電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器在輸煤皮帶機(jī)上的應(yīng)用

鐘鈺　高明軍

【摘 要】本文介紹了電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器在輸煤皮帶機(jī)上的應(yīng)用特點(diǎn)，分析了滾柱逆止器存在問題及產(chǎn)生問題的原因。

【關(guān)鍵詞】滾柱逆止器；電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器；皮帶機(jī)；應(yīng)用

0.前言

輸煤皮帶機(jī)在燃煤火力發(fā)電廠輸煤系統(tǒng)中承擔(dān)著全部燃煤的輸送、提升、配煤等工作，是構(gòu)成輸煤系統(tǒng)的主要設(shè)備。由于燃煤火力發(fā)電廠輸煤皮帶機(jī)大多數(shù)是有較大坡度，皮帶機(jī)制動(dòng)性能的優(yōu)劣直接影響輸煤皮帶機(jī)安全運(yùn)行，良好的制動(dòng)性能是輸煤皮帶實(shí)現(xiàn)集中控制和安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要條件。

輸煤系統(tǒng)中，所有皮帶機(jī)上設(shè)計(jì)使用的制動(dòng)裝置都是滾柱逆止器。滾柱逆止器（特別在較太坡度的皮帶機(jī)上），經(jīng)過一段時(shí)間使用后，易發(fā)生制動(dòng)失靈，皮帶打滑反轉(zhuǎn)現(xiàn)象；或者皮帶機(jī)制動(dòng)后，滾柱逆止器發(fā)生卡死，導(dǎo)致皮帶機(jī)無法啟動(dòng)。有時(shí)剛剛更換新的滾柱逆止器，就會(huì)出現(xiàn)故障或損壞。處理故障缺陷時(shí)，由于不能進(jìn)行簡單的調(diào)整處理，一般需要更換星輪、滾柱等甚至更換整套滾柱逆止器。維護(hù)費(fèi)用高，檢修工作量太，影響輸煤皮帶的正常運(yùn)行，甚至影響發(fā)電。下面就液壓推桿制動(dòng)器在皮帶上的應(yīng)用，探討對(duì)兩種制動(dòng)裝置（滾柱逆止器和電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器）看法。

1.傳統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝的滾柱逆止器

1.1故障情況及危害

滾柱逆止器故障主要表現(xiàn)為制動(dòng)失靈產(chǎn)生打滑和制動(dòng)后卡死皮帶不能啟動(dòng)兩種現(xiàn)象，但逆止器的具體損壞形式很多，如滾柱變形和碎裂、滾柱及固定外套磨損、彈簧的斷裂與脫落、鑲塊松動(dòng)脫落，星輪沿著鍵槽處斷裂等。發(fā)生故障后果不可小視，當(dāng)需緊急制動(dòng)時(shí)，逆止器發(fā)生制動(dòng)失靈時(shí)，皮帶上全部燃煤將倒回到皮帶機(jī)的尾部，塞滿導(dǎo)煤槽，大部分煤灑在皮帶機(jī)架下面，鏟煤清理的工作量相當(dāng)大。用水沖洗皮帶廊道，還會(huì)使燃煤流失，增加發(fā)電成本。同樣，在皮帶需要啟動(dòng)時(shí)，發(fā)生制動(dòng)器卡死，而不能短時(shí)間處理好，將可能影響皮帶機(jī)的輸煤、影響機(jī)組的發(fā)電。

1.2滾柱逆止器易出現(xiàn)卡死的原因

滾柱逆止器產(chǎn)生逆止作用時(shí)，星輪上的鑲板與滾柱接觸是屬于平面與圓弧面相切接觸，滾柱與固定外套內(nèi)表面接觸是屬于兩個(gè)圓柱面內(nèi)切接觸；從理論上講，它們剮接觸情況是線接觸，它們之間的接觸應(yīng)力很大，當(dāng)接觸部位產(chǎn)生一定的應(yīng)變后，才出現(xiàn)面接觸。由于滾柱逆止器中零件接觸應(yīng)力很太，要求產(chǎn)品加工使用較好材質(zhì)（如GGrl5和T10A等）、良好的加工精度（滾柱表面為H6，固定外套內(nèi)表面為H7，表面粗糙度要求高）和良好的熱處理（為提高耐磨性，延長使用壽命）。

