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大傾角下運帶式輸送機制動技術的研究 木屑(xie)顆(ke)粒(li)機(ji)(ji)|秸(jie)稈顆(ke)粒(li)機(ji)(ji)|秸(jie)稈壓塊(kuai)機(ji)(ji)|木屑(xie)制粒(li)機(ji)(ji)|生物質(zhi)顆(ke)粒(li)機(ji)(ji)|富通新能源 / 13-12-23

    由于大傾角下運帶式輸送機正常運行時電機處于制動工況,物料在重力作用下產生的下滑分力由電機的制動力來平衡,整個系統處于穩定運行工況。當停機制動時或采區突然停電時,電機的制動力消失,物料在重力作用下產生的下滑分力和物料的慣性力都將作用在制動系統上,如果沒有可靠的制動系統,有可能造成飛車、打滑、滾料等事故的發生,后果非常嚴重。目前煤礦井下使用的制動系統主要有液力制動系統、液壓制動系統、自冷盤式制動系統。
1、液力制動系統
1.1制動原理
    液力制動系統的液力制動器實質上是一種渦輪(定子)固定不動的液力偶合器,其泵輪(轉子)與減速器高速軸相連,隨輸送機轉動,制動時油泵向液力制動器供油,工作油在轉子內被加速,在定子內被減速,給轉子以反力矩形成制動力矩。
1.2系統組成
    該系統由油泵站、熱交換裝置、液力制動器、空氣壓縮機、儲氣罐、氣動控制箱等組成。
1.3控制原理
    穩定正常運行時制動器中不充油,不產生制動力矩。正常制動時,油泵向制動器供油,制動力矩逐步增大,同時速度傳感器不斷把信號傳輸給速度、加速度檢測器,以保證液力制動器減速度在0.1 - 0.3m/s2范圍內,實行減速停車。
    采區停電時,靠儲氣罐中的壓縮空氣將熱交換器中的油壓入液力制動器進行制動,保證應急停車。
1.4主要技術性能
    (l)工作性能。本產品采用兩級制動,先由液力制動器將轉速從1500r/min降到500 r/min,再用機械閘剎停,從空載到額定負載均可將制動減速度控制在0.1~0.3m/S2范圍內,制動比較平穩。
    (2)防爆性能。由于液力制動器產生的大部分熱能被循環油帶走,整個制動系統溫升較低。實踐證明,在1 h內連續制動13次,油溫升高僅為21℃。
    (3)可靠性能。采區停電時,依靠儲氣罐中的壓縮空氣將熱交換器中的存油壓入液力制動器進行制動,具有應急制動功能,使用比較安全。
1.5應用工況
    穩定正常運行、正常制動、停電應急制動等。
1.6使用情況
    盤江局火鋪礦使用的DTLI00/70/2×200下運帶式輸送機采用此類制動系統,自運行以來,整機運行性能良好。
2、液壓制動系統
2.1制動原理
    液壓制動系統的制動器是通過柱塞泵將輸送機的機械能轉化為液壓能,然后通過有關控制閥節流所產生的高壓作用于柱塞泵,形成制動力矩。
2.2系統組成
    該系統由柱塞泵、壓力閥、電磁換向閥、電液比例調速閥等組成。
2.3控制原理
    輸送機穩定正常運行時,安全閥的先導控制口被接通油箱,失去壓力控制能力,閥口全開,柱塞泵的排油直接返回油箱,油路失壓。同時,柱塞泵的變量油塞大端被接通油箱,從而失去推力,柱塞泵排量被復位彈簧推至最小值,油路流量降至最小。這樣,整個油路進入無壓小流量運轉,整個油路處于卸荷狀態,即“松閘”狀態。
    正常制動時,安全閥的先導控制口被封閉,恢復壓力控制能力,閥口關閉,柱塞泵的排油經過基壓閥和電液比例調速閥而受到控制,泵口壓力升高。同時,柱塞泵的變量油塞大端被接通泵口高壓,恢復推力,柱塞泵排量被推至最大值,整個油路進入高壓大流量運轉,處于載荷狀態,即“抱閘”狀態。
2.4主要技術性能
