下运带式输送机的应用研究

朱恒博

摘 要:随着我国经济的发展以及能源的需求大大增加,煤矿行业随之迅速发展,一些较为先进的生产设备得到广泛的应用,其中以下运带式输送机为应用典型。与上运带式输送机或者水平运输机相比较,下带式输送机的运量或者空运量相对较少,广泛使用具有明显的经济优势,但是如果在运行时缺乏良好的保护,很容易引发生产安全事故,因此本文深入研究了目前我国下运带式输送机的应用现状,并且具体介绍了下运带式输送机的运行特点、下运带式运输机以及下运带式输送机软起动的基本构成以及安装要点,最后具体就常见故障提出具体的维护措施。

关键词:下运带式输送机应用

中图分类号:TD528.1 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0011-02

带式的输送机在煤矿的生产过程起到很大的作用,是一种重要的煤矿生产设备。近年来,随着我国经济的发展以及能源的需求大大增加,煤矿行业随之迅速发展,一些较为先进的生产设备得到广泛的应用,其中以下运带式输送机为应用典型。这是由于带式的输送机在生产和技术上都能产生明显的经济效应,不但能够缩短建井的周期以及减少巷道工程的量,运距也能大大缩短,总的上说能够帮助节约开支,因此该项技术的运用备受瞩目。

1 下运带式输送机的特点

与普通的带式运输机相比较,下运带式输送机的部分组件是相同的,而与上运的方式比较,主要有如下的特征:

1.1 电动机有两种运转状态

一是当输送机空载或者少量装载运输时,会因运载物料的重力不足而不能克服整机的运行阻力,导致只能以电动的办法运行;二是物料负载较多或者满载时,物料重力的倾斜分力比传输机的运行阻力大,由此导致二者之间产生加速力,促使动机以发电方的式运行,然后产生电能。通常当电动机的电磁反力矩与加速的力矩达到平衡时,输送机就能按照一定的速度稳定运转。但是如果是输送机的负载严重超出,电动机就会超过传输机的颠覆力矩,就会令电动机失控,转速不断上升,反力矩下降,导致飞车出现。

1.2 电动机在发电状态下进行能量转换

电动机在电动的状态下,能够向电网输送能量,电网就能吸收能量,在供电的回路中安装一个电表,就能方便了解到输送机消耗电能的情况,通常电动机的两种状态下电度表的转向是不同的。

1.3 制动问题

制动问题作为下运带式运输机的重要技术要点,相比于上运形式,其制动所需能量大,制动的平稳性要求很高,若是发生事故停电,电动机的制动力矩立即消失,导致输送机加速运行,容易导致飞车事件,因此,要求制动器能够自动而且迅速地施加制动力矩,安全刹停输送机。

2 下运带式运输机的基本构成以及安装要点

2.1 基本构成

下运带式运输机的主要零件构成如1所示,包括拉紧装置、驱动装置、输送带、滚筒、卸料器、托辊组、导料槽、机架、拉紧装置、漏斗、安全防护装置及电气控制系统等。

2.2 安装要点

2.2.1 准备安装工作

通常安装下运带式运输机需要做好一些准备工作,包括:(1)在准备安装的巷道上,首先需要确定运输机的安装中心线以及机头的具体安装处,在顶部与底板标出基准点和安装位置。(2)按照矿井的搬动情况,明确机器各组件解体的质量与最大尺寸。(3)按照机器的具体长度,将巷道底板铺平。(4)将较大的机器部件解体,并做上标记,方便对号安装。

2.2.2 铺设工作

具体的铺设工作包括:(1)为了防止巷道被堵塞,在安装的时候,需要严格按照顺序安装机尾、机身、移动机尾装置以及机头传动装置。(2)安装固定的部件,应调整机头、机尾和各滚筒的中心线放在同一直线上。(3)把中间架支腿在每隔3m的地方卧放在底板上,然后把下股带铺开放置在中间架支腿的开挡中央,再把各个中间架支腿竖立,将输送带撑起,安装了下托辊之后,就可以用钢性纵梁将各架连接,并把机身调整平直。(4)通常坚持先下后上的准则,铺设下股带的时候需要综合中间架支腿的结构来考虑。铺设完下股带,再铺设上股带。

3 下运带式输送机的软起动

3.1 软起动装备的选用要点

选择软起动装置的需要考虑的要点有:(1)运输机的总体长度、高度以及具体负载量;(2)输送机的所产生的高效性和经济性;(3)输送机带的速度。

3.2 软起动的装置

在我国的经济生产中,最常用到的下运带式输送机软起动装置多是以下几种:

3.2.1 YKQ液控外施闸软起动仪器

(1)YKQ液控外施闸软起动装置的结构如图2所示。动力机在齿轮减速机构1降低速度后,传递给行星齿轮减速机构2的中心轮6,经行星机构减速后由行星架输出。浮动内齿圈7与壳体8通过齿式联轴器11联接,制动盘3和壳体8联合,所以三者有相同的运转速度。制动闸4被管路12的油压操控,因此油压的可以控制制动闸4作用在制动盘3上的制动力矩,从而决定了制动盘3的运转速度,最终达到软起动目标。

