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            斷帶抓捕器機電液一體化設備說明書

            ZDB-400/120型
                  
            說明書
             
             
             
             
             
             
             
            目錄
             
             

            一、企業簡介

            1、企業描述

            徐州華隆機械設備制造有限公司是一家集產品自主研發、產品零部件自主加工,自主裝配、調試、自主經營為一體的江蘇省高新技術企業,致力于各種規格型號的“帶式輸送機用斷帶保護裝置”的技術開發和研究。公司新擴建生產基地面積27000多平方米,擁有職工人數150人,技術研發團隊?、本科、博士、院士等30多人,并于2011年得到了礦山壓力及巖層控制學家、中國科學院院士宋振騏及其團隊為我公司強大的技術支持,為公司的快速發展夯實了基礎。
            公司具有完整的斷帶保護裝置研發手段,具有先進的生產設備、先進的制造技術、檢測手段和全方位的售后服務體系;公司通過了ISO9000-2000國際質量體系認證,并獲得國家多項專利,同時也取得了國家安標辦頒發的礦用產品安全標志證書和煤炭工業上海電氣防爆檢驗站頒發的防爆合格證,該產品無論從技術含量還是使用價值上,都遠遠領先于國內市場上同類產品。公司已經連續兩年被中國中輕產品質量保障中心授予為“質量信譽雙保障示范”單位,被江蘇省授予為“質量誠信先進”單位

            2、企業榮譽的五個唯一性

            唯一獲得科技部資助的企業
            唯一受保險公司承保1000萬的企業
            唯一獲得國家級高新技術企業稱號的企業
            唯一獲得省級工程技術研究中心稱號的企業
            唯一單個產品獲得專利最多的企業

            二、產品設計理念及標準

                煤礦用帶式輸送機運行安全可靠與否直接影響礦井的經濟效益和社會效益。帶式輸送機發生斷帶現象的原因是由多種因素造成的,不管哪種原因,斷帶所造成的損失都是空前慘重的。因此提高輸送機的可靠性與安全性,最大限度減少斷帶事故造成的經濟損失和社會影響,安裝斷帶保護裝置是必要的。國家安全生產監督管理局、國家煤礦安全監督監察局、中國煤炭工業協會特別在《煤炭安全規程》與《煤礦安全質量標準化及評級辦法》(試行)機電安全中規定:“鋼絲繩芯帶式輸送機應安裝斷帶保護裝置”。我們以《煤炭安全規程》與《煤礦安全質量標準化及評級辦法》為依據,在詳細的分析斷帶原因及總結斷帶現象的基礎上,本著安全性高、實用性強,具有可靠、先進性的特點而研制、開發,并擁有完全自主知識產權的新一代斷帶保護裝置,該裝置已獲多項國家發明專利和實用新型專利。為了更好的服務客戶和方便運輸、安裝,我們在研發時采用了目前最流行的分體式設計。所有的部件整體設計,分散運輸,現場安裝。

            三、ZDB斷帶保護裝置的描述

            1、 保護裝置規格型號   

            Z   D  B —    □   /  
                                                     
                                                      輸送機膠帶寬度,cm 
                                                      額定制動力, kN
                                                      保護
                                                      斷帶
                                                      裝置
            標記示例:
            帶式輸送機用斷帶保護裝置,額定制動力400 kN,適用帶寬100cm,型號標記為:ZDB-400/100。

            2、斷帶保護裝置具備以下功能

               2.1斷帶保護裝置的抓捕形式是雙旋轉,雙浮動,抓捕面采用全斷面,抓捕面和皮帶是面接觸,在皮帶下滑時,制動機構具有自動增加制動力的效果,在進行有效抓捕的同時,能迅速、穩定、可靠、安全的對皮帶制動,使皮帶停止下滑,不會對膠帶造成二次損傷。
             2.2液壓泵站自動補壓,間歇式自動運行,工作壓力設置為1318MPa,當系統工作壓力低于額定范圍值下限13MPa時,油泵電機自動運行,補壓到額定范圍值上限18MPa后停止;每次自啟動后運行時間不超過15s,間歇時間不小于1h。
              2.3、防爆信號采集裝置實時對膠帶的運行狀態進行檢測,并將信號傳輸到防爆電氣控制系統,防爆電控箱內的PLC不間斷的將傳送到的信號進行處理,確認斷帶后,防爆電控系統發出電訊號指令打開電磁換向閥,液壓油從蓄能器釋放,驅動液壓油缸,帶動旋轉制動梁壓緊皮帶,依靠強大的摩擦力產生強大制動力、以及全斷面的面接觸及時有效的對下滑膠帶實施制動。
              2.4、安裝形式:采用整體設計,分體安裝,獨立安裝在礦方皮帶輸送機的外側,制動時不損壞膠帶和皮帶輸送機架。
              2.5、設計使用壽命大于10年。(設備因不可抗拒因素除外)
              2.6、抓捕動作靈敏、快速、安全,制動時間短,制動時間小于等于0.7秒。  
              2.7、適用于有爆炸性氣體混合物的場合,使用環境環境溫度在-30°—40°,氣壓環境80106KPa;周圍空氣月平均相對濕度小于95%,污染等級3級。
              2.8、信號系統與皮帶輸送機主電機連鎖,當斷帶保護裝置實施抓捕時,同時皮帶輸送機的主電機停止工作,從而有效的避免了因操作不當或者誤操作給皮帶輸送機及皮帶造成損傷。當信號采集器發生故障時,安全裝置進行報警,能夠有效的杜絕誤動作的發生。報警裝置采用語音報警和聲光報警兩種形式,能夠及時發現并排除故障。 
              2.9、操作簡單,自動化程度更高,多臺PLC組成數據傳輸網絡,集手動、自動、本地工作三種操作形式于一體。
              2.10、制動機構自動補償各種原因造成的變形參數,自動調整制動力,有效的防止皮帶損傷。
              2.11、具有堵煤報警裝置,當皮帶輸送機上的煤層高度大于制動機構的安全高度時,物料會觸及堵煤報警裝置上的物料擋板,物料擋板經過運動會觸到防爆行程開關。行程開關的常閉點斷開,并切斷輸送機主電機的電源,達到保護輸送機的目的。

