皮帶輸送機的防止皮帶斷帶解析

  為了防止皮帶輸送機的皮帶逆轉、飛車和斷帶，國內(nèi)外一些科技人員進行一系列的有意嘗試與研究，提出了一些解決辦法：

1、帶下安裝阻尼板

        皮帶輸送機正常運行時皮帶被拉緊，皮帶基本上是一條直線，下垂量很小，而斷帶后，由于拖輥間距的存在，即使是高強度鋼絲繩芯皮帶也有很大的下垂量，基于這一特點，采用在皮帶下面一定距離處安裝阻尼板，斷帶時，由于皮帶的自重作用及初始速度使得皮帶迅速松馳，并且與阻尼板接觸，當阻尼板與皮帶之間的摩擦力足夠大時，可以進行有效地阻止皮帶下滑，這就是阻尼板接觸，當阻尼板與皮帶之間的摩擦力足夠大時，可以非常有效地阻止皮帶下滑，這就是阻尼板的工作的原理，如圖1，阻尼板的防滑能力與阻尼板與膠帶之間的摩擦系數(shù)有關，與阻尼板的幾何長度、阻尼板與皮帶間的距離以及皮帶的傾角等因至少有關。

2、單向托輥摩擦制動

        此種制動，主要是利用托輥反逆向原理，如圖2，當具有一定傾角的帶式輸送機的正常工作時，托輥隨之轉動，皮帶與托輥間為滾筒摩擦，摩擦阻力很小，而當皮帶斷裂下滑時，由于托輥是單向的，所以托輥反向無法轉動，皮帶與托輥間為滑動摩擦，摩擦阻力增大，通過滑動摩擦來實現(xiàn)制動。

3、自適應摩擦棘輪式斷帶保護器

        摩擦棘輪式皮帶輸送機斷帶保護逆止器是利用棘輪機構的反向制動原理實現(xiàn)斷帶保護 ，實際工作時逆止器成對布置的輸送帶兩，其一側的結構如圖3，由結構完全對稱的上下兩個組成部分，主要零件有支架、彈簧、加緊桿 、摩擦式扇形棘爪、偏心凸輪、支撐軸和夾緊輪。皮帶輸送機在正常工作時，輸送帶沿斜面向上運動，在摩擦力的作用下輸送帶的驅(qū)動夾緊輪正向轉動，夾緊輪相對于輸送帶作純滾動。由于支承軸與夾緊桿之間裝有滾動軸承，工作阻力小。


 

         當現(xiàn)出異?，F(xiàn)象輸送帶斷裂時，輸送帶及物料在重力作用下將沿斜面向下滑動，在摩擦力的作用下輸送帶要驅(qū)動夾輪反轉動。由于摩擦式扇形棘爪的升角小于金屬之間的摩擦角，棘爪使夾緊輪反向自鎖，不能夠轉動，夾緊桿與夾緊輪成為剛性連接。輸送帶沿斜面向下滑動的摩擦力使上夾緊桿與夾緊輪一起順時針擺動，使下夾緊桿與夾緊輪一起逆時擺動，下滑力越大夾緊力也越大。由于夾緊制動動作是隨著輸送帶下滑動作自動實現(xiàn)的，夾緊力的大小隨著輸送帶下滑動作自動實現(xiàn)的，夾緊輪的大小隨著皮帶下滑力的大小而自動適應，無需其他控制就可以實現(xiàn)自動斷帶保護，從而防止了輸送帶和物料下滑堆積與巷道，避免事故的進一步擴大。


4、GBZ型滾動下落皮帶抓捕器

   抓捕裝置主要結構如圖4，當皮帶正常運行時，抓捕輥高高舉起，它們不與皮帶接觸，不影響物料的輸送，只有特制的托輥位于皮帶下面隨著皮帶前進而轉動。當皮帶倒轉或斷帶后皮帶下滑時，特制托輥則跟著反轉，反轉時帶動托輥軸一起倒轉，倒轉的軸則帶動一個螺旋副運動，當達到我們控制的倒轉長度時，則可推動抓捕的固定卡抓，使抓捕輥沿內(nèi)裝齒條的直槽快速旋轉下落，繼而滑入斜槽，并且在倒轉皮帶的帶動下繼續(xù)沿斜面運動，因而把皮帶緊緊的卡住在抓捕輥和基砧之間，由于抓捕輥旋轉下落，可以把皮帶上的煤屑清除掉，使抓捕的更加可靠。

5、雙向抓捕器

        抓捕器由左右兩個抓捕臂、兩個單向抓捕輥和其對應的帶下單向托輥組成，工作狀態(tài)如圖5所示。左側單向抓捕輥允許轉向與皮帶運行方向相反，右側抓捕輥允許轉動方向與皮帶運行方向相同，皮帶正常工作時，左側的抓捕輥由電磁鐵懸置，右側捕臂與單向抓捕輥始終懸浮在皮帶上，如圖（a）所示。設帶的運行方向為向右，當皮帶發(fā)生斷帶時，斷帶信號迅速由傳感器傳給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)在接到信號后，發(fā)出控制指令，迅速切斷驅(qū)動電路和懸置磁鐵電源，電磁鐵掉電后，左側抓捕臂和單向抓捕輥在重力作用下落下，由于左側抓捕輥的允許轉向與帶速方向相反，抓捕器與膠帶產(chǎn)生較大的摩擦阻力，懸臂在摩擦阻力拖動下逆時針擺動，逐步抓緊并且卡死皮帶，如圖（b）所示。同理，當皮帶發(fā)生逆轉時，左側的懸臂立即在摩擦力的作用下，抓緊皮帶。

        比較，上述各種斷帶保護裝置主要分為兩大類：一類是使用單向托輥和阻尼板的摩擦制動的方法；另一類是采用抓捕原理的方法。第一類方法是將皮帶的上托輥按一定比例換成單向托輥，在下層皮帶下方安放阻尼板。當皮帶因斷裂下滑或逆轉時，因上托輥不可逆轉，利用托輥結上層皮帶的滑動摩擦阻力，使上皮帶不能長距離下滑；下層皮帶因松馳與阻尼板接觸，因摩擦而制動。為了防止下層皮帶的下滑要在皮帶下面安放大量的阻尼板。這種方法需要將大多數(shù)或全部托輥更換為單向托輥，而單向托輥是非標準產(chǎn)品，價格較高，使用壽命短，一次性改造工程量大，并且長期投資也較大。
       第二類采用抓捕原理的方法又可以進行分為兩種，其一，主要是在皮帶上、下側設置抓捕裝置，并配上傳感裝置、清煤裝置和抓捕裝置等組成抓捕器，當膠帶斷帶時，膠帶上、下兩側的抓捕裝置動作，把下滑皮帶緊緊抓住。一般選用電機、液壓執(zhí)行元件驅(qū)動，在井下各種電器設備還需要考慮防爆等問題，因此該設備的造價昂貴，投資較大，工程量大，維護煩瑣，很少在煤礦生產(chǎn)中應用，而且常常發(fā)生誤動作，比如在井下惡劣的環(huán)境下，傳感器常常失效 ，若在正常的情況下傳感器給出斷帶信號，則產(chǎn)生誤動作，影響生產(chǎn)；一旦事故發(fā)生沒有檢測到，抓捕失敗。其二，是利用皮帶斷帶后下滑或是逆轉來觸發(fā)相應的抓捕機構制動下滑的皮帶。利用這種原理的設計方案僅國內(nèi)就公布了十余項專利，但實旋起來均有很大的困難。