皮带输送机的防止皮带断带解析

  为了防止皮带输送机的皮带逆转、飞车和断带，国内外一些科技人员进行一系列的有意尝试与研究，提出了一些解决办法：

1、带下安装阻尼板

        皮带输送机正常运行时皮带被拉紧，皮带基本上是一条直线，下垂量很小，而断带后，由于拖辊间距的存在，即使是高强度钢丝绳芯皮带也有很大的下垂量，基于这一特点，采用在皮带下面一定距离处安装阻尼板，断带时，由于皮带的自重作用及初始速度使得皮带迅速松驰，并且与阻尼板接触，当阻尼板与皮带之间的摩擦力足够大时，可以进行有效地阻止皮带下滑，这就是阻尼板接触，当阻尼板与皮带之间的摩擦力足够大时，可以非常有效地阻止皮带下滑，这就是阻尼板的工作的原理，如图1，阻尼板的防滑能力与阻尼板与胶带之间的摩擦系数有关，与阻尼板的几何长度、阻尼板与皮带间的距离以及皮带的倾角等因至少有关。

2、单向托辊摩擦制动

        此种制动，主要是利用托辊反逆向原理，如图2，当具有一定倾角的带式输送机的正常工作时，托辊随之转动，皮带与托辊间为滚筒摩擦，摩擦阻力很小，而当皮带断裂下滑时，由于托辊是单向的，所以托辊反向无法转动，皮带与托辊间为滑动摩擦，摩擦阻力增大，通过滑动摩擦来实现制动。

3、自适应摩擦棘轮式断带保护器

        摩擦棘轮式皮带输送机断带保护逆止器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布置的输送带两，其一侧的结构如图3，由结构完全对称的上下两个组成部分，主要零件有支架、弹簧、加紧杆 、摩擦式扇形棘爪、偏心凸轮、支撑轴和夹紧轮。皮带输送机在正常工作时，输送带沿斜面向上运动，在摩擦力的作用下输送带的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，工作阻力小。


 

         当现出异常现象输送带断裂时，输送带及物料在重力作用下将沿斜面向下滑动，在摩擦力的作用下输送带要驱动夹轮反转动。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，不能够转动，夹紧杆与夹紧轮成为刚性连接。输送带沿斜面向下滑动的摩擦力使上夹紧杆与夹紧轮一起顺时针摆动，使下夹紧杆与夹紧轮一起逆时摆动，下滑力越大夹紧力也越大。由于夹紧制动动作是随着输送带下滑动作自动实现的，夹紧力的大小随着输送带下滑动作自动实现的，夹紧轮的大小随着皮带下滑力的大小而自动适应，无需其他控制就可以实现自动断带保护，从而防止了输送带和物料下滑堆积与巷道，避免事故的进一步扩大。


4、GBZ型滚动下落皮带抓捕器

   抓捕装置主要结构如图4，当皮带正常运行时，抓捕辊高高举起，它们不与皮带接触，不影响物料的输送，只有特制的托辊位于皮带下面随着皮带前进而转动。当皮带倒转或断带后皮带下滑时，特制托辊则跟着反转，反转时带动托辊轴一起倒转，倒转的轴则带动一个螺旋副运动，当达到我们控制的倒转长度时，则可推动抓捕的固定卡抓，使抓捕辊沿内装齿条的直槽快速旋转下落，继而滑入斜槽，并且在倒转皮带的带动下继续沿斜面运动，因而把皮带紧紧的卡住在抓捕辊和基砧之间，由于抓捕辊旋转下落，可以把皮带上的煤屑清除掉，使抓捕的更加可靠。

5、双向抓捕器

        抓捕器由左右两个抓捕臂、两个单向抓捕辊和其对应的带下单向托辊组成，工作状态如图5所示。左侧单向抓捕辊允许转向与皮带运行方向相反，右侧抓捕辊允许转动方向与皮带运行方向相同，皮带正常工作时，左侧的抓捕辊由电磁铁悬置，右侧捕臂与单向抓捕辊始终悬浮在皮带上，如图（a）所示。设带的运行方向为向右，当皮带发生断带时，断带信号迅速由传感器传给控制系统，控制系统在接到信号后，发出控制指令，迅速切断驱动电路和悬置磁铁电源，电磁铁掉电后，左侧抓捕臂和单向抓捕辊在重力作用下落下，由于左侧抓捕辊的允许转向与带速方向相反，抓捕器与胶带产生较大的摩擦阻力，悬臂在摩擦阻力拖动下逆时针摆动，逐步抓紧并且卡死皮带，如图（b）所示。同理，当皮带发生逆转时，左侧的悬臂立即在摩擦力的作用下，抓紧皮带。

        比较，上述各种断带保护装置主要分为两大类：一类是使用单向托辊和阻尼板的摩擦制动的方法；另一类是采用抓捕原理的方法。第一类方法是将皮带的上托辊按一定比例换成单向托辊，在下层皮带下方安放阻尼板。当皮带因断裂下滑或逆转时，因上托辊不可逆转，利用托辊结上层皮带的滑动摩擦阻力，使上皮带不能长距离下滑；下层皮带因松驰与阻尼板接触，因摩擦而制动。为了防止下层皮带的下滑要在皮带下面安放大量的阻尼板。这种方法需要将大多数或全部托辊更换为单向托辊，而单向托辊是非标准产品，价格较高，使用寿命短，一次性改造工程量大，并且长期投资也较大。
       第二类采用抓捕原理的方法又可以进行分为两种，其一，主要是在皮带上、下侧设置抓捕装置，并配上传感装置、清煤装置和抓捕装置等组成抓捕器，当胶带断带时，胶带上、下两侧的抓捕装置动作，把下滑皮带紧紧抓住。一般选用电机、液压执行元件驱动，在井下各种电器设备还需要考虑防爆等问题，因此该设备的造价昂贵，投资较大，工程量大，维护烦琐，很少在煤矿生产中应用，而且常常发生误动作，比如在井下恶劣的环境下，传感器常常失效 ，若在正常的情况下传感器给出断带信号，则产生误动作，影响生产；一旦事故发生没有检测到，抓捕失败。其二，是利用皮带断带后下滑或是逆转来触发相应的抓捕机构制动下滑的皮带。利用这种原理的设计方案仅国内就公布了十余项专利，但实旋起来均有很大的困难。