生產(chǎn)逆止器的廠家大多數(shù)是一些小廠，為了謀求利益，生產(chǎn)逆止器的選材不佳，且加工精度和表面熱處理達(dá)不到要求時(shí)，逆止器制動(dòng)時(shí)巨大的接觸應(yīng)力可使?jié)L柱易產(chǎn)生永久變形，甚至一次性損壞，出現(xiàn)滾柱被楔緊在星輪和固定外套之間，發(fā)生自鎖及卡死，導(dǎo)致皮帶機(jī)無法啟動(dòng)。

1.3滾柱逆止器出現(xiàn)制動(dòng)失靈打猾的原因

在皮帶運(yùn)行時(shí)，由于壓簧裝置的作用，滾柱靠緊星輪和固定外套，星輪的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)滾柱沿著固定外套內(nèi)壁進(jìn)行公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)過程中還受到固定外套對(duì)滾柱的摩擦力作用，使?jié)L柱在公轉(zhuǎn)的同時(shí)還發(fā)生自轉(zhuǎn)。一些生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的滾柱硬度不夠大，在運(yùn)行過程中很快被磨損；滾柱直徑磨損減小，造成滾柱、固定外套及鑲塊之聞的形成的作用力楔角增大，當(dāng)夾角增大到一定程度時(shí)，逆止器制動(dòng)時(shí)，滾柱在星輪和固定外套之間將無法楔緊，逆止器制動(dòng)將打滑。

另一方面，我們使用的壓簧裝置一般由一塊弧形彈簧片組成，固定在星輪上，由于運(yùn)行過程中，長期受到力的作用也易疲勞折斷或變形，有些彈簧片固定不穩(wěn)固而脫落；滾柱將失去彈簧頂住，在空腔里面跳動(dòng)發(fā)出異響，并在逆止器反轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱很難起到制動(dòng)作用，必然產(chǎn)生制動(dòng)器打滑。

2.電動(dòng)液壓推桿耕動(dòng)器

2.1電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器全面應(yīng)用

為了提高皮帶機(jī)運(yùn)行安全性，我們對(duì)其它種類的制動(dòng)器能否應(yīng)用在皮帶機(jī)上反復(fù)分析比較，最后選取了電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器，此制動(dòng)器主要適用起重、運(yùn)輸?shù)绒D(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械制動(dòng)，適用范圍比較廣泛，具有制動(dòng)平穩(wěn)、安全可靠、無沖擊、噪音小、耗電少、使用壽命長，制動(dòng)力矩可調(diào)節(jié)，維護(hù)工作簡單等特點(diǎn)。

2.2電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)

該制動(dòng)器由制動(dòng)架和相匹配液壓推力器兩大部分組成。制動(dòng)架由制動(dòng)瓦塊、主彈簧、制動(dòng)臂、調(diào)整桿等組成。液壓推力器的上部為一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)，下部為一個(gè)小型離心式油泵，油泵的活塞與其上部的兩根推桿相連。

2.3電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器的工作原理

當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)油泵，油泵產(chǎn)生油壓推動(dòng)活塞連同推桿一起向上移動(dòng)，通過制動(dòng)器推桿和杠桿等機(jī)構(gòu)使制動(dòng)瓦塊動(dòng)作而達(dá)到松開的目的，當(dāng)電動(dòng)機(jī)斷電停止旋轉(zhuǎn)時(shí)，靠主彈簧使活塞、推桿向下移動(dòng)，通過杠桿和制動(dòng)臂等機(jī)構(gòu)使制動(dòng)瓦塊動(dòng)作而達(dá)到制動(dòng)的目的。

