盤式制動(dòng)器礦用帶式輸送機(jī)中盤式制動(dòng)器的技術(shù)分析與應(yīng)用

1、 礦用帶式輸送機(jī)中盤式制動(dòng)裝置的技術(shù)分析與應(yīng)用摘要：為了有效控制煤礦長距離、大運(yùn)量、上運(yùn)或下運(yùn)大傾角帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少事故，需要選擇高效的制動(dòng)裝置。本文分析了盤式制動(dòng)器的制動(dòng)原理、制動(dòng)力矩的影響因素，提出提高盤式制動(dòng)器工作效果的技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī) 盤式制動(dòng)器 制動(dòng)力矩 技改措施近年來隨著現(xiàn)代化煤礦大運(yùn)量、長距離、高帶速帶式輸送機(jī)的推廣應(yīng)用，大傾角上運(yùn)或下運(yùn)輸送機(jī)的制動(dòng)問題越來越突出。大型帶式輸送機(jī)從正常運(yùn)行狀態(tài)到各種原因的停機(jī)，被運(yùn)行的物料在重力作用下的分力和慣性力產(chǎn)生的巨大機(jī)械能都將作用在制動(dòng)系統(tǒng)上，能量除被機(jī)器的運(yùn)行阻力消耗一部分，大部分能量需由制動(dòng)裝置吸收而停車。如

2、果制動(dòng)器選擇不合理，制動(dòng)效果不良，有可能造成飛車、打滑、滾料等事故，或?qū)е轮苿?dòng)裝置損壞，或造成輸送機(jī)系統(tǒng)受損，影響煤礦安全正常生產(chǎn)。1 帶式輸送機(jī)制動(dòng)裝置和制動(dòng)方式1.1制動(dòng)裝置的選擇應(yīng)符合的工作條件1）下行帶式輸送機(jī)，應(yīng)在低速軸上設(shè)置常閉式制動(dòng)裝置。對(duì)于上行的帶式輸送機(jī)，為了防止輸送機(jī)在發(fā)生機(jī)械故障時(shí)可能出現(xiàn)的逆轉(zhuǎn)，控制輸送機(jī)的制動(dòng)時(shí)間，根據(jù)煤礦安全規(guī)程第373條第六款的規(guī)定，傾斜井巷中使用的帶式輸送機(jī)，上運(yùn)時(shí)，必須同時(shí)裝設(shè)防逆轉(zhuǎn)裝置和制動(dòng)裝置；下運(yùn)時(shí)，也必須裝設(shè)制動(dòng)裝置。2) 以制動(dòng)裝置在實(shí)際使用環(huán)境中可能提供的最小制動(dòng)力矩為選型依據(jù)。3)制動(dòng)裝置許用溫度應(yīng)根據(jù)制動(dòng)設(shè)備的技術(shù)條件確定，并符

3、合工作環(huán)境的要求。一般閘瓦溫度不大于150、油溫不大于85。當(dāng)采用機(jī)械摩擦式制動(dòng)裝置不能滿足要求時(shí)，應(yīng)增設(shè)非機(jī)械式制動(dòng)裝置，如液力制動(dòng)、液壓制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)等。1.2帶式輸送機(jī)的制動(dòng)方式選擇制動(dòng)裝置作為輸送機(jī)的安全保護(hù)措施，根據(jù)輸送機(jī)的長短，運(yùn)量的大小，運(yùn)行速度、制動(dòng)力矩的大小等因素選型。機(jī)械摩擦式制動(dòng)裝置以往通常選用閘瓦式制動(dòng)器，閘瓦式制動(dòng)器簡單可靠，散熱好，瓦塊有充分的退距，調(diào)整瓦塊和制動(dòng)輪間隙方便，但制動(dòng)力矩小，制造較復(fù)雜，尺寸較大；盤式制動(dòng)器具有制動(dòng)力矩大，制動(dòng)力可調(diào)，動(dòng)作靈敏，散熱性能好，工作安全可靠，使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。帶式輸送機(jī)的安全制動(dòng)系統(tǒng)，要求制動(dòng)力矩很大，且制動(dòng)力矩可調(diào)。對(duì)

