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下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)控制系統(tǒng)研究
（作者未知） 2009/5/26
摘 要：隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，采用帶式輸送機(jī)的愈來(lái)愈多。制動(dòng)裝置是下運(yùn)帶式輸送機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備之一。近年來(lái)，隨著我國(guó)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的不斷發(fā)展，制動(dòng)技術(shù)也在不斷提高。本文對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并對(duì)常用的幾種制動(dòng)裝置的原理和特點(diǎn)進(jìn)行了比較。
關(guān)鍵詞：下運(yùn)帶式輸送機(jī) 制動(dòng)裝置
下運(yùn)帶式輸送機(jī)是煤礦生產(chǎn)中的一種重要的運(yùn)輸設(shè)備,其可靠平穩(wěn)運(yùn)行對(duì)保證礦井正常、安全、高效生產(chǎn)有著重要的意義。目前常用的制動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)械閘塊制動(dòng)，電氣動(dòng)力制動(dòng)，液力制動(dòng)和液壓制動(dòng)等。電氣制動(dòng)性能較穩(wěn)定，但在突然斷電時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)就無(wú)法工作；液力制動(dòng)不僅系統(tǒng)復(fù)雜，并且在轉(zhuǎn)速較低的情況下制動(dòng)力矩迅速減小，仍需機(jī)械閘塊進(jìn)行干摩擦制動(dòng)；而對(duì)于機(jī)械閘塊制動(dòng)，由于其會(huì)產(chǎn)生火花及燒灼現(xiàn)象，對(duì)礦井生產(chǎn)安全產(chǎn)生危害，因而液壓制動(dòng)的采用就顯得越來(lái)越迫切。
1 制動(dòng)控制系統(tǒng)的原理及基本構(gòu)成
1.1 制動(dòng)控制系統(tǒng)的原理
隨著長(zhǎng)距離、大運(yùn)量、大功率的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的廣泛應(yīng)用，其制動(dòng)裝置功能的完善、性能的好壞，直接影響著下運(yùn)帶式輸送機(jī)的安全與可靠運(yùn)行。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）制動(dòng)力矩可控；
（2）具有斷電可靠制動(dòng)；
（3）具有定車(chē)功能；
（4）具有重載起車(chē)制動(dòng)力矩零速保持功能；
（5）實(shí)現(xiàn)多機(jī)制動(dòng)力矩平衡；
（6）易實(shí)現(xiàn)井下防爆要求；
（7）盡量做到節(jié)能。
在下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)裝置不但要能克服負(fù)載力矩的作用，同時(shí)要不斷地吸收制動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的熱量。若制動(dòng)減速度取較小時(shí)，制動(dòng)裝置的制動(dòng)力矩可以較小，但是此時(shí)要求制動(dòng)裝置作的制動(dòng)功較大，要求制動(dòng)裝置的熱容量也要大。由于這個(gè)原因，在現(xiàn)場(chǎng)使用中，制動(dòng)裝置的制動(dòng)力矩由于設(shè)置不當(dāng)，制動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，產(chǎn)生了大量的熱，使得制動(dòng)裝置溫升過(guò)高。但是當(dāng)制動(dòng)減速度過(guò)大時(shí)，雖然產(chǎn)生的發(fā)熱量小了，但要求制動(dòng)裝置輸出的制動(dòng)力矩大了，對(duì)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的機(jī)械沖擊也大，甚至出現(xiàn)減速機(jī)齒輪損壞或斷軸事故。所以一般情況下，對(duì)于大功率的下運(yùn)帶式輸送機(jī)都要采用可控制動(dòng)裝置，同時(shí)要求制動(dòng)裝置具有較大的熱容量和良好的散熱條件。
此外，對(duì)于大功率、長(zhǎng)距離的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)技術(shù)而言，直接機(jī)械抱閘可能會(huì)產(chǎn)生滾料、打滑、飛車(chē)、冒火花等問(wèn)題。因此，為保證正常停車(chē)和緊急停車(chē)需要，避免發(fā)生事故，也要求大功率、長(zhǎng)距離的下運(yùn)帶式輸送機(jī)采用可控制動(dòng)裝置。
1.2 制動(dòng)控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成
下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)控制系統(tǒng)主要包括控制單元、制動(dòng)單元、皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)和信號(hào)傳感反饋單元。當(dāng)控制單元得到主控信號(hào)；要求液壓制動(dòng)器實(shí)施制動(dòng)，即向皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)輸出一個(gè)制動(dòng)力矩，則控制單元發(fā)送一定值得電流與電壓信號(hào)，然后由信號(hào)傳感單元反饋加速信號(hào)與速度信號(hào)到控制單元中，控制單元即可按一定的指標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)力矩的調(diào)節(jié)功能，使皮帶輸送機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)滿足工況要求。
2 制動(dòng)裝置
針對(duì)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動(dòng)技術(shù)要求，目前國(guó)內(nèi)已應(yīng)用和開(kāi)發(fā)研究成功的大功率可控制動(dòng)裝置主要有以下幾種：盤(pán)式制動(dòng)器，液力制動(dòng)器、液壓制動(dòng)器和粘液可控制動(dòng)器。
2.1 盤(pán)式制動(dòng)器
盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)主要由機(jī)械盤(pán)閘和可控液壓站組成，其工作原理是通過(guò)制動(dòng)器對(duì)工作盤(pán)施加摩擦制動(dòng)力而產(chǎn)生制動(dòng)力矩，通過(guò)液壓站調(diào)整制動(dòng)器中油壓的大小，可以調(diào)整正壓力，從而調(diào)整制動(dòng)力矩的大小。液壓站采用了電液比例控制技術(shù)，所以制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力矩可以根據(jù)工作需要自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)良好的可控制動(dòng)。它具有制動(dòng)力矩大、可調(diào)、動(dòng)作靈敏、散熱性能好、使用和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。但由于需要設(shè)置油泵站而導(dǎo)致體積較大。
煤礦井下因有防爆要求，則盤(pán)式制動(dòng)器不能安裝在高速軸上，而是將其安裝在不足以產(chǎn)生火花的中低速軸上。同時(shí)，根據(jù)下運(yùn)帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求，當(dāng)大功率或多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，要在減速器與電動(dòng)機(jī)之間安裝軟起動(dòng)裝置，以保持功率平衡。
2.2 液力制動(dòng)裝置
液力制動(dòng)器實(shí)質(zhì)上是一個(gè)渦輪固定，并對(duì)泵輪帶動(dòng)的高速液流產(chǎn)生巨大的阻力矩，使帶式輸送機(jī)減速運(yùn)行的液力偶合器。它可以通過(guò)調(diào)整充液量來(lái)改變制動(dòng)力矩的大小，實(shí)現(xiàn)下運(yùn)帶式輸送機(jī)的可控制動(dòng)功能。主要由帶泵累、渦輪的液力制動(dòng)偶合器和液壓冷卻控制系統(tǒng)組成。
當(dāng)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)制動(dòng)器內(nèi)不充液，泵輪被驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)，需要制動(dòng)時(shí)將液體輸入，根據(jù)所充入液體量的多少來(lái)調(diào)節(jié)其制動(dòng)力矩的大小。通常采用的液體為油，但是由于在很短的制動(dòng)時(shí)間內(nèi)需要把帶式輸送機(jī)的全部動(dòng)能消耗掉，因此油溫勢(shì)必急劇上（未完，下一頁(yè)）
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