3.2.2 调速型液力耦合器与限矩型液力耦合器

液力偶合器一般分为两种,即:调速型液力耦合器与限矩型液力耦合器,这两种软起动设备都是以液体为介质进行功率传递的。通常限矩型的液力偶合器的充液量不会变化,能够产生柔性联轴节的作用,同时也能起到保护电机空载或者超载的作用,但是这种设备的起动加速度不能调控,多应用于小型的输送机。而调速型的液力偶合器,是依靠电动执行器进行勺管插入深度的调整,由此看出循环工作腔的充液量可调节,从而能够控制起动力矩,这种设备多应用于倾角较大的传输机或者中大型输送机。

3.2.3 CST可控驱动系统

CST可控制软起动,多应用长距离或者大运量带式输送机。该系统具有体积小、结构紧凑、启动平稳、可调控加减速度等特点。具体的工作原理是调节离合器油压,然后使得摩擦片生成油膜动力粘性,以此来传达动力,并且严格控制减速器上输出轴的转动速度,这样就能输送机达到可控制起动状态。虽说该系统适用于大型的带式输送机,起到运输较大运量的作用,但是设备需要投入的成本较高、操作要求高且调试程序复杂,维修、维护费用也较高。

3.2.4 变频调速装置

变频调速装置的构成组件包括:可控晶体管、功率器件、电抗器以及控制器。工作的原理是,凭借控制器对功率器件中的绝缘栅极进行调节,令入到功率器件的交流电源频率改变。一般电动机转速是n=60f/p,其中n是转速、f是交流电源的频率、p是极对数,据此式得知,转速和交流电源的频率是成正比的,所以只需要对频率变化的时间和频率变化范围进行控制,就能让输送机正常且稳定地运转,使输送机能够可控起动。从技术层面看,其操作关键是置好适合本带式输送机的启动曲线。电动机的变频调速技术是令大型带式运输设备实现软起动或者无级调速的理想办法之一。

4 下运带式输送机的装置与制动

4.1 选择制动装置要点

选择下运带式输送机的制动装置也要注意要点是选择软启动装置是一样的,这里不赘述。

4.2 装置

现阶段我国应用比较广泛的带式输送机的制动装置主要有以下几种:

4.2.1 防爆自冷盘式的制动器

该种装置的组成要素有:可控液压站与机械盘闸,工作的基本原理为依靠制动器在工作盘上施加擦擦制动力,从而形成制动力矩,接着在液压站调节制动器的油压,就能实行制动力矩可控。

4.2.2 液粘制动装置

该装置又名为湿式制动器,主要依靠摩擦片在粘性液体中的摩擦力进行力矩传递。多采用常闭式结构,包括主被动鼓、壳体、主从动摩擦片、弹簧、密封件以及控制油缸等组件。

4.2.3 液压制动器

电动机要驱动液压泵的时候,首先要输出力矩,即是依靠输送机设备带动液压泵,就能形成力矩。这时油泵对输送机产生大小一样的阻尼力矩,如果产生的阻尼力矩够大,输送机的制动功能得以实现。一般情况下,通过调控液压制动装置的油压或者油流量,就能进行实施良好的减速制动。但因为液压泵长期都在高速运转,其磨损严重,直接导致其使用期限缩短。

4.2.4 液力制动器

液力偶合器能够传达力扭,固定偶合器的涡轮可以使泵轮带动的高速液流形成很大的阻力矩,然后令液力制动器减速。该装置的构成主要包括液压冷却控制、涡轮的液力制动偶合器以及带泵轮等组件。

5 常见故障及维护措施

下运带式运输机在使用过程中常会出现一些故障,以下简要分析常见故障和相应的维护措施。

5.1 输送带跑偏

通常普通的带式运输机的托辊大部分是使用悬挂绞接式,但下运带式运输机却不适宜使用此种办法。因为悬挂绞接式托辊容易造成下运带式运输机的运输带出现跑偏。一旦输送带在输送过程中出现跑偏问题,原本就向后倾斜的侧辊会致使更加严重的跑偏。在现实的生产活动中,很多工程忽略了这个问题,常在下运输送机上使用悬挂绞接式托辊组,就会出现跑偏问题,从而导致传输时撒煤严重的现象,此外跑偏会令传输带被撕裂或者发生咬边,这就大大降低了传输带的使用期限,同时也降低了传输的效率。具体解决的措施有:①在装载物料的时候严格按照标准执行,以免装偏;②加装清扫器,定期或不定期对滚筒或托辊表面的粘煤进行清理。③运行一段时间后要对托辊的位置或者滚筒进行调整。④预防淋水,特别是装煤的仓库存在积水。⑤适时调整拉紧装置,保持输送带在拉紧状态。⑥精心操作接头,确保接头要和输送带的中心线相互垂直,接缝要紧密。⑦确保机尾架要稳固牢靠。

5.2 超速问题

造成输送机超速主要原因一是超载,二是出现电器故障。而超速可能导致飞车事故,产生的原因前面已经阐述过,此处不赘述。而针对的行措施有:①严格控制给煤量,尽量安装标准给煤设备。②将电气保护装置联合液力制动装置运行,预防效果更好。

参考文献

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