控装置
2.1适用环境
(1)工作环境温度不大于40℃：(2)无显著摇摆和剧烈振动、冲击的场合；(3)无足以锈蚀金属的气体及尘埃的环境；“）无滴水、漏水的地方；(5)适合煤矿井下要求防爆的场合。
2.2主要技术性能
(1)与电控装置配合，使大型机电设备的停车减速度保持在0.05—0.3 m/sz: (2)系统突然断电时，仍能保证大型机电设备平稳减速停车：(3)与电控装置配合，在有载工况下具有可控起车性能；(4)液压控制系统采用闭式回路控制，工作可靠性高：(5)自冷盘式可控制动装置在环境温度为30℃时，每小时制动10次，盘的最高温度远小于150℃；(6)最大制动力矩不小于静制动力矩的1.5倍。
2.3配套电控装置
与KZP系列自冷盘式制动装置配套使用的电控装置的控制箱采用PLC作为控制中心，各种特殊保护和常规保护齐全。控制台供司机操作之用，并可配置设备工作、故障类型、速度和主电机电流显示等功能．
3、KZP系列自冷盘式制动装置的工作原理
3.1原理总述
图2是KZP自冷盘式制动装置在带式输送机运输系统中的布置示意图。通常制动盘与减速器的某一低速轴相连．也可以直接与驱动轮连接实现各种工作制动。盘式制动器由闸瓦10对制动盘7施加摩擦制动力产生制动力矩。闸瓦作用于制动盘的正压力的大小取决于油压P与弹簧8的作用结果，可以通过液压站调整盘式制动器中油压的大小来调整，从而达到调整制动力矩大小的效果。设备正常运转时，油压达到最大值，此时正压力为O，并且盘式制动器与制动盘问留有1—1.5 mm的间隙，即制动器处于松闸状态；当设备需制动时，根据设备运行工况和指令情况，电液挖制系统将按预定的程序自动减小油压以达到制动要求。其配套液压站采用了电液比例控制技术，所以制动系统的制动力矩可以根据工作需要自动进行调整，实现良好的可控制动．
3.2巨套液压站工作原理及调整方法
3.2.1液压站工作原理
液压站主要是根据系统工作的需求来调节进入制动闸油缸的油压P大小以达到改变制动力矩的目的。液压控制系统原理如图3所示，双路控制系统完全对称，通过手动换向阀12来选择工作系统．
3,2.1.1松闸过程
液控系统接到松闸指令后，电磁换向阀6得电，油泵3工作，电液比例阀9中的电流逐渐增大，油压逐渐上升，蓄能器7充液，与此同时，制动力矩减小，机电设备将在负载带动下缓慢起动．
3.2.1.2芷常工作
机电设备稳定工作时，电液比例阀9中的电流及制动器中的油压均达设计值，制动器保持松闸。
3.2.1.3正常制动
当机电设备接到正常停车指令后，电液比例阀9中的电流按电控系统的要求变化来调节油压和制动力矩以使机电设备停车减速度保持在0.05～0.3 m/s2。当机电设备停止运行时，电动机2、电液比例阀9和电磁换向阀6断电，系统停止工作。
3 2.1.4紧急制动与系统突然断电
当机电设备接到紧急停车指令或供电系统突然断电时，电动机2、电液比例阀9和电磁换向阀6断电，系统通过溢流阀IO使油压降至调定值，闸瓦立刻贴紧制动盘，此后蓄能器的油液通过调速阀8卸压，制动力矩逐渐增大，机电设备平稳减速停车。
3.2.2液压系统调整方法
3.2,2.1 系统压力调整
(1)将手动换向阀12换到要调定回路的工作状态，并将进入制动器的油路堵住，但不影响压力表指示：(2)将安全阀11粗调至较低的溢流压力，调节电液比例阀9的手轮使溢流压力较大(超过6MPa)；(3)电磁换向阀6通电：（4）油泵电动机2送电：(5)等到油泵工作正常后，用手将电液比例阀9的控制杆压下（即喷嘴被压住）；(6)调节安全阀使系统压力达到6MPa,到保待稳定为止；(7)调节电液比例阀9的手轮，使系统压力达到5.5 MPa，到保持稳定为止。
3.2.2.2电液比例阀9的调整
液压系统采用的电液比例阀如图4所示。
调整控制杆位置：线圈先不要通电，用手将控制杆上提，直到压力表指针停在某一值而不再下降，此压力称为残压(不大于0.5 MPa)：然后将控制杆慢慢下放，当压力表压力开始上升时，控制杆的位置就是所需要的位置，用螺母将控制杆固定在十字弹簧上。
3.2.2.3溢流阀10的调整
(1)将溢流阀10的溢流压力粗调至最低值，并将调速阀8关闭：(2)电磁换向阀6断电：(3)调整溢流阀的溢流压力至4.3 MPa左右。
