[科普中国]-带式输送机电气控制

控制带式输送机电动机和电气元、部件动作的装置。由控制电器、传感器、保护电器和信号显示器等组成，能够实现带式输送机的起动、制 动、调速、反转、故障保护、声光显示以及自动控制等功能。

分类按其设备的安全性能，分为普通型、本质安全型、 隔爆型和本安兼隔爆型4类; 按带式输送机的类型，分为水 平运输带式输送机电气控制、 向上运输带式输送机电气控制 和向下运输带式输送机电气控制3类。

水平运输带式输送机电气控制有短距离带式输送机电 气控制、多机驱动带式输送机 电气控制、多台带式输送机线 集中电气控制、可伸缩带式输送机电气控制、钢绳牵引 带式输送机电气控制5种。

短距离带式输送机电气控制通常采用单台交流鼠笼型感应电动机驱动，不要求调速。多为继电器 一接触器组成的有触点单机控制系统。一般选用隔爆 型电磁起动器对输送机电动机进行就 地控制或远距离控制。由“起动”、“停止”按钮操作， 实现电动机的直接起动、反转和停车。

多机驱动带式输送机电气控制长距离大容量带式输送机，由于整机功率增大，往往采用多电机集 中驱动或多点助力驱动。这一类带式输送机的控制对 象，通常有数量各为1～4台的主驱动电动机、制动器 电动机、油泵电动机及电动执行器伺服电机或电磁阀， 同时还有清扫电动机、检修电动机和给煤机电动机等。 在电气控制系统中，设有起动预告声光信号，具备跑 偏、打滑、纵向撕裂、断带、煤位、烟雾和沿线急停闭 锁等保护功能，可显示输送机的运行工况和故障状态。 其特点是：能分时控制主驱动电动机的直接起动，避免 起动时电网压降过大;通过电动执行器或电磁液压阀， 控制可调型液力偶合器勺杆的运动，实现输送机的慢 速起动和多台主驱动电动机之间的功率平衡，避免强 烈的机械冲击和功率分配不平衡所造成的电机过载; 能实现输送带之间的带速同步控制和张力自动控制， 以免引起输送带的波动和打滑。根据需要，也可控制清 扫电动机、检修电动机的起动和停止。在自动控制时， 要按先开输送机，后开给煤机和先停给煤机，后停输送 机的原则，联动给煤机电动机，以免输送机在重载情况 下起动。可以采用继电器一接触器控制方式，可编程控 制器控制方式和微处理机实时控制方式。一般由操作 台、集中控制箱、电流互感器箱、电机功率平衡控制器 和电磁起动器等设备组成。

多台带式输送机线集中电气控制煤矿井下使用多台带式输送机组成输送机线的情况下，要求将 输送机单机控制扩展成集中控制。集中控制应满足以 下基本要求：①逆煤流方向逐台延时起动输送机，避免 电网受过大的冲击电流;顺煤流方向逐台停止输送机， 避免下一次重载起动。②在任一台输送机机头处，能迅 速停止其后各台输送机。两台输送机停车时差不能太 长，避免堆煤和拉回头煤事故。③集中控制和分台单机 控制转换方便。④输送机沿线要设置多点事故停车装 置。⑤有起动预告信号和事故报警声光信号。⑥有声、 光信号或扩音电话供输送机沿线联络 (见带式输送机 通讯、信号、控制装置)。⑦有集中工况监测显示。⑧ 具备输送带跑偏、打滑、纵向撕裂、断带、溜槽堵塞和 煤仓高煤位等保护。

集中控制方式有：①有线集中控制;②动力载波集 中控制;③载波与有线混合集中控制;④机尾传感及载 波集中控制;⑤微型计算机集中控制等(图1)。

可伸缩带式输送机电气控制控制主驱动电 动机、抱闸电动机、张紧绞车电动机和卷带电动机的起 动、运行、反转和停止。除带式输送机通常的控制要求 外，尚需实现缩带、伸带、收带和放带的控制要求。当 处于一种工况时，必须闭锁其它工况(图2)。起动前， 通过张紧绞车的正转、反转，调整输送带的张力。运转 时1D～4D工作。输送机缩短时，5D、6D工作，张紧 绞车正转，将多余输送带储入储带仓，当游动小车碰撞 极限位置的限位开关时，绞车停止工作。输送机伸长 时，5D工作，输送带可从储带仓内放出。当储带仓内 输送带储满，需要取出时，解开输送带接头，做好准备 工作，起动抱闸电机5D和卷带电机7D，由卷带装置 将输送带卷入。当输送带另一个接头通过无触点接近 开关J时，卷带装置停止工作。当储带仓内输送带已用 完，需放入一段输送带，以便输送机继续伸长时，控制 5D、6D工作，绞车正转，输送带即可进入储带仓。

钢绳牵引带式输送机电气控制要满足下述 要求：①起动平稳，并可满载起动。为减小机械冲击与 电机容量，加(减)速度一般不大于0.2m/s;为防止 起动时打滑，要求等加速起动。②应能实现运煤、运人 和验绳三种运行速度。③钢绳牵引为双电机驱动时，应 考虑两条牵引钢绳的张力调节、电动机功率平衡和满 足输送带两边线速度相同的要求。④必须设置各种安 全保护装置，如断绳、绳脱槽、乘人越位、超速、超温、 电机与电器的过载、短路等保护。⑤钢绳牵引带式输送 机正常时为单向连续运行，处理事故或检修时，应能可 逆运行。

驱动方式有： ①调压器—硅整流器—双直流电动 机驱动方式; ②可控硅整流器—双直流电动机驱动方 式;③交流单(双)绕线电动机—差速器—辅助交流电 动机(单速或多速)驱动方式;④交流单(双)绕线电 动机—可控硅串级调速驱动方式 (图3)。

向上运输带式输送机电气控制 除具有与水平运 输带式输送机电气控制相同的要求外，需要增加两方 面功能：①由于输送机铺设在倾斜的井巷中，其负载的 向下分力会使输送机逆转，所以应具有可靠的制动功 能。②应具有随机控制的输送带断带捕捉装置，以防止 输送带一旦断裂时急速下滑，引起严重的事故。

向下运输带式输送机电气控制 也是多机控制系 统，其特点是： 向下运输的势能负载力矩成为主动力 矩，起动时，能克服阻力矩自行下滑。运转时，电动机 工作在第二象限，作大于同步转速的发电制动工况运 行。停车时，首先施加足够大的制动力矩，再切除作发 电制动运行的主驱动电动机。在煤矿井下，输送机的制 动，如果采用机械闸直接制动，会因摩擦产生高温，引 起瓦斯或煤尘爆炸。常采用液力制动器，提供安全的制 动力矩，并用速度、加速度检测器，控制液力制动器的 制动力，使输送机在0.1～0.3m/s范围之内减速，避 免物料向下滑滚及机械闸在制动时的高温。当输送机 转速降到很低时，采用检测速度的原理，控制机械闸的 动作，使输送机完全停止。因此，除了具备水平运输和 向上运输带式输送机电气控制相同的保护外，尚需增 加超速保护，避免负载力矩超过电机的发电制动力矩 最大值时，引起输送机的超速事故。

对于倾斜安装、需要运人的钢绳牵引带式输送机 或其它类型的向上运输的带式输送机，当下运人员多 于上运人员时，系统将会出现负力，其电气控制应具有 向下运输带式输送机相同的电气制动运行要求。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学