0、前言
帶式輸送機由於其運距長、運yun量liang大da和he連lian續xu輸shu送song等deng優you點dian,現xian己ji在zai煤mei炭tan生sheng產chan中zhong普pu遍bian采cai用yong。但dan在zai使shi用yong過guo程cheng中zhong由you於yu各ge種zhong因yin素su斷duan帶dai事shi故gu時shi有you發fa生sheng。平ping運yun膠jiao帶dai輸shu送song機ji斷duan帶dai後hou危wei害hai不bu十shi分fen大da,但dan由you於yu上shang運yun帶dai式shi輸shu送song機ji,特te別bie是shi作zuo為wei主zhu提ti升sheng用yong的de上shang運yun帶dai式shi輸shu送song機ji,傾qing角jiao大da、膠帶長、負荷大,一旦發生斷帶事故,就會產生很大的危害,斷帶保護裝置的使用可以從很大程度上減少這種危害。
1、膠帶斷裂下滑的危害
(1)損傷托輥支架,造成托輥橫飛;導致膠帶機架變形,基礎鬆動;
(2)下滑堆積後的膠帶可能出現縱向撕裂,橫向彎曲過度,膠麵嚴重撕裂損傷等現象;
(3)下滑中失去控製的膠帶及飛出的托輥會傷及膠帶機道沿線行人及動力電纜、管路等鋪設物,有導致摩擦起火、電氣火災及其他危害的可能;
(4)處理恢複膠帶下滑後的膠帶時的勞動強度大,影響生產時間長,經濟損失嚴重。
僅以山東省七五礦1994年二次采區強力膠帶接頭處的斷帶事故為例,二次斷帶均發生在受力最大的變坡點處,斷帶後膠帶飛速下滑距離達到400餘米,膠帶托輥支架、膠帶機架及巷道內鋪設物損失嚴重,造成300餘萬元的經濟損失。
2、造成膠帶斷裂的原因
斷帶是指帶式輸送機在運行過程中,膠帶突然斷開。造成斷帶的原因主要有:
(1)jietouzhiliangbuhao。putongjiaodaichangyongliuhuajietou,qitayouyongjinshujietoude。youyujietouzhiliangbuguoguanhuosuoyongcailiaoxingnengbunengmanzuyaoqiu,zaiyidingwailizuoyongyuchixushijiandezuoyongxia,jiaodaihenrongyizaijietouchuduanlie。
(2)膠(jiao)帶(dai)的(de)生(sheng)產(chan)質(zhi)量(liang)不(bu)佳(jia),或(huo)者(zhe)受(shou)到(dao)超(chao)強(qiang)外(wai)力(li)作(zuo)用(yong),都(dou)會(hui)使(shi)得(de)膠(jiao)帶(dai)在(zai)其(qi)薄(bo)弱(ruo)處(chu)斷(duan)裂(lie)。如(ru)煤(mei)或(huo)矸(gan)石(shi)的(de)塊(kuai)度(du)太(tai)大(da),輸(shu)送(song)機(ji)卡(ka)住(zhu),過(guo)負(fu)荷(he)運(yun)行(xing),都(dou)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)斷(duan)帶(dai)。
(3)其他原因造成的膠帶斷裂。如設計不合理,超過膠帶額定抗拉強度使用,導致膠帶斷裂。
3、斷帶保護裝置的應用現狀分析
帶dai式shi輸shu送song機ji一yi旦dan發fa生sheng斷duan帶dai事shi故gu,其qi危wei害hai是shi很hen大da的de,尤you其qi是shi上shang運yun膠jiao帶dai,其qi危wei害hai更geng是shi不bu可ke設she想xiang。針zhen對dui斷duan帶dai保bao護hu,國guo內nei外wai的de專zhuan家jia提ti出chu了le一yi些xie很hen好hao的de解jie決jue方fang法fa。綜zong合he起qi來lai主zhu要yao有you以yi下xia幾ji個ge原yuan理li:
3.1抓捕原理
抓捕原理主要是采用在膠帶上、下設置抓捕裝置,並配上傳感器、清qing煤mei裝zhuang置zhi等deng組zu成cheng抓zhua捕bu器qi,當dang膠jiao帶dai斷duan帶dai時shi,膠jiao帶dai上shang下xia側ce的de抓zhua捕bu裝zhuang置zhi動dong作zuo,把ba下xia滑hua的de膠jiao帶dai緊jin緊jin抓zhua住zhu,防fang止zhi下xia滑hua。它ta主zhu要yao是shi利li用yong下xia滑hua的de膠jiao帶dai和he抓zhua捕bu裝zhuang置zhi產chan生sheng的de摩mo擦ca力li(也叫抓捕力)來實現對下滑膠帶的抓捕。現階段主要有以下幾種典型的抓捕式斷帶保護裝置:
(1)采用楔形體原理的斷帶保護裝置
