新型液压系统控制式防爆机械制动器
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概述胶带输送机主要用于输送煤炭矿石谷物等散装物料近年来随着我国煤矿生产和货运能力的飞速发展输送带负荷越来越大对工作安全性可靠性和经济性要求也越来越高而制动装置是带式输送机的关键设备之一设计和制造新的带式输送机制动系统就显得尤为重要现用制动装置结构目前国内应用在各种机械上的机械闸主要是闸瓦制动器分为常闭式和常开式两种而带式输送机上普遍应用的是常闭式电动液压推杆制动器电动液压推杆制动器由制动架和液压推力器两大部分组成结构如图1所示液压推动器类型液压推动器是电动液压推杆制动器的主要部件电力液压推动器主要是作为制动器的驱动装置我国现产的电力液压推动器除了上世纪六十年代上海起重电器厂推出的yt1型双推杆系列产品外我国各制动器生产厂家也先后推出了yt2yt3yt4yt5yt6等各型单推杆系列产品年我国在已有的yt1型双推杆及ed型等各单推杆系列产品基础上经研究改进又设计出来了结构性能更趋完善的yd型单推杆系列产品其型号虽多但基本结构和原理基本相同现以最先进的yd型为例来介绍其基本结构由电动机传动轴叶轮活塞推杆连接块等六大件构成结构如图2所示油泵的活塞与其上部的推杆相连推杆通过连接块与制动架的杠杆铰接由推杆的运动为制动瓦块提供动力本文介绍了一种新的电动液压推杆制动器液压控制系统的工作原理设计参数和元件选择以及与原装值的比较该装置较原装置降低系统能耗提高设备稳定性和可靠性提高经济效益和适应性关键词
液压系统中常开式电磁换向阀的动作见表 1 �
表 1 电磁换向阀动作表
电磁铁 1D T
液压系统保压的实现方式 液压系统保压的实现方式：活塞杆的运动行程
由两个行程开关检测， 输送机运行时， 由一个单向球 阀和一个处于得电关闭位置的常开式二位二通电磁 换向阀实现系统保压； 当系统发生泄漏， 活塞杆向下 运动， 下降到碰触或靠近低位行程开关时， 电控系统 马上给电动机一个反馈信号，这时电磁阀处于关闭 状态， 电动机运转， 带动油泵供油， 重新推动活塞杆 向上运动， 达到要求高度， 碰触或靠近高位行程开关 时， 反馈信号使电动机停止运转 � 本液压系统只需要给液压缸的活塞杆能够提供足 够大的压力， 使活塞杆在工况要求下伸出或缩回， 使机 械闸在规定的时间内抱紧制动或松闸� 整个系统要求压 力小， 功率低， 活塞运动速度慢， 回油速度快， 故采用开 式循环系统， 配合高效液压阀， 提高系统的流量� 容积效 率和稳定性， 油箱体积可以在满足流量的前提下， 适当 降低或在满足安装要求的前提下适当增大�
型单推杆电力液压推动器
� � � �连接块；�护管；�液压缸；�推杆； 2� . 2 液压推动器类型 � � � � �活塞；�叶轮；�传动轴；�电动机
液压推动器是电动液压推杆制动器的主要 Nhomakorabea件，第 2期
李 凯： 新型液压系统控制式防爆机械制动器
�95 �
2. 3 电力液压推动器工作原理 电力液压推动器工作原理是： 通电时，伸进电机轴盲孔中的传动轴及固定在 传动轴上的叶轮随电机一同高速旋转，将油缸内活 塞上部的油液吸到活塞与叶轮下部， 形成压差， 迫使 活 塞 及 固定 在 活 塞 上 的推 杆 随 传 动 轴和 叶 轮 以 10 m m / 左右的速度一同上升， 举起负荷， 通过推杆和 杠杆等机构使制动瓦块动作达到松开的目的；断电 后，推杆在与之固连的各零件自重及负荷压力下复 位，通过杠杆和制动臂等机构使制动瓦块动作达到 制动目的，叶轮与活塞下部的油液则通过叶轮径向 叶片间的流道以小于等于 1 0 m m / 的速度被重新压 到活塞上部 � 2. 