0、引言

    近年來，隨著我公司的快速發展，內、外部各子公司所需帶式輸送機的數量愈來愈多，類型也越來越多樣化。2010年度，我廠新設計帶式輸送機共計70余條，其中下運帶式輸送機數量達到10多條。下運帶式輸送機是煤礦生產中一種重要的運輸設備，其運行的可靠性、平穩性是礦井正常、安全、高效生產的重要保證，正常運行時，電動機處于發電制動工況，即電動機輸出制動力矩來平衡皮帶上物料下行力矩，失電后由于物料的機械能很大，皮帶會加速下行，引起“飛車”現象。由此可見，制動裝置對于下運帶式輸送機尤其重要。目前，國內應用到下運帶式輸送機中的制動裝置主要有以下幾種：

    (1)液力制動器：液力制動器由離合裝置和渦輪固定不動的耦合器組成。在使用時，一般安裝在減速機的高速軸上，通過調整充液量來調節制動力矩的大小以實現下運帶式輸送機的可控制動功能。不過液力制動器采用油作為液體，油溫上升非常急劇，并且體積比較大，更不可取的是其自身不能把帶式輸送機制動到零速，需要配合其他類型的制動器以滿足停車要求。

    (2)液雎制動器：液壓制動器又分為液壓調速制動器和液壓調壓制動器。

    1)液壓調速制動器：該制動器的液壓油泵隨著主機運轉，通過調節油泵流量的大小來改變帶式輸送機的轉速，進而實現制動裝置的可控制動。但是液壓泵長時間隨著主機高速運轉，磨損比較快，使用壽命比較短。而且當油溫過高時，液壓元件容易出現故障，同時液壓油隨著循環運動和溫度變化也很容易變質，進一步影響了液壓控制系統的可靠性。由于液壓系統和液壓泵的泄漏，當帶式輸送機停車時還須專門配備液壓推桿制動器。

  2)液壓調壓制動器：將容積式油泵與帶式輸送機連接、由主機拖動，油泵將機械能轉變成液壓能并且通過調節出口壓力的大小來調整制動力矩的大小，從而實現帶式輸送機制動。其主要優點是制動力矩與調節壓力成正比，且與轉速沒有關系，可將帶式輸送機制動到零速。但是液壓調壓制動器的壓力一旦確定后，系統將輸出一個不隨主機轉速變化的恒定制動力矩．這樣就無法控制帶式輸送機的減速度值，即無法實現可控軟制動。

    (3)電力動力制動器：造價較高，且體積龐大，國內缺少相關防爆電器的配套件，尤為重要的是，它有一個致命弱點——無法解決停電應急保護制動的問題。

    (4) KZP系列自冷盤式制動裝置：主要應用于大型機電設備的可控制動停車，特別適用于下運帶式輸送機的制動和停車，其結構為常閉式，適合于各種機電設備的定車，保證斷電平穩可靠停車，是下運帶式輸送機的理想配套設備，

我廠在為新橋礦、龍門煤業常村礦、新疆潘津煤業音西礦等設計下運帶式輸送機時采用了KZP系列自冷盤式制動裝置。依據實際使用情況，本文將對KZP系列自冷盤式制動裝置做一詳細介紹。

1、KZP系列自冷盤式制動裝置的組成

KZP系列自冷盤式制動裝置主要由盤式制動器、制動盤、底座、電控箱和可控液壓站組成。

2 、KZP系列自冷盤式制動裝置的適用環境、主要技術性能和配套電控裝置

2.1適用環境

    (1)工作環境溫度不大于40℃：(2)無顯著搖擺和劇烈振動、沖擊的場合；(3)無足以銹蝕金屬的氣體及塵埃的環境；“）無滴水、漏水的地方；(5)適合煤礦井下要求防爆的場合。

2.2主要技術性能

    (1)與電控裝置配合，使大型機電設備的停車減速度保持在0.05—0.3 m/sz: (2)系統突然斷電時，仍能保證大型機電設備平穩減速停車：(3)與電控裝置配合，在有載工況下具有可控起車性能；(4)液壓控制系統采用閉式回路控制，工作可靠性高：(5)自冷盤式可控制動裝置在環境溫度為30℃時，每小時制動10次，盤的最高溫度遠小于150℃；(6)最大制動力矩不小于靜制動力矩的1.5倍。

2.3配套電控裝置

    與KZP系列自冷盤式制動裝置配套使用的電控裝置的控制箱采用PLC作為控制中心，各種特殊保護和常規保護齊全。控制臺供司機操作之用，并可配置設備工作、故障類型、速度和主電機電流顯示等功能．

