0、引言
平煤股份九礦主斜井高強(qiáng)輸送帶，采用離散式機(jī)械斷帶抓捕器。但是在輸送帶斷帶時(shí)，還是會造成巷道中輸送帶架子、托輥、電纜、信號和照明等設(shè)備設(shè)施損壞嚴(yán)重．輸送帶多處損傷，輸送帶下滑，損失慘重。為在發(fā)生斷帶時(shí)保護(hù)裝置能及時(shí)、可靠地制動下滑的輸送帶，避免引發(fā)惡性事故，本文重點(diǎn)介紹了斷帶后輸送帶運(yùn)行規(guī)律，并進(jìn)行了分析，參照行業(yè)內(nèi)斷帶抓捕器現(xiàn)狀．研制大傾角
輸送機(jī)斷帶抓捕器．
1、輸送帶斷帶后運(yùn)行規(guī)律
根據(jù)輸送帶在巷道中斷裂點(diǎn)不同，其斷裂后輸送帶接頭運(yùn)行方式也有所區(qū)別，斷裂點(diǎn)距機(jī)頭越近，
帶式輸送機(jī)上帶斷裂點(diǎn)以上輸送帶上行力由于下帶自重影響較大，上行速度和力量就越大：斷裂點(diǎn)距機(jī)頭越近．帶式輸送機(jī)上帶斷裂點(diǎn)以下輸送帶下行力由于上帶自重影響較大．下行速度和力量就越大：反之?dāng)嗔腰c(diǎn)距機(jī)頭越遠(yuǎn)，帶式輸送機(jī)上帶斷裂點(diǎn)以上輸送帶上行力由于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(jī)上帶斷裂點(diǎn)以下輸送帶下行力由于下帶自重影響變大．下行速度和力量就會較大。由此可知，帶式輸送機(jī)由于自重影響，上帶斷裂點(diǎn)距機(jī)頭越近，其受力也就越大，距離機(jī)尾越近受力也就越小，根據(jù)這個(gè)規(guī)律可以判斷輸送帶斷裂位置距機(jī)頭位置越近的可能性就越大。
(1)建立斷帶后輸送帶下滑模型
如圖l所示，當(dāng)出現(xiàn)斷帶事故后，輸送帶張緊力消失，在2個(gè)托輥之間呈凹狀，由于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(hù)裝置應(yīng)充分考慮其抓捕方式．以盡可能地滿足此種情況。
(2)當(dāng)輸送帶斷帶且立刻被制動，則需要的制動力遠(yuǎn)大于初始張力及輸送帶和上面煤的重量。因此，立即制動就會需要很大的制動力。
假若斷帶抓捕裝置在抓捕過程中出現(xiàn)動作不一致現(xiàn)象，則很可能發(fā)生各臺抓捕器被下滑輸送帶各個(gè)擊破，從而導(dǎo)致整套抓捕失效．所以必須考慮其抓捕方式。
(3)當(dāng)輸送帶斷帶抓捕器抓捕并下滑緩沖制動
工作原理：使抓捕力恒定在某個(gè)范圍，當(dāng)出現(xiàn)斷帶事故時(shí)，斷裂的輸送帶受到抓捕器給出的抓捕力，而當(dāng)下滑力量超出斷帶抓捕力時(shí)，輸送帶能夠在抓捕器內(nèi)進(jìn)行滑動．并保持抓捕力在一定范圍內(nèi)，使斷裂輸送帶下滑一定距離后．而最終抓捕下滑輸送帶。
斷裂輸送帶下滑．?dāng)鄮ёゲ镀鏖_始制動，當(dāng)超H{斷帶允許抓捕力范圍時(shí)，輸送帶逐漸從制動器中抽出．即使下面的抓捕器沒有立刻動作也不會影響第1個(gè)抓捕器的使用情況．從而保障抓捕器的安全使用。當(dāng)輸送帶釋放完初始張力則只要保證輸送帶的抓捕力大于輸送帶和煤的反向下滑力即可制動。
2、研制大傾角帶式輸送機(jī)運(yùn)行的斷帶抓捕器
通過對行業(yè)內(nèi)及輸送帶斷帶原因分析，決定采用液壓整體抓捕裝置和多套上下帶敞開式抓捕裝置相結(jié)合的智能抓捕器合為一體，并對其他單位缺點(diǎn)加以改進(jìn)．在選定行業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先制作單位后，與其共同研究制定如下方案。
經(jīng)過對斷帶后結(jié)果分析可知，輸送帶上帶危害大于下帶，但下帶如能及時(shí)停止滑動則危害程度將明顯減小，因此決定按上密下疏的原則，對輸送帶斷帶捕捉器進(jìn)行安裝布置。
