前言
某公司首采面12采區(qū)，其膠帶輸送機(jī)巷最大傾角為270，采用下山運(yùn)輸方式。原安裝了2臺(tái)電動(dòng)滾筒簡(jiǎn)易膠帶輸送機(jī)，沒(méi)有任何機(jī)械制動(dòng)器。運(yùn)行過(guò)程中，由于煤矸的重力作用，下運(yùn)輸送機(jī)通常工作在發(fā)電狀態(tài)，這就給其制動(dòng)帶來(lái)了較大困難，經(jīng)常發(fā)生飛車(chē)、滾料、躥矸，尤其在突然停電時(shí)，飛車(chē)的可能性更大，對(duì)皮帶機(jī)的運(yùn)行極為不利。不安全隱患時(shí)刻威脅著設(shè)備及職工的安全，一旦嚴(yán)重飛車(chē)，將造成堆煤、阻礙通風(fēng)、燒壞電機(jī)、甚至埋人等事故。
1 KZW-1140型輸送機(jī)微機(jī)電控裝置及KZP自冷盤(pán)式可控制動(dòng)裝置的應(yīng)用
神火興隆礦業(yè)有限責(zé)任公司通過(guò)考察，引進(jìn)了山東科技大學(xué)KZW - 1140型帶式輸送機(jī)微機(jī)電控裝置及KZP自冷盤(pán)制動(dòng)器。
帶式輸送機(jī)控制系統(tǒng)由操作臺(tái)和防爆控制箱組成，電氣設(shè)備為礦用防爆型和隔爆型，符合《煤礦安全規(guī)程》要求。操作臺(tái)型號(hào)為T(mén)H5-24S，防爆控制箱型號(hào)為KXI5-1140(660)及各種保護(hù)傳感器等組成，供電電壓660／1140V。它與KZP系列自冷盤(pán)式制動(dòng)裝置構(gòu)成下運(yùn)帶式輸送機(jī)機(jī)電液一體化制動(dòng)控制系統(tǒng)。使帶式輸送機(jī)能在各種工況下停車(chē)時(shí)達(dá)到軟制動(dòng)的目的。
KZP自冷盤(pán)制動(dòng)器：由制動(dòng)盤(pán)、液壓制動(dòng)器、液壓站等組成，液壓站產(chǎn)生油壓，控制制動(dòng)器松與合。制動(dòng)系統(tǒng)分兩步實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，即先有液力制動(dòng)系統(tǒng)將輸送機(jī)運(yùn)行速度緩慢降至額定速度的1/3，后由機(jī)械抱閘最終制動(dòng)，實(shí)現(xiàn)下運(yùn)制動(dòng)的平穩(wěn)、安全、可靠。即使突然斷電，系統(tǒng)仍可實(shí)現(xiàn)二級(jí)制動(dòng)，從而保證輸送機(jī)安全停車(chē)。
其特點(diǎn)如下：
1.1與機(jī)械系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成機(jī)電液一體化帶式輸送機(jī)勻減速控制系統(tǒng)，使帶式輸送機(jī)能按0. 1～0. 3m/sz的停車(chē)減速度平穩(wěn)制動(dòng)停車(chē)；
1.2電機(jī)同步投入啟動(dòng)和同步切除停車(chē)控制；
1.3電機(jī)起動(dòng)方式控制具備重載、空載、手動(dòng)、自動(dòng)起車(chē)功能；主電機(jī)超速及輸送機(jī)高低速保護(hù)和制；
1.4與輸送機(jī)綜合保護(hù)裝置配合完成常規(guī)保護(hù)（防跑偏、溫度、煙霧、超速、煤位、堆煤、自動(dòng)灑水、縱向撕帶、斷帶、急停等）；
1.5輸送機(jī)具有超速保護(hù)l和超速保護(hù)II控制；輸送帶出現(xiàn)打滑時(shí)，自動(dòng)制動(dòng)停車(chē)；輸送帶高、低速保護(hù)（打滑I、打滑Ⅱ）及控制；
1.6在有載工況下，節(jié)能降耗，具有軟啟動(dòng)性能；
1.7 系統(tǒng)突然斷電時(shí)，輸送帶安全平穩(wěn)制動(dòng)實(shí)現(xiàn)斷電保護(hù)控制；
1.8主要運(yùn)行參數(shù)與故障類別指示；
1.9前后設(shè)備聯(lián)鎖控制；
1.10具備遠(yuǎn)控接口。
2 大傾角下運(yùn)式膠帶輸送機(jī)原始數(shù)據(jù)
帶寬B=1000mm；運(yùn)距L=404. 48m;傾角b=-5。—-27。；
運(yùn)量Q= 600t/h;帶速V=2.5 m／s；提升高度H- -142. 94m。
3、大傾角下運(yùn)式膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)示意圖（圖1）
4、軟制動(dòng)系統(tǒng)的作用
4.1 當(dāng)輸送機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，控制系統(tǒng)將實(shí)施正常停車(chē)程序
(1)人為按動(dòng)停車(chē)按鈕；
(2)自動(dòng)開(kāi)車(chē)條件失效；