            3、斷帶保護裝置其它要求

              3.1、具備兩證一書(安標證、防爆證、說明書);
              3.2、制動機構設備顏色為黃色。
              3.3、每套設備均已交保險,由保險公司承保1000萬。
              3.4、制動機構的外形尺寸根據甲方皮帶輸送機的尺寸確定

            4、斷帶保護裝置設備的構成

               斷帶保護裝置主要是由制動機構及基礎、液壓系統、防爆電控系統(操作箱、電控箱)、防爆信號采集裝置、防大塊物料保護裝置組成。每部輸送機所配斷帶保護裝置由該機的技術特征計算得出,具體見附錄:斷帶保護裝置選擇計算(例)。
            如圖:
             
                             
            1、信號采集裝置    2、液壓主泵站    3、堵煤報警裝置(防止大塊物料保護,安裝在制動機構后20)  4、操作箱    5、電控箱    6、制動機構總成  7、液壓分泵站  8、控制電纜   9、泵站主電纜   10、信號電纜
            系統工作電壓:控制電壓127V , 主電壓380/660V/1140V
            電機功率:4KW ,額定頻率:50Hz±1%,液壓系統工作壓力范圍:13-21MPa
             

            5、設備的工作原理

            斷帶保護裝置與礦方皮帶輸送機電控系統進行聯鎖,防爆信號采集裝置實時對皮帶的運行狀態進行檢測,并將信號傳輸到防爆電氣控制系統。經過電氣控制系統內的多臺PLC不間斷的將傳送到的信號進行分析運算、比較判斷,并一膠帶的的下滑距離是否大于安全設定距離作為是否發生斷帶的唯一依據,當電氣控制系統判斷發生斷帶時,防爆電控系統發出電訊號指令打開電磁換向閥,液壓油從蓄能器釋放(當工作壓力低于13MPa時液壓泵站啟動補充壓力,壓力到21MPa時,停止工作)驅動液壓缸帶動制動梁壓緊皮帶,利用上下制動梁之間強大的摩擦力,可靠地制動下滑的皮帶,完成制動動作。

            6、設備的制動流程

               信號采集裝置對皮帶進行監測-------傳輸信號------PLC分析-------發出指令-------電磁換向閥打開(同時輸送機主電機電源斷開、停機制動)-----蓄能器釋放壓力-----驅動液壓缸工作-----上帶抓捕系統和下帶抓捕系統同時工作-----皮帶停止下滑----事故處理-----手動復位。
             

            7、制動機構的結構

            制動機構由機架、上膠帶制動組件、下膠帶制動組件、連桿機構組件、液壓缸、斜支撐組件構成。如圖:
             

            8、制動機構的工作原理

            機架橫跨在運輸皮帶機架兩側,斜支撐組件增強機架的穩定性。制動時,驅動油缸伸出,通過連桿機構帶動制動梁進行旋轉制動,從而達到使皮帶停止下滑的目的。由于上下制動梁在旋轉制動的過程中,與皮帶的角度和距離在不斷的發生變化。在角度和距離變化的過程中,從夾住皮帶到完全制動,制動力從小到大逐漸增加,有效的保護皮帶不會受到二次傷害,同時也起到了清掃作用。制動機構聯鎖動作,對上、下膠帶同時進行制動。

            9、液壓系統的結構

            液壓系統由液壓主泵站和液壓分泵站兩大部分組成。液壓主泵站由防爆電機、柱塞泵、壓力變送器、溢流閥、進油濾清器、回油濾清器、油箱等組成。液壓分泵站由防爆電磁閥、換向閥、蓄能器等組成。液壓所用元件均有防爆證和煤安證,使用46#以上抗磨液壓油。