    (l)工作性能。當電機軸上的負載力矩為最大制動力矩的15%~100%時,能保證啟動加速度和制動減速度基本不受下運載荷大小影響,在不外接下運工況檢測傳感器件的情況下,即可保證啟動加速度、超載保護限速度、制動減速度無級調整選定,制動比較平穩。
    (2)防爆性能。由于全裝置無干摩擦面,并且工作油液帶走了大部分熱能,不會產生高溫和火星,實踐證明,正常運行時油溫不超過80℃,任一機件表面溫度不超過100℃,防爆性較好。
    (3)可靠性能。突然停電時,制動系統能自動響應,實施失電保護制動,配以小型應急電源,即能保證與正常停車制動一樣的減速度控制性能。
2.5應用工況
    輔助啟動、正常運行、超載保護、正常制動、停電應急制動等。
2.6應用情況
    平煤八礦使用的DTL80/35/110下運帶式輸送機采用此制動系統,自運行以來,性能良好。
    輸送機主要技術參數為:運量O=350 t/h,運距L=382 m,帶速V=2 m/s,帶寬B:800 mm,功率Ⅳ:110 kW,傾角a=-13°。
    制動器主要技術參數為:額定制動力矩M=8 500 Nm,最大轉速n:1 750 r/min,制動減速度o=0.2~0.02 m/s2,啟動加速度a=0.02~0.3 m/s2,超載保護速度n:1 550 r/min,最高使用溫度t=80℃。
    系統評價:①系統結構復雜,各種閥組太多,維護難度大;②需要1套水冷卻系統,且不適合用井下硬質水;③無定車功能,仍需用機械閘;④整機造價較高。
3、自冷盤式制動系統
3.1制動原理
    盤式制動系統是通過閘瓦和制動盤之間的摩擦,將輸送機具有的機械能轉換為熱能,加以散耗。同時,作用于制動盤的摩擦力形成制動力矩。
3.2系統組成
    該系統由制動盤、制動器、液壓站等組成。
3.3控制原理
    輸送機穩定正常運行時,制動器的油壓達到最大值,此時,作用于制動盤的正壓力為0,并且閘瓦與制動盤留有一定間隙,即制動器處于松閘狀態。
    正常制動時,根據工況和指令情況,電液控制系統按預定的程序自動減小油壓以達到制動要求。即抱閘狀態。
3.4主要技術性能
    (l)工作性能。與電控裝置配合,可使下運帶式輸送機的停車減速度控制在0.1~0.25m/S2范圍內,并可實現可控啟動,工作性能較好。力矩的大小與作用于制動盤的正壓力成正比,調節比較方便。
    (2)防爆性能。由于制動盤結構采用的是將離心式通風機的葉輪變形設計而成,它不但具有中空盤散熱性能好的優點,而且旋轉時產生的風流也將帶走部分熱量,從而不但加強了制動盤的散熱能力,也相對減小了制動盤的體積。實踐證明,在環境溫度為300C時,每小時制動10次,最高溫度遠小于150℃,并且無火花產生,符合井下使用要求。
    (3)可靠性能。液壓控制系統采用雙回路結構,減少了故障發生率,突然停電時,依靠蓄能器仍能實現減速停車,可靠安全性增強。
3.5應用工況
    可控啟動、正常運行和制動、停電應急制動等。
3.6應用情況
    平煤十三礦使用的DTLI00/60/3×110下運帶式輸送機采用此制動系統,自運行系統評價:①系統結構比較簡單,維護量小;②操作方便;③可直接定車;④整機造價較低。
    綜上所述,大傾角下運帶式輸送機選用何種制動系統非常重要,需要根據多方面的因素決定。如果先進技術含量的設備不能被合理使用,就達不到預想的運行效果。因此在選用制動系統時,不僅要考慮技術性能,還要考慮用戶的使用習慣、職工素質及備品備件等,以確保整機得到正確安裝、良好維護,穩定運行。

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