大傾角皮帶制動可控裝置在云岡礦的應(yīng)用

何 飛

(同煤集團(tuán)云岡礦機電科，山西 大同 037017）

新版《煤礦安全規(guī)程》第三百七十四條要求，下運帶式輸送機，應(yīng)當(dāng)裝設(shè)軟制動裝置且必須裝設(shè)防超速保護(hù)裝置。

KPZ型盤式制動可控裝置即可實現(xiàn)下運帶式輸送機的可控制動，又可實現(xiàn)電動機超速控制及保護(hù)。此設(shè)備也可適用于其他機械設(shè)備的可控制動，風(fēng)機、水泵、電機類設(shè)備的性能測試加載控制。

1 KPZ-850盤式制動裝置的主要技術(shù)參數(shù)

1.1 KPZ-850盤式制動裝置結(jié)構(gòu)簡介

KPZ-850盤式制動可控裝置，制動盤Φ850mm，制動閘為2副，制動閘型號為YZ-63。

KPZ系列盤式制動可控裝置為機電液一體化設(shè)備，由制動裝置、液壓裝置及配套電控系統(tǒng)組成。

盤式制動可控裝置與帶式輸送機主滾筒伸出軸采用平鍵連接，由閘瓦與制動盤摩擦產(chǎn)生制動力矩，通過液壓系統(tǒng)對閘瓦增大或減小對制動盤的壓力就可控制閘盤轉(zhuǎn)速，同時降低主滾筒轉(zhuǎn)速制動效果。

制動閘在帶式輸送機正常工作狀態(tài)下，油壓達(dá)最大值，制動閘處于松閘狀態(tài)，此時閘瓦與制動盤間會有1～1.5mm的自然間隙，即此時制動閘處于松閘狀態(tài)。當(dāng)制動閘需制動時，電控系統(tǒng)將發(fā)出指令，控制液壓系統(tǒng)，使制動閘電控系統(tǒng)程序自動減小油壓以達(dá)到制動要求。

制動裝置的主要技術(shù)性能：

（1）制動閘與電控裝置配合，可以有效地控制帶式輸送機的減速度。（大約0.1～0.3m/s2）；

（2）系統(tǒng)突然斷電時，油壓緩慢降低，這樣仍能保證輸送機平穩(wěn)地減速停車；

（3）彈簧施閘-液壓釋放型常閉式結(jié)構(gòu)，具有液壓失效保護(hù)功能；

（4）當(dāng)工作環(huán)境溫度為40℃以下時，每小時制動10次，制動盤的最高溫度也不超過150℃。

1.2 KPZ-850盤式制動裝置液壓系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)采用YZBBJFJ-6/3D-X下運型保壓集成分級液壓站。

圖2 保壓下運液壓站外形圖

（1）松閘狀態(tài)。液壓系統(tǒng)收到松閘指令后，電磁閥7、8得電，電機帶動油泵工作，使得電液比例閥6的電流逐漸上升，蓄能器9充液，使得油壓逐漸增大，制動閘松開。

（2）正常工作。設(shè)備運轉(zhuǎn)后，比例溢流閥6中的電流及制動器中的油壓均達(dá)設(shè)計值，電磁閥7和油泵電機斷電，此時系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，制動器保持松閘。當(dāng)壓力降到某一設(shè)定值時（約為工作壓力的90%），油泵電機自動啟動補壓，達(dá)到工作壓力停泵保壓。

（3）正常制動。當(dāng)液壓系統(tǒng)接收到正常停車指令后，電磁閥7通電，比例溢流閥6中的電流按電控系統(tǒng)的要求逐漸減小，制動力矩增大，機電設(shè)備按0.1～0.3m/s2減速度停車。當(dāng)制動閘完全停止后，電磁閥7、8和比例溢流閥6斷電，系統(tǒng)工作壓力后停泵保壓。

