CN109368145A - 一种煤矿用带式输送机制动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿用带式输送机制动装置，包括集控分站系统、制动装置、液压站系统，制动装置安装于带式输送机的底部，制动装置通过液压站系统接入输送机的集控分站系统，通过集控分站系统控制输送机的制动装置运行。本发明实现了煤矿井下不同型号带式输送机倾斜向上或向下运输的制动要求，具备设计成本低、加工简单、使用维护方便、工作安全可靠、制动力矩可调、尤其适用输送机后期改造等优点，较好的促进了矿井的安全生产。

Description

一种煤矿用带式输送机制动装置

技术领域

本发明涉及带式输送机领域，尤其涉及一种煤矿用带式输送机制动装置。

背景技术

2016版《煤矿安全规程》第九章第三百七十四条采用滚筒驱动带式输送机运输时，应当遵守下列规定： 倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须装设防逆转装置和制动装置；下运时，应当装设软制动装置且必须装设防超速保护装置。

近年来随着煤矿带式输送机的推广应用，倾斜上运或下运输送机的制动问题越来越突出。带式输送机从正常运行状态到各种原因的停机，被运行的物料在重力作用下的分力和惯性力产生的巨大机械能都将作用在制动系统上，能量除被机器的运行阻力消耗一部分，大部分能量需由制动装置吸收而停车。如果制动器选择不合理，制动效果不良，有可能造成飞车、打滑、滚料等事故，或导致制动装置损坏，或造成输送机系统受损，影响煤矿安全正常生产。

目前，针对倾斜运输带式输送机的制动技术要求，目前常用的制动系统从工作原理上分电气动力制动，机械制动，液力制动和液压制动等。国内已应用和开发研究成功的可控制动装置主要有以下几种：闸瓦式制动器、盘式制动器、液力制动器、液压制动器和液粘可控制动器。根据制动原理分析，以上制动方式均存在一定的缺点或使用条件限制：

电气动力制动是在电动机定子绕组与电源断开之后，立即在其两相项定子绕组中接直流电。此时流过定子绕组的直流电流产生一个静止的磁场，正在旋转的转子切割该磁场的磁力线而产生电磁概要，从而产生制动力矩。但制动力矩随着转子转速的降低而减小，所以应另配机械闸。当带速降至正常值的10%～30%时再使用机械闸。最大缺点需要专设制动用直流电源及其控制装置，同时还需要满足防爆要求。由于使用环境限制，现国内煤矿已很少使用。

闸瓦式制动器主要由制动臂（闸块）、调整杆、主弹簧和电动推杆等组件组成，靠机械制动，制造较复杂，尺寸较大，需现场具有良好的散热条件，不适用后期改造。且由于制动力矩不可控，不适用大功率、大倾角带式输送机使用。

3、盘式制动器主要由机械盘闸和可控液压站组成，其工作原理是通过制动器对工作盘施加摩擦制动力而产生制动力矩，它具有制动力矩大、动作灵敏等优点。但由于需要设置油泵站而导致体积较大，工程造价高，需安装初期整体设计，不适用后期改造；同时因井下有防爆要求，盘式制动器不能安装在高速轴上，只能安装在不足以产生火花的中低速轴上。当大功率或多机驱动时，要在减速器与电动机之间安装软起动装置，以保持功率平衡。其结构复杂，工程造价高，不适用后期改造。

4、液力制动器实质上是一个涡轮固定，并对泵轮带动的高速液流产生巨大的阻力矩，使带式输送机减速运行的液力偶合器。主要由带泵累、涡轮的液力制动偶合器和液压冷却控制系统组成。它可以通过调整充液量来改变制动力矩的大小，实现下运带式输送机的可控制动功能。通常采用的液体为油，但是由于在很短的制动时间内需要把带式输送机的全部动能消耗掉，因此油温势必急剧上升，所以油路必须采用循环系统以利散热。需配有泵站等设备，因此设备体积大，其结构复杂，工程造价高，不适用后期改造。

5、液压制动器的工作原理是将容积式油泵连接在带式输送机上，由主机拖动。当制动时，油泵将机械能转变为液压能，通过调节泵出口压力的大小就可以调整制动力矩的大小，从而实现带式输送机制动目的。实际应用过程中，由于液压泵长时间处于高速运转状态，磨损快，寿命短，在制动过程中，大量的制动热由液压油带走，并经水冷散热器散热，增加了附设系统。当油温过高时，液压元件易出现故障，同时油液由于大流量的循环运动和温度变化，很容易变质，进一步影响液压控制系统的可靠性，同时当带式输送机定车时，由于液压泵和液压系统的泄漏，必须专门加液压推杆制动器以定车。其结构复杂，工程造价高，不适用后期改造。