(3)出現(xiàn)沿停、跑偏、堆料、超溫、撕帶、打滑、煙霧故障之一。
4.2 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，控制系統(tǒng)進(jìn)入緊急停車(chē)程序
(1)人為按動(dòng)急停按鈕；
(2)與后臺(tái)設(shè)備有聯(lián)鎖控制而出現(xiàn)后續(xù)設(shè)備停止；
(3)主電機(jī)或制動(dòng)油泵電機(jī)失電}
(4)制動(dòng)油欠壓；
(5)電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)超速或輸送帶出現(xiàn)超速打滑。
4.3 當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，沿線電鈴將報(bào)警
(1)自動(dòng)控制工作方式下的開(kāi)車(chē)前；
(2)系統(tǒng)出現(xiàn)較大的超速；
(3)任何情況下，司機(jī)按下信號(hào)按鈕。
系統(tǒng)還需設(shè)有帶速、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)工作電流以及制動(dòng)油壓的在線檢測(cè)與數(shù)字顯示。
5、軟制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)特征與工作原理
5.1組成
自冷盤(pán)式可控制動(dòng)裝置主要由制動(dòng)盤(pán)，液壓制動(dòng)器（含活塞、閘瓦、彈簧等），底座，液壓站等組成。它主要由制動(dòng)盤(pán)和液壓制動(dòng)器等組成。盤(pán)式制動(dòng)裝置的制動(dòng)力是由閘瓦與制動(dòng)盤(pán)摩擦而產(chǎn)生的。因此調(diào)節(jié)閘瓦對(duì)制動(dòng)盤(pán)的正壓力即可改變制動(dòng)力。而制動(dòng)器的正壓力N的大小決定于油壓P與彈簧的作用結(jié)果。當(dāng)機(jī)電設(shè)備正常工作時(shí)，油壓P達(dá)最大值，此時(shí)正壓力N為0，并且閘瓦與制動(dòng)盤(pán)問(wèn)留有1-1. 5mm的間隙，即制動(dòng)器處于松閘狀態(tài)。當(dāng)機(jī)電設(shè)備需要制動(dòng)時(shí)，根據(jù)工況和指令情況，電液控制系統(tǒng)將按預(yù)定的程序自動(dòng)減小油壓以達(dá)到制動(dòng)要求。通常制動(dòng)盤(pán)與減速器的某一低速軸相連，也可以直接與驅(qū)動(dòng)輪連接實(shí)現(xiàn)各種工作制動(dòng)。
5.2液壓站
主要用來(lái)根據(jù)系統(tǒng)工作的要求，調(diào)節(jié)進(jìn)入制動(dòng)器油缸的油壓P大小以達(dá)到改變制動(dòng)力矩的目的。液壓控制系統(tǒng)原理如（圖2）所示。雙路控制系統(tǒng)完全對(duì)稱。通過(guò)手動(dòng)換向閥12來(lái)選擇工作系統(tǒng)。
5.3配套的電控裝置
與KZP系列自冷盤(pán)式可控制動(dòng)裝置配套使用的電控裝置的控制箱采用PLC作為控制中心，各種特殊保護(hù)和常規(guī)保護(hù)齊全。監(jiān)控臺(tái)供司機(jī)操作之用，并可配置設(shè)備工作、故障類型、速度和主電機(jī)電流顯示等功能。
5.4液壓站
(1)最高油壓（安全閥調(diào)定壓力Mpa，根據(jù)表2）；
(2)最大控制油壓：根據(jù)（表2）；
(3)流量：9L/min；
(4)油號(hào)：46號(hào)耐磨液壓油；
(5)油箱容積：約0.7m3;
(6)電動(dòng)機(jī)：YBLl -4，380]660V，2.2kW；
(7)電液比例閥：lm =850mA；
(8)蓄能器允氮壓力：根據(jù)（表2）；
(9)外形最大尺寸：長(zhǎng)×寬×高-12 00×800×900mm(也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整尺寸)。
5.5實(shí)際運(yùn)行中幾個(gè)注意點(diǎn)
(1)閘瓦與制動(dòng)盤(pán)間的摩擦系數(shù)：0. 35；
(2)閘瓦間隙：1-1, 5mm；
(3)制動(dòng)器副數(shù)：2副／4副／6副；
(4)制動(dòng)力矩，制動(dòng)功率沒(méi)有考慮備用系數(shù)，選用時(shí)，上運(yùn)帶式輸送機(jī)考慮1.5倍，下運(yùn)帶式輸送機(jī)考慮2倍以上的備用系數(shù)。
(5)如果應(yīng)用于地面生產(chǎn)設(shè)備制動(dòng)，制動(dòng)盤(pán)最高轉(zhuǎn)速可以提高到500r/min。
(6)可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)。