4 电力液压推动器存在的缺点 这种制动器突出的问题是推力器故障率较高， 给生产运输带来很大的影响� 制动器是采用推力器 叶轮旋转甩出液体使机械制闸动作，工作过程中叶 轮有时破碎失效， 且容易脱落�在运行设备正常工作 时， 叶轮和电机均需要不停地工作， 从而使它的使用 寿命大大降低， 导致机械制动闸动作不灵活， 最终造 成失效 �而且该推力器不能用于直流电源， 适用性大 大降低， 防爆困难， 达不到井下运输的防爆要求， 安 全性较低�针对上述存在的缺点， 设计一种新型制动 控制装置来替代该电力液压制动器，以适应现代生 产和安全的需要 � 3. 2
3 改进后制动装置的液压控制系统
3. 1 液压系统工作原理 改进后的制动装置依旧采用原制动器的制动架， 把电动液压推杆部分改进为液压油缸， 对油缸的液压 控制系统进行设计� 液压系统工作原理为： 输送机运行时， 机械闸处于松闸状态， 电动机停 止运转， 电磁阀处于得电关闭状态， 系统保压； 输送 机在要求时间内平稳制动时，通过电信号使电磁阀 失电复位导通， 液压缸回油， 活塞杆向下运动， 拉动 机械闸抱闸， 电动机停止运转； 输送机要启动运行， 电磁阀得电关闭， 电动机得电运转， 带动油泵， 系统 给液压缸供油， 活塞杆向上运动， 推动机械闸松闸 � 整个工作循环周期中， 电动机只在松闸时间内运转， 工作时间短 � 液压系统原理图如下图 3所示�
动 作 系统卸荷 快速松闸 松闸保压 快速抱闸 得电 得电
9 8 6 10 11 5 7 4 12 3 13 2 1D T 1
图�
机械闸的液压系统原理图
��单向球阀； � �电磁换向阀； ��溢流阀； � �液位液温计； ��空气滤清器； � �过滤器； ��泵； � �联轴器； � �电动机； ���锥堵； ���油箱； ���压力表； ���液压缸
第 8 卷 第 2期 V OL. 8 N O. 2
2010 年 4 月 A pr . 2010
新型液压系统控制式防爆机械制动器
李 凯
（神东煤炭分公司维修中心， 陕西 神木县， 71 9 3 15 ）
摘 要： 本文介绍了一种新的电动液压推杆制动器液压控制系统的工作原理 �设计参数和元件选 择， 以及与原装值的比较� 该装置较原装置降低系统能耗， 提高设备稳定性和可靠性， 提高经济效益 和适应性� 关键词： 制动装置 液压控制系统 改进 降低能耗 提高可靠性 中图分类号： D52 8 文献标识码： B 文章编号： 167 48492（2 010 ） 02 09403 电力液压推动器主要是作为制动器的驱动装置， 我国 现产的电力液压推动器， 除了上世纪六十年代上海起 重电器厂推出的 Y T1 型双推杆系列产品外， 我国各制 动器生产厂家也先后推出了 Y T2� Y T3� Y T4� Y T5 � Y T6 等各型单推杆系列产品 �1 9 9 6 年， 我国在已有的 Y T1 型双推杆及 E d型等各单推杆系列产品基础上，经研 究改进， 又设计出来了结构� 性能更趋完善的 Y d 型单 推杆系列产品 �其型号虽多， 但基本结构和原理基本 相同� 现以最先进的 Y d 型为例来介绍， 其基本结构由 电动机� 传动轴 � 叶轮� 活塞� 推杆� 连接块等六大件构 成， 结构如图 2 所示 �油泵的活塞与其上部的推杆相 连， 推杆通过连接块与制动架的杠杆铰接， 由推杆的 运动为制动瓦块提供动力�
1 2 3 4 主弹簧 5 调整杆 杠杆 6 推杆 7 制动瓦块 液压推力器
