大傾角皮帶制動可控裝置在云岡礦的應用

何 飛

(同煤集團云岡礦機電科，山西 大同 037017）

新版《煤礦安全規程》第三百七十四條要求，下運帶式輸送機，應當裝設軟制動裝置且必須裝設防超速保護裝置。

KPZ型盤式制動可控裝置即可實現下運帶式輸送機的可控制動，又可實現電動機超速控制及保護。此設備也可適用于其他機械設備的可控制動，風機、水泵、電機類設備的性能測試加載控制。

1 KPZ-850盤式制動裝置的主要技術參數

1.1 KPZ-850盤式制動裝置結構簡介

KPZ-850盤式制動可控裝置，制動盤Φ850mm，制動閘為2副，制動閘型號為YZ-63。

KPZ系列盤式制動可控裝置為機電液一體化設備，由制動裝置、液壓裝置及配套電控系統組成。

盤式制動可控裝置與帶式輸送機主滾筒伸出軸采用平鍵連接，由閘瓦與制動盤摩擦產生制動力矩，通過液壓系統對閘瓦增大或減小對制動盤的壓力就可控制閘盤轉速，同時降低主滾筒轉速制動效果。

制動閘在帶式輸送機正常工作狀態下，油壓達最大值，制動閘處于松閘狀態，此時閘瓦與制動盤間會有1～1.5mm的自然間隙，即此時制動閘處于松閘狀態。當制動閘需制動時，電控系統將發出指令，控制液壓系統，使制動閘電控系統程序自動減小油壓以達到制動要求。

制動裝置的主要技術性能：

（1）制動閘與電控裝置配合，可以有效地控制帶式輸送機的減速度。（大約0.1～0.3m/s2）；

（2）系統突然斷電時，油壓緩慢降低，這樣仍能保證輸送機平穩地減速停車；

（3）彈簧施閘-液壓釋放型常閉式結構，具有液壓失效保護功能；

（4）當工作環境溫度為40℃以下時，每小時制動10次，制動盤的最高溫度也不超過150℃。

1.2 KPZ-850盤式制動裝置液壓系統

液壓系統采用YZBBJFJ-6/3D-X下運型保壓集成分級液壓站。

圖2 保壓下運液壓站外形圖

（1）松閘狀態。液壓系統收到松閘指令后，電磁閥7、8得電，電機帶動油泵工作，使得電液比例閥6的電流逐漸上升，蓄能器9充液，使得油壓逐漸增大，制動閘松開。

（2）正常工作。設備運轉后，比例溢流閥6中的電流及制動器中的油壓均達設計值，電磁閥7和油泵電機斷電，此時系統處于保壓狀態，制動器保持松閘。當壓力降到某一設定值時（約為工作壓力的90%），油泵電機自動啟動補壓，達到工作壓力停泵保壓。

（3）正常制動。當液壓系統接收到正常停車指令后，電磁閥7通電，比例溢流閥6中的電流按電控系統的要求逐漸減小，制動力矩增大，機電設備按0.1～0.3m/s2減速度停車。當制動閘完全停止后，電磁閥7、8和比例溢流閥6斷電，系統工作壓力后停泵保壓。

（4）緊急制動或系統突然斷電。當液壓系統接收到緊急制動指令或供電系統突然斷電時，系統則會通過溢流閥使油壓降至其調定值，制動閘快速抱住制動盤，油液通過節流閥14卸壓，制動力逐漸增大，實現緩慢制動。

液壓系統主要用來調節制動油缸的油壓以達到改變制動力的目的。電控系統發出信號，液壓系統按照信號要求調節油壓的上升和下降，完成制動閘的松閘、制動和調節的作用。液壓系統不僅能夠實現制動裝置對帶式輸送機正常工況下的制動，而且能夠確保負載在系統突然斷電工況下的有效制動。

1.3 KPZ-850盤式制動裝置電控系統

電控系統采用KXJ型礦用隔爆兼本質安全型帶式輸送機盤式制動器控制箱，用于下運帶式輸送機盤式制動系統的控制。本電控箱是根據下運帶式輸送機的特點，專門針對KPZ系列自冷盤式制動裝置而設計的一套電控裝置。該制動裝置以德國西門子公司生產的S7-200SMART系列PLC為核心，與帶速檢測單元、油壓檢測單元、繼電器輸出單元等共同完成帶式輸送機的可控減速停車任務。它可以與集控系統相配合完成輸送機系統的控制PLC將各種信號按照程序進行執行，驅動執行元件完成各種控制和保護。

2 盤式可制動裝置的主要特點

（1）可實現下運帶式輸送機的可控制動，又可用于上運帶式輸送機的軟制動；

（2）普通的制動裝置難以達到大傾角皮帶軟制動的要求，且穩定性較差，此套裝置具有較高的可靠性；

（3）電控系統將電動機也進行了控制，對電動機超速保護及控制；

（4）可適用于其他機械設備的可控制動；

（5）采用了先進的KPZ系列自冷盤式制動裝置；

（6）電控裝置采用德國西門子公司生產的S7-200SMART系列PLC為核心；

（7）電控裝置與機械系統、制動系統以及液壓控制系統構成機電液一體化帶式輸送機減速控制系統，帶式輸送機在任何工況下均能平穩地制動停車；

（8）系統突然斷電時，油壓緩慢降低，這樣仍能保證輸送機平穩地停車；

（9）顯示出主要運行參數，若發生故障也會顯示故障類別，減少了維修時間；

（10）液壓控制系統采用了保壓分級制動結構形式，穩定性也得到了較大的提升。

3 制動裝置產生的效益

（1）盤式可控制動裝置的推廣使用，主要是保證了人員安全生產，增強標準化管理水平；

（2）實現大傾角皮帶軟制動與防超速保護裝置一體化控制，節約了其他設備的投入；

（3）提高了設備的開機率，降低工人的勞動強度；

（4）降低皮帶事故率，避免輸送帶在停車過程中張立急劇變化而導致輸送帶“堆疊”。

該礦在使用了這套裝置后，工作效率得到了大幅度的提升。這套設備已經在云岡礦多個巷道使用，至今未出現任何的安全事故，有效地保障了人身安全，受到該礦一致好評。

4 總結

此套設備的應用范圍廣，安裝形式多樣，具有廣泛的推廣價值；設備屬于彈簧施閘—液壓釋放型常閉式結構，進一步保證了人身安全；系統突然斷電時，油壓緩慢降低，這樣仍能保證輸送機平穩地停車；布置形式多樣，靈活多變，適用范圍廣。