下運(yùn)帶式輸送機(jī)與平運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行工況是不一樣的。電力拖動(dòng)方面:平運(yùn)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí),電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)工況,即電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn);下運(yùn)帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí),物料通過皮帶拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)工況,即電動(dòng)機(jī)輸出制動(dòng)力矩來平衡皮帶上物料下行力矩。失電工況方面:平運(yùn)皮帶機(jī)失電后可以自然停車,而下運(yùn)皮帶機(jī)失電后由于物料的機(jī)械能很大,皮帶不但不會(huì)停反而會(huì)加速下行,發(fā)生飛車。所以,制動(dòng)裝置對于下運(yùn)帶式輸送機(jī)尤為重要。
YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器是北京起重運(yùn)輸機(jī)械研究所近年來專為下運(yùn)帶式輸送機(jī)研制的制動(dòng)設(shè)備。由于它具有可控勻加速軟啟動(dòng)、可控勻減速軟制動(dòng)、超載限速、停電應(yīng)急軟制動(dòng)等功能,使其特別適用于工況復(fù)雜的下運(yùn)帶式輸送機(jī)系統(tǒng)。該制動(dòng)器能保障下運(yùn)膠帶安全可靠運(yùn)行,且壽命長,維護(hù)簡便。目前,已經(jīng)被煤礦、水泥廠、水電站等領(lǐng)域廣泛采用。
1 液壓調(diào)速制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器實(shí)際是一個(gè)小型液壓站.主要由制動(dòng)裝置、油箱、電控柜3部分組成,其中制動(dòng)裝置是由柱塞式變量泵及壓力、流量控制系統(tǒng)等構(gòu)成,是核心部件,如圖l所示。其全部工作機(jī)構(gòu)均密封在堅(jiān)固的殼體內(nèi),浸泡在工作油液中。殼內(nèi)油液既漏不出,外面塵土也不易侵入,這對多塵的現(xiàn)場非常適用。整套裝置沒有任何干摩擦面,不會(huì)產(chǎn)生摩擦熱和火花,所以同樣非常適用于煤礦井下。全套設(shè)備集制動(dòng)裝置外形中布置,外形尺寸小,現(xiàn)場安裝極為方便。
2 幾種下運(yùn)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行的比較
目前,我國應(yīng)用的幾種下運(yùn)帶式輸送機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)主要有:電力動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)、液力制動(dòng)系統(tǒng)、液壓調(diào)壓制動(dòng)系統(tǒng)、液壓調(diào)速制動(dòng)系統(tǒng)等。
電力動(dòng)力制動(dòng)的主要問題是國內(nèi)缺少防爆電器的配套件,而且其造價(jià)較高;整個(gè)電力動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)的體積龐大;并且其有一個(gè)致命弱點(diǎn)是無法解決停電應(yīng)急保護(hù)制動(dòng)的問題。
液力制動(dòng)系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)在于其轉(zhuǎn)換元件(液力制動(dòng)器)的工作性能:有油則合(投入制動(dòng)),無油則分(退出制動(dòng))。由于定子和轉(zhuǎn)子間沒有摩擦,所以其使用壽命較長。但是它同電力動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)有一個(gè)共同弱點(diǎn),即其制動(dòng)力矩與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速有關(guān),當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí),制動(dòng)力矩也變?yōu)榱悖?因此,必須同機(jī)械閘一起配合使用。在實(shí)際使用時(shí),應(yīng)該用液力制動(dòng)消耗掉下運(yùn)制動(dòng)的大部分機(jī)械能,待主機(jī)的高轉(zhuǎn)速減至低轉(zhuǎn)速時(shí),才使用機(jī)械閘。但是這樣就帶來一個(gè)新問題,一般的機(jī)械閘的結(jié)構(gòu)均是失電上閘式的,如果事故停電,那么機(jī)械閘瓦會(huì)自行合上,此時(shí),液力制動(dòng)器還來不及耗能,大部分的能耗將由機(jī)械閘承擔(dān)。這樣將產(chǎn)生高溫。
液壓調(diào)壓制動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)力矩正比于調(diào)定壓力.與轉(zhuǎn)速無關(guān),所以可將轉(zhuǎn)速制動(dòng)到零而不需配機(jī)械閘,控制容易、系統(tǒng)簡單。而且,油液在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動(dòng),系統(tǒng)的散熱性能較好。但其缺點(diǎn)是液壓調(diào)壓制動(dòng)系統(tǒng)的壓力如果確定后.系統(tǒng)將輸出一個(gè)不隨主機(jī)轉(zhuǎn)速變化的恒定制動(dòng)力矩,這樣就無法控制膠帶機(jī)的減速度值,即無法實(shí)現(xiàn)可控軟制動(dòng)。