整體式斷帶保護(hù)裝置采用液壓式，并安裝輸送帶采集系統(tǒng)，輸送帶信號的采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集到輸送帶運(yùn)行狀況（運(yùn)行速度、運(yùn)轉(zhuǎn)方向及下滑距離），并安裝可視監(jiān)控系統(tǒng)（探頭）。當(dāng)確認(rèn)斷帶時(shí)啟動液壓系統(tǒng)推動上壓機(jī)構(gòu)向下壓緊輸送帶，首先施加第1級T-作壓力，保持2s后增加二級壓力抓捕，從而實(shí)現(xiàn)斷帶抓捕目地，避免因抓捕導(dǎo)致的二次事故。抓捕方式包含上式抓捕和下式抓捕，抓捕機(jī)構(gòu)與輸送帶槽形角度保持一致，抓捕面采用扇形抓捕弧面．制動力矩大，制動距離短，能夠按照槽形角度進(jìn)行抓捕，抓捕面設(shè)計(jì)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(hù)裝置采用統(tǒng)一抓捕，當(dāng)斷帶采集信號傳輸?shù)礁舯刂萍蛶捷斔蜋C(jī)頭硐室狀態(tài)顯示箱，通過PLC對監(jiān)測信號進(jìn)行對比判斷．確認(rèn)斷帶發(fā)生時(shí)向各分站發(fā)出抓捕動作指令，另外每臺設(shè)置獨(dú)立試驗(yàn)功能，檢修時(shí)能夠判斷完好狀態(tài)。
輸送帶控制室能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控每組抓捕裝置的工作狀態(tài)．并采用監(jiān)控報(bào)警與主回路電器閉鎖，一旦斷帶或倒轉(zhuǎn)飛車，即報(bào)警，迅速停機(jī)，避免事態(tài)惡化．同時(shí)利于維修人員維修。
斷帶保護(hù)裝置設(shè)計(jì)功能：
(1)輸送帶斷裂后對下滑的輸送帶實(shí)現(xiàn)捕捉保護(hù)：
(2)輸送帶倒轉(zhuǎn)飛車后對飛車的輸送帶實(shí)現(xiàn)捕捉保護(hù)：
(3)輸送帶斷裂下滑或倒轉(zhuǎn)飛車后進(jìn)行報(bào)警并停止主電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；
(4)斷帶保護(hù)裝置在不復(fù)位情況下不影響輸送帶運(yùn)行：
(5)機(jī)頭主控制箱顯示各抓捕器狀態(tài)；
(6)該裝置在正常工作狀態(tài)不能影響輸送帶正常運(yùn)行和物料通過。
九礦帶式輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)如下：
①主斜井帶式輸送機(jī)參數(shù)：正常運(yùn)行速度3.15 m/s，運(yùn)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(jī)架形式：固定式。
②己組帶式輸送機(jī)參數(shù)：正常運(yùn)行速度2.5 m/s，運(yùn)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(jī)架形式：固定式。
主斜強(qiáng)力帶式輸送機(jī)由于輸送帶運(yùn)輸距離較長．機(jī)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(jī)電智能離散式斷帶抓捕器，下帶安裝17組下式機(jī)電智能離散式斷帶抓捕器。斷帶捕捉器額定制動力400 kN．機(jī)電智能離散式斷帶保護(hù)裝置制動力28 kN/臺，動作時(shí)間小于3 s：斷帶保護(hù)裝置總抓捕力大于輸送帶滿負(fù)荷時(shí)的總下滑力。
