CN104590823A - 一种下运带式输送机用盘式制动系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种下运带式输送机用盘式制动系统，包括盘式制动器和液压系统，所述的盘式制动器由制动盘（19）、常闭式制动头（20）、常开式制动头（16）组成，所述的液压系统包括电机直接驱动的泵-电机组（4）和与带式输送机减速机高速轴（5）相连的齿轮泵（8）；本发明的制动系统能在带式输送机超速或突然断电工况下利用带式输送机自身的动力实施平稳减速或制动，是一种能量回收与利用系统，同时结构紧凑、性能可靠、造价低，具有广泛的实用性。

Description

一种下运带式输送机用盘式制动系统
技术领域
本发明涉及一种下运带式输送机制动系统，具体是一种下运带式输送机用盘式制动系统。
背景技术
下运带式输送机把矿石、煤等物料从高处运至低处，广泛应用于水泥、金属矿山及煤矿等行业。下运带式输送机目前尚未较好解决的主要问题是制动问题，包括超速制动和突然断电制动。超速时要采用“点刹”功能，使速度减下来，而突然断电时不能瞬间制动，而必须缓慢制动，以避免因制动减速度过大造成的胶带断裂及其它事故。
目前下运带式输送机采用盘式制动器制动，该制动器为常闭式结构，即靠碟形弹簧力制动，靠液压力松开制动器。该种制动器制动力矩大，但在出现超速或突然断电工况时，不能较好制动，仍经常出现各种恶性事故。
目前，市场上主要有两种方式：1.一种盘式制动器和液粘制动器相结合的制动方式，该种制动方式效果较好，但装置体积过大，不适用于安装空间较小的场合，另外液粘制动器成本较高，造成整个设备投资较高。2.一种液压调速软制动器，该制动器通过比例节流阀实现制动，其原理是把带式输送机的动能转化为热能，会导致系统温度升高，此外，该系统还需要电气控制，在突然停电或断电时将无法正常工作，因此也无法满足下运带式输送机的制动要求。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种下运带式输送机用盘式制动系统，能满足下运带式输送机超速制动、突然断电制动以及正常制动。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种下运带式输送机用盘式制动系统，包括盘式制动器和液压系统；
所述的盘式制动器由制动盘、常闭式制动头、常开式制动头组成；制动盘与带式输送机驱动滚筒轴相连接、上端连接常闭制动头闸瓦、下端连接常开制动头闸瓦，常闭式制动头内设有常闭制动头弹簧，常开式制动头内设有常开制动头弹簧；
所述的液压系统包括电机直接驱动的泵-电机组和与带式输送机减速机高速轴相连的齿轮泵；泵-电机组泵的压力由溢流阀Ⅰ调节，与溢流阀Ⅰ并联有比例溢流阀，泵-电机组出油口接有单向阀、单向阀出口接常闭式制动头的进油口；其中，在单向阀出口和常闭式制动头的进油口之间接有蓄能器、压力比表以及压力变送器；
所述的齿轮泵的压力由溢流阀Ⅱ调节，与溢流阀Ⅱ并联有电磁换向阀Ⅰ；齿轮泵的出油口接液控换向阀P口、同时串接有电磁换向阀Ⅱ；齿轮泵的出油口还连接至单向阀的出口，在齿轮泵与单向阀连接管路中串有电磁换向阀Ⅲ；其中，液控换向阀的出口接常开式制动头和常闭式制动头的进油口，在进入常闭式制动头之前串接有电磁换向阀Ⅳ。
电磁换向阀Ⅱ与油箱之间还设有节流阀。
电磁换向阀Ⅰ和电磁换向阀Ⅱ均是两位两通电磁换向阀。
泵-电机组出油口和进油口分别接精过滤器Ⅰ、粗过滤器Ⅰ。
齿轮泵出油口和进油口分别接精过滤器Ⅱ、粗过滤器Ⅱ。
本系统工作原理如下：带式输送机起动前，由泵-电机组提供压力油打开常闭式制动头，然后带式输送机起动，带式输送机运行过程中，与减速箱高速轴相连接的齿轮泵通过电磁换向阀卸载，而泵-电机组则停止运行，常闭式制动头由蓄能器提供压力油保压，保持打开；当压力降低至某一数值时，由与减速箱高速轴相连接的齿轮泵补压。
