一种下运带式输送机分布式制动装置及自动控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种下运带式输送机分布式制动装置及自动控制方法，包括控制箱、速度传感器和制动装置，速度传感器用于检测输送带的传输速度接；每套制动装置均包括上制动闸、下制动闸和压力传感器；压力传感器用于检测下制动闸板所承受的压力；下制动闸包括下制动闸板和下摩擦块，上制动闸包括上制动闸板、上摩擦块、支座和电液推杆。本申请利用速度传感器实时监测输送带的速度大小，当带速超过预定值时，能对输送带进行制动，直至输送带速度回到安全范围才停止制动。另外，还能根据速度传感器测得的输送带速度来动态地控制制动装置制动力矩的大小，达到动态调节带速和主动防止输送带打滑、飞车事故的发生，能够有效地减少设备停机时间。

A distributed braking device and automatic control method for downward belt conveyor

The invention discloses a distributed brake device and an automatic control method for a downward belt conveyor, including a control box, a speed sensor and a brake device. The speed sensor is used to detect the transmission speed connection of the conveyor belt; each brake device comprises an upper brake, a lower brake and a pressure sensor; and a pressure sensor is used to detect the transmission speed connection of the conveyor belt. Measure the pressure on the brake plate; the lower brake includes the lower brake plate and the lower friction block; the upper brake includes the upper brake plate, the upper friction block, the support and the electro-hydraulic push rod. The application uses a speed sensor to monitor the speed of the conveyor belt in real time. When the belt speed exceeds a predetermined value, the conveyor belt can be braked until the conveyor belt speed returns to a safe range before stopping braking. In addition, the braking torque of the brake device can be dynamically controlled according to the conveyor belt speed measured by the speed sensor, so as to dynamically adjust the belt speed and actively prevent the conveyor belt from skidding and flying accidents, which can effectively reduce the equipment downtime.

【技术实现步骤摘要】
一种下运带式输送机分布式制动装置及自动控制方法
本专利技术涉及矿用下运带式输送机
，特别是一种下运带式输送机分布式制动装置及自动控制方法。
技术介绍
由于大倾角下运带式输送机工作面倾角大，易导致在运输途中煤块因重力及运行惯性作用出现输送带超速、打滑等现象，使输送机运行过程不稳定甚至发生飞车事故，给煤矿开采带来严重的安全隐患。另外，本专利技术中的大倾角指倾斜度大于18°。目前，主要通过液压制动系统、电磁制动系统制动滚筒来解决输送带超速问题，但是当输送带和滚筒之间的摩擦力达到极限后，通过制动滚筒已无法降低输送带速度，反而会出现输送带打滑现象甚至发生飞车事故。为了防止输送带打滑、飞车事故，现有的技术多采用输送带抓捕器直接抱死输送带直至输送机停机。抓捕器的优点是能够在断带、飞车事故发生后及时的对输送带进行抓捕，防止发生人员伤亡及设备损坏，属于被动安全防护；缺点是无法动态地调节输送带的运行速度，无法主动防止输送带打滑、飞车事故的发生，易造成不必要的停机。