平煤股份九礦主斜井高強輸送帶,采用離散式機械斷帶抓捕器。但是在輸送帶斷帶時,還是會造成巷道中輸送帶架子、托輥、電纜、信號和照明等設備設施損壞嚴重.輸送帶多處損傷,輸送帶下滑,損失慘重。為在發生斷帶時保護裝置能及時、可靠地製動下滑的輸送帶,避免引發惡性事故,本文重點介紹了斷帶後輸送帶運行規律,並進行了分析,參照行業內斷帶抓捕器現狀.研製大傾角輸送機斷帶抓捕器.
1、輸送帶斷帶後運行規律
根據輸送帶在巷道中斷裂點不同,其斷裂後輸送帶接頭運行方式也有所區別,斷裂點距機頭越近,帶式輸送機上帶斷裂點以上輸送帶上行力由於下帶自重影響較大,上行速度和力量就越大:斷裂點距機頭越近.帶式輸送機上帶斷裂點以下輸送帶下行力由於上帶自重影響較大.下行速度和力量就越大:反之斷裂點距機頭越遠,帶式輸送機上帶斷裂點以上輸送帶上行力由於下帶白重影響有了抵消,上行速度和力量就會變小:帶式輸送機上帶斷裂點以下輸送帶下行力由於下帶自重影響變大.下xia行xing速su度du和he力li量liang就jiu會hui較jiao大da。由you此ci可ke知zhi,帶dai式shi輸shu送song機ji由you於yu自zi重zhong影ying響xiang,上shang帶dai斷duan裂lie點dian距ju機ji頭tou越yue近jin,其qi受shou力li也ye就jiu越yue大da,距ju離li機ji尾wei越yue近jin受shou力li也ye就jiu越yue小xiao,根gen據ju這zhe個ge規gui律lv可ke以yi判pan斷duan輸shu送song帶dai斷duan裂lie位wei置zhi距ju機ji頭tou位wei置zhi越yue近jin的de可ke能neng性xing就jiu越yue大da。
(1)建立斷帶後輸送帶下滑模型
如圖l所示,當出現斷帶事故後,輸送帶張緊力消失,在2個托輥之間呈凹狀,由於煤與輸送帶具有摩擦力,斷裂的輸送帶和煤在下滑過程中,都存在上下波動.
所以斷帶保護裝置應充分考慮其抓捕方式.以盡可能地滿足此種情況。
(2)當輸送帶斷帶且立刻被製動,則需要的製動力遠大於初始張力及輸送帶和上麵煤的重量。因此,立即製動就會需要很大的製動力。
假若斷帶抓捕裝置在抓捕過程中出現動作不一致現象,則很可能發生各台抓捕器被下滑輸送帶各個擊破,從而導致整套抓捕失效.所以必須考慮其抓捕方式。
(3)當輸送帶斷帶抓捕器抓捕並下滑緩衝製動
工作原理:使(shi)抓(zhua)捕(bu)力(li)恒(heng)定(ding)在(zai)某(mou)個(ge)範(fan)圍(wei),當(dang)出(chu)現(xian)斷(duan)帶(dai)事(shi)故(gu)時(shi),斷(duan)裂(lie)的(de)輸(shu)送(song)帶(dai)受(shou)到(dao)抓(zhua)捕(bu)器(qi)給(gei)出(chu)的(de)抓(zhua)捕(bu)力(li),而(er)當(dang)下(xia)滑(hua)力(li)量(liang)超(chao)出(chu)斷(duan)帶(dai)抓(zhua)捕(bu)力(li)時(shi),輸(shu)送(song)帶(dai)能(neng)夠(gou)在(zai)抓(zhua)捕(bu)器(qi)內(nei)進(jin)行(xing)滑(hua)動(dong).並保持抓捕力在一定範圍內,使斷裂輸送帶下滑一定距離後.而最終抓捕下滑輸送帶。
斷裂輸送帶下滑.斷帶抓捕器開始製動,當超H{斷帶允許抓捕力範圍時,輸送帶逐漸從製動器中抽出.即使下麵的抓捕器沒有立刻動作也不會影響第1個抓捕器的使用情況.從而保障抓捕器的安全使用。當輸送帶釋放完初始張力則隻要保證輸送帶的抓捕力大於輸送帶和煤的反向下滑力即可製動。
2、研製大傾角帶式輸送機運行的斷帶抓捕器