3、KZP系列自冷盤式制動裝置的工作原理

3.1原理總述

    圖2是KZP自冷盤式制動裝置在帶式輸送機運輸系統中的布置示意圖。通常制動盤與減速器的某一低速軸相連．也可以直接與驅動輪連接實現各種工作制動。盤式制動器由閘瓦10對制動盤7施加摩擦制動力產生制動力矩。閘瓦作用于制動盤的正壓力的大小取決于油壓P與彈簧8的作用結果，可以通過液壓站調整盤式制動器中油壓的大小來調整，從而達到調整制動力矩大小的效果。設備正常運轉時，油壓達到最大值，此時正壓力為O，并且盤式制動器與制動盤問留有1—1.5 mm的間隙，即制動器處于松閘狀態；當設備需制動時，根據設備運行工況和指令情況，電液挖制系統將按預定的程序自動減小油壓以達到制動要求。其配套液壓站采用了電液比例控制技術，所以制動系統的制動力矩可以根據工作需要自動進行調整，實現良好的可控制動．

3.2巨套液壓站工作原理及調整方法

3.2.1液壓站工作原理

    液壓站主要是根據系統工作的需求來調節進入制動閘油缸的油壓P大小以達到改變制動力矩的目的。液壓控制系統原理如圖3所示，雙路控制系統完全對稱，通過手動換向閥12來選擇工作系統．

3,2.1.1松閘過程

    液控系統接到松閘指令后，電磁換向閥6得電，油泵3工作，電液比例閥9中的電流逐漸增大，油壓逐漸上升，蓄能器7充液，與此同時，制動力矩減小，機電設備將在負載帶動下緩慢起動．

3.2.1.2芷常工作

    機電設備穩定工作時，電液比例閥9中的電流及制動器中的油壓均達設計值，制動器保持松閘。

3.2.1.3正常制動

    當機電設備接到正常停車指令后，電液比例閥9中的電流按電控系統的要求變化來調節油壓和制動力矩以使機電設備停車減速度保持在0.05～0.3 m/s2。當機電設備停止運行時，電動機2、電液比例閥9和電磁換向閥6斷電，系統停止工作。

3 2.1.4緊急制動與系統突然斷電

    當機電設備接到緊急停車指令或供電系統突然斷電時，電動機2、電液比例閥9和電磁換向閥6斷電，系統通過溢流閥IO使油壓降至調定值，閘瓦立刻貼緊制動盤，此后蓄能器的油液通過調速閥8卸壓，制動力矩逐漸增大，機電設備平穩減速停車。

3.2.2液壓系統調整方法

3.2,2.1  系統壓力調整

    (1)將手動換向閥12換到要調定回路的工作狀態，并將進入制動器的油路堵住，但不影響壓力表指示：(2)將安全閥11粗調至較低的溢流壓力，調節電液比例閥9的手輪使溢流壓力較大(超過6MPa)；(3)電磁換向閥6通電：（4）油泵電動機2送電：(5)等到油泵工作正常后，用手將電液比例閥9的控制桿壓下（即噴嘴被壓住）；(6)調節安全閥使系統壓力達到6MPa,到保待穩定為止；(7)調節電液比例閥9的手輪，使系統壓力達到5.5 MPa，到保持穩定為止。

3.2.2.2電液比例閥9的調整

液壓系統采用的電液比例閥如圖4所示。

    調整控制桿位置：線圈先不要通電，用手將控制桿上提，直到壓力表指針停在某一值而不再下降，此壓力稱為殘壓(不大于0.5 MPa)：然后將控制桿慢慢下放，當壓力表壓力開始上升時，控制桿的位置就是所需要的位置，用螺母將控制桿固定在十字彈簧上。

3.2.2.3溢流閥10的調整

    (1)將溢流閥10的溢流壓力粗調至最低值，并將調速閥8關閉：(2)電磁換向閥6斷電：(3)調整溢流閥的溢流壓力至4.3 MPa左右。

3.2.2.4調速閥8的調整

    (1)電磁換向閥6、電液比例閥9正常通電，此時系統壓力至5.5 MPa: (2)適當調整調速閥8的開口度{(3)系統突然斷電（泵、電磁換向閥6、電液比例閥9均斷電），觀察壓力表油壓變化情況，正確的情況是：系統壓力突降至4 MPa，然后壓力從4 MPa平穩降至0 MPa．時問大約為V/0.2 s左右(v是額定圓周速度，單位m/s)。如誤差較大應重復上列步驟（即再調8）。

