KHJ型礦用本安型急停開(kāi)關(guān)防塵防水研究

杜聿靜，卞澤宇，馬利偉

(潞安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 長(zhǎng)治 046204)

0 引言

KHJ型礦用本質(zhì)安全型急停開(kāi)關(guān)目前仍普遍使用在煤礦掘進(jìn)巷道的帶式輸送機(jī)上，安裝在行人側(cè)的機(jī)架上，用于實(shí)現(xiàn)沿線急停閉鎖保護(hù)。當(dāng)井下工作人員發(fā)現(xiàn)掘進(jìn)巷道可伸縮帶式輸送機(jī)任意位置發(fā)生膠帶嚴(yán)重跑遍、撕帶、打滑等情況或其他危急情況時(shí)，可以及時(shí)拉動(dòng)與急停開(kāi)關(guān)相連的鋼絲繩，使帶式輸送機(jī)及時(shí)停止運(yùn)行，以保障人員與設(shè)備安全。但是在煤礦日常安全檢查中發(fā)現(xiàn)，掘進(jìn)巷道使用的KHJ型急停開(kāi)關(guān)常會(huì)出現(xiàn)拉動(dòng)鋼絲繩后不能停止帶式輸送機(jī)或異常停機(jī)現(xiàn)象。分析故障原因，常與掘進(jìn)巷道工作環(huán)境有密切關(guān)系。本文主要對(duì)使用在掘進(jìn)巷道的KHJ型本質(zhì)安全型急停開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障和原因進(jìn)行分析并提出解決方案。

1 KHJ型急停開(kāi)關(guān)工作原理

KHJ型急停開(kāi)關(guān)常用于煤礦井下掘進(jìn)巷道可伸縮帶式輸送機(jī)上，沿線每隔100 m設(shè)一部。急停開(kāi)關(guān)內(nèi)部的行程開(kāi)關(guān)有一對(duì)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)，將一部帶式輸送機(jī)所有急停開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)或常閉觸點(diǎn)串聯(lián)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行異常或有緊急情況時(shí)，拉動(dòng)輸送機(jī)行人側(cè)與急停開(kāi)關(guān)相連的鋼絲繩，則帶式輸送機(jī)停止運(yùn)行。KHJ型急停開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。其工作原理如下：鋼絲繩1拉動(dòng)拉環(huán)2帶動(dòng)限位銷3克服限位銷彈簧4作用力向外運(yùn)動(dòng)，使對(duì)復(fù)位柱銷5的限制力消失，復(fù)位柱銷5在復(fù)位柱銷彈簧7的作用下下行，推動(dòng)行程開(kāi)關(guān)8動(dòng)作，使設(shè)備停止運(yùn)行；當(dāng)設(shè)備排除故障后，拉動(dòng)與復(fù)位柱銷5相連的拉環(huán)向上運(yùn)動(dòng)，限位銷3在限位銷彈簧4的作用下卡住復(fù)位柱銷5的臺(tái)階面，使復(fù)位柱銷5與行程開(kāi)關(guān)8不再接觸，急停開(kāi)關(guān)復(fù)位。

2 環(huán)境因素引起的KHJ型急停開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障

煤礦井下巷道掘進(jìn)工程中粉塵濃度較高，為防止發(fā)生煤塵爆炸、減少?gòu)臉I(yè)人員職業(yè)病危害因素、保證工作面能見(jiàn)度，常采用噴霧灑水等降塵措施，致使井下掘進(jìn)巷道環(huán)境潮濕。粉塵和環(huán)境潮濕因素常常會(huì)引起拉線急停開(kāi)關(guān)產(chǎn)生以下故障：

(1) 急停開(kāi)關(guān)接線腔密封墊在安裝使用過(guò)程中經(jīng)常被損壞，致使進(jìn)入急停開(kāi)關(guān)殼體水分增加，使行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)表面氧化銹蝕，接觸表面凹凸不平，接觸不嚴(yán)密，接觸電阻增大，致使行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作而無(wú)響應(yīng)。同時(shí)，水分進(jìn)入急停開(kāi)關(guān)內(nèi)部還容易引起行程開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)短路，造成無(wú)故停機(jī)。

1-鋼絲繩；2-拉環(huán)；3-限位銷；4-限位銷彈簧；5-復(fù)位柱銷；6-殼體；7-復(fù)位柱銷彈簧；8-行程開(kāi)關(guān)；9-接線腔；10-密封墊；11-喇叭嘴

(2) 由于環(huán)境潮濕引起急停開(kāi)關(guān)復(fù)位柱銷和柱銷孔銹蝕或彈簧銹蝕失去彈性，在緊急情況下拉動(dòng)鋼絲繩時(shí)，致使限位銷或復(fù)位柱銷因運(yùn)行阻力過(guò)大而無(wú)位移，拉線急停開(kāi)關(guān)無(wú)響應(yīng)。

