可伸縮帶式輸送機在傾斜巷道中的應用

安徽淮北礦業集團機電裝備公司生產部技術中心 申國寶 薛本峰

可伸縮帶式輸送機在傾斜巷道中的應用

安徽淮北礦業集團機電裝備公司生產部技術中心 申國寶 薛本峰

隨著我國綜合機械化采煤水平的提高，大型可伸縮帶式輸送機的應用不僅日益廣泛，而且使用工況更加復雜。除了傳統的水平運輸之外，傾斜運輸越來越多，特別是下運工況，給可伸縮帶式輸送機提出了較高的使用要求，其中防止可伸縮帶式輸送機飛車是一個關鍵問題。

一、可伸縮帶式輸送機的結構特點

可伸縮帶式輸送機的最大特點是其機尾不固定，能根據使用要求前后移動。整個輸送機結構緊湊，可不設基礎，直接在巷道底板上鋪設（落地式），也可懸吊在巷道的頂板上（吊掛式），機架比較輕巧，相互間的聯結不用螺栓，拆裝十分方便。整條輸送機主要包括以下幾部分：機頭卸載裝置，機頭傳動裝置（含驅動單元），換向裝置，儲帶倉，托輥小車，拉緊車（游動小車），張緊裝置，卷帶裝置，中間部分（支腿、縱梁等），機尾，機尾移動裝置，膠帶，綜保裝置等。

我國目前生產的可伸縮帶式輸送機主要有650mm、800mm、1 000mm、1 200mm、1 400mm等幾種帶寬。

二、可伸縮帶式輸送機的應用及其存在的問題

可伸縮帶式輸送機主要用于煤礦井下綜采、高檔普采或一般普采工作面的順槽運輸，也可用于巷道掘進運輸，同時也可在其他礦山、化工、冶金和港口碼頭等運距變化的場合進行物料輸送。可伸縮帶式輸送機由于其結構的特殊性，其一般用于水平運輸，近年來隨著煤礦的發展，斜巷運輸日益增多，特別是驅動電機處于發電狀態的下運工況，驅動單元一般要求布置在輸送機的機尾處，但由于可伸縮帶式輸送機的機尾不固定，所以可伸縮帶式輸送機的驅動單元一般仍放在機頭位置，致使張緊裝置的張緊力增幅較大，易發生打滑現象。此外，在下運工況下，還容易出現物料滾動、膠帶重疊以及飛車等現象。

三、可伸縮帶式輸送機在下運工況下出現問題的預防措施

1. 物料滾動。目前防止物料滾動的主要措施，一是采用帶花紋的輸送帶；二是增大承載托輥組的槽形角，增加輸送帶與物料的接觸面積。

2. 膠帶重疊。預防措施，一是采用可控制動裝置，延時制動；二是提高張緊裝置的張緊力。

3. 飛車現象。在下運工況下，電動機處于負功狀態，傳動滾筒靠電力制動來維持帶式輸送機的正常運行，一旦斷電或超載，輸送帶就越跑越快，造成飛車現象，直接威脅人機安全。目前防止飛車的主要辦法，一是采用阻尼托輥或阻尼板，增大對輸送帶的摩擦阻力；二是采用制動裝置，不但具有定車作用，還可以實現延時制動，有效防止疊帶和飛車現象。

四、幾種常用的制動技術

1. 機械摩擦制動。目前應用于帶式輸送機上的主要有塊式制動器、帶式制動器和盤式制動器。機械摩擦式制動器可以提供必要的減速力矩和產生最后鎖緊動作的功能，它是靠摩擦副之間的摩擦力作用吸收運動能量進行制動。其制動力矩相比較而言，帶式制動器由于受散熱條件的限制，只能在小功率的輸送機上采用；盤式制動器制動力巨大且可調節，動作靈敏，散熱性能好，使用和維護方便，既可以安裝在高速軸上，也可以安裝在低速軸上；塊式制動器具有結構簡單、安裝方便、成對閘瓦壓力相互平衡，使制動輪軸不受彎曲載荷等優點。

2. 液力制動。液力制動的原理是將系統制動的動能轉化為熱能，通過冷卻裝置把熱能耗散掉。液力制動有液力制動器和液壓調壓制動等方式。液力制動器產生的制動力矩與轉速的平方成正比，這一特性可有效地限制運輸送機的飛車。但是轉速較低時，其制動力矩很小，所以用液力制動器只能減速不能停機，須配用機械制動器輔助制動；液壓調壓制動是將容積式油泵聯結在輸送機上，由主機拖動，當制動時，液壓泵將機械能轉化為液壓能，然后在控制閥的節流口上將液壓能轉化為熱能，從而實現制動目的。液壓調壓制動系統的壓力確定后，系統將輸出一個不隨滾筒轉速變化的恒定制動力矩，當改變設定壓力時，制動力矩也隨之變化，故稱其為調壓制動。調壓制動的主要優點是制動力矩正比于調定壓力，與轉速無關，控制容易，系統簡單，散熱性能好。

3. 電氣制動。電氣制動有渦流制動、電動機反饋制動、反接制動和動力制動等方式。渦流制動器通過一個光滑的轉鼓，在有固定激磁線圈產生的磁場中旋轉產生制動力矩，其制動力矩與磁場電流和轉鼓的轉速成正比，并可以用控制系統進行無級調速。電動機反接制動時，電流方向產生反力矩，反力矩使電動機反向轉動，但當電動機達到零速時應切斷電源，否則電動機將朝反方向加速。反饋制動是籠型電動機的轉速在其同步轉速以上時產生制動力矩，由電動機發生的電能流向電網。動力制動是在切斷驅動電動機交流電源的同時，將直流電源接入電動機的定子，使定子繞組產生靜止磁場，在轉子回路中，有感應電勢和電流，產生電磁反力矩對輸送機形成制動力矩，此力矩可調。

綜觀以上各種制動方式，機械摩擦制動具有在斷電時可以制動、結構簡單等優點，在輸送機系統的制動設計時應首選這種制動方式。可是，機械制動的最大困難是制動過程的散熱性能差，不太適合于制動功過大和長時間連續工作。液力制動和電氣制動可將輸送機系統的機械能轉化為其他形式的能，適用于制動功大和長時間連續工作的情形，特別是在下運輸送機上。但是，這兩類制動方式由于其本身的特點在低速工況下的制動力矩較小，有時無法使輸送機停機，需配置機械制動器輔助停機，且結構復雜，費用高。

五、結論與建議

我國改革開放30年來，科學技術得到了較大發展，帶式輸送技術也有了較大提高，制動問題日益得到人們的重視。但距輸送機傳統強國仍有不少差距，我們愿同廣大同行一道，竭力提高我國帶式輸送機的設計與制造水平，為科技強國作出貢獻。