下運帶式輸送機的應用研究

朱恒博

摘 要:隨著我國經濟的發展以及能源的需求大大增加,煤礦行業隨之迅速發展,一些較為先進的生產設備得到廣泛的應用,其中以下運帶式輸送機為應用典型。與上運帶式輸送機或者水平運輸機相比較,下帶式輸送機的運量或者空運量相對較少,廣泛使用具有明顯的經濟優勢,但是如果在運行時缺乏良好的保護,很容易引發生產安全事故,因此本文深入研究了目前我國下運帶式輸送機的應用現狀,并且具體介紹了下運帶式輸送機的運行特點、下運帶式運輸機以及下運帶式輸送機軟起動的基本構成以及安裝要點,最后具體就常見故障提出具體的維護措施。

關鍵詞:下運帶式輸送機應用

中圖分類號:TD528.1 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0011-02

帶式的輸送機在煤礦的生產過程起到很大的作用,是一種重要的煤礦生產設備。近年來,隨著我國經濟的發展以及能源的需求大大增加,煤礦行業隨之迅速發展,一些較為先進的生產設備得到廣泛的應用,其中以下運帶式輸送機為應用典型。這是由于帶式的輸送機在生產和技術上都能產生明顯的經濟效應,不但能夠縮短建井的周期以及減少巷道工程的量,運距也能大大縮短,總的上說能夠幫助節約開支,因此該項技術的運用備受矚目。

1 下運帶式輸送機的特點

與普通的帶式運輸機相比較,下運帶式輸送機的部分組件是相同的,而與上運的方式比較,主要有如下的特征:

1.1 電動機有兩種運轉狀態

一是當輸送機空載或者少量裝載運輸時,會因運載物料的重力不足而不能克服整機的運行阻力,導致只能以電動的辦法運行;二是物料負載較多或者滿載時,物料重力的傾斜分力比傳輸機的運行阻力大,由此導致二者之間產生加速力,促使動機以發電方的式運行,然后產生電能。通常當電動機的電磁反力矩與加速的力矩達到平衡時,輸送機就能按照一定的速度穩定運轉。但是如果是輸送機的負載嚴重超出,電動機就會超過傳輸機的顛覆力矩,就會令電動機失控,轉速不斷上升,反力矩下降,導致飛車出現。

1.2 電動機在發電狀態下進行能量轉換

電動機在電動的狀態下,能夠向電網輸送能量,電網就能吸收能量,在供電的回路中安裝一個電表,就能方便了解到輸送機消耗電能的情況,通常電動機的兩種狀態下電度表的轉向是不同的。

1.3 制動問題

制動問題作為下運帶式運輸機的重要技術要點,相比于上運形式,其制動所需能量大,制動的平穩性要求很高,若是發生事故停電,電動機的制動力矩立即消失,導致輸送機加速運行,容易導致飛車事件,因此,要求制動器能夠自動而且迅速地施加制動力矩,安全剎停輸送機。

2 下運帶式運輸機的基本構成以及安裝要點

2.1 基本構成

下運帶式運輸機的主要零件構成如1所示,包括拉緊裝置、驅動裝置、輸送帶、滾筒、卸料器、托輥組、導料槽、機架、拉緊裝置、漏斗、安全防護裝置及電氣控制系統等。

2.2 安裝要點

2.2.1 準備安裝工作

通常安裝下運帶式運輸機需要做好一些準備工作,包括:(1)在準備安裝的巷道上,首先需要確定運輸機的安裝中心線以及機頭的具體安裝處,在頂部與底板標出基準點和安裝位置。(2)按照礦井的搬動情況,明確機器各組件解體的質量與最大尺寸。(3)按照機器的具體長度,將巷道底板鋪平。(4)將較大的機器部件解體,并做上標記,方便對號安裝。

2.2.2 鋪設工作

具體的鋪設工作包括:(1)為了防止巷道被堵塞,在安裝的時候,需要嚴格按照順序安裝機尾、機身、移動機尾裝置以及機頭傳動裝置。(2)安裝固定的部件,應調整機頭、機尾和各滾筒的中心線放在同一直線上。(3)把中間架支腿在每隔3m的地方臥放在底板上,然后把下股帶鋪開放置在中間架支腿的開擋中央,再把各個中間架支腿豎立,將輸送帶撐起,安裝了下托輥之后,就可以用鋼性縱梁將各架連接,并把機身調整平直。(4)通常堅持先下后上的準則,鋪設下股帶的時候需要綜合中間架支腿的結構來考慮。鋪設完下股帶,再鋪設上股帶。

3 下運帶式輸送機的軟起動

3.1 軟起動裝備的選用要點

選擇軟起動裝置的需要考慮的要點有:(1)運輸機的總體長度、高度以及具體負載量;(2)輸送機的所產生的高效性和經濟性;(3)輸送機帶的速度。

3.2 軟起動的裝置

在我國的經濟生產中,最常用到的下運帶式輸送機軟起動裝置多是以下幾種:

3.2.1 YKQ液控外施閘軟起動儀器

(1)YKQ液控外施閘軟起動裝置的結構如圖2所示。動力機在齒輪減速機構1降低速度后,傳遞給行星齒輪減速機構2的中心輪6,經行星機構減速后由行星架輸出。浮動內齒圈7與殼體8通過齒式聯軸器11聯接,制動盤3和殼體8聯合,所以三者有相同的運轉速度。制動閘4被管路12的油壓操控,因此油壓的可以控制制動閘4作用在制動盤3上的制動力矩,從而決定了制動盤3的運轉速度,最終達到軟起動目標。