1 概述
胶带输送机主要用于输送煤炭 � 矿石 � 谷物等散 装物料， 近年来， 随着我国煤矿生产和货运能力的飞 速发展， 输送带负荷越来越大， 对工作安全性 � 可靠 性和经济性要求也越来越高，而制动装置是带式输 送机的关键设备之一，设计和制造新的带式输送机 制动系统就显得尤为重要�
2
2. 1
现用制动装置及其特性
现用制动装置结构 目前国内应用在各种机械上的机械闸主要是闸
瓦制动器， 分为常闭式和常开式两种， 而带式输送机 上普遍应用的是常闭式电动液压推杆制动器 � 电动液压推杆制动器由制动架和液压推力器两 大部分组成， 结构如图 1 所示
制动臂 8
图 常闭式电动液压推杆制动器简图 � � � 图
液压系统中常开式电磁换向阀的动作见表 1 �
表 1 电磁换向阀动作表
电磁铁 1D T
液压系统保压的实现方式 液压系统保压的实现方式：活塞杆的运动行程
由两个行程开关检测， 输送机运行时， 由一个单向球 阀和一个处于得电关闭位置的常开式二位二通电磁 换向阀实现系统保压； 当系统发生泄漏， 活塞杆向下 运动， 下降到碰触或靠近低位行程开关时， 电控系统 马上给电动机一个反馈信号，这时电磁阀处于关闭 状态， 电动机运转， 带动油泵供油， 重新推动活塞杆 向上运动， 达到要求高度， 碰触或靠近高位行程开关 时， 反馈信号使电动机停止运转 � 本液压系统只需要给液压缸的活塞杆能够提供足 够大的压力， 使活塞杆在工况要求下伸出或缩回， 使机 械闸在规定的时间内抱紧制动或松闸� 整个系统要求压 力小， 功率低， 活塞运动速度慢， 回油速度快， 故采用开 式循环系统， 配合高效液压阀， 提高系统的流量� 容积效 率和稳定性， 油箱体积可以在满足流量的前提下， 适当 降低或在满足安装要求的前提下适当增大�
型单推杆电力液压推动器
� � � �连接块；�护管；�液压缸；�推杆； 2� . 2 液压推动器类型 � � � � �活塞；�叶轮；�传动轴；�电动机
液压推动器是电动液压推杆制动器的主要 Nhomakorabea件，第 2期
李 凯： 新型液压系统控制式防爆机械制动器
�95 �
2. 3 电力液压推动器工作原理 电力液压推动器工作原理是： 通电时，伸进电机轴盲孔中的传动轴及固定在 传动轴上的叶轮随电机一同高速旋转，将油缸内活 塞上部的油液吸到活塞与叶轮下部， 形成压差， 迫使 活 塞 及 固定 在 活 塞 上 的推 杆 随 传 动 轴和 叶 轮 以 10 m m / 左右的速度一同上升， 举起负荷， 通过推杆和 杠杆等机构使制动瓦块动作达到松开的目的；断电 后，推杆在与之固连的各零件自重及负荷压力下复 位，通过杠杆和制动臂等机构使制动瓦块动作达到 制动目的，叶轮与活塞下部的油液则通过叶轮径向 叶片间的流道以小于等于 1 0 m m / 的速度被重新压 到活塞上部 � 2. 4 电力液压推动器存在的缺点 这种制动器突出的问题是推力器故障率较高， 给生产运输带来很大的影响� 制动器是采用推力器 叶轮旋转甩出液体使机械制闸动作，工作过程中叶 轮有时破碎失效， 且容易脱落�在运行设备正常工作 时， 叶轮和电机均需要不停地工作， 从而使它的使用 寿命大大降低， 导致机械制动闸动作不灵活， 最终造 成失效 �而且该推力器不能用于直流电源， 适用性大 大降低， 防爆困难， 达不到井下运输的防爆要求， 安 全性较低�针对上述存在的缺点， 设计一种新型制动 控制装置来替代该电力液压制动器，以适应现代生 产和安全的需要 � 3. 2
3 改进后制动装置的液压控制系统