tashiyikaoxiexingtiyuanlilaigongzuode,zaijiaodaishusongjiliangcegegudingyigexiexingzhuangzhi,rangjiaodaicongzhongjiantongguo。zaixiexingzhuangzhineifangruyigeyuanzhuxinggunlun,weiyujiaodaishangbiaomianhexiexingzhuangzhidexiemianzhijian。dangjiaodaizhengchanggongzuoshi,gunlunyuxiemianshaolikai,bingzaijiaodaishanggundong。dangshusongjifashengduandaishigushi,jiaodaiyanzhetuogunxiahua,bingdaidonggunlunyuxiemianjiechu,kaishiyazhujiaodai,bingyueyayuejin,shihuachedingmianyujiaodaidemocaliyuelaiyueda,dangdayujiaodaixiahualishi,jiuhuizuzhijiaodaixiahua,yinerqidaoduandaifanghuazuoyong。xiexingzhuangzhineidehuacheshiweilebimianjiaodaiyasihouyingxiangshusongjizaiqidongershezhide。
(2)利用反向逆止滾輪(或單向托輥)的斷帶保護裝置
此種裝置的原理如圖2所示。在輸送機兩側對稱的安裝該保護裝置,膠帶在正常工作時,滾輪1,2隨膠帶轉動,相當於一對滾動軸承;但當皮帶斷裂後反向下滑,或者是輸送機停機,膠帶下滑時,由於逆止滾輪反向不能轉動,將產生較大的摩擦力,膠帶帶動滾輪1與滾輪2形xing成cheng夾jia持chi,夾jia持chi間jian隙xi隨sui著zhe滾gun輪lun的de擺bai動dong逐zhu漸jian減jian少shao,夾jia持chi力li越yue來lai越yue大da,直zhi到dao膠jiao帶dai不bu再zai移yi動dong為wei止zhi,同tong時shi觸chu動dong報bao警jing開kai關guan發fa出chu報bao警jing信xin號hao並bing使shi電dian動dong機ji停ting轉zhuan。
(3)楔形體和反向逆止滾輪(或單向托輥)結合運用的斷帶保護裝置
楔形體和單向托輥結合運用的斷帶保護裝置如圖3所示。其中觸發托輥為反向逆止托輥。
當斜井或傾斜巷道內的膠帶輸送機發生斷裂下滑(或倒轉飛車)時,位於裂口後方的膠帶在載荷和自重作用下沿觸發托輥導向滑槽下滑,同時帶動觸發爪的鉤嘴開啟,當觸發托輥沿其導向滑槽位移150 - 200 mm時(shi),觸(chu)發(fa)爪(zhao)的(de)鉤(gou)嘴(zui)完(wan)全(quan)放(fang)開(kai),使(shi)摩(mo)擦(ca)軸(zhou)釋(shi)放(fang)落(luo)下(xia),沿(yan)其(qi)導(dao)向(xiang)滑(hua)槽(cao)向(xiang)下(xia)滑(hua)動(dong),到(dao)達(da)下(xia)部(bu)位(wei)置(zhi)時(shi)與(yu)上(shang)膠(jiao)帶(dai)產(chan)生(sheng)摩(mo)擦(ca),則(ze)摩(mo)擦(ca)軸(zhou)繼(ji)續(xu)沿(yan)其(qi)導(dao)向(xiang)滑(hua)槽(cao)向(xiang)最(zui)底(di)端(duan)滑(hua)動(dong),而(er)上(shang)膠(jiao)帶(dai)的(de)下(xia)麵(mian)是(shi)硬(ying)質(zhi)的(de)金(jin)屬(shu)底(di)座(zuo),則(ze)摩(mo)擦(ca)軸(zhou)與(yu)摩(mo)擦(ca)底(di)座(zuo)對(dui)下(xia)滑(hua)的(de)膠(jiao)帶(dai)產(chan)生(sheng)擠(ji)壓(ya),隨(sui)著(zhe)膠(jiao)帶(dai)的(de)下(xia)滑(hua),兩(liang)者(zhe)擠(ji)壓(ya)的(de)力(li)越(yue)來(lai)越(yue)大(da),直(zhi)至(zhi)死(si)死(si)地(di)夾(jia)住(zhu)膠(jiao)帶(dai)為(wei)止(zhi),防(fang)止(zhi)了(le)膠(jiao)帶(dai)下(xia)滑(hua)(倒轉或飛車),tongshimocazhouxiahuazhiqidaoxianghuacaoxiabushichudongbaojingkaiguanbaojingbingxunsutingji,bimianjiaodaicongjitoudaoxiangguntongchuhualuo。zhezhongfanghuzhuangzhishiqieshikexingde,anquankekao、靈敏準確、便於使用和維護。