3.2.2 調速型液力耦合器與限矩型液力耦合器

液力偶合器一般分為兩種,即:調速型液力耦合器與限矩型液力耦合器,這兩種軟起動設備都是以液體為介質進行功率傳遞的。通常限矩型的液力偶合器的充液量不會變化,能夠產生柔性聯軸節的作用,同時也能起到保護電機空載或者超載的作用,但是這種設備的起動加速度不能調控,多應用于小型的輸送機。而調速型的液力偶合器,是依靠電動執行器進行勺管插入深度的調整,由此看出循環工作腔的充液量可調節,從而能夠控制起動力矩,這種設備多應用于傾角較大的傳輸機或者中大型輸送機。

3.2.3 CST可控驅動系統

CST可控制軟起動,多應用長距離或者大運量帶式輸送機。該系統具有體積小、結構緊湊、啟動平穩、可調控加減速度等特點。具體的工作原理是調節離合器油壓,然后使得摩擦片生成油膜動力粘性,以此來傳達動力,并且嚴格控制減速器上輸出軸的轉動速度,這樣就能輸送機達到可控制起動狀態。雖說該系統適用于大型的帶式輸送機,起到運輸較大運量的作用,但是設備需要投入的成本較高、操作要求高且調試程序復雜,維修、維護費用也較高。

3.2.4 變頻調速裝置

變頻調速裝置的構成組件包括:可控晶體管、功率器件、電抗器以及控制器。工作的原理是,憑借控制器對功率器件中的絕緣柵極進行調節,令入到功率器件的交流電源頻率改變。一般電動機轉速是n=60f/p,其中n是轉速、f是交流電源的頻率、p是極對數,據此式得知,轉速和交流電源的頻率是成正比的,所以只需要對頻率變化的時間和頻率變化范圍進行控制,就能讓輸送機正常且穩定地運轉,使輸送機能夠可控起動。從技術層面看,其操作關鍵是置好適合本帶式輸送機的啟動曲線。電動機的變頻調速技術是令大型帶式運輸設備實現軟起動或者無級調速的理想辦法之一。

4 下運帶式輸送機的裝置與制動

4.1 選擇制動裝置要點

選擇下運帶式輸送機的制動裝置也要注意要點是選擇軟啟動裝置是一樣的,這里不贅述。

4.2 裝置

現階段我國應用比較廣泛的帶式輸送機的制動裝置主要有以下幾種:

4.2.1 防爆自冷盤式的制動器

該種裝置的組成要素有:可控液壓站與機械盤閘,工作的基本原理為依靠制動器在工作盤上施加擦擦制動力,從而形成制動力矩,接著在液壓站調節制動器的油壓,就能實行制動力矩可控。

4.2.2 液粘制動裝置

該裝置又名為濕式制動器,主要依靠摩擦片在粘性液體中的摩擦力進行力矩傳遞。多采用常閉式結構,包括主被動鼓、殼體、主從動摩擦片、彈簧、密封件以及控制油缸等組件。

4.2.3 液壓制動器

電動機要驅動液壓泵的時候,首先要輸出力矩,即是依靠輸送機設備帶動液壓泵,就能形成力矩。這時油泵對輸送機產生大小一樣的阻尼力矩,如果產生的阻尼力矩夠大,輸送機的制動功能得以實現。一般情況下,通過調控液壓制動裝置的油壓或者油流量,就能進行實施良好的減速制動。但因為液壓泵長期都在高速運轉,其磨損嚴重,直接導致其使用期限縮短。

4.2.4 液力制動器

液力偶合器能夠傳達力扭,固定偶合器的渦輪可以使泵輪帶動的高速液流形成很大的阻力矩,然后令液力制動器減速。該裝置的構成主要包括液壓冷卻控制、渦輪的液力制動偶合器以及帶泵輪等組件。

5 常見故障及維護措施

下運帶式運輸機在使用過程中常會出現一些故障,以下簡要分析常見故障和相應的維護措施。

5.1 輸送帶跑偏

通常普通的帶式運輸機的托輥大部分是使用懸掛絞接式,但下運帶式運輸機卻不適宜使用此種辦法。因為懸掛絞接式托輥容易造成下運帶式運輸機的運輸帶出現跑偏。一旦輸送帶在輸送過程中出現跑偏問題,原本就向后傾斜的側輥會致使更加嚴重的跑偏。在現實的生產活動中,很多工程忽略了這個問題,常在下運輸送機上使用懸掛絞接式托輥組,就會出現跑偏問題,從而導致傳輸時撒煤嚴重的現象,此外跑偏會令傳輸帶被撕裂或者發生咬邊,這就大大降低了傳輸帶的使用期限,同時也降低了傳輸的效率。具體解決的措施有:①在裝載物料的時候嚴格按照標準執行,以免裝偏;②加裝清掃器,定期或不定期對滾筒或托輥表面的粘煤進行清理。③運行一段時間后要對托輥的位置或者滾筒進行調整。④預防淋水,特別是裝煤的倉庫存在積水。⑤適時調整拉緊裝置,保持輸送帶在拉緊狀態。⑥精心操作接頭,確保接頭要和輸送帶的中心線相互垂直,接縫要緊密。⑦確保機尾架要穩固牢靠。

5.2 超速問題

造成輸送機超速主要原因一是超載,二是出現電器故障。而超速可能導致飛車事故,產生的原因前面已經闡述過,此處不贅述。而針對的行措施有:①嚴格控制給煤量,盡量安裝標準給煤設備。②將電氣保護裝置聯合液力制動裝置運行,預防效果更好。

參考文獻

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