從上述的電力動(dòng)力、液力、液壓調(diào)壓3種制動(dòng)方案的比較可以看出:雖然它們采用各自不同的能耗制動(dòng)原理.但有一個(gè)共同特點(diǎn),即制動(dòng)器自身的可控輸出量均為力矩值,然而我們的目的是要控制膠帶機(jī)的啟動(dòng)加速度值和制動(dòng)減速度值.從而實(shí)現(xiàn)可控軟啟動(dòng)、可控軟制動(dòng)。為更好地解決這個(gè)問題,液壓調(diào)速制動(dòng)方案就顯出其獨(dú)特的優(yōu)越性。
在YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器控制原理中有兩個(gè)近似正比的關(guān)系:下運(yùn)帶速度正比于油路流量;制動(dòng)力矩正比于油路壓力。所以控制膠帶機(jī)減速度值就轉(zhuǎn)化為控制系統(tǒng)的流量變化。YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器流量控制系統(tǒng)采用了電液比例調(diào)速閥,該閥的特性是流量不受油路中壓力變化的影響,只正比于其控制電流。因而,能夠保證在載荷量大幅度變化(即油路壓力變化)時(shí),下運(yùn)皮帶機(jī)的啟動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度基本為一恒定值。
3 YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器主要性能特點(diǎn)
3.1 可靠的防爆性能
YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器采用流體節(jié)流耗能(即液壓制動(dòng)),整套裝置沒有干摩擦面,所以工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高熱和火花,散熱系統(tǒng)可以保證任一機(jī)件的表面溫度小于IO0℃,工作油溫度小于8O℃;電器部件均采用經(jīng)國家檢驗(yàn)合格的防爆元件,所以,可用于任何瓦斯等級的井下煤礦。
3.2 優(yōu)良的工作性能
YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器是通過控制信號。電流變化進(jìn)而控制電液比例調(diào)速閥的流量。流量的變化直接影響下運(yùn)膠帶的帶速。所以輸入如圖2所示控制電流就可保證啟動(dòng)加速度和制動(dòng)減速度為定值,不受下運(yùn)帶載荷量大小的影響。輸送帶上的載荷在空載直至滿載的任意工況下,制動(dòng)減速度和啟動(dòng)加速度都可以控制在一定范圍內(nèi)。在正常工況下,制動(dòng)力矩隨輸送帶上載荷量的多少可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整,變化范圍為最大制動(dòng)力矩的15%-100%。
3.3 功能全面
YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器除對下運(yùn)輸送帶除具有可控軟啟動(dòng)、可控軟制動(dòng)功能外,還具有停電應(yīng)急保護(hù)制動(dòng)、超載限速等功能。由于其備有微型應(yīng)急電源,所以可保證當(dāng)下運(yùn)膠帶遇突然停電事故時(shí),制動(dòng)器仍能夠自動(dòng)反應(yīng)實(shí)施停電應(yīng)急保護(hù)制動(dòng),此時(shí)減速度控制功能完全與正常制動(dòng)工況時(shí)相同。如遇超載(即超速)情況.油泵轉(zhuǎn)速受調(diào)速閥流量限制,只允許在其最大轉(zhuǎn)速附近。超載部分的能量由閥El節(jié)流產(chǎn)生熱量隨油液流動(dòng)散逸掉,因此,能有效的保護(hù)電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行。
3.4 使用壽命長
YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器由于在帶式輸送機(jī)正常運(yùn)行時(shí)處于卸載空轉(zhuǎn)狀態(tài),所以油泵使用壽命長.只要保持油液清潔,基本不需要日常維護(hù),整機(jī)使用壽命多數(shù)可達(dá)10年以上。
綜上所述,YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器是目前國內(nèi)最理想的下運(yùn)帶式輸送機(jī)的專用制動(dòng)設(shè)備。
4 YZQ型液壓調(diào)速制動(dòng)器的應(yīng)用
到目前為止,我所生產(chǎn)的YZQ液壓調(diào)速制動(dòng)器在煤礦、水泥廠、水電站等領(lǐng)域已得到了廣泛的應(yīng)用,均受到好評。舉例如下:
4.1 煤炭行業(yè)
山西古交礦區(qū)鎮(zhèn)城底煤礦、吉林省琿春煤礦、寧夏靈新煤礦、四川廣安蔡山洞煤礦、重慶綦江渝陽煤礦等。
4.2 水泥行業(yè)
都江堰拉法基水泥廠、四川峨眉水泥廠、銅陵水泥廠、云南紅塔集團(tuán)水泥廠、河南平頂山瑞平水泥有限公司、本溪交通水泥廠等。
4.3 水利水電行業(yè)
二灘水電站、重慶中水八局彭水水電站、云南中水四局金安橋水電站等。
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