带式输送机断带保护装置分析.pdf

2 0 0 5年第 8期 煤 矿 机 械 8 3 文 章 编 号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 5 0 8 ． 0 0 8 3 ． 0 3 带式 输送机断带保 护装置分析 史 志远 ，朱 真 才 。韩 振 铎 ．王 林 涛 中国矿业 大学 机 电工 程学 院 ，江苏 徐州 2 2 1 0 0 8 摘要 带 式输 送机是 一种 输送 松散 物料 的主要 设备 ， 因其 众 多优 点 而被 广泛 应 用在 矿 山、 港 1 7 、 冶金等行业。但由于输送带 自身原因和外在 因素影响， 断带事故时有发生。分析 了输送带断裂 的 原 因 ， 讨论 了断带保 护装 置 的结构 原理及 其产 生加 紧力 方式 ． 提 出 了不 同规模 的企 业应 当选 用不 同的 断带保 护装 置 。 关键 词 断带保 护 ；带式 输送机 ；输 送带 断裂 ；保护装 置 中图号 T D 5 2 8 文献标识 码 B 1 引 言 带 式输 送 机 是 一 种输 送 松 散物 料 的 主要 设 备 ， 因为 其具 有输 送 能力 大 ， 结构 简 单 ， 投 资费 用相对 较 低 ， 以及维 护方 便 等 特 点 而被 广 泛 应 用 于 矿 山 、 港 口、 码头 、 冶金 、 热 电厂 、 化工 厂等 行业 运输 物料 。尤 其煤 矿 中应 用 更 为 广泛 ， 带 式 输 送 机 在 煤矿 中大 多 安装 在巷 道倾 角 大 ， 运输 距 离长 ， 运煤 量集 中的 主运 巷道 ， 担 负着 一个 或 几个 采 区甚 至 全 矿井 的煤 炭 运 输 任 务 ， 是矿井 煤炭 运 输 系 统 的 中枢 。 一旦 发 生 输 送带 断裂 ， 若 铺设 倾角 较 大 ， 输送 带就会 在 自重 和煤 重 的强 大作用 力 下加速 下 滑几 十米 、 几 百米 ， 下 滑时 输送 带乱 甩 ， 沿途 打 坏 托 辊 、 边 管 、 机 架 电 缆及 电器 设 备 和小 件 ， 造成 输送 带 和物料 的大量 堆 积而停 产 ， 甚至 人员 伤亡 。抢 修 时需要 投入 大量人 力 、 物力 ， 抢 修难度大、 时间长 ， 若抢修安全措施不周全 ， 还可能 造成 新 的事故 。由于 断带造 成一 个或 几个 采 区甚 至 全矿停 产几 天并 不 罕见 ， 给企 业 和 国家 造成 重 大 经 济损 失 。 2 断带 原 因 从 大量 的 断 带事 故 分 析 可知 ， 带 式 输送 机 断 带 原 因大概 有 以下几 种 。 1 齿 轮 减 速 器 损 坏 ， 液 力 耦 合 器 喷 液 或 电 动 机 逆转 。 2 输 送带 接 头质量 问题 。输送 带 接 头分 为 机 械 接头 和硫 化接 头 ， 机 械 接 头 的 质 量 远不 如 硫 化 接 头 ， 所 以现 在 已很 少 采用 。就硫 化 接头 而言 ， 如果 未 按要求控制硫化温度和硫化压力 ， 温度 和压力在硫 化 板上 分布 不均 ， 温度 和 压 力 的 保持 时 间设 定 不 合 理 ， 采用 不 合理 的材 料等 对硫化 工 艺均有 影 响 。 3 运 输 中因其 他东 西 卷入 而 引起 运输 载荷 突 然增 加 。比如 大块矸 石或 其它 质量 特别 大 的物体 突 然 混在 正在 运输 的煤 中。 4 启 动 和停 车时应 力 变化 大 。带 式输 送 机 的 启动和停车也会造成输送带断裂 ， 一般最好在空 载 下启 动输 送机 。 5 输 送 带 自身 质 量 不 过 关 ， 输 送 带 服 务 年 限 过 长 ， 输送 带 长时 间超 负荷运 输 ， 日常维 护 不 到位 。 6 物料 分 配 不 均 ， 输 送 带 跑 偏 。带 式 输 送 机 有 空载段 和超 载段 ， 使输 送带 受力 不均 。 为 了 防止 由这 些 原 因 引起 的断 带 事 故 ， 除 了 进 行人 为的检 修 和维 护 外 ， 在 输 送 机 沿 线 上 布 置 断 带 保护 装置尤 为 重 要 。 