专利名称：带式输送机用断带抓捕装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种强力型或普通型胶带输送机在胶带断带后实施抓捕的装置，尤其 涉及大倾角、大运量、长距离煤矿斜井输送的上山(上行)或下山(下行)带式输送机用断 带抓捕装置。
背景技术：
目前的断带抓捕器分为两种结构形式 一种是纯机械式带有偏心轮和触发机构；另一种 为带有断带信号采集的电液拖动式。这两种结构形式的断带抓捕器使用特点均安装在输送 机的机架上，在胶带断带后对其两边实施抓捕制动，阻止胶带下滑，起安全保护作用。其制 动机构由支撑托辊、凸轮或偏心轮、曲柄和闸块等件组成。胶带断带后反向下滑带动支撑托 辊反向旋转时，触发曲柄和闸块旋转至制动位置，通过凸轮或偏心轮将胶带压向闸块的方式 制动夹紧下滑的胶带。其优点是结构简单，易于制造，成本低。不足之处是与输送带的接 触面为线面接触，接触面小，其摩擦制动力小。沿线每20 30米布置1台，左右对称安装， 由于存在制造、安装等实际问题，安装大量抓捕器是无法保证其同步工作的，那么，输送机 胶带一旦断带，抓捕器实施抓捕制动时，由于受到胶带巨大冲击力作用，先投入工作的抓捕 装置由于摩擦制动力小，在很大程度上难以减缓胶带的下滑趋势，甚至于被胶带巨大的惯性 冲击而损坏，后续投入工作的抓捕机由于制动力有限，且胶带的冲击惯性随时间的延续而剧 增，抓捕制动失效，从而导致所有安装的抓捕器失去应有的安全保护作用；纯机械式和电液 拖动式断带抓捕器安装在胶带两侧边缘，线接触对胶带易产生剪切而损伤输送带，若抓捕制 动有效时极有可能将其撕裂(永煤、平煤和郑煤集团下属的煤矿用户就出现这种情况)，如 钢丝绳芯胶带两边无钢绳芯强度差，上面所述的各种断带抓捕器在抓捕制动时，作用力都是 施加在胶带两边的；当胶带跑偏时，抓捕制动失效，往往与胶带产生摩擦，损伤胶带。另外， 目前使用的电液拖动式和纯机械式断带抓捕器，控制简易或无控制，容易造成误制动，如当 带式输送机正常停机时，虽安装有逆止器或制动器，但在重力的作用下还会下滑一段距离， 便会造成误制动，很容易损坏设备，严重时造成事故；从其本身的结构特点来看，此类断带 抓捕器的工作可靠性难以保证，断带时胶带及物料由于受到重力的作用，下滑的速度越來越 快，断带头作跳跃式无规则运动，其惯性冲击力十分巨大，由于此类装置是安装在带式输送 机的机架上，实施抓捕制动时，假如抓捕有效，往往可能扭曲变形，甚者造成输送机机架严 重损坏。因此，推广面极为有限。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种带式输送机用断带抓捕装置，该装置不会被胶带巨大的 惯性冲击所损坏，也不会损坏输送机的胶带和机架，抓捕制动安全可靠。
本实用新型的目的是这样实现的该装置包括制动机构、隔爆型液压泵站、隔爆型电控 箱、隔爆型断带信号检测传感器和地面监控器，制动机构上端连接有可调式斜支撑，下压梁 位于制动机构上部，承力梁位于制动机构中部，下压梁两端插装在制动机构两侧的导轨内， 下压梁与制动机构的顶梁之间连接有上增力机构，上胶带位于下压梁和承力梁之间，承力梁 下侧通过键套连接有主轴，主轴端部通过摆臂与摆臂油缸相连，键套下侧连接有承力板，下 胶带位于承力板下面，顶压梁位于下胶带下面，顶压梁与制动机构的底梁之间连接有下增力 机构，摆臂油缸、上增力机构和下增力机构通过液压油管与隔爆型液压泵站相连，隔爆型液 压泵站连接有隔爆型电控箱，隔爆型电控箱连接有隔爆型断带检测传感器和地面监控器，隔 爆型断带检测传感器连接在输送机机架上，地面监控器连接在井口控制平台上。