3. 1 液压系统工作原理 改进后的制动装置依旧采用原制动器的制动架， 把电动液压推杆部分改进为液压油缸， 对油缸的液压 控制系统进行设计� 液压系统工作原理为： 输送机运行时， 机械闸处于松闸状态， 电动机停 止运转， 电磁阀处于得电关闭状态， 系统保压； 输送 机在要求时间内平稳制动时，通过电信号使电磁阀 失电复位导通， 液压缸回油， 活塞杆向下运动， 拉动 机械闸抱闸， 电动机停止运转； 输送机要启动运行， 电磁阀得电关闭， 电动机得电运转， 带动油泵， 系统 给液压缸供油， 活塞杆向上运动， 推动机械闸松闸 � 整个工作循环周期中， 电动机只在松闸时间内运转， 工作时间短 � 液压系统原理图如下图 3所示�
动 作 系统卸荷 快速松闸 松闸保压 快速抱闸 得电 得电
9 8 6 10 11 5 7 4 12 3 13 2 1D T 1
图�
机械闸的液压系统原理图
��单向球阀； � �电磁换向阀； ��溢流阀； � �液位液温计； ��空气滤清器； � �过滤器； ��泵； � �联轴器； � �电动机； ���锥堵； ���油箱； ���压力表； ���液压缸
第 8 卷 第 2期 V OL. 8 N O. 2
2010 年 4 月 A pr . 2010
新型液压系统控制式防爆机械制动器
李 凯
（神东煤炭分公司维修中心， 陕西 神木县， 71 9 3 15 ）
摘 要： 本文介绍了一种新的电动液压推杆制动器液压控制系统的工作原理 �设计参数和元件选 择， 以及与原装值的比较� 该装置较原装置降低系统能耗， 提高设备稳定性和可靠性， 提高经济效益 和适应性� 关键词： 制动装置 液压控制系统 改进 降低能耗 提高可靠性 中图分类号： D52 8 文献标识码： B 文章编号： 167 48492（2 010 ） 02 09403 电力液压推动器主要是作为制动器的驱动装置， 我国 现产的电力液压推动器， 除了上世纪六十年代上海起 重电器厂推出的 Y T1 型双推杆系列产品外， 我国各制 动器生产厂家也先后推出了 Y T2� Y T3� Y T4� Y T5 � Y T6 等各型单推杆系列产品 �1 9 9 6 年， 我国在已有的 Y T1 型双推杆及 E d型等各单推杆系列产品基础上，经研 究改进， 又设计出来了结构� 性能更趋完善的 Y d 型单 推杆系列产品 �其型号虽多， 但基本结构和原理基本 相同� 现以最先进的 Y d 型为例来介绍， 其基本结构由 电动机� 传动轴 � 叶轮� 活塞� 推杆� 连接块等六大件构 成， 结构如图 2 所示 �油泵的活塞与其上部的推杆相 连， 推杆通过连接块与制动架的杠杆铰接， 由推杆的 运动为制动瓦块提供动力�
1 2 3 4 主弹簧 5 调整杆 杠杆 6 推杆 7 制动瓦块 液压推力器
1 概述
胶带输送机主要用于输送煤炭 � 矿石 � 谷物等散 装物料， 近年来， 随着我国煤矿生产和货运能力的飞 速发展， 输送带负荷越来越大， 对工作安全性 � 可靠 性和经济性要求也越来越高，而制动装置是带式输 送机的关键设备之一，设计和制造新的带式输送机 制动系统就显得尤为重要�
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2. 1
现用制动装置及其特性
现用制动装置结构 目前国内应用在各种机械上的机械闸主要是闸
瓦制动器， 分为常闭式和常开式两种， 而带式输送机 上普遍应用的是常闭式电动液压推杆制动器 � 电动液压推杆制动器由制动架和液压推力器两 大部分组成， 结构如图 1 所示
制动臂 8
图 常闭式电动液压推杆制动器简图 � � � 图