6、液粘可控制动装置工作原理与液体粘性可控软起动装置相同。它是利用摩擦片在粘性液体中的摩擦力来传递力矩的。为实现带式输送机各项制动性能要求，液粘可控制动装置采用常闭式结构。当主动轴带动主动摩擦片旋转时，由于从动摩擦片不动，使得主、从动摩擦片之间产生摩擦力。改变控制油缸中的油压大小，就可以调节主、从动摩擦片之间的压紧力，进一步改变主动摩擦片与从动摩擦片间的摩擦力矩，从而实现带式输送机各项制动技术要求。在制动过程中，制动力矩随油膜间隙的减小而增大，随制动速度的降低而减小。所以在制动过程中，应不断地减小油膜间隙，才能保证一定的制动力矩。该设备对安装维护人员技能要求高，工程造价高，同样不适用后期改造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿用带式输送机制动装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种煤矿用带式输送机制动装置，包括集控分站系统、制动装置、液压站系统，制动装置安装于带式输送机的底部，制动装置通过液压站系统接入输送机的集控分站系统，通过集控分站系统控制输送机的制动装置运行。

所述制动装置包括：制动装置上架、上制动闸块、制动装置下伸缩架、下制动闸块、液压油缸、基础支架，所述基础支架及液压油缸固定于输送机H架的底部的基础平面上，液压油缸与液压站系统连接，基础支架顶部连接有制动装置上架，制动装置上架底部通过沉陷螺栓固定有上制动闸块，液压油缸的液压杆顶端连接有制动装置下伸缩架，制动装置下伸缩架的顶部通过沉陷螺栓固定有下制动闸块，输送机回空段皮带穿过上制动闸块及下制动闸块之间，上制动闸块及下制动闸块组成一副制动闸块，通过上制动闸块及下制动闸块将输送机回空段皮带紧紧抱死实现带式输送机的停车制动。

液压站系统包括液压油箱、粗过滤器、液压油泵、电动机、精过滤器、溢流调压阀、压力变送器、蓄能器、三位四通电磁阀、进回油管截止开关，液压油箱为制动装置源源不断的提供传动介质，并储备液压油，粗过滤器用于除去进入液压油泵的油液中的悬浮物杂质，液压油泵采用叶片泵，在电动机的拖动下，根据溢流调压阀的调定压力，输出一定压力和流量的液体，为整个液压站系统提供动力，电动机由集控分站系统控制其运行，用于提供液压站系统所需要的能量，将电能转换为压力能，精过滤器除去液压油泵输出的压力油中的微小杂质颗粒，溢流调压阀用以调节整个液压站系统的最高压力大小，压力变送器根据压力量程输出0～5V模拟电压信号，信号传感单元通过读取该模拟电压信号，换算出整个液压站系统的压力值，蓄能器用于储存系统释放的多余压力，同时对制动装置起到缓冲作用，三位四通电磁阀分为施闸、松闸、中间三个位置，根据发出的控制信号，具有施闸和松闸两个位置，当开机时三位四通电磁阀处于右侧松闸位，当停车时三位四通电磁阀处于右侧施闸位，进回油管截止开关为单向阀，通过液压油缸推动下伸缩架和下制动闸块实现对输送机的停车制动和开车松闸。

本发明的有益效果是：本发明实现了煤矿井下不同型号带式输送机倾斜向上或向下运输的制动要求，具备设计成本低、加工简单、使用维护方便、工作安全可靠、制动力矩可调、尤其适用输送机后期改造等优点，较好的促进了矿井的安全生产。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明液压站系统原理示意图；

图1中：A集控分站系统，B液压站系统，1制动装置上架, 2上制动闸块, 3制动装置下伸缩架，4下制动闸块，5液压油缸，6基础支架, 7输送机回空段皮带，8输送机上机架，9输送机H架，10承载段皮带，11基础平面；

图2中：1液压油箱，2粗过滤器，3液压油泵, 4电动机，5液压油缸，6溢流调压阀，7压力变送器，8蓄能器，9三位四通电磁阀，10进回油管截止开关, 11精过滤器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述：

如图1-2所示，一种煤矿用带式输送机制动装置，包括集控分站系统A、制动装置、液压站系统B，制动装置安装于带式输送机的底部，制动装置通过液压站系统接入输送机的集控分站系统，通过集控分站系统控制输送机的制动装置运行。集控分站系统为安装于各部胶带运输机头，用于实现带式输送机地面集中控制的分站控制点。在地面，既可以实现整个顺槽连接的几部带式输送机的开停机，也可以实现单台带式输送机的开停，集控分站系统既可以实现地面控制，也可以实现就地手动开停机。