所述的上增力机构包括上抓捕油缸，制动机构的顶梁与上抓捕油缸相连，顶梁与下压梁 之间连接有上肘杆件和下肘杆件，上肘杆件和下肘杆件通过推拉杆件与上抓捕油缸相连。
所述的下增力机构包括下抓捕油缸，顶压梁与底梁之间连接有上肘杆件和下肘杆件，上 肘杆件和下肘杆件之间通过销轴相连，销轴与下抓捕油缸相连。所述的隔爆型断带检测传感器为速度传感器，速度传感器的测速轮紧密接触胶带。 本实用新型由制动机构、隔爆型液压泵站、隔爆型电控箱和隔爆型断带检测传感器组成。 其中制动机构为框架式结构，独立于输送机机架外安装，实施抓捕制动时不会损坏输送机机 架，且限制断带在两侧框架约束的范围内摆动，确保压紧机构对断带全横断面加力压紧；隔 爆型液压泵站为制动机构提供动力能源；隔爆型电控箱设有集中自动、集中手动和本地手动 三种控制模式，通过对隔爆型电控箱面板上按钮操作，实施各种控制，隔爆型电控箱设有故 障诊断、故障报警、系统联锁和过载、过流保护功能；断带检测传感器在断带后最短的时间 内采集模拟信号，传送到隔爆型电控箱，设置最佳制动时机，通过箱内PLC处理后，发出 控制指令，电磁阀按顺序动作换向，执行油缸快速工作，拖动制动机构对断带实施强有力抓 捕制动，是一种既安全又可靠断带抓捕装置。 本实用新型的优点是
1、 制动机构为框架式结构，独立于输送机机架外安装，实施抓捕制动时不会损坏输送 机机架，且限制断带在两侧框架约束的范围内摆动，压紧机构对断带全横断面加力压紧，即 便是上、下胶带跑偏也丝毫不影响制动效果。
2、 制动机构中的上增力机构与下增力机构，可有效降低油缸缸径，动作速度快，产生 的正压力大。
3、 矩形结构的下压梁、顶压梁和箱形结构承力梁与被压胶带为平面接合，接触面积大， 摩擦制动力随正压力成正比增大，制动力强；正因为是全断面大面积接触胶带，对断带实施 抓捕制动时，不会产生新的断点，不会撕裂胶带。
4、 下压梁、承力梁和顶压梁在非制动的状态，即在输送机正常运行时远离上、下胶带， 不影响输送机正常运行，不会造成挡载。
5、 隔爆型液压泵站的工作压力范围，即蓄能器内工作油压力，经设定后自动工作，工 作压力降至下限时，自动补压，补压至上限后，油泵电机停止，循环工作，始终为抓捕制动 提供大流量高压油，系统耗能低，液压元件使用寿命长。
6、 隔爆型液压泵站采用蓄能器，可大幅度降低电机功率，非制动的状态储能，实施抓 捕制动时向各执行油缸瞬间释放大流量高压油，响应时间短，执行速度快，利于制动。
7、 抓捕装置对断带实施抓捕制动时，制动力逐渐增强至最大，有缓冲区，减少对制动 机构冲击，避免胶带产生新的断带点。
8、 沿线布置多台抓捕装置通过485ADP和CC-LINK模块通讯，建立N网络通信协议； 沿线布置断带检测传感器，只要有任意一只测传感器采集到断带脉冲信号，多台抓捕装置即 可同时进行抓捕制动。
9、 隔爆型断带检测传感器检测到的断带信号具有唯一性，完全避免误制动动作，无论 是上山(上行)或下山(下行)的带式输送机，其胶带向下滑移的速度超过设定值时，设定 值大于胶带正常运行速度值，电控箱即判断为唯一的断带信号，有效地控制抓捕制动的最佳 时机。