因为 它 可 以避 免 突发 事 故 ， 随 时处 于待命 状 态 。在 输 送 带 正 常工 作 时 ， 它 不影 响 物 料运输 ， 当断带 事 故 发 生 时 ， 它 便 马上 动作 ， 迅 速 抓住 断裂 下 滑的输送 带 。 3保护 装置 目前 ， 断带 保护 装置 外在 结构 方式 有许 多 种 ， 但 从夹 紧输送 带 的方 式 来 看 原理 基 本 相 同 ， 都是 在 输 送带 断裂后 利 用输送 带 的下 滑动力 作 为制 动 动力 。 当 出现 输 送带 断 裂 时 ， 输 送带 由正 常 速 度快 速 降到零 ， 然后开始向下滑动， 断带保护装置也开始制 动 。此时 断 带 保 护 装 置 的夹 紧 力 由小 到 大 逐 渐 增 加 ， 其受力 平稳 ， 可近 似认 为装 置在 夹 紧 的瞬 间所受 力 为静态力 。 从 执 行 夹 紧 动作 的 机构 来 看 就 有所 不 同 了 ， 主 要有 以下 2种机构 。 3 ． 1摩擦 棘轮 式机 构 1 结 构及 原理 此种机 构是 利用 棘轮 机构 的反 向制 动 原理 实现 断带保 护 ， 实际工 作 时 逆 止 器成 对 地 布置 在 输 送 带 两侧 。 ． 带式 输 送 机正 常 工作 时 ， 输 送 带 沿 斜 面 向上 运 动 ， 在摩 擦 力 的 作 用 下 ， 输 送 带 驱 动 夹 紧轮 正 向转 动 ， 夹 紧轮 相对 于输 送 带 作 纯 滚 动 。 由 于支 承 轴 与 夹 紧杆 之间 装有 滚 动 轴 承 ， 工 作 阻 力 很 小 。 当出 现 异 常现象 输送 带 断裂 时 ， 输 送 带 及 物 料 在 重 力 作 用 维普资讯 ． 8 4． 带式输送机断带保护装置分析史志远， 等 兰 堡箜旦塑 下沿斜面 向下滑动 ， 在摩擦力的作用下输送带要驱 动夹 紧 轮反 向转 动 。 由于 摩擦 式扇 形棘爪 的升角 小 于 金属 之 间的摩 擦角 ， 棘 爪使 夹紧 轮反 向 自锁 ， 不 能 转动 ， 夹 紧杆 与 夹 紧 轮成 为刚 性 连 接 。夹 紧 杆 和夹 紧轮 一起 顺 时针 摆 动 ， 下 滑力 越 大 夹 紧 力 越 大 。偏 心 凸轮 用于 调整 夹 紧 轮 与输 送带 之 间 的 预 紧力 ， 调 整 好用 紧 固螺 钉锁定 。弹簧 可保证 正 常工作 时扇 形 棘 爪与 棘 轮接 触 ， 不 被旋 转 的棘 轮 推 开 ， 同时 ， 当棘 轮反 转 时 使 扇 形 棘 爪 与 棘 轮 之 间 具 有 一 定 的 接 触 力 ， 使 其实 现 自锁 。 设 计 时要 求满 足相 应 的几何 条件 ， 卢a r c c o s a r c l a 1 式中 夹紧杆初始工作角度 ， 由两夹紧杆支 点 连线 形成 的夹 角 ； L 上 下夹 紧杆 支点 间 的距离 ； L2 AR一△ △ 夹 紧杆 初始 角度 调整 量 ； A 夹 紧杆 支点 与夹 紧轮 中的距离 ； R 夹 紧轮 半径 ； f 输 送带 厚度 ； 金 属 与橡胶 的 摩擦 系数 ， 取 f 0 ． 5 ～ 0． 7 5。 2 受 力 分析 受 力 图如 图 1 所 示 。 q 、 ▲ 』 、 f I I t ．一 ～ ’ r 一 、 “ 一 图 1 局 形 凸轮 受 力分 析 Fi g． 1 The f o r c e a na l y s i s o f s e g me nt a l c a ／ n ∞L F 才能有效制 动输送 带 。为 了安 全 可将 M。 F 扩 大 3倍 ， 这 样 更 可靠 。 4断带 保护装 置选 用 断带保护装置 的结构原理 为以上 2种 ， 实践调 查表 明 ， 凡使用 输送 机作 为 主提升 机设 备矿 井 ， 对输 送 机断带 保护 都很 重视 。对 于究竟 选 用哪 种结 构 的 保护装置来进行断带保护， 要根据各个矿井 的具体 情 况而定 。 