通tong過guo對dui行xing業ye內nei及ji輸shu送song帶dai斷duan帶dai原yuan因yin分fen析xi,決jue定ding采cai用yong液ye壓ya整zheng體ti抓zhua捕bu裝zhuang置zhi和he多duo套tao上shang下xia帶dai敞chang開kai式shi抓zhua捕bu裝zhuang置zhi相xiang結jie合he的de智zhi能neng抓zhua捕bu器qi合he為wei一yi體ti,並bing對dui其qi他ta單dan位wei缺que點dian加jia以yi改gai進jin.在選定行業內技術領先製作單位後,與其共同研究製定如下方案。
jingguoduiduandaihoujieguofenxikezhi,shusongdaishangdaiweihaidayuxiadai,danxiadairunengjishitingzhihuadongzeweihaichengdujiangmingxianjianxiao,yincijuedinganshangmixiashudeyuanze,duishusongdaiduandaibuzhuoqijinxinganzhuangbuzhi。
整體式斷帶保護裝置采用液壓式,並安裝輸送帶采集係統,輸送帶信號的采集係統能夠實時采集到輸送帶運行狀況(運行速度、運轉方向及下滑距離),並安裝可視監控係統(探頭)。當確認斷帶時啟動液壓係統推動上壓機構向下壓緊輸送帶,首先施加第1級T-作壓力,保持2shouzengjiaerjiyalizhuabu,congershixianduandaizhuabumudi,bimianyinzhuabudaozhideercishigu。zhuabufangshibaohanshangshizhuabuhexiashizhuabu,zhuabujigouyushusongdaicaoxingjiaodubaochiyizhi,zhuabumiancaiyongshanxingzhuabuhumian.製動力矩大,製動距離短,能夠按照槽形角度進行抓捕,抓捕麵設計為聚氨酯材料避免抓捕過程中損傷輸送帶。
智能離散式斷帶保護裝置采用統一抓捕,當斷帶采集信號傳輸到隔爆控製籍和帶式輸送機頭硐室狀態顯示箱,通過PLC對監測信號進行對比判斷.確認斷帶發生時向各分站發出抓捕動作指令,另外每台設置獨立試驗功能,檢修時能夠判斷完好狀態。
輸送帶控製室能夠實時監控每組抓捕裝置的工作狀態.並采用監控報警與主回路電器閉鎖,一旦斷帶或倒轉飛車,即報警,迅速停機,避免事態惡化.同時利於維修人員維修。
斷帶保護裝置設計功能:
(1)輸送帶斷裂後對下滑的輸送帶實現捕捉保護:
(2)輸送帶倒轉飛車後對飛車的輸送帶實現捕捉保護:
(3)輸送帶斷裂下滑或倒轉飛車後進行報警並停止主電動機運轉;
(4)斷帶保護裝置在不複位情況下不影響輸送帶運行:
(5)機頭主控製箱顯示各抓捕器狀態;
(6)該裝置在正常工作狀態不能影響輸送帶正常運行和物料通過。
九礦帶式輸送機技術參數如下:
①主斜井帶式輸送機參數:正常運行速度3.15 m/s,運量300t/h,槽形角600;輸送帶寬度1000 mm;輸送帶型號ST3150、p=475 Pa;傾角為22.5。,長度為1 350 m,機架形式:固定式。
②己組帶式輸送機參數:正常運行速度2.5 m/s,運量300t/h,槽彤角600:輸送帶寬度1000 mm;輸送帶型號ST2000、p=370 Pa;傾角為22.50,長度為620 m,機架形式:固定式。
主斜強力帶式輸送機由於輸送帶運輸距離較長.機頭到下方200 m處安裝l套液壓整體式斷帶抓捕裝置,以下安裝24組上式機電智能離散式斷帶抓捕器,下帶安裝17組下式機電智能離散式斷帶抓捕器。斷帶捕捉器額定製動力400 kN.機電智能離散式斷帶保護裝置製動力28 kN/台,動作時間小於3 s:斷帶保護裝置總抓捕力大於輸送帶滿負荷時的總下滑力。
已組強力帶式輸送機:機頭到下方150 m處安裝1套液壓整體式斷帶抓捕裝置,以下安裝12組上式機電智能離散式斷帶抓捕器,下帶安裝6組下式機電智能離散式斷帶抓捕器。斷帶捕捉器額定製動力400 kN.機電智能離散式斷帶保護裝置製動力28 kN/台,動作時間小於3 s;斷帶保護裝置總抓捕力大於輸送帶滿負荷時的總下滑力。
3、抓捕器裝置原理設計分析
(1)整體式液壓抓捕裝置