10、 隔爆型电控箱设有集中自动、集中手动和本地手动三种控制模式，通过对隔爆型电 控箱面板上按钮操作，实施各种控制，方便用户定期对抓捕装置试验，通过隔爆型电控箱面 板上指示灯显示的状态，方便用户故障诊断和故障排除；电控箱与输送机联锁控制，抓捕装 置一旦有故障而未排除，输送fl不能运行，抓捕装置实施抓捕制动时，输送机掉电停机，抓 捕装置不复位输送机不能运行；此外电控箱内，设有光纤传输接口，可长距离传输数据信号 到地面，进行井上监控。
下面将参照附图说明与具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是图1中的制动机构结构示意图； 图3是图2的左视图；图4是图1的液压原理简图； 图5是图1的控制组合框图。
图中l.隔爆型液压泵站；2.隔爆型电控箱；3.可调式斜支撑I; 4.制动机构；5.可调 式斜支撑II; 6.上胶带；7.下胶带；8.隔爆型断带信号检测传感器；9.上抓捕油缸；10.制 动机构顶梁；ll.制动机构机架I; 12.下压梁；13.承力梁；14.键套；15.轴承座；16.顶压 梁；17.制动机构底梁；18.承力板；19.主轴；20.调节板、21.上增力机构；22.制动机构机
架II、 22-l.行程开关；23.上肘杆件I; 24.推拉杆件；25.下肘杆件II; 26.上肘杆件III; 27.
下肘杆件IV; 28.下增力机构；29.摆臂油缸；30.下抓捕油缸；31.摆臂；32.隔爆型卸荷阀；
33.防爆压力控制器；34.隔爆型摆臂油缸电液换向阀；35.液压支架软管；36.隔爆型抓捕油 缸电液换向阀；37.蓄能器；38.蓄能器控制阀组；39.矿用隔爆型真空电磁起动器；40.矿用 控制电缆；41.矿用移动轻型橡套软电缆；42.矿用通信电缆；43.抓捕装置；44.127V AC控 制电源；45.660V AC动力电源。46.输送机动力电源。47.地面监控器；48.光纤。
具体实施方式
在图1、图2和图3中，该装置包括制动机构4、隔爆型液压泵站1、隔爆型电控箱2 和隔爆型断带信号检测传感器8,制动机构4上端连接有可调式斜支撑I 3和可调式斜支撑 115，下压梁12位于制动机构4上部，承力梁13位于制动机构4中部，下压梁12两端插装 在制动机构4两侧的导轨内，下压梁12与制动机构顶梁10之间连接有上增力机构21。上 胶带6位于下压梁12和承力梁13之间，承力梁13下侧通过键套14连接主轴19，主轴19 端部通过摆臂31与摆臂油缸29相连，键套14下侧连接承力板18，下胶带7位于承力板18 下面，顶压梁16位于下胶带7下面，顶压梁16与制动机构底梁17之间连接有下增力机构 28。摆臂油缸29、上增力机构和下增力机构通过液压油管与隔爆型液压泵站1相连，隔爆 型液压泵站1连接有隔爆型电控箱2，隔爆型电控箱2连接有隔爆型断带信号检测传感器8， 隔爆型断带信号检测传感器8连接在输送机机架上。
所述的上增力机构21包括上抓捕油缸9,制动机构顶梁10与上抓捕油缸9相连，顶梁 10与下压梁12之间连接有上肘杆件I 23和下肘杆件I125，上肘杆件I 23和下肘杆件I125 通过推拉杆件24与上抓捕油缸9相连。
所述的下增力机构28包括下抓捕油缸30，顶压梁16与制动机构底梁17之间连接有上 肘杆件I1126和下肘杆件IV27,上肘杆件I1126和下肘杆件IV27之间通过销轴相连，销轴与下 抓捕油缸30相连。