已組強(qiáng)力帶式輸送機(jī)：機(jī)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(jī)電智能離散式斷帶抓捕器，下帶安裝6組下式機(jī)電智能離散式斷帶抓捕器。斷帶捕捉器額定制動力400 kN．機(jī)電智能離散式斷帶保護(hù)裝置制動力28 kN/臺，動作時(shí)間小于3 s；斷帶保護(hù)裝置總抓捕力大于輸送帶滿負(fù)荷時(shí)的總下滑力。
3、抓捕器裝置原理設(shè)計(jì)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(jī)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系統(tǒng)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直接在輸送帶液壓張緊小車后張緊油缸上增加油壓傳感器以檢測輸送帶張力。其工作流程首先通過傳感器采集到信號，通過中央控制器判斷比較確認(rèn)斷帶事故發(fā)出指令，啟動液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)蓄能器和泵同時(shí)向上油缸供液，帶動上部機(jī)構(gòu)向下壓緊，為了使輸送帶能夠平穩(wěn)停住，不發(fā)生二次斷帶事故，其制動力考慮方式按照二級壓力實(shí)現(xiàn)，發(fā)生事故時(shí)首先液壓系統(tǒng)工作在一級壓力，使抓捕力達(dá)到200 kN,5 s后投入二級壓力，使抓捕力增大到400 kN,從而實(shí)現(xiàn)可靠抓捕，從而使斷裂輸送帶在抓捕機(jī)構(gòu)內(nèi)下滑一定距離后停住，其好處在于對輸送帶損害最小，沖擊力小。
(2)電控部分工作原理
KXJD-1.8/127礦用隔爆兼本質(zhì)安全型斷帶保護(hù)裝置用電控箱是ZDB型帶式輸送機(jī)用斷帶保護(hù)裝置中的控制核心，主要包括防爆外殼、集成控制電路板、開關(guān)電源等。當(dāng)上行帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，控制器通過安裝在輸送帶下方的速度傳感器實(shí)時(shí)檢測輸送帶的運(yùn)行速度及運(yùn)行方向，抓捕器處在待抓捕狀態(tài)：當(dāng)出現(xiàn)斷帶反向下滑或輸送帶異常反向下滑并達(dá)到一定距離時(shí)．此時(shí)傳感器檢測到輸送帶異常反向運(yùn)動，控制箱判斷發(fā)生斷帶后發(fā)出動作指令，驅(qū)使抓捕器上礦用隔爆電磁閥動作．使抓捕機(jī)構(gòu)執(zhí)行抓捕動作，夾住斷裂下滑的輸送帶。
當(dāng)輸送帶在停車或開車瞬間反向小距離下滑時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)4個(gè)二進(jìn)制選擇開關(guān)裝置，采用“8421”方式編碼。可根據(jù)不同的現(xiàn)場需要進(jìn)行防下滑距離的設(shè)定。
4、結(jié)語
抓捕器采用上密下疏多點(diǎn)布置方式，解決了斷帶點(diǎn)隨機(jī)變化問題；采用扇形抓捕，弧面制動，制動力矩大，制動距離短：監(jiān)測機(jī)構(gòu)是通過多組智能傳感器檢測信號，可準(zhǔn)確地測出下運(yùn)帶或是上運(yùn)帶運(yùn)行信號，確保抓捕信號統(tǒng)一發(fā)出，動作一致性高．抓捕更加可靠：具有每臺獨(dú)立實(shí)驗(yàn)功能，另外可做卡帶器使用：具有報(bào)警閉鎖功能，一旦斷帶（或倒轉(zhuǎn)飛車）即報(bào)警，迅速停機(jī)，避免事態(tài)惡化。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
斗式提升機(jī)