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种下运带式输送机分布式制动装置，该下运带式输送机分布式制动装置利用速度传感器实时监测输送带的速度大小，当带速超过预定值时，能对输送带进行制动，直至输送带速度回到安全范围才停止制动。另外，还能够根据速度传感器测得的输送带速度来动态地控制制动装置制动力矩的大小，达到动态调节带速和主动防止输送带打滑、飞车事故发生的目的，能够有效地减少设备停机时间。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种下运带式输送机分布式制动装置，其中，下运带式输送机包括底座、水平托辊和承载托辊组，水平托辊沿输送带的传输方向水平均布在底座的上方，承载托辊组的数量与水平托辊的数量相等，且一一对应；每组承载托辊组均包括两个倾斜托辊，两个倾斜托辊呈外八字形对称设置在水平托辊的两侧；分布式制动装置包括控制箱、速度传感器和至少两组制动组件，所有制动组件均沿输送带的传输方向布设，速度传感器用于检测输送带的传输速度，并与控制箱相连接。每组制动组件均包括分控箱和两套制动装置，两套制动装置对称设置在输送带的两侧，每套制动装置均包括上制动闸、下制动闸和压力传感器。下制动闸包括下制动闸板和下摩擦块，下制动闸板倾斜固定设置在底座上，倾斜角度与倾斜托辊角度相同，下摩擦块可拆卸设置在下制动闸板的上表面。上制动闸位于下制动闸的正上方，上制动闸包括上制动闸板、上摩擦块、支座和电液推杆，上制动闸的外侧端设置有传动杆，传动杆的外侧端与电液推杆相铰接，电液推杆的另一端固设在底座上；传动杆的中部通过支座与底座相连接，上摩擦块可拆卸设置在上制动闸板的下表面。上制动闸板能在电液推杆的驱动下，向下运动，将输送带夹紧固定在上摩擦块和下摩擦块之间。压力传感器设置在下制动闸板上，用于检测下制动闸板所承受的压力，且压力传感器与分控箱电连接；两套制动装置中的电液推杆均与对应的分控箱电连接，分控箱与控制箱电连接。支座的高度能够调节。下摩擦块通过螺栓连接在下制动闸板的上表面，上摩擦块通过螺栓连接在上制动闸板的下表面。下制动闸的顶部高度低于倾斜托辊的顶部高度。根据速度传感器检测出的输送带的速度，控制箱计算出超速比例并由分控箱控制电液推杆的推进长度。每套制动装置的上游均设置有能伸缩或开合的挡煤板。一种下运带式输送机分布式制动装置的自动控制方法，包括如下步骤。步骤1，安全运行速度预设：控制箱中设置有PLC控制器，在PLC控制器中预设出输送带的最大安全运行速度VNmax。步骤2，带速采集：速度传感器实时采集输送带的传输带速，采集的传输带速信息发送到PLC控制器。步骤3，超速判断：PLC控制器将步骤2接收的带速信息与步骤1预设的最大安全运行速度进行比较，判断是否超速。步骤4，传输带制动：当步骤3判断超速时，PLC控制器根据公式计算输送带的超速百分比，式中，V为速度传感器采集的输送带的实时速度，VNmax为预先的输送带的最大安全运行速度；根据输送带超速百分比控制电液推杆活塞杆推出的长度，进而调节制动装置中制动力矩的大小。步骤5，制动停止：速度传感器继续实时监测输送带的速度，直到速度降低到安全范围后，电液推杆的活塞杆回到初始位置，停止制动。步骤4中，制动力矩大小F根据公式F＝α·rβ计算，式中r为输送带的超速百分比，α为制动力矩系数，β为制动力矩指数，根据输送机运行工况选定。步骤4中，制动状态下，制动装置的下制动闸板上设置有压力传感器，压力传感器与分控箱中的微控制器电连接，微控制器与PLC控制器电连接；压力传感器实时监测下制动闸所承受的压力，根据监测的压力值，再次调整电液推杆活塞杆推出的长度，实现制动力矩闭环控制。本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术一种大倾角下运带式输送机分布式制动装置，其结构简单、紧凑，安装设置简便，投入成本低，并且响应快、制动效果好。2、本专利技术利用分布安装在带式输送机上的制动装置对输送带速度进行动态地调节，达到主动防止输送带打滑、飞车事故发生的目的，能够有效地减少设备停机时间。附图说明图1显示了本专利技术一种下运带式输送机分布式制动装置的整体布置结构示意图。图2显示了制动装置的结构示意图。图3显示了本专利技术中制动装置未制动时的示意图。图4显示了本专利技术中制动装置制动时的示意图。图5显示了本专利技术中制动装置的制动原理示意图。其中有：1.底座，2.电液推杆支座，3.电液推杆，4.支座，5.上制动闸，5-1.上制动闸板，5-2.上摩擦块，6.下制动闸，6-1.下制动闸板，6-2.下摩擦块，7.水平托辊，8.机架，9.承载托辊组，10.输送带，11.速度传感器，12.控制箱，13.分控箱；14.压力传感器。具体实施方式下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1和图2所示，下运带式输送机包括底座1、水平托辊7和承载托辊组9。底座设置在机架8上。水平托辊沿输送带的传输方向水平均布在底座的上方。