所述的隔爆型断带检测传感器8为隔爆型速度传感器，速度传感器的测速轮紧密接触胶带。
抓捕装置的制动机构4跨装在带式输送机上，与胶带中心对中，底脚板固定在地基上， 沿胶带运行方向前后分别布置两组可调式斜支撑，底脚与地基固定，上端与制动机构4铰接， 并通过螺杆调节预紧后，将制动机构的底脚与地基牢固焊接；制动机构4的上胶带抓捕制动 组件包括上增力机构21、下压梁12、承力梁组件组成；其中，承力梁组件包括承力梁13、 主轴19、键套14组件(与承力梁组焊)、摆臂31、轴承座15等；上增力机构21中的左右 上肘杆件I 23的上端与制动机构顶梁10支座铰接，左右上肘杆件I 23的下端与左右下肘杆 件1125的上端及左右推拉杆件24的一端铰接，左右下肘杆件I125的下端与调节板20上支 座铰接，左右推拉杆件24另一端分别和上抓捕油缸9活塞杆头部铰接，缸体铰轴与制动机 构顶梁10的支座铰接，左右两侧上肘杆件I 23、下肘杆件I125及推拉杆件24沿上抓捕油 缸9中心线两侧对称布置；左右两侧下肘杆件I125的铰支座调节板20与下压梁12上表面 通过若干根调节螺栓联接，下压梁12安装在上胶带6的上方，非抓捕状态悬空挂起，两端 水平插装在导轨内并能上下滑动；承力梁13安装在上下胶带中间，主轴19与承力梁13下 表面若干只同轴的键套14配合键联接，主轴13两端通过两轴承座水平固定在制动机构4上 并能旋转，主轴19的轴伸端与摆臂31的一端键联接并限位，摆臂31的另一端与摆臂油缸 29的活塞杆头部铰接，摆臂油缸29缸体后端支耳与机架上支座铰接。制动机构4的下胶带抓捕制动组件包括顶压梁16、下增力机构28、键套组件；其中， 键套组件包括键套14和承力板18等；下增力机构28的上肘杆件I1126的上端与顶压梁16 上支座铰接，顶压粱16安装在下胶带7的下方，两端水平插装在导向槽内并能上下滑动， 非抓捕状态落下，上肘杆件I1126的下端与下肘杆件IV27的上端与下抓捕油缸30活塞杆头部 铰接，缸体后端支耳与制动机构底梁17上的支座铰接，下肘杆件IV27的下端与制动机构底 梁17的支座铰接；抓捕装置43的液压系统由上抓捕油缸9、下抓捕油缸30、摆臂油缸29、 隔爆型液压泵站1和多根液压支架软管35等组成；其中隔爆型液压泵站1包括油泵电机 组、防爆压力控制器33、多只隔爆型电液换向阀36、多只蓄能器37、隔爆型卸荷阀32、液 压锁、集成块、滤油器、空滤器、油箱等；各液压元件均通过集成块与无缝钢管连通，各油 缸采用液压支架软管35连通；隔爆型电控箱2与矿用隔爆型真空电磁起动器39、 AC127V控 制电源44、矿用移动轻型橡套软电缆41、矿用控制电缆40、光纤48和地面监控器47等组 成隔爆型电气控制系统；矿用隔爆型真空电磁起动器39与隔爆型液压泵站1的油泵电机通 过矿用移动轻型橡套软电缆41连通，127VAC控制电源44与隔爆型电控箱2通过矿用控制 电缆40连通，隔爆型电控箱2与防爆压力控制器33、多只隔爆型电液换向阀36、隔爆型卸 荷阀32、矿用隔爆型真空电磁起动器39通过矿用控制电缆40连通，隔爆型电控箱2与地 面监控器通过光纤48连通；隔爆型断带信号采集系统由隔爆型断带检测传感器8、矿用通 信电缆42等组成；断带检测传感器与隔爆型电控箱2通过矿用通信电缆42连通。
在胶带发生断带时，制动机构4同时对上胶带6、下胶带7进行抓捕制动，迫使上、下 胶带停止下滑。
