錢余龍　吳瓊

摘 要：我國是一個煤炭資源儲量豐富，但是油、氣資源儲量較為匱乏的國家，這就決定著煤炭在我國的能源比重中占據(jù)著重要的地位，現(xiàn)今，我國在煤礦中尤其是下山運(yùn)輸時多采用下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)作為主要運(yùn)力，下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)是一種將煤炭由高到低輸送的特種膠帶輸送機(jī)，在下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行制動的過程中，由于附加力矩與發(fā)熱問題影響制動系統(tǒng)的正常運(yùn)行。本文將對下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行時的制動原理以及所采用的制動技術(shù)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)；制動；特性

中圖分類號：TD528 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

相對于上運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)，下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)具有皮帶機(jī)的運(yùn)輸傾角較大，同時由于皮帶所運(yùn)輸?shù)奈锪舷蜻\(yùn)輸皮帶附加重力分量，從而致使下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)不是處于功率消耗狀態(tài)而是處于發(fā)電狀態(tài)，從而致使電動機(jī)所處產(chǎn)生的力矩為制動力矩，而下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)的制動系統(tǒng)采用的是機(jī)械制動、電氣動力制動和液壓制動等方式，通過對以上幾種不同的制動方式進(jìn)行分析，找出其中較為適合大功率下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)的制動方式。

1 下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)簡介

帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械，是一種將物料由高到低輸送的特種膠帶機(jī)，下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)行的過程中電機(jī)會出現(xiàn)負(fù)功率，從而導(dǎo)致電機(jī)處于發(fā)電制動狀態(tài)，為了保護(hù)電機(jī)，對下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)進(jìn)行有效的控制，使其能夠在滿載、停車，特別是在突然失電的情況下實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)的可控軟制動是防止膠帶機(jī)飛車的關(guān)鍵技術(shù)。

下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。主要由機(jī)架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置、制動裝置等組成，其中制動部分是下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)中的重要組成部分，當(dāng)運(yùn)行中的輸送機(jī)由相應(yīng)的滿功率運(yùn)轉(zhuǎn)逐漸降低到停止運(yùn)行狀態(tài)時，由于膠帶機(jī)上有物料的載荷，需要在膠帶減速的過程中注意到膠帶的慣性問題，特別是下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)由于物料受到重力的影響，其制動系統(tǒng)的更是十分重要，其性能的好壞將直接影響到整個下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)的安全。

2 下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)的制動系統(tǒng)的特性

下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)為了適應(yīng)其正常運(yùn)行，需要具有以下特性：

（1）由于大功率的下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)在運(yùn)輸?shù)倪^程中需要受到額外的附加力矩的作用，因此，要求皮帶機(jī)制動系統(tǒng)需要對變化的速率進(jìn)行及時的控制，從而確保運(yùn)行的平滑，以此來減小對設(shè)備的動應(yīng)力。通過減少力的沖擊作用可以有效的提高設(shè)備的可靠性，同時還能有效的提高設(shè)備的使用壽命。

（2）良好的制動還能在輸送機(jī)突然斷電時確保對皮帶機(jī)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)、可靠的制動。

（3）制動系統(tǒng)需要具有一定的定車功能。

（4）在皮帶機(jī)進(jìn)行停車啟動時，制動力矩需要具有零速保持功能等。

（5）由于下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)輸送的距離較長，因此，需要選用多點(diǎn)驅(qū)動和多機(jī)驅(qū)動的方式進(jìn)行驅(qū)動，這些驅(qū)動機(jī)進(jìn)行聯(lián)合驅(qū)動時涉及到配合問題，為避免出現(xiàn)因配合不到位導(dǎo)致某一驅(qū)動點(diǎn)出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，需要控制單臺制動裝置的動力矩。

（6）在使用制動系統(tǒng)進(jìn)行制動時，由于制動的距離和時間都要求較短，因此，輸送帶的動能將大部分轉(zhuǎn)換為制動系統(tǒng)的熱能，從而導(dǎo)致制動系統(tǒng)在進(jìn)行制動時的溫度較高。

（7）由于下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)在輸送物料時其電機(jī)由于受到力的作用而處于發(fā)電狀態(tài)，而為了更好的達(dá)到節(jié)能效果，使電機(jī)多處于發(fā)電狀態(tài)，需要使制動系統(tǒng)處于較小的工作狀態(tài)。

3 大功率下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)制動系統(tǒng)的工作原理

在大功率下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)工作的過程中，其制動系統(tǒng)需要在較短的時間和距離內(nèi)完成膠帶的制動作業(yè)，這就不可避免的會對制動系帶來附加的力矩和短時間的摩擦自動所帶來的熱量轉(zhuǎn)移，我們根據(jù)其工作情況建立起了一套力學(xué)系統(tǒng)模型。

其中η是制動器與驅(qū)動滾筒之間的機(jī)械效率，J1是下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)等效到滾筒上的轉(zhuǎn)動慣量，R為驅(qū)動滾筒的半徑，a是皮帶輸送機(jī)器的加速度，M1代表的是折算到驅(qū)動滾筒上的負(fù)載力矩，V0則代表的是下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)膠帶的運(yùn)行速度。W代表的是下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)制動系統(tǒng)制動后所需要的制動力矩。根據(jù)以上公式可以看出，加速度與制動力矩成正比，而與制動所需要的功成反比，因此，在選用下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)的制動系統(tǒng)時需要注意制動器的熱容量和散熱之間的平衡，避免出現(xiàn)制動器由于制動熱量過大而出現(xiàn)燒毀。

4 現(xiàn)今下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)所使用的主要制動系統(tǒng)性能分析

以上對下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)制動系統(tǒng)的力學(xué)模型進(jìn)行了分析，其中主要需要最易制動力矩與制動所產(chǎn)生的熱量之間的平衡，尤其是需要注意制動系統(tǒng)的可控性?，F(xiàn)今，下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)所采用的制動系統(tǒng)主要有：自冷式制動裝置、液力制動器與液壓制動器等幾種。自冷式制動裝置其主要是由機(jī)械盤閘和可控液壓站組成，其主要是通過對液壓站來調(diào)節(jié)制動盤閘所產(chǎn)生的力矩大小，從而達(dá)到力矩可控。而液壓和液力系統(tǒng)也主要是通過使用液力的可控性來達(dá)到制動系統(tǒng)的可控性。

結(jié)語

本文通過對大功率下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)制動系統(tǒng)的工作原理以及主要的制動控制器進(jìn)行了性能分析，其中制動控制系統(tǒng)的可控性是最主要的。

參考文獻(xiàn)

[1]張媛，周滿山，等.大功率下運(yùn)帶式運(yùn)輸機(jī)的制動技術(shù)[J].煤礦機(jī)械，2002（04）.

[2]史久瑛.膠帶輸送機(jī)的制動[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1986（03）.

[3]夏榮海，等.礦井提升機(jī)械設(shè)備[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，1987.