以上幾種利用抓捕原理的斷帶保護裝置都對斷帶保護起到了一定的作用,但是仍存在一定的問題,首先,因為在正常工作時.兩種裝置的滾輪都與膠帶直接接觸,而且占據了輸送帶的一定空間,勢必會影響運煤量,會產生擋煤;其qi次ci,發fa生sheng斷duan帶dai時shi,滾gun輪lun對dui膠jiao帶dai夾jia持chi力li越yue來lai越yue大da,因yin為wei滾gun輪lun分fen布bu在zai膠jiao帶dai的de兩liang側ce,勢shi必bi造zao成cheng膠jiao帶dai縱zong向xiang受shou力li不bu均jun勻yun,可ke能neng造zao成cheng膠jiao帶dai縱zong向xiang撕si裂lie,形xing成cheng不bu必bi要yao的de損sun失shi。
3.2全線柔性摩擦製動原理
全線柔性摩擦製動原理,即當上運帶式輸送機斷帶,上膠帶下滑時,托輥不轉動(單向托輥),依靠膠帶與托輥之間在斷帶全線上的滑動摩擦阻力實現製動;erduiyuxiajiaodaidezhidong,zecaiyongzaixiajiaodaixiafanganzhuangzunibanzuzhizhidongdefangfa,youyuxiatuogunjianjujiaoda,duandaihou,yikaojiaodaixiachuiyuzunibanfashengjiechuchanshengdehuadongmocali,zuzhijiaodaixiahua。
(1)上膠帶防滑——單向托輥
單dan向xiang托tuo輥gun的de功gong能neng在zai於yu當dang膠jiao帶dai上shang運yun時shi,托tuo輥gun隨sui之zhi轉zhuan動dong,上shang膠jiao帶dai與yu托tuo輥gun間jian為wei滾gun動dong摩mo擦ca,而er當dang膠jiao帶dai斷duan帶dai,上shang膠jiao帶dai下xia滑hua時shi,托tuo輥gun不bu反fan轉zhuan,上shang膠jiao帶dai底di麵mian與yu單dan向xiang托tuo輥gun之zhi間jian由you滾gun動dong摩mo擦ca變bian為wei滑hua動dong摩mo擦ca,摩mo擦ca係xi數shu大da增zeng,對dui上shang膠jiao帶dai產chan生sheng摩mo擦ca製zhi動dong阻zu力li,起qi到dao阻zu止zhi上shang運yun帶dai式shi輸shu送song機ji逆ni轉zhuan和he斷duan帶dai下xia滑hua的de作zuo用yong。將jiang一yi部bu分fen上shang運yun托tuo輥gun更geng換huan為wei單dan向xiang托tuo輥gun(更換比例依具體輸送機參數及工作情況而定),依靠這些單向托輥的反向逆止功能阻止斷帶後上運皮帶的下滑。
單向托輥可以采用棘輪結構和滾柱逆止結構,也可以采用卡片式單向托輥,圖4為一種己獲得國家專利的卡片式單向托輥結構圖。
以潞安礦務局王莊礦DX4000型上運鋼絲繩芯帶式輸送機為例:傾角a=16°,膠帶與托輥之間的滑動摩擦係數fmin=0.45。通過一定的計算,隻要將64%的托輥換為單向托輥,即可阻止膠帶斷帶下滑或輸送機逆轉。
(2)下膠帶防滑——阻尼板摩擦製動
上運帶式輸送機膠帶的正常運行方向與斷帶下滑方向相反,可以采用單向托輥使滾動摩擦變為滑動摩擦阻止膠帶下滑;而(er)下(xia)膠(jiao)帶(dai)則(ze)相(xiang)反(fan),其(qi)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)方(fang)向(xiang)與(yu)斷(duan)帶(dai)後(hou)下(xia)滑(hua)方(fang)向(xiang)相(xiang)同(tong),不(bu)能(neng)采(cai)用(yong)單(dan)向(xiang)托(tuo)輥(gun)方(fang)案(an)。分(fen)析(xi)研(yan)究(jiu)和(he)現(xian)場(chang)觀(guan)察(cha)表(biao)明(ming),輸(shu)送(song)機(ji)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)下(xia)膠(jiao)帶(dai)被(bei)拉(la)緊(jin),基(ji)本(ben)上(shang)成(cheng)一(yi)條(tiao)直(zhi)線(xian),膠(jiao)帶(dai)下(xia)垂(chui)量(liang)很(hen)小(xiao),而(er)斷(duan)帶(dai)後(hou),由(you)於(yu)下(xia)膠(jiao)帶(dai)托(tuo)輥(gun)間(jian)距(ju)較(jiao)大(da),膠(jiao)帶(dai)下(xia)垂(chui)量(liang)較(jiao)大(da),特(te)別(bie)是(shi)鋼(gang)絲(si)繩(sheng)芯(xin)膠(jiao)帶(dai)。可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)在(zai)下(xia)膠(jiao)帶(dai)下(xia)方(fang)一(yi)定(ding)距(ju)離(li)設(she)置(zhi)阻(zu)尼(ni)板(ban)的(de)方(fang)法(fa)摩(mo)擦(ca)製(zhi)動(dong)。