所述制动装置包括：制动装置上架1、上制动闸块2、制动装置下伸缩架3、下制动闸块4、液压油缸5、基础支架6、液压站，输送机上机架8固定于输送机H架9上，承载段皮带10安装于输送机上机架8的托辊上，所述基础支架6及液压油缸5固定于输送机H架9的底部的基础平面11上，液压油缸5与液压站连接，基础支架6顶部连接有制动装置上架1，制动装置上架1底部通过沉陷螺栓固定有上制动闸块2，液压油缸5的液压杆顶端连接有制动装置下伸缩架3，制动装置下伸缩架3的顶部通过沉陷螺栓固定有下制动闸块4，输送机回空段皮带7穿过上制动闸块2及下制动闸块4之间，上制动闸块2及下制动闸块4组成一副制动闸块，通过上制动闸块2及下制动闸块4将输送机回空段皮带7紧紧抱死实现带式输送机的停车制动。

液压站系统包括液压油箱1、粗过滤器2、液压油泵3、电动机4、精过滤器5、溢流调压阀6、压力变送器7、蓄能器8、三位四通电磁阀9、进回油管截止开关10，液压油箱1为制动装置源源不断的提供传动介质，并储备液压油，粗过滤器2用于除去进入液压油泵3的油液中的悬浮物杂质，液压油泵3采用叶片泵，在电动机4的拖动下，根据溢流调压阀6的调定压力，输出一定压力和流量的液体，为整个液压站系统提供动力，电动机4由集控分站系统控制其运行，用来提供液压站系统所需要的能量，将电能转换为压力能，精过滤器11除去液压油泵3输出的压力油中的微小杂质颗粒，溢流调压阀6用以调节整个液压站系统的最高压力大小，压力变送器7根据压力量程输出0～5V模拟电压信号，通过读取该模拟电压信号，换算出整个液压系统的压力值，蓄能器8用以储存系统释放的多余压力，同时对制动装置起到缓冲作用，三位四通电磁阀9分为施闸、松闸、中间三个位置，根据发出的控制信号，具有施闸和松闸两个位置，当开机时三位四通电磁阀9处于右侧松闸位，当停车时三位四通电磁阀9处于右侧施闸位，进回油管截止开关10为单向阀，通过此阀可方便系统检修维护，通过液压油缸5推动下伸缩架和下制动闸块实现对输送机的停车制动和开车松闸。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，因此等同范围内的同等变化都囊括在本发明范围内。

Claims (3)

1.一种煤矿用带式输送机制动装置，其特征在于，包括集控分站系统、制动装置、液压站系统，制动装置安装于带式输送机的底部，制动装置通过液压站系统接入输送机的集控分站系统，通过集控分站系统控制输送机的制动装置运行。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用带式输送机制动装置，其特征在于，所述制动装置包括：制动装置上架、上制动闸块、制动装置下伸缩架、下制动闸块、液压油缸、基础支架，所述基础支架及液压油缸固定于输送机H架的底部的基础平面上，液压油缸与液压站系统连接，基础支架顶部连接有制动装置上架，制动装置上架底部通过沉陷螺栓固定有上制动闸块，液压油缸的液压杆顶端连接有制动装置下伸缩架，制动装置下伸缩架的顶部通过沉陷螺栓固定有下制动闸块，输送机回空段皮带穿过上制动闸块及下制动闸块之间，上制动闸块及下制动闸块组成一副制动闸块，通过上制动闸块及下制动闸块将输送机回空段皮带紧紧抱死实现带式输送机的停车制动。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿用带式输送机制动装置，其特征在于，液压站系统包括液压油箱、粗过滤器、液压油泵、电动机、精过滤器、溢流调压阀、压力变送器、蓄能器、三位四通电磁阀、进回油管截止开关，液压油箱为制动装置源源不断的提供传动介质，并储备液压油，粗过滤器用于除去进入液压油泵的油液中的悬浮物杂质，液压油泵采用叶片泵，在电动机的拖动下，根据溢流调压阀的调定压力，输出一定压力和流量的液体，为整个液压站系统提供动力，电动机由集控分站系统控制其运行，用于提供液压站系统所需要的能量，将电能转换为压力能，精过滤器除去液压油泵输出的压力油中的微小杂质颗粒，溢流调压阀用以调节整个液压站系统的最高压力大小，压力变送器根据压力量程输出0～5V模拟电压信号，信号传感单元通过读取该模拟电压信号，换算出整个液压站系统的压力值，蓄能器用于储存系统释放的多余压力，同时对制动装置起到缓冲作用，三位四通电磁阀分为施闸、松闸、中间三个位置，根据发出的控制信号，具有施闸和松闸两个位置，当开机时三位四通电磁阀处于右侧松闸位，当停车时三位四通电磁阀处于右侧施闸位，进回油管截止开关为单向阀，通过液压油缸推动下伸缩架和下制动闸块实现对输送机的停车制动和开车松闸。