比如 ， 对 于一 个小 型煤矿 ， 宜选用 棘 轮式 维普资讯 2 0 0 5 年 第 8 期 煤 矿 机 械 8 5 文章编号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 5 0 8 0 0 8 5 0 2 可伸缩 带式输送 机机 尾自 移 装置及 液压 调偏装置的 制作 与应用 梅 黔 云 。 陈黔 。 白 磊 贵州盘江煤 电有 限责任公 司 土城矿 ，贵州 盘县 5 5 3 5 2 9 摘 要 介 绍可伸 缩 带式输 送机机 尾 液压 自移装 置 ， 液 压调偏 装 置在 土城矿 的 应用 ， 叙述 其 工 作原理及制作过程， 安装使 用时的注意事项。通过该矿使用证 明， 性能 良好 ， 工作可靠。此项技 术 可 以在 煤矿 高档 及综 采 工作 面大量推 广应 用 。 关 键词 可伸缩 带 式输送机 ；机 尾液 压 自移 装 置 ；液 压调偏 装 置 中图号 T D 5 2 8 文献标 识码 B 1 前 言 可伸 缩 带式输 送 机主要 用 于综合 机械 化采煤 工 作面配合顺槽运输， 其机尾架除作为输送带 导向的 同时 ， 还 兼做 配合 桥式 转载 机运行 和 移动 ； 调整机 尾 输送 带 跑偏 是通 过调 整机尾 滚 筒两端 滚筒 座前 方 的 螺 栓来 实现 的 ； 若 维 护不 当 ， 螺 栓 锈 蚀 ， 相应 的调 节 难 度就 加大 。而 输送 机机尾 移 动则是 由 J H C一1 4型 回柱 绞车 牵 引实 现 ； 其 牵 引 方 向 与机 尾 移 动 方 向形 成 一个 夹角 ， 牵 引阻 力 大 ， 机 尾 容 易 拉 变形 ， 且 安 全 系数较低 。远不能满足高速度 ， 快推进 ， 大规模生产 的要 求 ， 严重 制约 采 面 推 进 与下 运 巷 可伸 缩 带式 输 送 机机尾 移 动协调 的技术难 题 。针对 土城 矿实 际情 况 ， 在 1 5 3 8 、 1 4 1 2 9 综 采 工 作 面 配套 使 用 S Z Z 7 6 4 ／ 1 6 0 断带保 护装 置 ， 因为 其 制 造 容 易 ， 结 构 简单 ， 零件 数 量少 ， 安 装方便 ， 由于 结构 上 的 自成 一体 ， 没 有其 它 附件 ， 可 方便 安装 在 机架 上 。对 于 中型 煤 矿 则宜 选 用滚 轮挤 压式 ， 因为 这 种 断 带保 护装 置 相对 来说 制 造 困难 ， 结构 复杂 ， 维 护 和保 养 投 入 的人 力 、 物力 较 大 。对 于大型 煤 矿 则 可选 用 带 有 传 感 器 、 控 制 系统 的保 护装 置 ， 因 为这 样 的装 置 抓 带 响应 更 快 、 更 稳 ， 但 费用 较 高 ， 一般 不 宜应用 在 中小厂 矿 。 5结 语 在 我 国煤 矿 井 下 运 输 中 ， 带 式 输送 机 断 带 事故 时 有发 生 ， 为企业 、 国 家带 来 巨大 经 济损 失 ， 甚 至造 成人 员 伤亡 。 因此 ， 断带原 因分 析 ， 断带保 护装 置 的 研究 显得 尤 为重 要 。选 用 合 理 的 断 带保 护 装 置 ， 可 以大大地 减少 断带 故 障的修 复 时间 ， 提高生 产效 率 ， 型中双链刮板转 载机 ， 加工制作 了可伸缩 带式输送 机 机尾 液压 自移装 置及 液压 调偏装 置 。 2 工作 原理 自移 装 置是 利 用摩 擦 力 ， 互 为支 点 ， 迈 步 自移 。 将 支撑 油缸 活塞杆 收缩 ， 以带式 输送 机尾 为支 点 ， 支 撑 油缸支 座 的提 轨器 将 导 轨 抬 离 地 面 ， 推 移 油 缸 活 塞 杆推 出 ， 导轨前 进一个 行 程 。支 撑 油缸 推 出 ， 以导 轨 为支点 ， 抬起 带 式 输 送 机机 尾 ， 将 推移 油 缸 收缩 ， 在推 力 的作用 下 ， 机 尾 沿 着 导 轨前 进 一 个 行 程 。 这 样往复循环 ， 从而实现迈步 自移。 液控调偏装置是利用调偏油缸伸缩 ， 使带式输 送机 尾滚 筒轴位 置发 生 相对 位 移 ， 改 变 轴 滚 筒 中 心 线 与输 送带 中心线 夹 角 ， 实 现调偏 。 为煤矿 安全 生产 提供可 靠 的技术 保证 。 参考 文献 [ 1 ] 先梅开． 机械设计 [ M] ． 