（4）緊急制動或系統(tǒng)突然斷電。當(dāng)液壓系統(tǒng)接收到緊急制動指令或供電系統(tǒng)突然斷電時，系統(tǒng)則會通過溢流閥使油壓降至其調(diào)定值，制動閘快速抱住制動盤，油液通過節(jié)流閥14卸壓，制動力逐漸增大，實現(xiàn)緩慢制動。

液壓系統(tǒng)主要用來調(diào)節(jié)制動油缸的油壓以達(dá)到改變制動力的目的。電控系統(tǒng)發(fā)出信號，液壓系統(tǒng)按照信號要求調(diào)節(jié)油壓的上升和下降，完成制動閘的松閘、制動和調(diào)節(jié)的作用。液壓系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)制動裝置對帶式輸送機正常工況下的制動，而且能夠確保負(fù)載在系統(tǒng)突然斷電工況下的有效制動。

1.3 KPZ-850盤式制動裝置電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)采用KXJ型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型帶式輸送機盤式制動器控制箱，用于下運帶式輸送機盤式制動系統(tǒng)的控制。本電控箱是根據(jù)下運帶式輸送機的特點，專門針對KPZ系列自冷盤式制動裝置而設(shè)計的一套電控裝置。該制動裝置以德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200SMART系列PLC為核心，與帶速檢測單元、油壓檢測單元、繼電器輸出單元等共同完成帶式輸送機的可控減速停車任務(wù)。它可以與集控系統(tǒng)相配合完成輸送機系統(tǒng)的控制PLC將各種信號按照程序進(jìn)行執(zhí)行，驅(qū)動執(zhí)行元件完成各種控制和保護(hù)。

2 盤式可制動裝置的主要特點

（1）可實現(xiàn)下運帶式輸送機的可控制動，又可用于上運帶式輸送機的軟制動；

（2）普通的制動裝置難以達(dá)到大傾角皮帶軟制動的要求，且穩(wěn)定性較差，此套裝置具有較高的可靠性；

（3）電控系統(tǒng)將電動機也進(jìn)行了控制，對電動機超速保護(hù)及控制；

（4）可適用于其他機械設(shè)備的可控制動；

（5）采用了先進(jìn)的KPZ系列自冷盤式制動裝置；

（6）電控裝置采用德國西門子公司生產(chǎn)的S7-200SMART系列PLC為核心；

（7）電控裝置與機械系統(tǒng)、制動系統(tǒng)以及液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成機電液一體化帶式輸送機減速控制系統(tǒng)，帶式輸送機在任何工況下均能平穩(wěn)地制動停車；

（8）系統(tǒng)突然斷電時，油壓緩慢降低，這樣仍能保證輸送機平穩(wěn)地停車；

（9）顯示出主要運行參數(shù)，若發(fā)生故障也會顯示故障類別，減少了維修時間；

（10）液壓控制系統(tǒng)采用了保壓分級制動結(jié)構(gòu)形式，穩(wěn)定性也得到了較大的提升。

3 制動裝置產(chǎn)生的效益

（1）盤式可控制動裝置的推廣使用，主要是保證了人員安全生產(chǎn)，增強標(biāo)準(zhǔn)化管理水平；

（2）實現(xiàn)大傾角皮帶軟制動與防超速保護(hù)裝置一體化控制，節(jié)約了其他設(shè)備的投入；

（3）提高了設(shè)備的開機率，降低工人的勞動強度；

（4）降低皮帶事故率，避免輸送帶在停車過程中張立急劇變化而導(dǎo)致輸送帶“堆疊”。

該礦在使用了這套裝置后，工作效率得到了大幅度的提升。這套設(shè)備已經(jīng)在云岡礦多個巷道使用，至今未出現(xiàn)任何的安全事故，有效地保障了人身安全，受到該礦一致好評。

4 總結(jié)

此套設(shè)備的應(yīng)用范圍廣，安裝形式多樣，具有廣泛的推廣價值；設(shè)備屬于彈簧施閘—液壓釋放型常閉式結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步保證了人身安全；系統(tǒng)突然斷電時，油壓緩慢降低，這樣仍能保證輸送機平穩(wěn)地停車；布置形式多樣，靈活多變，適用范圍廣。