4、于煤礦大運(yùn)量、長距離、尤其是大傾角上運(yùn)或下運(yùn)帶式輸送機(jī)，要滿足有上述要求，應(yīng)優(yōu)先選擇盤式制動(dòng)器。近年來盤式制動(dòng)器已逐步在煤礦得到推廣應(yīng)用，并對(duì)原閘瓦式制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，提高制動(dòng)性能。2 盤式制動(dòng)器的組成及工作原理2.1盤式制動(dòng)器組成帶式輸送機(jī)的制動(dòng)器一般安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速滾筒端。盤式制動(dòng)器由制動(dòng)頭、制動(dòng)盤、液壓站、站用電控箱及相關(guān)連接液壓管路系統(tǒng)組成?；竟ぷ髟恚褐苿?dòng)器內(nèi)部的機(jī)械碟簧組提供制動(dòng)力，液壓站提供松閘力。作為制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件，制動(dòng)器為常閉型，即系統(tǒng)失電時(shí)，制動(dòng)器處于制動(dòng)上閘狀態(tài)；液壓站作為制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源為制動(dòng)器的松閘提供動(dòng)力。2.2盤式制動(dòng)器制動(dòng)頭的工作原理盤式制動(dòng)器制動(dòng)

5、頭原理見圖1。1)制動(dòng)器松閘。當(dāng)制動(dòng)器液壓站電源接通時(shí)，電磁閥得電，齒輪泵提供壓力油克服機(jī)械碟簧力使制動(dòng)器打開，完成制動(dòng)器的松閘過程。2)制動(dòng)器上閘。制動(dòng)器液壓站電源斷電時(shí)，電磁閥失電，機(jī)械碟簧力使液壓油回油箱，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器上閘。3 盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩影響因素假設(shè)盤式制動(dòng)器處于理想的工作狀態(tài)。當(dāng)油缸進(jìn)入最大的油壓力Pmax時(shí)，此時(shí)碟形彈簧的壓縮量較大，閘瓦與制動(dòng)輪之間的間隙最大，油壓力與彈簧壓縮量的關(guān)系為：PmaxA=KXmax (1)式中，Pmax為進(jìn)入油缸最大油壓力，單位：MPa；A為制動(dòng)油缸的有效面積，單位：mm2；K為碟形彈簧的剛度，單位：MPa；Xmax為碟形彈簧的最大壓縮量，單位：m

6、m。當(dāng)系統(tǒng)的油壓力達(dá)到完全制動(dòng)油壓，即系統(tǒng)殘壓，碟形彈簧的壓縮量最小，閘瓦與制動(dòng)輪緊密接觸，產(chǎn)生最大制動(dòng)力，即制動(dòng)狀態(tài)： Fmax= KXmin PeA (2)式中，F(xiàn)max為最大制動(dòng)力，單位：N；X為碟形彈簧的最小壓縮量，單位：mm；Pe為系統(tǒng)的殘壓，單位：MPa。當(dāng)系統(tǒng)油壓力P在PePPmax之間變化，碟形彈簧的壓縮量x在XminXXmax時(shí)，產(chǎn)生的制動(dòng)力為：Fb=KX PA (3)式中，F(xiàn)b為盤型閘產(chǎn)生的制動(dòng)力，單位：N；X為碟形彈簧的壓縮量，單位：mm；P為系統(tǒng)的油壓，單位：MPa。工作中為了不使制動(dòng)盤產(chǎn)生附加變形，不對(duì)主軸產(chǎn)生附加軸向力，盤型制動(dòng)器一般都是成對(duì)使用，每一對(duì)稱為一副，對(duì)

7、稱分布在同一圓周上。設(shè)有n副制動(dòng)器，則盤型制動(dòng)裝置產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為：Mmax=2n Fmax Ra (4)其中，Mmax為盤型制動(dòng)裝置產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩，單位：Nm；n為盤型制動(dòng)器的副數(shù)；為閘瓦的摩擦系數(shù)，一般取0.4；Ra為平均摩擦半徑，單位：mm。將(2)代人(4)可得制動(dòng)力矩：Mmax=2nRa (KXmin PeA) (5)由(5)可知，盤型制動(dòng)裝置產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)器的副數(shù)n，摩擦系數(shù)，平均摩擦半徑Ra成正比，與碟形彈簧的剛度K成正相關(guān)。4 提高帶式輸送機(jī)制動(dòng)力的技術(shù)由以上分析可知，適當(dāng)增加盤式制動(dòng)器的副數(shù)、閘瓦的摩擦系數(shù)和碟形彈簧的剛度或增加制動(dòng)盤的半徑，都可以增加整個(gè)裝置的制動(dòng)力矩，提高制動(dòng)效果。摩擦系數(shù)及制動(dòng)半徑是一定的，因而制動(dòng)力矩的實(shí)際值取決于實(shí)際的正壓力值。制動(dòng)器的正壓力源自一組機(jī)械碟簧力，而組成碟簧組的碟簧數(shù)量也會(huì)直接影響碟簧組的工作力矩。在相同力矩的條件下，建議應(yīng)盡可