斜井胶带断带保护装置及应用

仝富

斜井胶带断带保护装置及应用

仝富

介绍了用于煤矿井下胶带运输机的KHP-119型断带保护装置的结构、工作原理、安装及应用。关键词 胶带运输机；断带保护；速度传感器；压带偏心轮

随着煤炭生产的发展，矿井生产机械化程度不断提高，煤炭运输量不断增大，胶带运输机已成为煤矿井下运输的主要设备。它结构简单，在连续装载条件下可实现连续运输，运输能力大。在生产中，胶带长期运转及各种意外因素的原因，断带事故时有发生。特别是作为提升用的斜井运输机，倾角大，负荷大，一旦发生断带下滑和胶带倒转事故，就会摧毁机架，损坏设备，阻塞井筒，造成长时间停工，甚至人员伤亡，而且清理现场工作量大，后果极其严重。怎样杜绝断带或在断带事故发生后能把损失控制在最小范围，用最短时间恢复生产，成为研究的焦点。为此，大同煤矿集团公司为马脊梁矿主斜井胶带输送机安装了KHP-119型断带保护装置。

1 马脊梁矿主斜井胶带输送机技术参数

①胶带机：全长 944 m；运量 900 t/h；带速3.15 m/s；带宽1 m；带强，GX3000；提升斜面，16°；原驱动方式，调速型液力偶合器。

②驱动电动机：主电机功率400 kW，主电机数量3台，电机额定电流47.3 A，供电电压6 kV。

③其他：减速机减速比1∶35.5，主滚筒直径1 430 mm。

2 断带保护装置的主要结构及工作原理

KHP-119型断带保护装置采用凸轮压带式，分左、右对称两部分，分别布置在胶带两侧，根据智能测速控制装置的命令由电磁控制机构控制，动作同步可靠、受力均匀。断带抓捕装置执行机构设计为弧形纹面压带形式，体积小，抓捕力在设计规定范围内随着胶带下滑力的变化而变化。

KHP-119型断带保护装置采用机电一体化设计，主要由测速装置、电磁控制机构、弹簧储能装置、机身、弧形纹面压带凸轮、控制连杆机构、限位装置、电磁控制装置等组成。结构形式为敞开式，不占用用户的有效使用面积，在输送机断带、失速（超速）时实施抓捕动作，并同时断掉输送机控制回路电源，发出声光报警，抓捕动作同步可靠。该装置的特点是体积小、结构紧凑，抓捕皮带动作同步可靠，拉力大。它主要适用于胶带跑偏量小、撕边不严重，物料离胶带边缘有一定距离，工况较好的胶带运输系统，一般与敞开式结构胶带输送机失速、断带保护装置配套使用于下皮带。敞开式抓捕机构的特点是具有固定式抓捕机构的优点，且压带机构安装在胶带一旁可以防止机构刮物料，解决大块物料等通过断带保护装置时物料堵塞、堆积问题，能够适应工况较差的胶带运输系统。敞开式结构断带抓捕机构主要用于上皮带。

KHP-119型断带保护装置的主要性能参数：电源，AC127 V；最大工作电流3.2 A，测速精度≤1%；最大抓捕拉力≥5 t(通用型)。

KHP-119型断带保护装置的测速控制系统能较准确地检测皮带的运行方向及速度，然后根据此速度判断皮带是否超速或失速下滑。当速度传感器检测到胶带断带或失速时，装置发出抓捕指令，断带保护装置的电磁阀动作，压带偏心轮转动，皮带受到偏心轮一个沿接触面方向的摩擦力（摩擦力方向自左向右），同时皮带受到偏心轮一个垂直于接触面方向的压力，这两个力的合力构成偏心轮对皮带的制动力。实验得到单件偏心轮的制动力不小于39.2 kN实施抓捕，并发出报警，同时切断输送机控制回路电源。第45页图1为断带保护装置抓捕受力图。

3 断带保护装置的安装

图1 断带保护装置抓捕受力示意

马脊梁矿主斜井胶带输送机全长944 m，经计算上抓捕装置需19对，下抓捕装置需7对。根据实际情况，上抓捕装置安装了18对，留1对备用；下抓捕装置初期安装了3对，应用了7个月，在更换新胶带时影响安装将其拆下，经过分析下托辊间距为3.6 m，断带后不易下滑，故未安装下抓捕器。

①在选定位置将连接支架1和连接支架2用U型螺栓、M16×45螺栓和M16×120螺栓对接固定在输送机两组托辊之间，并让连接支架尽可能靠近两组托辊中靠下的一组托辊，为速度传感器留出安装空间。

②将抓捕装置 (左)和抓捕装置 (右)用M16×45螺栓分别固定在连接支架上（注意敞开方向），调节安装位置，保证皮带下平面与抓捕装置下压板面平行，然后紧固螺栓。

③将智能测速控制仪用M8×35螺栓固定安装在连接支架的同一侧。

④将速度传感器总成用M12×40螺栓固定安装在连接支架的中间位置，并且保证安装的方向与皮带运行的方向一致。速度传感器不宜安装过密，2～3套断带保护装置安装1套速度传感器即可。

电气线路的连接：

①智能测速控制仪中1，2端接入AC127 V电源（见图2），中间用127 V三相电源接线排过渡转接（1，2端与127 V三相电源接线排已经连接，只须将电源线与127 V三相电源接线排相对应的另一端连接即可），注意切勿短路。

②3，4端与其中一侧断带保护装置的电磁阀连接，15，16端与另一侧断带保护装置的电磁阀连接。

③智能测速控制仪中一侧5，6端与上一台5，6端相接，另一侧5，6端与下一台5，6端相接，两两之间“5”端和“5”端相接，“6”端和“6”端相接，切勿接错。

图2 智能测速仪内部接线

④7，8，9端接入输送机急停或控制回路中，确保断带保护装置动作时切断胶带输送机开关控制回路电源。

⑤10，11，12接速度传感器：10接“+”，11接“S”，12接“-”，切勿接错。

4 断带保护装置的使用

2008年10 月在高山主斜井强力胶带输送机上安装KHP-119型断带保护装置。共安装上抓捕器18套，特留出1套备用。该主井胶带工况较差，刷边严重，下抓捕器难以实施抓捕；同时下托辊间距为3.6 m，断带后不易下滑，没有安装下抓捕器。经历7个月的运行，通过现场模拟胶带下滑反向信号，证明其设计合理，动作可靠，各项功能均可以实现，对现场使用无影响，绝大部分部件状况良好。一次在检修皮带时，由于逆止器注油过多，导致皮带下滑，断带保护装置成功实施抓捕，由此说明该断带保护装置性能、质量、可靠性达预期目的。

5 存在问题

KHP-119型断带保护装置的使用将会大大减少断带事件带来的恶性事故，减少设备损失及人员伤害，提高经济效益，是带式输送机的必备保护设施，社会效益显著。存在问题是：在控制室内不能够观察到抓捕器的工作状态，比如有的抓捕器转臂受大的物料撞击而发生动作的现象就不能够及时反映出来。对于此问题我们已经开始研究，不久将可得到解决。

Inclined Tape Belt Protection Device and its Application

Tong Fu

This article introduced the structure,working principles,installation and application of the KHP-119 belt protection devices,which is used in coal mine belt conveyor.

belt conveyor;belt protection;speed sensor;eccentric wheel

TD55+1

A

1000-4866（2010）03-0044-02

2010-06-16

仝富，男，1957年出生，山西矿业学院（工业自动化专业）毕业，现在大同煤矿集团公司技术中心工作，工程师。

修回日期：2010-07-08