带式输送机安全运行断带保护装置的研究

2018-07-06赵晓光

机械管理开发 2018年6期

关键词：回程楔形带式

赵晓光

（汾西矿业两渡煤业，山西灵石 031302）

收稿日期：2017-12-28

作者简介：赵晓光（1989—），男，本科，毕业于山西大同大学采矿工程专业，助理工程师。

DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2018.06.036

引言

煤矿带式输送机的安全运行是煤矿管理的重点，预防断带事故与做好断带保护也是确保煤矿生产作业顺利进行的关键。然而，断带事故具有明显的突发性特点，即便采用实时监测装置评估上运带式输送机的工作状况与设计断带报警停机功能，仍然无法避免胶带下滑引起的恶性事故。所以，应针对上运带式输送机胶带下滑这一问题采取相应的预防保护方案，避免胶带向下滑动。

1 带式输送机安全运行的保护装置设计要求

建议断带保护装置应符合如下设计要求：第一，正常工作状态下，断带保护装置应确保对输送机运输无干扰且不会导致胶带受损[3]；第二，一旦出现断带事故，保护装置应快速灵敏地做出保护动作，可靠捕捉输送机胶带并牢固制动，同时还不损伤胶带；第三，断带保护装置强度应足够高，以免发挥制动作用时被下滑胶带损伤；第四，输送机断带后能第一时间发出紧急停车信号，确保保护装置正确动作。

2 断带保护装置构造与安装

以SPDB-1型上运带式输送机为例，中国矿业大学针对该型机械研制的断带保护装置有效解决了以上四点要求，其分为承载带保护模块以及回程带保护模块两部分，前者基于楔块形成自锁装置，加紧承载带将其固定制动，后者主要通过制动辊轮在楔形槽内形成自锁装置，从而加紧回程带达到制动的目的。设计人员沿输送机传送带上多点布设，一旦出现断带故障，位于断口下部的保护装置处于启动状态，有效制动承载带与回程带。该型保护装置的构造与运行机制如图1所示。

图1 上运带式输送机断带保护装置组成与安装示意

1）承载带保护装置。该装置分为支架、防偏立棍、支腿、上闸块、触发辊轮、拨板以及楔形制动闸等多个部分，具体见图1。通过U形螺栓组将左右两支腿依次固定在中间架双侧槽钢上，然后用螺栓组将左右两支腿分别与支架固定，单向触发辊轮固定于支架中部，两出轴轴端支撑在轴座上；此外，将楔形制动闸分别安装于支架两侧，倾斜角参照胶带槽形角，楔形闸块（可活动）安装于楔形制动闸上；触发辊轮两出轴分别与两侧闸块相连，连接部件为拨板，拨板开槽固定在辊轮出轴上，另一端固定在闸块上[4]。上闸块位于制动闸垂直上方，可利用螺栓组对上下高度进行调节。通过上述设计方案，承载带断带保护装置处于输送机中间架，触发辊轮用于支撑承载带底部，双侧空载边则处于上闸块和楔形制动闸之间。正常运转状态下，带式输送机承载胶带向前运动并牵引触发辊轮，后者呈正向旋转；此时触发辊轮两出轴受胶带摩擦力影响位于轴座最前部，在拨板的作用下承载带和两个闸块之间均保持10 mm左右的距离。如果出现断带事故，纵向张力缺失，承载胶带压迫楔形闸块，加上触发辊轮为单向，并在胶带摩擦力的作用下沿轴座长槽不断下滑，进而牵引楔形闸块，后者在胶带牵引下形成自锁状态，夹紧胶带空载边，使之固定于两闸块之间，此时楔形闸块由拨板与触发辊轮相连接，因此辊轮动作时左右两楔形闸块可同步动作。此外，楔形闸块处设计有检测传感器，一旦出现断带事件，控制系统即可收到断带报警信号并发出停机信号，确保输送机做出停机动作。

2）回程带保护装置。该装置共分为侧板、限位装置、底座以及制动辊轮等多个部分（见图1），其中侧板分左右两个，均刻有楔形长槽。保护装置由U型螺栓组以及其他螺栓组将底座与侧板和胶带机中间架相固定，其中底座底板安装于回程带下方相距10mm处。辊轮筒两端卡在侧板长槽内，位于长槽上端时，制动辊轮两轴端铣成平面并且支撑于外侧支撑板窄槽内，两端轴无法转动，同时受限位装置的约束，避免辊轮自动滑落。底板和长槽下段之间的夹角不超过制动辊轮自锁状态下的自锁角，同时长槽长度足够，底板与下端之间的垂直距离不超过制动辊轮半径[5]。正常运转状态下，输送机承载带牵引制动辊轮沿着正向转动，一旦出现断带故障，承载带将带动辊轮下滑，同时突破限位装置的约束，沿侧板长槽不断下滑，此时长槽下段和底板之间的制动辊轮形成自锁，牢固加持回程带并将之固定于底座底板上。

3）断带保护装置的安装。以SPDB-1型输送机为例，其断带保护装置可结合输送带宽度以及槽形角等数据参数设计成相应的规格选用。该型设备通过U型螺栓组与输送机中间架固定，后期无需改造输送机结构，便于安装。应注意的是，安装间距应综合考虑胶带宽度、输送机倾角、胶带强度以及设计输送荷载等因素，承载带保护装置和回程带保护装置安装间距通常不超过 50～100 m、150～200 m[6]。