3.3閘瓦間隙調整方法

    在液壓控制系統調試正常后，把制動器連接到液壓系統。液壓系統正常工作后，調整制動盤與制動閘瓦間隙至1—1.5 mm。調整時，一副閘瓦的兩個閘應同時調整。調整好后，應進行閘的試運轉，并重新測量其間隙，如有變化應進一步調整。

    閘瓦間隙調好后，系統突然斷電，同時觀察溢流閥IO的壓力是否能使制動器立刻貼到制動面上，調速閥8是否能使油壓平穩下降，如達不到要求應重新調整至正常為止．

4、 KZP系列自冷盤式制動裝置的選擇

4.1技術要求

    根據煤礦機電設備的技術要求，該系列制動裝置在安全方面要滿足以下3個條件：(l)在制動過程中不許有火花產生；(2)制動部件的表面最高溫度不超過150℃；(3)最大制動力矩不應小于靜制動力矩的1.5倍。

4.2規格選擇

    在選擇制動裝置的具體規格前，須了解下列原始條件：安裝制動器部位的旋轉體半徑R、所需靜制動力，額定圓周速度，(m/s)、所選減速器各級傳動比。

4.2.1參數計算

4.2,2減速器制動軸的選擇

   制動裝置要與減速器某一低速伸出軸相連（為滿足轉速與制動力矩的要求）．一般為減速器輸出軸的前一軸。制動裝置與其連接必須滿足4.1所提技術要求。設減速器末級傳動比為‘，則該軸的轉速和所需最大制動力矩M,。分別為：式中，為制動盤最高轉速(r/min)；M,．為制動裝置最大制動力矩(N．m)。

    如果(6)式不成立，應重選減速器，并注意在同等條件下應盡量采用規格較小的制動裝置。

5、KZP系列自冷盤式制動裝置的優點

   如果僅是對下運帶式輸送機實現軟制動，一般依靠蓄能器工作的制動閘就可以實現。KZP系列自冷盤式制動裝置的主要特點體現在“可控”兩個字上。通過安裝在主驅動電機輸出軸上的速度傳感器以及安裝在皮帶上的速度傳感器來讀取電機的轉速及膠帶速度。當重載時，下運帶式輸送機有時會出現“飛車”的情況，危害非常大，這時就要由PIE監測速度傳感器的數據。當得到的速度大于正常運行的設定值時，表示帶式輸送機出現超速運轉，由PIE減小制動閘電液比例閥的供電電流，從而減小制動系統的油壓，制動系統使制動閘瓦貼近制動閘盤為皮帶減速：當皮帶速度降至正常值以下時，PLC再按照預先編制的程序增大制動閘電液比例閥的電流，使閘瓦打開。因此實現了制動閘的動態可控運行，保障了下運帶式輸送機的正常運轉。另外，該制動裝置可使下運帶式輸送機起制動加減速度控制在0.05—0.3 m/sz,具有斷電平穩可靠停車、制動無火花產生等優點．

6、注意事項

    (1)應保證液壓油的清潔，必須從空氣濾清器的濾網上加油；(2)油箱的油位應滿足標注高度，油箱放置應水平；(3)針對不同季節，應調整油液的牌號數，在野外冬季應采用與氣候相適的液壓油：(4)檢修工作應在各用電設備斷電后進行：(5)應經常切換雙回路進行交換工作；(6)閘瓦磨損量達5mm以上時，應及時更換閘瓦；(7)應當經常檢查和清洗濾油器；(8)閘瓦間隙不得大于2咖，當間隙超過規定值時，需調整至1—1.5 mm; (9)制動閘漏油時，應及時清洗和更換密封件．

7、結語

    通過多次以及長時間的試運轉得到證明：KZP系列自冷盤式制動裝置性能穩定，可靠性高，采用雙回路液壓泵站，減少了故障影響時間，保證了斷電平穩可靠停車，是下運帶式輸送機的理想配套設備。同時，在設備運行初期，要注意保持液壓系統的清潔，及時更換精濾芯，從而使設備發揮更大的效能。

    KZP系列自冷盤式制動裝置是當今機械制動的發展方向，隨著現代化大型煤礦的建設，大功率、長距離、大運量、上運及下運大傾角帶式輸送機的研制應用，KZP系列自冷盤式制動裝置在煤礦帶式輸送機中將會得到更廣泛的使用。


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