在带式输送机超速时，与调节齿轮泵压力的溢流阀相并接的两位两通电磁换向阀断电，该齿轮泵出口压力剧增，液控换向阀换向，齿轮泵出口压力油经液控换向阀进入常开式制动头，该制动头制动减速。等速度回复至正常值时，与调节齿轮泵压力的溢流阀相并接的两位两通电磁换向阀通电，齿轮泵卸载，常开式制动头在弹簧力作用下打开。
在带式输送机突然停电时，系统中的电磁换向阀全部停电，泵-电机组停止运行，与减速机高速轴相连接的齿轮泵提供压力油，使液控换向阀换向，压力油进入常开式和常闭式制动头，由常开式制动头实施制动。随着带式输送机速度降低，该齿轮泵提供的压力油压力降低，常开式制动头松开，常闭式制动头开始制动，液控换向阀复位，制动头内的压力油通过液控换向阀T口流回油箱，这样就避免了单纯由常闭式制动头制动时制动速度过快、减速度过大而造成的断带等恶性事故。
正常带电情况下制动时，可通过比例溢流阀逐渐改变常闭式制动头内压力油的压力，实现缓慢制动，避免突然制动对系统造成的冲击及其他恶性事故。
与现有的两种方式相比：本发明中的系统的正常补油、超速以及突然断电时的制动齿轮泵的动力均由带式输送机提供，充分利用了物料重力下滑分力所产生的动能，为一种能量回收与利用系统，同时本发明结构紧凑、性能可靠、造价低，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明制动系统示意图。
图中：1、溢流阀Ⅰ，2、精过滤器Ⅰ，3、粗过滤器Ⅰ，4、泵-电机组，5、带式输送机减速机高速轴，6、精过滤器Ⅱ，7、粗过滤器Ⅱ，8、齿轮泵，9、溢流阀Ⅱ，10、电磁换向阀Ⅰ，11、节流阀，12、电磁换向阀Ⅱ，13、液控换向阀，14、电磁换向阀Ⅲ，15、电磁换向阀Ⅳ，16、常开制动头，17、常开制动头弹簧，18、常开制动头闸瓦，19、制动盘，20、常闭制动头，21、常闭制动头弹簧，22、常闭制动头闸瓦，23、带式输送机驱动滚筒轴，24、压力表，25、压力变送器，26、蓄能器，27、单向阀；28、比例溢流阀，29、油箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种下运带式输送机用盘式制动系统，包括盘式制动器和液压系统；
所述的盘式制动器由制动盘19、常闭式制动头20、常开式制动头16组成；制动盘19与带式输送机驱动滚筒轴23相连接、上端连接常闭制动头闸瓦22、下端连接常开制动头闸瓦18，常闭式制动头20内设有常闭制动头弹簧21，常开式制动头16内设有常开制动头弹簧17，其中常闭式制动头20、常开式制动头16的数量根据实际工况设置；
所述的液压系统包括电机直接驱动的泵-电机组4和与带式输送机减速机高速轴5相连的齿轮泵8；泵-电机组4泵的压力由溢流阀Ⅰ1调节，与溢流阀Ⅰ1并联有比例溢流阀28，泵-电机组4出油口接有单向阀27、单向阀27出口接常闭式制动头20的进油口；其中，在单向阀27出口和常闭式制动头20的进油口之间接有蓄能器26、压力比表24以及压力变送器25；
所述的齿轮泵8的压力由溢流阀Ⅱ9调节，与溢流阀Ⅱ9并联有电磁换向阀Ⅰ10；齿轮泵8的出油口接液控换向阀13的P口、同时串接有电磁换向阀Ⅱ12；齿轮泵8的出油口还连接至单向阀27的出口，在齿轮泵8与单向阀27连接管路中串有电磁换向阀Ⅲ14；其中，液控换向阀13的出口接常开式制动头16和常闭式制动头20的进油口，在进入常闭式制动头20之前串接有电磁换向阀Ⅳ15。
电磁换向阀Ⅱ12与油箱29之间还设有节流阀11。
电磁换向阀Ⅰ10和电磁换向阀Ⅱ12均是两位两通电磁换向阀，结构简单，便于操作。
泵-电机组4出油口和进油口分别接精过滤器Ⅰ2、粗过滤器Ⅰ3，齿轮泵8出油口和进油口分别接精过滤器Ⅱ6、粗过滤器Ⅱ7，对油液进行过滤。