采用阻尼板的上運帶式輸送機,其下膠帶狀態示意如圖5所示,圖中虛線表示斷帶前下膠帶的狀態,曲線表示斷帶後下膠帶的狀態。阻尼板是下膠帶防滑結構的核心部件,它可以是一般的鋼板、型鋼,也可以是粘貼有高摩擦係數材料(如橡膠等)的複合板。圖中L為兩托輥間的距離;L1為膠帶與阻尼板的接觸長度;L2weizunibandechangdu。duandaishi,shusongjixiajiaodaixunsusongchixuanchui,bingyuzunibanjiechu,congerchanshengmocazuli,xiaohaoxitongdedongneng,zuzhijiaodaixiahua,jiduishusongjijiaodaiqizunizhidongzuoyong,shizhizaiduanshijianneitingxialai。
采(cai)用(yong)全(quan)線(xian)柔(rou)性(xing)摩(mo)擦(ca)製(zhi)動(dong)原(yuan)理(li)的(de)斷(duan)帶(dai)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi),由(you)於(yu)不(bu)存(cun)在(zai)抓(zhua)捕(bu)裝(zhuang)置(zhi)對(dui)膠(jiao)帶(dai)的(de)夾(jia)持(chi)和(he)抓(zhua)捕(bu),不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)擋(dang)煤(mei),也(ye)就(jiu)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)運(yun)煤(mei)量(liang)。單(dan)向(xiang)托(tuo)輥(gun)沿(yan)線(xian)均(jun)勻(yun)分(fen)布(bu),受(shou)力(li)均(jun)勻(yun),不(bu)會(hui)造(zao)成(cheng)膠(jiao)帶(dai)的(de)意(yi)外(wai)撕(si)裂(lie);下膠帶采用阻尼板,有效防止下膠帶的下滑。目前,這種斷帶保護裝置在潞安礦務局、晉城礦務局、新汶礦務局、開kai灤luan礦kuang務wu局ju等deng局ju礦kuang推tui廣guang應ying用yong,取qu得de較jiao好hao的de效xiao益yi。在zai西xi山shan礦kuang務wu局ju馬ma蘭lan礦kuang和he潞lu安an礦kuang務wu局ju王wang莊zhuang礦kuang應ying用yong,有you效xiao地di阻zu止zhi了le兩liang次ci斷duan帶dai下xia滑hua事shi故gu的de發fa生sheng,其qi斷duan帶dai保bao護hu和he防fang滑hua的de工gong作zuo性xing能neng得de到dao了le可ke靠kao的de驗yan證zheng。
4、結論
本(ben)文(wen)結(jie)合(he)國(guo)內(nei)的(de)應(ying)用(yong)現(xian)狀(zhuang),對(dui)常(chang)用(yong)的(de)一(yi)些(xie)斷(duan)帶(dai)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)作(zuo)了(le)較(jiao)為(wei)詳(xiang)細(xi)的(de)描(miao)述(shu),這(zhe)些(xie)斷(duan)帶(dai)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)實(shi)際(ji)的(de)應(ying)用(yong)中(zhong)起(qi)到(dao)了(le)一(yi)定(ding)的(de)作(zuo)用(yong),減(jian)少(shao)了(le)許(xu)多(duo)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)損(sun)失(shi)。
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