考慮到事故過程中一切不確定因素,在機頭以下150 m處增加1套液壓抓捕裝置配合使用。其工作原理是通過電氣係統采集信號,方式有2種:①通過測速傳感器直接檢測倒帶信號及下滑速度;②直zhi接jie在zai輸shu送song帶dai液ye壓ya張zhang緊jin小xiao車che後hou張zhang緊jin油you缸gang上shang增zeng加jia油you壓ya傳chuan感gan器qi以yi檢jian測ce輸shu送song帶dai張zhang力li。其qi工gong作zuo流liu程cheng首shou先xian通tong過guo傳chuan感gan器qi采cai集ji到dao信xin號hao,通tong過guo中zhong央yang控kong製zhi器qi判pan斷duan比bi較jiao確que認ren斷duan帶dai事shi故gu發fa出chu指zhi令ling,啟qi動dong液ye壓ya係xi統tong,液ye壓ya係xi統tong蓄xu能neng器qi和he泵beng同tong時shi向xiang上shang油you缸gang供gong液ye,帶dai動dong上shang部bu機ji構gou向xiang下xia壓ya緊jin,為wei了le使shi輸shu送song帶dai能neng夠gou平ping穩wen停ting住zhu,不bu發fa生sheng二er次ci斷duan帶dai事shi故gu,其qi製zhi動dong力li考kao慮lv方fang式shi按an照zhao二er級ji壓ya力li實shi現xian,發fa生sheng事shi故gu時shi首shou先xian液ye壓ya係xi統tong工gong作zuo在zai一yi級ji壓ya力li,使shi抓zhua捕bu力li達da到dao200 kN,5 s後投入二級壓力,使抓捕力增大到400 kN,從而實現可靠抓捕,從而使斷裂輸送帶在抓捕機構內下滑一定距離後停住,其好處在於對輸送帶損害最小,衝擊力小。
(2)電控部分工作原理
KXJD-1.8/127礦用隔爆兼本質安全型斷帶保護裝置用電控箱是ZDB型帶式輸送機用斷帶保護裝置中的控製核心,主要包括防爆外殼、集成控製電路板、開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)等(deng)。當(dang)上(shang)行(xing)帶(dai)正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)時(shi),控(kong)製(zhi)器(qi)通(tong)過(guo)安(an)裝(zhuang)在(zai)輸(shu)送(song)帶(dai)下(xia)方(fang)的(de)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)實(shi)時(shi)檢(jian)測(ce)輸(shu)送(song)帶(dai)的(de)運(yun)行(xing)速(su)度(du)及(ji)運(yun)行(xing)方(fang)向(xiang),抓(zhua)捕(bu)器(qi)處(chu)在(zai)待(dai)抓(zhua)捕(bu)狀(zhuang)態(tai):當出現斷帶反向下滑或輸送帶異常反向下滑並達到一定距離時.此時傳感器檢測到輸送帶異常反向運動,控製箱判斷發生斷帶後發出動作指令,驅使抓捕器上礦用隔爆電磁閥動作.使抓捕機構執行抓捕動作,夾住斷裂下滑的輸送帶。
當輸送帶在停車或開車瞬間反向小距離下滑時,係統內部設4個二進製選擇開關裝置,采用“8421”方式編碼。可根據不同的現場需要進行防下滑距離的設定。
4、結語
抓捕器采用上密下疏多點布置方式,解決了斷帶點隨機變化問題;采用扇形抓捕,弧麵製動,製動力矩大,製動距離短:監測機構是通過多組智能傳感器檢測信號,可準確地測出下運帶或是上運帶運行信號,確保抓捕信號統一發出,動作一致性高.抓捕更加可靠:具有每台獨立實驗功能,另外可做卡帶器使用:具有報警閉鎖功能,一旦斷帶(或倒轉飛車)即報警,迅速停機,避免事態惡化。
相關輸送機產品:
1、皮帶輸送機
2、鬥式提升機



