0、前言
近年來，我國的煤礦事業(yè)迅猛發(fā)展，多數煤礦企業(yè)朝著現代化高產煤礦大步邁進。煤產量的大幅度提高與運輸能力不足之間的矛盾越來越突出，于是諸如
帶式輸送機等煤炭轉運機械的升級改造成為擺在各煤炭企業(yè)面前的難題，而在這些難題中，大傾角上運或下運式輸送機的制動問題又首當其沖。如果制動器選擇不適當，引起制動失靈，輕則導致制動裝置損壞、輸送機系統受損等問題，重則引起飛車甚至傷亡事故，嚴重影響煤礦的正常生產作業(yè)。盤式制動器就是在這樣的背景下應運而生。
在帶式輸送機系統中，制動器作為安全保護措施，一般根據輸送機的運行速度、運量、制動力矩大小等選型。常見的機械摩擦式制動裝置通常選用閘瓦式制動器，這是因為其結構簡單可靠，散熱好，而且閘瓦有充分的退距，調整瓦塊和制動輪之間的間隙比較方便。但是它的缺點也比較明顯，雖然結構簡單，但是尺寸較大，制動力矩卻很小。與閘瓦式制動器相比，盤式制動器具有以下優(yōu)點：反應靈敏，制動力矩大并且可調，動作迅速，散熱性、穩(wěn)定性良好，使用和維護方便等。
1、盤式制動器系統結構
如圖1所示，盤式制動器由制動頭、制動盤、液壓系統、站用電控箱等組成。其基本工作原理是：制動時，制動器由安裝在液壓缸內部活塞后方的碟簧組提供制動力矩；松閘時由液壓站提供松閘力。
制動器為常閉型，其工作時，液壓站經過管路8為制動器提供松閘力，當液壓系統不工作時，制動器處于制動狀態(tài)，此時帶式輸送機停車。
其中，作為制動器組成的核心，制動液壓系統的穩(wěn)定性和反應能力直接影響到制動器的工作狀態(tài)。本文所設計的液壓系統是根據現有的盤式制動器液壓系統進一步改進而得到的，具有保壓穩(wěn)定性高、反應更為迅速、故障率更小等特點。
2、系統工作原理
2.1松閘過程
如圖3所示，是本文所設計盤式制動器液壓系統。系統接到松閘指令后，電磁換向閥10、16通電，此時液壓泵2開始工作，比例閥11的控制電流逐漸增加，系統油液壓力逐步升高，蓄能器15緩慢充液并儲備能量，盤閘上的制動力矩慢慢減小，帶式輸送機將在負載帶動下緩慢啟動，并開始正常工作。
2.2保壓過程
設備正常運行一段時間后，電磁球閥9通電，在油壓達到設定的安全壓力之后，電磁換向閥16斷電，液壓泵2卸荷，系統靠電磁球閥9和蓄能器保持壓力恒定并維持松閘狀態(tài)。
當壓力傳感器檢測到系統油壓不滿足要求時，發(fā)出電控信號使電磁閥16切換到左位，液壓泵接入系統。帶式輸送機正常工作時，制動器中的油液達到設計值，制動器保持松閘狀態(tài)，系統正常工作。
2.3正常停車
當系統接到正常停車指令后，使電液比例閥11中的電流根據系統要求而變化以調節(jié)油壓和制動力矩，輸送機將在設計的條件下停車，此時電機3、電磁換向閥16斷電，系統停止工作。
2.4超速制動
當帶式輸送機在某種原因下超速運轉時，測速傳感器將超速信號傳至電控系統，控制信號使電磁球閥9斷電，系統結束保壓，同時，電磁換向閥10通電，油液將白比例閥11卸壓，盤閘系統施加制動力，待輸送機速度降低到允許范圍時，電磁球閥9再次通電，換向閥10斷電，解除制動，系統繼續(xù)保壓。
2.5斷電保護
當系統突然斷電時，電機3斷電，但是電控系統依然由內部電源供電，電磁球閥9、電磁換向閥10、16仍然受PLC控制。此時，使電磁換向閥10通電，電磁球閥9斷電，比例閥11接人系統，并使系統油液卸壓，制動器施加制動力，輸送機平穩(wěn)減速停車。
如果電控系統內部UPS電源也失效，電機3、電磁球閥9、換向閥10和比例閥11都斷電，溢流閥13接入系統，并使油壓降至調定值，制動閘片迅速貼近制動盤，然后在蓄能器15和調速閥12的共同作用下，系統油壓降低，制動力矩增大，輸送機平穩(wěn)停車。
3、系統的特點
電磁球閥9在系統中主要起到保壓作用，比一般的單向閥保壓具有更好的穩(wěn)定性，漏壓概率更小。
換向閥16在系統中可以對液壓泵卸荷，在系統油壓穩(wěn)定的時候由蓄能器15對壓力波動進行調節(jié)，能避免液壓泵的頻繁啟動，對保證系統的穩(wěn)定起到很大的作用。
由換向閥9、10，比例閥ll，以及調速閥12、溢流閥13組成的壓力控制系統是本文的設計重點，它能起到各種工況下對帶式輸送機的平穩(wěn)啟動或停車，其中包括松閘過程、保壓過程、正常停車、超速制動以及系統突然斷電和緊急剎車等，對保證帶式輸送機的正常、安全運行起到巨大作用。
另外，系統設計為雙回路，一用一備，通過PLC能夠自動切換，進一步保證了系統穩(wěn)定性。
4、結論
盤式制動器液壓系統的穩(wěn)定性直接關系到制動器性能的好壞，對各種復雜工況的反應能力可以表現出該系統設計的成功與否。
本文所設計的液壓系統能滿足正常啟動、正常停車和斷電保護以及緊急剎車等要求，與機械系統、制動系統以及控制系統構成機電液一體化帶式輸送機控制系統，保證了帶式輸送機各種工況下的平穩(wěn)運轉，大大提高了井下工作的安全系數。
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