徐州 中国矿业大学出版社 ． 1 9 9 3 ． [ 2 ] 温兆鑫， 任玉川 ， 任民选 ． 矿用皮 带机 防滑保 护装 置[ P ] ． 中国专 利 9 5 2 1 7 8 2 7 ． 3 ， 1 9 9 6 0 21 1 ． [ 3 ] 成建平 ． 自适应摩擦棘轮式输送带断带保 护装 置的研究 [ J ] ． 煤炭 科 学技术 ， 2 0 0 0 ， 2 4 1 4 2 ． [ 4 ] 刘 训涛 ， 毛君 ． 带式输送 机断 带抓捕 器研究 [ J ] ． 矿 山机械 ， 2 0 0 5 ， 2 4 14 2． 作者简介 史志远 1 9 8 2一 ， 河北承德人 ， 中国矿业 大学在读研 究生， 研究 方 向 为 机 械设 计及 理 论 ． T e l 0 5 1 63 8 9 0 1 6 4 ， Em a i l z h iy u a n s h i e y o u． c o m． 收稿 日期 2 0 0 5 0 4 1 7 The Ana l y s i s 0 f Co n v e y o r Be l t Pr o t e c t i O n Eq u i p m e n t S i l l Zhiy ua n。ZHU Zhe nc a i 。HAN Zhe ndu o．W ANG Li nt ao C o l l e g e o f E l e e t r o me c h a n i e a l E n g i n e e r i n g 。 C h i n a Un i v e r s i t y o f Mi n i n g a n d T e c h n o l o g y ． X u z h o u 2 2 1 0 0 8- C h i na Ab s t r a c t A b e l t c o n v e y o r i s a k i n d o f ma j o r e q u i p me n t t o c a r r y l o o z e ma t e r i e l a n d i S w i d e l y u s e d i n i n d u s t ri e s s u c h a S mi n e p o r t ，me t a l l u r g y，e t c．f o r i t s n u me r o u s a d v a n t a g e s． Bu t be c a u s e o f t h e i n flu e n c e o f b e l t i t s e l f a n d o u t s i de f a c t o r -t h e a c c i d e n t t h a t t h e b e l t i S c u t o ff o fte n a p p e a r s． I n t h i s p a p e r ，a n a l y s e t h e c a u s e o f b e I t ’ S b e i n g c u t o ff-d i s c u s s t h e s t mc t u r e，p rin c i p l e，a n d t h e me an s o f g e n e r a t i n g f o r c e o f c o n v e y o r b e l t p r o t e c t i o n e q u i p me n t -b rin g f o r w a r d t h a t d i ffe r e n t s i z e e n t e r p ris e s s h o u l d c h o o s e d i f f e r e n t p r o t e c t i o n e q u i p me n t ． Ke y wo r d s b e l t pr o t e c t i o n； b e l t c o n v e y o r ； mp t u r e d b e l t ； p r o t e c t i o n me c h an i s m 维普资讯