3.2.2.4调速阀8的调整
(1)电磁换向阀6、电液比例阀9正常通电，此时系统压力至5.5 MPa: (2)适当调整调速阀8的开口度{(3)系统突然断电（泵、电磁换向阀6、电液比例阀9均断电），观察压力表油压变化情况，正确的情况是：系统压力突降至4 MPa，然后压力从4 MPa平稳降至0 MPa．时问大约为V/0.2 s左右(v是额定圆周速度，单位m/s)。如误差较大应重复上列步骤（即再调8）。
3.3闸瓦间隙调整方法
在液压控制系统调试正常后，把制动器连接到液压系统。液压系统正常工作后，调整制动盘与制动闸瓦间隙至1—1.5 mm。调整时，一副闸瓦的两个闸应同时调整。调整好后，应进行闸的试运转，并重新测量其间隙，如有变化应进一步调整。
闸瓦间隙调好后，系统突然断电，同时观察溢流阀IO的压力是否能使制动器立刻贴到制动面上，调速阀8是否能使油压平稳下降，如达不到要求应重新调整至正常为止．
4、 KZP系列自冷盘式制动装置的选择
4.1技术要求
根据煤矿机电设备的技术要求，该系列制动装置在安全方面要满足以下3个条件：(l)在制动过程中不许有火花产生；(2)制动部件的表面最高温度不超过150℃；(3)最大制动力矩不应小于静制动力矩的1.5倍。
4.2规格选择
在选择制动装置的具体规格前，须了解下列原始条件：安装制动器部位的旋转体半径R、所需静制动力，额定圆周速度，(m/s)、所选减速器各级传动比。
4.2.1参数计算
4.2,2减速器制动轴的选择
制动装置要与减速器某一低速伸出轴相连（为满足转速与制动力矩的要求）．一般为减速器输出轴的前一轴。制动装置与其连接必须满足4.1所提技术要求。设减速器末级传动比为‘，则该轴的转速和所需最大制动力矩M,。分别为：式中，为制动盘最高转速(r/min)；M,．为制动装置最大制动力矩(N．m)。
如果(6)式不成立，应重选减速器，并注意在同等条件下应尽量采用规格较小的制动装置。
5、KZP系列自冷盘式制动装置的优点
如果仅是对下运带式输送机实现软制动，一般依靠蓄能器工作的制动闸就可以实现。KZP系列自冷盘式制动装置的主要特点体现在“可控”两个字上。通过安装在主驱动电机输出轴上的速度传感器以及安装在皮带上的速度传感器来读取电机的转速及胶带速度。当重载时，下运带式输送机有时会出现“飞车”的情况，危害非常大，这时就要由PIE监测速度传感器的数据。当得到的速度大于正常运行的设定值时，表示带式输送机出现超速运转，由PIE减小制动闸电液比例阀的供电电流，从而减小制动系统的油压，制动系统使制动闸瓦贴近制动闸盘为皮带减速：当皮带速度降至正常值以下时，PLC再按照预先编制的程序增大制动闸电液比例阀的电流，使闸瓦打开。因此实现了制动闸的动态可控运行，保障了下运带式输送机的正常运转。另外，该制动装置可使下运带式输送机起制动加减速度控制在0.05—0.3 m/sz,具有断电平稳可靠停车、制动无火花产生等优点．
6、注意事项
(1)应保证液压油的清洁，必须从空气滤清器的滤网上加油；(2)油箱的油位应满足标注高度，油箱放置应水平；(3)针对不同季节，应调整油液的牌号数，在野外冬季应采用与气候相适的液压油：(4)检修工作应在各用电设备断电后进行：(5)应经常切换双回路进行交换工作；(6)闸瓦磨损量达5mm以上时，应及时更换闸瓦；(7)应当经常检查和清洗滤油器；(8)闸瓦间隙不得大于2咖，当间隙超过规定值时，需调整至1—1.5 mm; (9)制动闸漏油时，应及时清洗和更换密封件．
7、结语
通过多次以及长时间的试运转得到证明：KZP系列自冷盘式制动装置性能稳定，可靠性高，采用双回路液压泵站，减少了故障影响时间，保证了断电平稳可靠停车，是下运带式输送机的理想配套设备。同时，在设备运行初期，要注意保持液压系统的清洁，及时更换精滤芯，从而使设备发挥更大的效能。
KZP系列自冷盘式制动装置是当今机械制动的发展方向，随着现代化大型煤矿的建设，大功率、长距离、大运量、上运及下运大倾角带式输送机的研制应用，KZP系列自冷盘式制动装置在煤矿带式输送机中将会得到更广泛的使用。
相关输送机产品：
1、皮带输送机
2、刮板输送机
3、斗式提升机
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