2.4電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器的加裝辦法

a.將電動(dòng)機(jī)與減速器之間的柱銷聯(lián)軸器改為帶制動(dòng)輪的彈性圈柱銷聯(lián)軸器。

b.根據(jù)電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器安裝技術(shù)要求，在皮帶機(jī)頭架上用槽鋼焊接一個(gè)安裝支座。

c.在電動(dòng)機(jī)與減速器之間的帶制動(dòng)輪的彈性圈柱銷聯(lián)軸器安裝后，電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器定位安裝。

d.試運(yùn)行，并調(diào)整電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器制動(dòng)力和松閘時(shí)制動(dòng)瓦塊兩側(cè)間隙等。

2.5電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器性能特點(diǎn)

2.5.1故障少、壽命長的特點(diǎn)

液壓推力器是電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器主要部件，它里面有一小型離心油泵，在全密封的條件下工作，油質(zhì)干凈、潤滑條件好，油泵葉片、轉(zhuǎn)軸和油缸等不易磨損和損壞，使用壽命當(dāng)然很長。

制動(dòng)架屬金屬結(jié)構(gòu)，更不易損壞；制動(dòng)瓦塊（制動(dòng)蹄片）屬于易損件，但在皮帶機(jī)上應(yīng)用具有使用壽命長的特點(diǎn)。電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器動(dòng)作頻率能達(dá)到每分鐘幾百次以上，而皮帶機(jī)每天只需要?jiǎng)幼鞯拇螖?shù)只有幾十次以下，制動(dòng)器的制動(dòng)蹄片就顯得非常耐用。

2.5.2電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器維護(hù)簡單方便

液壓推力器平時(shí)一般不需要維修，只要檢查一下制動(dòng)器制動(dòng)瓦塊與制動(dòng)鼓之間的間隙情況，問隙有了偏差可作適當(dāng)調(diào)整。有些液壓推力器可能有些滲漏，可適當(dāng)給液壓推力器補(bǔ)充20號(hào)機(jī)油；制動(dòng)瓦塊也可以更換的，且更換很方便迅速。

2.5.3電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器耗電省

選用YWZ系列電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器比選用電磁鐵制動(dòng)器更節(jié)能。具有相同直徑（Φ400mm）制動(dòng)瓦塊的制動(dòng)器進(jìn)行比較：如電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器YWZ3-400/125，制動(dòng)力矩為1120-1800Nm，推力器電機(jī)型號(hào)為YT1-12Z/10，電機(jī)功率為400W；而電磁鐵制動(dòng)器ZWZ3-400/400型，通電持續(xù)率為100%，制動(dòng)力矩為500Nm，電磁鐵消耗功率為660W。由此可見，使用液壓推桿制動(dòng)器比電磁鐵制動(dòng)器少耗電三分之一以上，具有節(jié)能的功效。

3.結(jié)論

從節(jié)約能源的角度上，電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器耗電是相當(dāng)小的，二十四小時(shí)皮帶連續(xù)運(yùn)行，它的耗電不超過幾kWh。

從皮帶的運(yùn)行安全角度考慮，安裝電動(dòng)液壓推桿制動(dòng)器與滾柱逆止器相此，它具有制動(dòng)靈敏、可靠，無噪音、無制動(dòng)卡死等現(xiàn)象。從生產(chǎn)維護(hù)維修工作量和維修成本方面看，電動(dòng)推桿制動(dòng)器比滾柱逆止器，具有維護(hù)工作量小和維修成本低的優(yōu)勢(shì)。

總之，電動(dòng)推桿制動(dòng)器在輸煤皮帶機(jī)應(yīng)用是成功的，比傳統(tǒng)的逆止器具有更明顯的優(yōu)勢(shì)。在我公司二期輸煤系統(tǒng)長期的使用中，取得了滿意的效果。 [科]