带式输送机起动前，泵-电机组4启动，电磁换向Ⅰ10、电磁换向阀Ⅳ15得电，压力油进入常闭式制动头20的进油口，压缩常闭制动头弹簧21，使常闭制动头闸瓦22离开制动盘19，即松闸，然后带式输送机起动。带式输送机起动后，泵-电机组4停止运行，由蓄能器26保压，当压力低于某一值时，电磁换向Ⅰ10断电，电磁换向阀Ⅱ12、电磁换向阀Ⅲ14得电，由齿轮泵8为系统补油，补油完成后电磁换向Ⅰ10得电，电磁换向阀Ⅱ12、电磁换向阀Ⅲ14断电。
带式输送机超速时，电磁换向Ⅰ10断电，齿轮泵8出口压力剧增，使液控换向阀13换向，压力油进入常开式制动头16的进油口，压缩常开制动头弹簧17，使常开制动头闸瓦18压紧制动盘19，实施制动减速；等速度回复至正常值后，电磁换向Ⅰ10得电，齿轮泵8卸荷，液控换向阀13复位，常开制动头16松闸，压力油经液控换向阀13的T口回油箱。
突然断电时，所有电磁换向阀断电，齿轮泵8出口压力剧增，使液控换向阀13换向，压力油进入常开式制动头16的进油口，压缩常开制动头弹簧17，使常开制动头闸瓦18压紧制动盘19，实施制动减速；随着带式输送机速度降低，齿轮泵8的转速也降低，不能提供足够的压力油，系统压力开始下降，液控换向阀13复位，常开制动头16的压力油经液控换向阀13的T口回油箱，同时常闭制动头20内的压力油也通过液控换向阀13的T口回油箱，常闭制动头弹簧21开始压推动常闭制动头闸瓦22，压向制动盘19，实施制动，并最终使带式输送机停止。
除下运带式输送机外，本发明还可应用于矿井提升机、倾斜巷道运输等使用盘式制动器的场合。

Claims (5)

1.一种下运带式输送机用盘式制动系统，其特征在于，包括盘式制动器和液压系统；
所述的盘式制动器由制动盘（19）、常闭式制动头（20）、常开式制动头（16）组成；制动盘（19）与带式输送机驱动滚筒轴（23）相连接、上端连接常闭制动头闸瓦（22）、下端连接常开制动头闸瓦（18），常闭式制动头（20）内设有常闭制动头弹簧（21），常开式制动头（16）内设有常开制动头弹簧（17）；
所述的液压系统包括电机直接驱动的泵-电机组（4）和与带式输送机减速机高速轴（5）相连的齿轮泵（8）；泵-电机组（4）泵的压力由溢流阀Ⅰ（1）调节，与溢流阀Ⅰ（1）并联有比例溢流阀（28），泵-电机组（4）出油口接有单向阀（27）、单向阀（27）出口接常闭式制动头（20）的进油口；其中，在单向阀（27）出口和常闭式制动头（20）的进油口之间接有蓄能器（26）、压力比表（24）以及压力变送器（25）；
所述的齿轮泵（8）的压力由溢流阀Ⅱ（9）调节，与溢流阀Ⅱ（9）并联有电磁换向阀Ⅰ（10）；齿轮泵（8）的出油口接液控换向阀（13）P口、同时串接有电磁换向阀Ⅱ(12)；齿轮泵（8）的出油口还连接至单向阀（27）的出口，在齿轮泵（8）与单向阀（27）连接管路中串有电磁换向阀Ⅲ(14)；其中，液控换向阀（13）的出口接常开式制动头（16）和常闭式制动头（20）的进油口，在进入常闭式制动头（20）之前串接有电磁换向阀Ⅳ（15）。
2.根据权利要求1所述的一种下运带式输送机用盘式制动系统，其特征在于，所述的电磁换向阀Ⅱ(12)与油箱（29）之间还设有节流阀（11）。
3.根据权利要求1或2所述的一种下运带式输送机用盘式制动系统，其特征在于，所述的电磁换向阀Ⅰ（10）和电磁换向阀Ⅱ(12)均是两位两通电磁换向阀。
4.根据权利要求1所述的一种下运带式输送机用盘式制动系统，其特征在于，所述的泵-电机组（4）出油口和进油口分别接精过滤器Ⅰ（2）、粗过滤器Ⅰ（3）。
5.根据权利要求1所述的一种下运带式输送机用盘式制动系统，其特征在于，所述的齿轮泵（8）出油口和进油口分别接精过滤器Ⅱ（6）、粗过滤器Ⅱ（7）。
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