礦用帶式輸送機中盤式制動裝置的分析與應用

韓亞強

（汾西礦業南關煤業， 山西 靈石 031304）

引言

大型帶式輸送機由于各種原因會隨時停機，被運送的物料所產生的力將作用于其制動系統上，能量一部分被機械的運行阻力所消耗，大部分則由制動裝置來承受，從而實現安全停車。如果制動裝置達不到要求或者質量不過關，將直接影響第一生產。可見制動裝置在帶式運輸過程中起重要作用。

1 帶式輸送機中的制動裝置的選用

1.1 工作條件

1）《煤礦安全規程》第三百七十四條第五款規定，傾斜井巷中使用的帶式輸送機，在上運和下運時，必須安裝制動裝置。所以在上運的帶式輸送機中，為了防止各種因素導致的停車而發生逆轉的狀況，需要安裝逆轉裝置中和制動裝置；在下運的帶式輸送機中，同樣也會發生各種狀況，需要在低速軸上安裝常閉式制動裝置。

2）制動過程中，制動裝置可以提供制動力矩，為在帶式輸送機上安裝制動裝置時以最小的制動力矩作為制動裝置的選型依據。

3）制動裝置的工作環境應該根據實際的工作環境去確定。

1.2 制動方式選擇

制動器既是帶式輸送機的制動裝置，也是安全保護裝置。給帶式輸送機配備制動裝置有不同的選擇，比如有閘瓦式制動器、盤式制動器等。根據帶式輸送機的不同需要選擇不同的制動器。各種制動器都有各自的優缺點，但在目前的發展中，盤式制動器在煤礦上得到廣泛的應用。它的制動力矩大，動作靈敏，散熱性能好，工作安全可靠，是一款功能齊全的制動裝置。帶式輸送機的制動器一般安裝在傳動系統的低速滾筒端。

2 盤式制動器的組成及工作原理

2.1 盤式制動器組成

盤式制動器的組成見圖1，主要的零部件有制動鉗、制動鉗卡銷、制動盤、制動摩擦片、液壓站、進（放）氣口等。

圖1 盤式制動器

2.2 工作原理

盤式制動器的基本工作原理（見圖2）：動力源為制動器內部的機械碟簧，松閘力由液壓站提供。制動器為常閉型，當系統停電時，制動器的狀態為制動上閘，此時液壓站提供松閘力，形成閉環系統。

圖2 工作原理圖

1）制動器松閘狀態：液壓站通電，電磁閥工作，液壓油推開碟簧，制動器打開。

2）制動器上閘狀態：液壓站斷電，電磁閥停止工作，液壓油回到油箱，制動器上閘。

3 制動力矩的分析

在分析盤式制動器制動力矩的影響因素時，將制動器的工作狀態設為理想的工作狀態。

油壓最大時：

式中：Pmax為進入油缸的最大油壓力；A為制動油缸的有效面積；K為蝶形彈簧的剛度；Xmax為蝶形彈簧的最大壓縮量。

制動狀態時：式中:Fmax為最大制動力；Xmin為蝶形彈簧的最小壓縮量；Pe為系統殘壓。

油壓處于中間值時：式中：Fb為盤形閘產生的制動力；X為蝶形彈簧的壓縮量；P為進入油缸的油壓。

制動副對制動力矩的影響：

式中：Mmax為盤型制動裝置產生的最大制動力矩；n為盤型制動器的副數；μ為閘瓦的摩擦系數，一般取0.4；Ra為平均摩擦半徑。

4 提高制動力的方法

為了提高帶式輸送機制動力，可以增加盤式制動器的制動力矩。制動力矩的大小由實際的正壓力值來決定，可通過增加盤式制動的副數、碟簧的剛度來增加制動力矩。

機械碟簧所產生的力作用于制動的正壓力，從上述分析可以看出，機械碟簧組的工作力矩的大小取決于碟簧的數量和質量。在力矩相同時，碟簧的剛度越好，組數越多的制動器越好。

5 結語

盤式制動器是目前礦用制動器最多的制動裝置，被應用于汽車剎車、橋式起重機、帶式輸送機等各個領域，尤其適用于大功率、長距離、大運量、上運及下運大傾角帶式輸送機，可提高生產能力，增加煤運量，延長輸送距離。