(3) 掘進(jìn)巷道的煤塵、巖塵不可避免地會(huì)進(jìn)入到急停開(kāi)關(guān)的各種縫隙中，與灑水噴霧的水分或者用于防銹的凡士林混合后變成泥狀，在彈簧間隙或在復(fù)位柱銷孔間隙中聚集，導(dǎo)致拉動(dòng)限位銷時(shí)彈簧不能正常伸縮或恢復(fù)，或柱銷與孔間隙中被粉塵阻塞或堵死，致使開(kāi)關(guān)無(wú)動(dòng)作而失效。

3 KHJ型急停開(kāi)關(guān)防塵防水研究

目前，井下掘進(jìn)巷道的員工常采用風(fēng)筒布遮擋、頂部防淋水外殼對(duì)急停開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)，但是由于喇叭嘴、復(fù)位柱銷、限位銷、中部接線腔沒(méi)有完全被遮擋，仍有大部分暴露在空氣中，容易進(jìn)入粉塵和水分，引起銹蝕或粉塵堵塞柱銷彈簧孔，致使開(kāi)關(guān)不能動(dòng)作。為了改善這種情況，考慮設(shè)計(jì)一種防塵防水能力較好的KHJ型拉線急停開(kāi)關(guān)保護(hù)外殼，以減少因粉塵和水分等環(huán)境因素引起的急停開(kāi)關(guān)故障。

防護(hù)外殼結(jié)構(gòu)如圖2所示。

1-淋水罩；2-殼體；3-接線孔；4-電纜線；5-固定板；6-側(cè)板；7-固定螺栓；8-拉線鋼絲繩；9-拉繩孔；10-螺母；11-復(fù)位拉繩；12-復(fù)位拉繩孔；13-防護(hù)蓋

防護(hù)外殼由鋼板焊接而成，安裝于掘進(jìn)巷道可伸縮帶式輸送機(jī)行人側(cè)的H架槽鋼上。外殼上部有淋水罩1，工作面淋水或噴霧灑水沿淋水罩1流下，不會(huì)在外殼積存亦不會(huì)淋到下部殼體2上。固定板5上已經(jīng)焊接好兩個(gè)固定螺栓7，可直接放置安裝急停開(kāi)關(guān)并用螺母緊固。急停開(kāi)關(guān)喇叭嘴的電纜線4從保護(hù)外殼側(cè)板6上方的接線孔3經(jīng)雙向護(hù)線圈穿出，拉線鋼絲繩8經(jīng)側(cè)板6下方拉繩孔9的雙向護(hù)線圈穿入，與限位銷拉環(huán)孔相連。下部的復(fù)位柱銷上連接一根較短復(fù)位拉繩11，從防護(hù)外殼下部復(fù)位拉繩孔12穿出，并打一繩扣，便于拉動(dòng)。防護(hù)外殼上焊接4個(gè)用于固定防護(hù)蓋的螺母10，便于固定防護(hù)蓋13。防護(hù)外殼邊上有密封圈，當(dāng)用螺栓將防護(hù)蓋固定在殼體上后可起到良好的密封作用，減少粉塵和水分的進(jìn)入。

將KHJ型急停開(kāi)關(guān)倒置固定在防護(hù)外殼內(nèi)部的固定板5上，便于急停開(kāi)關(guān)動(dòng)作后進(jìn)行復(fù)位操作，亦可減少粉塵和水分進(jìn)入復(fù)位柱銷間隙中的概率。將限位銷和復(fù)位柱銷的拉環(huán)拆卸掉，鋼絲繩與拉環(huán)孔直接連接，可以減小防護(hù)外殼殼體尺寸。殼體2上開(kāi)的孔都提前用雙向護(hù)線圈封堵，當(dāng)電纜線或鋼絲繩穿過(guò)時(shí)再開(kāi)大小合適的孔。還可在兩側(cè)板內(nèi)部接線孔下方焊接兩個(gè)掛鉤，由于該處空間充足，可掛放礦用干燥劑，吸收進(jìn)入防護(hù)外殼內(nèi)部的水分。

4 結(jié)論

本文對(duì)由環(huán)境因素即粉塵和水分引起的KHJ型急停開(kāi)關(guān)的故障進(jìn)行了全面分析，提出了具體的解決方案，設(shè)計(jì)了一種KHJ型急停開(kāi)關(guān)專用的防塵防水防護(hù)外殼。該設(shè)計(jì)可以將急停開(kāi)關(guān)較好地封閉其中，只通過(guò)6個(gè)安有雙向護(hù)線圈的孔穿入拉繩和電纜與設(shè)備連接，減少了粉塵和水分的進(jìn)入，同時(shí)不影響急停開(kāi)關(guān)拉繩和復(fù)位柱銷的動(dòng)作。該防護(hù)外殼在保證設(shè)備正常使用的前提下，起到了很好的防塵防水作用，且制作原料是工作中常用的材料，制造簡(jiǎn)單快捷，可以在煤礦井下掘進(jìn)巷道或其他仍使用KHJ型急停開(kāi)關(guān)的地點(diǎn)推廣使用。