上胶带抓捕制动是在承力梁13与承力板18先动作，将断后的上胶带6托起后，下压梁 12再动作，对上胶带6全横断面施加正压力，通过下压梁12与承力梁13挤压，对上胶带6 产生的强力摩擦制动。
下胶带抓捕制动是在顶压梁16将断后的下胶带7顶起后，顶压梁16对下胶带7全横断 面施加正压力，通过顶压梁16与承力板18挤压，对下胶带7产生的强力摩擦制动。 所述的非制动的状态，是在输送机正常运行时的状态，即抓捕装置处在复位状态。 所述的先后动作，是在胶带发生断带后，承力梁13与承力板18先动作，将上胶带6托 起，承力梁13触发行程开关22-1后，下压梁12与顶压梁16再同时对上胶带6、下胶带7 挤压。
防爆压力控制器33是在液压系统运行中控制蓄能器37最低与最高工作压力范围，即控 制油泵电机运行与停止。
蓄能器37在非制动的状态储能，实施抓捕制动时蓄能器37先后向摆臂油缸29、上抓 捕油缸9、下抓捕油缸30在瞬间内释放大流量高压工作油。
隔爆型断带检测传感器8为隔爆型速度传感器，其测速轮紧密接触胶带，随胶带运行而 旋转，采集到胶带运行速度达到设定速度值时，此值即为断带的信号。
如图l、图5所示，在带式输送机上胶带6、下胶带7上安装抓捕装置43，在胶带断带 后，对上胶带6、下胶带7，实施抓捕制动，采用沿线布置隔爆型断带检测传感器8进行断 带信号采集，经隔爆型电控箱2判断处理后，发出电信号指令传输到隔爆型液压泵站1，可 实现全自动抓捕制动，还可以通过操作隔爆型电控箱2面板上按钮，方便实现集中手动与本 地手动抓捕控制。
如图1所示，隔爆型断带检测传感器8，安装在上胶带6下表面，其测速轮紧密接触胶 带，随上胶带6运行而旋转，采集到上胶带6运行速度达到设定速度值时，此值即为断带的 信号。
如图5所示，隔爆型电控箱2判断出断带发生时，向隔爆型液压泵站l发出电信号指令， 同时，通过矿用通信电缆42向输送机三相动力电源46发送电信号，输送机掉电停机。
如图4所示，在带式输送机正常运行阶段，隔爆型液压泵站1工作压力始终保持在设定 范围内，工作压力降到设定的下限时，防爆压力控制器33接通，隔爆型电控箱2发出指令，隔爆型液压泵站1的油泵电机起动，对蓄能器37自动补压，工作压力升高到设定的上限时， 防爆压力控制器33接通，隔爆型电控箱2自动关闭油泵电机，降到下限时再自动补压。
如图1、图2、图3、图4所示，隔爆型液压泵站1接到隔爆型电控箱2发出的抓捕制 动指令后，隔爆型摆臂油缸电液换向阀34上电换向，蓄能器37在瞬间向摆臂油缸29有杆 腔注入足量的高压油，缸杆快速收縮拖动摆臂31带动主轴19将承力梁13、承力板18由初 始状态旋转90度，将断带后的上胶带6顶起，制动机构机架I11与制动机构机架II22上设 有挡块起限位作用，防止将承力梁13过旋转；承力梁13旋转至终点位置后，压下隔爆型行 程开关22-1，常开触点闭合，隔爆型抓捕油缸电液换向阀36得电并换向，蓄能器37与油 泵同时向上抓捕油缸9无杆腔和下抓捕油缸30有杆腔注入高压油；上抓捕油缸9缸杆推动 推拉杆件24，推拉杆件24推动上肘杆件I23与下肘杆件I125以中间铰点运动，使上肘杆 件I 23与下肘杆件I125伸展，下铰点推动调节板20连同下压梁12快速压向被顶起的上胶 带6;下抓捕油缸30缸杆拖动上肘杆件26下肘杆件IV27以中间铰点运动，使上肘杆件26 下肘杆件IV27伸展，托起顶压梁16将下胶带7压在承力板18上；对下滑胶带均形成强大 的摩擦制动力，使下滑的上胶带6、下胶带7停止运动，瞬间完成断带制动又不会撕裂胶带。
