带式输送机新技术新应用,輔文

经过近几年的研究、试验和应用，已达到了预期的目标和要求，满足了煤矿下运带式输送机对制动器的技术条件和要求。

本文对自冷盘式制动器的关键技术问题及解决方法作主要介绍。 1、盘式制动器的技术关键 (1)下运输送机的制动问题 带式输送机制动时，制动器所吸收的能量为整个输送机及物料的动能和克服输送机及物料的阻力矩所做的功。 如仅使用块闸式制动器，制动轮表面热量集中，制动时间短，热量不能及时散出，温度急剧升高，超温和闸瓦磨损互为因果，导致冒火花、飞车等事故。 因而，目前使用的块闸式制动器仅能适用于水平或上运输送机，对下运输送机只能作为二级制动或备用制动用。 对此，国内曾专题研究了下运输送机的制动系统（如液力、液压等制动方式），但它们都是作为初级制动，起吸收大部分制动能量、使速度降低的作用，仍然靠机械制动器刹停。 由于这种制动系统复杂、造价高，使推广应用范围受到一定限制。

本文重点以一级制动代替二级制动的要求，在达到同样制动性能的前提下，实现安全、可靠地制动，它涉及到基础材料的研究及制造工艺的水平。 到目前为止，国内还没有适宜高速制动的摩擦副材料及其经验数据资料。 因而，研究对制动及闸衬的材料、摩擦副对偶性能及其稳定等问题是解决下运输送机盘式制动器的技术关键之一。

如何提高制动盘的散热性能来解决上述温升引起的一系列问题也是所研究的关键技术问题。 (3)无火花闸衬及其磨损问题 煤矿井下的制动设备应具有可靠的防爆性能，严禁制动器在制动过程中出现火花现象。 由于目前普遍使用的制动器系列产品因制动轮（或制动盘）超温、闸衬易冒火花等问题得不到解决而不宜用作下运输送机的制动，以防其在制动过程中产生高温、火花而引起井下瓦斯爆炸。 盘式制动是通过闸衬与制动盘的摩擦产生制动力矩的，由于闸衬的磨损会使额定制动力矩降低而影响制动的可靠性，因此，必须提高闸衬的耐磨性，在确保制动盘的温升不超过允许温度的条件下，解决制动闸衬材料的无火花问题，并保证其良好的耐磨性能。 2、主要研究内容及结果 (1)主要研究内容 1)制动及其调节系统 防爆型自冷盘式制动器，采用夹钳式双面对称闸瓦液压控制方式，制动力矩大、结构紧凑、动作灵活，并能同时与输送机滚筒或减速器配套使用。 它与块闸式制动器相比，具有散热性能好、无热衰退现象、转动惯量小、动作迅速及零件通用性大等优点；与现有的液力制动系统相对比，它用一级制动代替了二级制动，大大简化了制动系统，从而使制造成本大为减小。 盘式制动装置主要有制动器（包括制动器底座、制动盘、制动闸等部件）、油压站及微机控制器等组成，如图1所示。 该制动器与微机控制器有机地结合，构成了自动调节制动系统。

2)制动盘散热性能的研究 a．制动盘的散热及其理论 制动盘的散热是通过辐射、传导和对流方式将热量大量散发，其中主要的为对流散热。 当制动盘回转时，气流纵向流过通风道表面，从而产生强迫对流散热。 影响对流散热的主要因素是气流的流速，制动盘的材料及通风道的设计等。 增大冷却空气在制动盘表面的速度，减小流动边界层或层流底层的厚度，是提高制动盘散系数的主要方法。

输送机

制动盘的热负荷能力是其散热性能和蓄热能力的综合指标，合理选择制动盘的材料可提高其散热和蓄热能力。 如材料的导热系数高、可降低制动盘摩擦表面的温度；比热容和密度大，则蓄热能力高。 因此，应选用热强度高、与对偶（即闸衬）的摩擦、磨损性能好、线膨胀系数小、比热容和密度大、导热性好的材料研制制动盘。 制动盘内开设通风道是提高其散热性能的有效方法。 气流在通风道内的运动状态影响制动盘的散热性能。 经实验证明：散热良好的通风道应该是通风道内气体相对速度高、气体附面层薄。 b．制动盘的研制与试验结果 通过理论研究和模拟试验，先后设计、制造了多种不同材料和不同结构型式的制动盘，并对其进行了试验和测试。 而直线型钢结构制动盘与硅青铜制动盘相比，则结构简单、制造方便实用、价格低廉，并符合起重运输机械用盘式制动器制动盘的基本参数、技术要求和检验规则等。 经试验室台架试验和测定，制动盘的强度、热稳定性和摩擦、磨损性能等均达到设计要求，但制动盘在高转速制动时，制动盘表面与闸村之间有火花现象。 因此，直线型钢结构制动盘在煤矿井下使用时通常以制动盘转速小于700 r/min为宜，而与通用制动闸衬对偶，其相对磨擦中心的线速度一般不宜超过7.5m/s，宜安装在减速器的低速轴上使用。 3)无火花闸衬的研制 制动闸衬的火花问题与对偶材料的摩擦性能及摩擦线速度密切相关。 在试验国内刹车片制动牲能的同时，协同材料保护研究所共同研制了十多种不同材料成份的闸衬试验样品，并先后在台架上作了样机试验，以检验闸衬的技术参数是否达到要求。 通过试验比较，研制成功了以酚醛树脂为基体，附加多种添加剂（如润滑剂、阻燃剂等）配制的无火花闸衬。

上海带式输送机

根据研究和试验证实：因限于国内目前的材料及工艺水平，当闸衬中心相对制动盘表面的摩擦线速度 30m/s时，闸衬火花问题仍难于解决。 因此，本制动器产品系列在防爆场合下使用，仍适宜输送机的低速级制动。 综上所述，采用自冷盘式制动器解决下运带式输送机的制动问题是切实可行的。 (2)自冷盘式制动器主要特点 1)散热性能好，防爆易解决 制动盘经合理的通风道设计，可将制动功转化的热量迅速带走，防止制动盘表面温升过高。 同时，无火花闸衬的研制成功，有效地解决了机械磨擦制动器的防爆问题。 2)制动平稳 制动控制器通过转速传感器和电液比例阀对盘式制动器进行自动调节，可保证制动力矩随负载大小而相应变化，使制动减速度控制在规定的范围内。