5.6運(yùn)行前準(zhǔn)備工作
(1)檢查油箱液位，液壓油應(yīng)加到規(guī)定位置。
(2)將液壓站的所有閥正確調(diào)定。
(3)將系統(tǒng)電器設(shè)備按電控圖接好。
(4)檢查各連接處是否正確可靠連接。
(5)檢查盤(pán)與制動(dòng)器的平行度和垂直度，不許超0.2
5.7液壓系統(tǒng)調(diào)試
(1)點(diǎn)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，查看油泵電機(jī)運(yùn)行方向是否正確；
(2)運(yùn)行一刻鐘，查看各液壓件是否有泄漏；
(3)檢查是否有異常振動(dòng)、噪音和發(fā)熱；
(4)將液壓系統(tǒng)的安全閥、溢流閥、調(diào)速閥（開(kāi)口調(diào)定至2-5）等調(diào)定到系統(tǒng)設(shè)定
值見(jiàn)（表2），檢查系統(tǒng)能否按設(shè)計(jì)要求運(yùn)行。
(5)檢查電磁換向閥動(dòng)作是否可靠，是否發(fā)熱。
(6)把手動(dòng)換向閥打到工作位。
5.8綜合調(diào)試
(1)將制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)瓦之間的間隙調(diào)定在(1～1,5)mm之間；
(2)將系統(tǒng)突然斷電，觀察系統(tǒng)壓力是否能使制動(dòng)器閘瓦立刻貼到制動(dòng)盤(pán)面上，泊
(3)壓是否能平穩(wěn)下降，否則應(yīng)重新調(diào)整閘瓦間隙，或蓄能器充氣壓力，或溢流閥的設(shè)定。
(4)將主機(jī)和制動(dòng)裝置，液壓站，電控等設(shè)備一起，聯(lián)合調(diào)試，至設(shè)備正常運(yùn)行為止。
6、注意事項(xiàng)
(1)應(yīng)保證液壓油的清潔，加油必須采用精過(guò)濾機(jī)加油；
(2)油箱的油位應(yīng)滿足標(biāo)注高度，油箱的放置應(yīng)水平；
(3)-般采用46號(hào)耐磨液壓油，在野外冬季應(yīng)采用與氣候相適的低溫液壓油；
(4)檢修工作應(yīng)在各用電設(shè)備斷電后進(jìn)行；
(5)應(yīng)經(jīng)常切換雙回路進(jìn)行交換工作；
(6)制動(dòng)器閘瓦磨損量達(dá)5mm以上時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換閘瓦；
(7)應(yīng)當(dāng)經(jīng)常檢查和更換精濾芯（不得清洗后再用）；
(8)閘瓦間隙不得大于2mm，當(dāng)間隙超過(guò)規(guī)定值時(shí)，需調(diào)整至1-1. 5mm;
(9)制動(dòng)器漏油時(shí)，應(yīng)及時(shí)清洗和更換密封件。
8、安全保護(hù)裝置及事故處理
8.1 制動(dòng)裝置外露旋轉(zhuǎn)部分必須可靠地安裝安全防護(hù)裝置。
8.2液壓系統(tǒng)調(diào)定后，應(yīng)將調(diào)節(jié)工具取下，以免非操作人員誤調(diào)。
8.3制動(dòng)裝置在運(yùn)行中若出現(xiàn)異常的振動(dòng)，沖擊性噪音或其他異常情況時(shí)，應(yīng)立即停車(chē)，由專業(yè)人員處理，以免故障擴(kuò)大。
9保養(yǎng)與維修
9,1制動(dòng)裝置的液壓系統(tǒng)對(duì)油的清潔度非常敏感，所以要經(jīng)常更換精濾芯，設(shè)備正常投入使用后
前3個(gè)月每1個(gè)月更換一次濾芯，以后檢修時(shí)每三個(gè)月更換一次。
9.2液壓油每2年更換一次，如果液壓油變質(zhì)影響使用，應(yīng)馬上更換。
9.3中修每2年1次，在廠方指導(dǎo)下進(jìn)行，大修3年一次，由廠方負(fù)責(zé)維修。
9.4設(shè)備長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)作好防潮、防銹等措施備，以免損壞。
9.5制動(dòng)器的使用與維修參見(jiàn)制動(dòng)器說(shuō)明書(shū)。
10、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)系統(tǒng)選型并改造，大傾角下運(yùn)式輸送機(jī)啟動(dòng)、運(yùn)行、停止等各工況得到較大改進(jìn)，克服了飛車(chē)、滾料、躥矸、打滑、冒火花等現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了對(duì)下運(yùn)輸送機(jī)的軟制動(dòng)，消除了危險(xiǎn)因素，徹底解決了大傾角下運(yùn)式膠帶輸送機(jī)安全運(yùn)行問(wèn)題。