            10、液壓系統工作原理

            整個液壓系統工作壓力設置為13---18Mpa,當壓力低于13Mpa時,液壓泵啟動;工作壓力到18Mpa時,液壓泵停止工作。整個液壓系統具有可進行自動補壓、能耗能低、工作可靠等優點,蓄能器儲存壓力,收到工作信號后,瞬間爆發壓力,通過液壓執行元件進行制動。發生斷帶時,制動機構工作制動時,壓力由分泵站的蓄能器提供,當壓力低于13Mpa時,主泵站工作,進行補壓,保持制動壓力。
            當解除制動時,閥動作,油缸回油,制動板抬起。
            液壓原理圖:
             
                                                                 1、油箱2、吸油濾清器 3、柱塞泵 4、防爆電機 5、壓力變送器6、回油濾清器
                     7、給油濾清器 8、防爆電磁換向閥 9、球閥 10、蓄能器 11、高壓油管 12、液壓缸
            3、布置方案
              液壓泵站安裝在硐室里,如果沒有硐室,需做一個尺寸為長2000mm*寬2000mm*高1800mm), 液壓泵站到液壓缸間用高壓軟管連接,,如附近有硐室就沒必要開硐室了(滿足使用要求)。
            4、安裝方案
            礦方提供380V/660V/1140V電源和煤礦用電纜,到液壓泵站處,泵站電機功率4KW.
            液壓泵站直接擺放在合適的位置即可,不需固定。

            11、操作箱的結構、工作原理及安裝布置

               由操作箱、電控箱、電纜等組成。電控系統連接如下:
            操作箱→┏第一組系統---電控箱1→液壓主泵站→制動裝置1、2、3及分泵站
                    ┆┄第二組系統---電控箱2→液壓主泵站→制動器4、5及分泵站
            操作箱實現集控操作,電控箱可就地操作。

            11.1 、操作箱的結構及功能

                操作箱由防爆殼體、空氣開關、PLC模塊、各種按鈕、指示燈和繼電器組成。
            制動保護:按下操作箱【自動運行】按鈕,【自動運行】指示燈亮,反向旋轉任意一只編碼器,即沿皮帶的下滑方向轉動約2圈,保護裝置自動實施制動保護,【制動1】指示燈亮,同時,油泵電機強迫啟動工作,【電機運行】指示燈亮,輸送機驅動電機因互鎖而斷電停機,【皮帶停止】指示燈亮。
            復位:須使用操作箱進行復位,應依次按下操作箱面板上【手動運行】按鈕,【手動運行】指示燈亮,再按【總復位】按鈕(按約3秒),【總復位】指示燈亮,最后依次按【復位3】按鈕,【復位3】指示燈亮,【復位2】按鈕,【復位2】指示燈亮,【復位1】按鈕,【復位1】指示燈亮。即可復位。集中自動調試完畢。
                                   操作箱面板各操作按鈕及各指示燈功能  
            1、HL10-電機運行指示燈  10、SB12-制動2按鈕       19、HL21-手動運行指示燈
            2、SB10-電機運行按鈕    11、HL19-復位2指示燈     20、SB21-自動運行按鈕
            3、HL17-電機停止指示燈  12、SB19-復位2按鈕       21、HL15-備用
            4、SB17-電機停止按鈕    13、HL13-制動3指示燈     22、SB15-備用
            5、HL11-制動1指示燈    14、SB13-制動3按鈕       23、HL22-備用
            6、SB11-制動1按鈕      15、HL20-復位3指示燈     24、SB22-備用
            7、HL18-復位1指示燈    16、SB20-復位3按鈕       25、HL16緊急制動指示燈
            8、SB18-復位1按鈕      17、HL14-自動運行指示燈   26、SB16緊急制動按鈕
            9、HL12-制動2指示燈   18、SB14-自動運行按鈕      27、HL23總復位指示
            28、SB23總復位按鈕     29、HL7-皮帶啟動指示      30、HL8-皮帶運行指示、
            31、HL9-皮帶停止指示
            集中手動調試
            集中手動控制必須在操作箱的面板上進行操作
            制動保護:按下操作箱面板上【手動運行】按鈕,【手動運行】指示燈亮,然后按下【電機運行】按鈕,【電機運行】指示燈亮,此時若按下【制動1】按鈕,【制動1】指示燈亮,【制動2】按鈕,【制動2】指示燈亮,【制動3】按鈕,【制動3】指示燈亮,制動保護動作完成!若按下【緊急制動】按鈕,【緊急制動】指示燈亮,則多臺同時完成制動保護動作!
            復位:應依次按下操作箱面板上按【總復位】按鈕(按約3秒),【總復位】指示燈亮,再依次按【復位3】按鈕,【復位3】指示燈亮,【復位2】按鈕,【復位2】指示燈亮,【復位1】按鈕,【復位1】指示燈亮。即可復位。停機時按下【電機停止】按鈕,【電機停止】指示燈亮,即可!集中手動調試完畢。
            故障的判斷:故障一般為線圈燒壞或觸點燒壞,使其觸點不能正常閉合、斷開,中間繼電器型號為JDX-22FD/3Z,若線圈燒壞或觸點燒壞后應進行修復或更換相同型號的中間繼電器。

            11.2、電氣原理圖

                13.3、外圍接線圖
                        


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