如图l、图5所示，手动操作隔爆型电控箱2复位按钮，隔爆型电控箱2发出复位指令， 起动隔爆型液压泵站1的油泵电机，隔爆型摆臂油缸电液换向阀34与隔爆型抓捕油缸电液 换向阀36上电并换向，蓄能器37与油泵分别向摆臂油缸29无杆腔、上抓捕油缸9有杆腔 和和下抓捕油缸30无杆腔注入高压油，摆臂油缸29活塞杆伸出，上抓捕油缸9活塞杆收縮， 下抓捕油缸30活塞杆伸出，摆臂油缸29推动摆臂31带动回主轴19绕固定支点旋转，将承 力梁13、承力板18旋转复位；上抓捕油缸9拉动推拉杆件24回收，下压梁12悬空挂起； 下抓捕油缸30活塞杆伸出将顶压梁16落下，抓捕装置43恢复到制动前状态。
权利要求1.一种带式输送机用断带抓捕装置，该装置包括制动机构、隔爆型液压泵站、隔爆型电控箱、隔爆型断带信号检测传感器和地面监控器，其特征是制动机构上端连接有可调式斜支撑，下压梁位于制动机构上部，承力梁位于制动机构中部，下压梁两端插装在制动机构两侧的导轨内，下压梁与制动机构的顶梁之间连接有上增力机构，上胶带位于下压梁和承力梁之间，承力梁下侧通过键套连接有主轴，主轴端部通过摆臂与摆臂油缸相连，键套下侧连接有承力板，下胶带位于承力板下面，顶压梁位于下胶带下面，顶压梁与制动机构的底梁之间连接有下增力机构，摆臂油缸、上增力机构和下增力机构通过液压油管与隔爆型液压泵站相连，隔爆型液压泵站连接有隔爆型电控箱，隔爆型电控箱连接有隔爆型断带检测传感器和地面监控器，隔爆型断带检测传感器连接在输送机机架上，地面监控器连接在井口控制平台上。
2. 根据权利要求1所述的带式输送机用断带抓捕装置，其特征是上增力机构包括上抓 捕油缸，制动机构的顶梁与上抓捕油缸相连，顶梁与下压梁之间连接有上肘杆件和下肘杆件， 上肘杆件和下肘杆件通过推拉杆件与上抓捕油缸相连。
3. 根据权利要求1所述的带式输送机用断带抓捕装置，其特征是下增力机构包括下抓 捕油缸，顶压梁与底梁之间连接有上肘杆件和下肘杆件，上肘杆件和下肘杆件之间通过销轴 相连，销轴与下抓捕油缸相连。
4. 根据权利要求1所述的带式输送机用断带抓捕装置，其特征是隔爆型断带检测传感 器为速度传感器，速度传感器的测速轮紧密接触胶带。
专利摘要本实用新型公开了一种带式输送机用断带抓捕装置，该装置的制动机构上端连接有可调式斜支撑，下压梁与制动机构的顶梁之间连接上增力机构，上胶带位于下压梁和承力梁之间，承力梁下侧通过键套连接有主轴，主轴端部通过摆臂与摆臂油缸相连，键套下侧连接有承力板，下胶带位于承力板下面，顶压梁位于下胶带下面，顶压梁与制动机构的底梁之间连接有下增力机构，摆臂油缸、上增力机构和下增力机构通过液压油管与隔爆型液压泵站相连隔爆型断带检测传感器连接在输送机机架上。不会被胶带巨大的惯性冲击所损坏，也不会损坏输送机的胶带和机架，抓捕制动安全可靠。尤其适用于大运量、长距离煤矿斜井输送的上山或下山带式输送机抓捕断带。
文档编号B65G43/00GK201330070SQ200920038748
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月8日 优先权日2009年1月8日
发明者李劲松, 王苏宝, 斌 魏 申请人:徐州通力机械科技有限公司