承载托辊组的数量与水平托辊的数量相等，且一一对应；每组承载托辊组均包括两个倾斜托辊，两个倾斜托辊呈外八字形对称设置在水平托辊的两侧。本专利技术中的下运带式输送机能进行倾斜度大于18°的自动传输。如图1和图5所示，一种下运带式输送机分布式制动装置，包括控制箱12、速度传感器11和至少两组制动组件。制动组件可以为多个，可以均匀布设，也可以为两个，当为两个时，可以设置在输送带的头部或尾部附近。所有制动组件均沿输送带的传输方向布设，优选，每个制动组件的上游均设置有能伸缩或开合的挡煤板，挡煤板的结构为现有技术，这里不再赘述。挡煤板的设计，在制动组件制动前，挡煤板先将煤块进行阻挡，从而使制动装置与输送带10的接触更加紧密，制动效果更佳。速度传感器用于检测输送带的传输速度，并与控制箱相连接，速度传感器可以为多个，也可以为一个，设置位置也可以多样，优选设置在机架上。每组制动组件均包括分控箱和两套制动装置，两套制动装置对称设置在输送带的两侧。如图2和图5所示，每套制动装置均包括上制动闸5、下制动闸6和压力传感器。下制动闸包括下制动闸板6-1和下摩擦块6-2。下制动闸板倾斜固定设置在底座上，倾斜角度与倾斜托辊角度相同。下制动闸的顶部高度优选低于倾斜托辊的顶部高度，以保证正常运行时，输送带不与下制动闸接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种下运带式输送机分布式制动装置，其中，下运带式输送机包括底座、水平托辊和承载托辊组，水平托辊沿输送带的传输方向水平均布在底座的上方，承载托辊组的数量与水平托辊的数量相等，且一一对应；每组承载托辊组均包括两个倾斜托辊，两个倾斜托辊呈外八字形对称设置在水平托辊的两侧；其特征在于：分布式制动装置包括控制箱、速度传感器和至少两组制动组件，所有制动组件均沿输送带的传输方向布设，速度传感器用于检测输送带的传输速度，并与控制箱相连接；每组制动组件均包括分控箱和两套制动装置，两套制动装置对称设置在输送带的两侧，每套制动装置均包括上制动闸、下制动闸和压力传感器；下制动闸包括下制动闸板和下摩擦块，下制动闸板倾斜固定设置在底座上，倾斜角度与倾斜托辊角度相同，下摩擦块可拆卸设置在下制动闸板的上表面；上制动闸位于下制动闸的正上方，上制动闸包括上制动闸板、上摩擦块、支座和电液推杆，上制动闸的外侧端设置有传动杆，传动杆的外侧端与电液推杆相铰接，电液推杆的另一端固设在底座上；传动杆的中部通过支座与底座相连接，上摩擦块可拆卸设置在上制动闸板的下表面；上制动闸板能在电液推杆的驱动下，向下运动，将输送带夹紧固定在上摩擦块和下摩擦块之间；压力传感器设置在下制动闸板上，用于检测下制动闸板所承受的压力，且压力传感器与分控箱电连接；两套制动装置中的电液推杆均与对应的分控箱电连接，分控箱与控制箱电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种下运带式输送机分布式制动装置，其中，下运带式输送机包括底座、水平托辊和承载托辊组，水平托辊沿输送带的传输方向水平均布在底座的上方，承载托辊组的数量与水平托辊的数量相等，且一一对应；每组承载托辊组均包括两个倾斜托辊，两个倾斜托辊呈外八字形对称设置在水平托辊的两侧；其特征在于：分布式制动装置包括控制箱、速度传感器和至少两组制动组件，所有制动组件均沿输送带的传输方向布设，速度传感器用于检测输送带的传输速度，并与控制箱相连接；每组制动组件均包括分控箱和两套制动装置，两套制动装置对称设置在输送带的两侧，每套制动装置均包括上制动闸、下制动闸和压力传感器；下制动闸包括下制动闸板和下摩擦块，下制动闸板倾斜固定设置在底座上，倾斜角度与倾斜托辊角度相同，下摩擦块可拆卸设置在下制动闸板的上表面；上制动闸位于下制动闸的正上方，上制动闸包括上制动闸板、上摩擦块、支座和电液推杆，上制动闸的外侧端设置有传动杆，传动杆的外侧端与电液推杆相铰接，电液推杆的另一端固设在底座上；传动杆的中部通过支座与底座相连接，上摩擦块可拆卸设置在上制动闸板的下表面；上制动闸板能在电液推杆的驱动下，向下运动，将输送带夹紧固定在上摩擦块和下摩擦块之间；压力传感器设置在下制动闸板上，用于检测下制动闸板所承受的压力，且压力传感器与分控箱电连接；两套制动装置中的电液推杆均与对应的分控箱电连接，分控箱与控制箱电连接。2.根据权利要求1所述的下运带式输送机分布式制动装置，其特征在于：支座的高度能够调节。3.根据权利要求1所述的下运带式输送机分布式制动装置，其特征在于：下摩擦块通过螺栓连接在下制动闸板的上表面，上摩擦块通过螺栓连接在上制动闸板的下表面。4.根据权利要求1所述的下运带式输送机分布式制动装置，其特征在于：下制动闸的顶部高度低于倾斜托辊的顶部高度。5.根据权利要求1所述的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同冈，杨秀春，冯剑，邱先明，陈义强，刘书进，吕鑫，马骁，王金香，李超，
申请(专利权)人：中国矿业大学，淮北盛顺达工贸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32