本發(fā)明涉及一種煤礦運輸帶保護裝置，屬于煤礦帶式運輸機技術(shù)領(lǐng)路的運輸帶保護裝置。

背景技術(shù)：

由于帶式輸送機運輸能力強、運輸距離長、耗能少，現(xiàn)已成為井下主要運輸設(shè)備，隨著用量增加，傾角交大的大運輸量帶式運送機斷帶事故對礦井生產(chǎn)安全的影響越來越突出，運輸機一旦發(fā)生斷帶，造成的經(jīng)濟損失和社會影響是巨大的。斷帶后的運輸帶和物料，在重力的作用下加速下滑，沿途破壞托輥、機架和巷道內(nèi)的電纜及電設(shè)備，甚至砸傷井下的工人。運輸帶和物料大量堆積并且淤塞在運輸巷道中間或者底部，搶修時需要投入大量的人力、物力，至少造成礦井停產(chǎn)數(shù)日。《煤炭安全規(guī)程》和《煤礦安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)及評級方法》機電安全中規(guī)定：鋼絲繩芯帶式運送機應(yīng)設(shè)置運輸帶保護裝置。

目前的運輸帶保護裝置制動機構(gòu)需要始終維持液壓系統(tǒng)中蓄能器內(nèi)的工作液壓油油壓在正常范圍內(nèi)，當(dāng)油壓低于13MPa時，油泵電機會自動啟動，直到系統(tǒng)壓力達到18MPa時油泵停止工作。但目前使用的運輸帶保護裝置沒有防抱死裝置；在大坡度的工況下，斷帶瞬間抓捕裝置迅速動作，導(dǎo)致運輸帶瞬間抱死，使運輸帶內(nèi)產(chǎn)生巨大的張力，容易造成運輸帶的二次損傷；運輸帶上的物料可能會因慣性的原因下滑堵住巷道；運輸帶保護裝置的液壓系統(tǒng)多用電磁換向閥和電液換向閥等泄流量較大的滑閥機構(gòu)，而且系統(tǒng)回路較為復(fù)雜，導(dǎo)致液壓泵頻繁起停、設(shè)備使用壽命較短、占用空間大；長時間處于待機狀態(tài)的運輸帶保護裝置抓捕裝置的抓手會因重力和液壓缸存在泄漏的原因緩慢下滑影響運輸帶的正常工作；由于不同的運輸帶保護裝置距離斷帶點不同，導(dǎo)致制動的時間不同，影響制動效果。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種煤礦運輸帶保護裝置，用于解決現(xiàn)有運輸帶保護裝置制動瞬間造成運輸帶的二次損傷；在大坡度工況下制動瞬間運輸帶上的物料因慣性原因下滑堵住巷道；液壓系統(tǒng)占用空間過大、油路回路復(fù)雜、液壓油泄漏量較大、液壓泵頻繁起停導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命較短、增加了因液壓泵組頻繁起停引起火災(zāi)的可能性；和多個運輸帶保護裝置制動時間不統(tǒng)一的技術(shù)問題。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種煤礦運輸帶保護裝置，包括抓捕裝置、液壓系統(tǒng)、電氣控制設(shè)備、編碼器、堵 煤檢測裝置和行程開關(guān)，所述編碼器或堵煤檢測裝置將運輸帶的運輸狀況實時發(fā)送至電氣控制設(shè)備，所述電氣控制設(shè)備控制液壓系統(tǒng)，通過液壓系統(tǒng)連接抓捕裝置，實現(xiàn)抓捕裝置的制動和復(fù)位。

進一步的，所述電氣控制設(shè)備包括防抱死系統(tǒng)，所述防抱死系統(tǒng)的信號輸入端與編碼器的信號輸出端連接。根據(jù)運輸帶上物料的質(zhì)量、運輸帶的運輸速度和工作坡度等參數(shù)可以設(shè)置防抱死系統(tǒng)啟動所需的運輸帶的最小速度和防抱死信號的頻率。當(dāng)運輸帶發(fā)生異?；驍鄮r，如果編碼器檢測到異常后運輸帶的滑落速度大于防抱死系統(tǒng)設(shè)置的最小速度時，防抱死系統(tǒng)啟動，防止運輸帶瞬間抱死引起的一系列問題。

進一步的，所述防抱死系統(tǒng)啟動后，當(dāng)抓捕裝置的抓手接觸到行程開關(guān)即抓手剛接觸到運輸帶后，電氣控制設(shè)備給兩四通防爆電磁球閥發(fā)送的階躍信號變?yōu)橐言O(shè)定好的脈沖信號，使兩位四通防爆電磁球閥來回動作，實現(xiàn)抓捕裝置的制動和復(fù)位往復(fù)運動，從而防止運輸帶的抱死。當(dāng)運輸帶速度小于防抱死系統(tǒng)啟動的最小速度時，防抱死系統(tǒng)停止運行，抓捕裝置的抓手抓住運輸帶，使運輸帶停止下滑。

進一步的，所述電氣控制設(shè)備還包括無線通訊系統(tǒng)，所述無線通訊系統(tǒng)把整個運輸帶的運輸帶保護裝置連到一起。當(dāng)某一運輸帶保護裝置檢測到運輸帶斷帶或異常時，多個運輸帶保護裝置同步制動，提高制動效果，減小了制動瞬間對運輸帶的損傷。

進一步的，所述液壓系統(tǒng)包括油箱、吸油粗濾油器、液壓泵組、高壓精濾油器、帶彈簧的單向閥、單向閥、兩位四通防爆電磁球閥、一號插裝閥、二號插裝閥、三號插裝閥、四號插裝閥、蓄能器、防爆壓力表、防爆壓力變送器和液壓缸，所述吸油粗過濾器與油箱連通，液壓泵組吸油口和出油口分別與吸油粗濾油器和高壓精濾油器連通，經(jīng)過單向閥分為三兩路，分別為一路和二路，所述二路對蓄能器供油，一路與兩位四通防爆電磁球閥的供油口連接；所述兩位四通防爆電磁球閥的兩油路的右端油路分別與一號插裝閥、二號插裝閥的控油口連接，左端油路分別與三號插裝閥、四號插裝閥的控油口連接；所述一號插裝閥和三號插裝閥、二號插裝閥和四號插裝閥的主油口依次相互串接，所述蓄能器分別與三號插裝閥的一主油口和二號插裝閥的一主油口連通，所述一號插裝閥的一主油口和四號插裝閥的一主油口分別與液壓缸的有桿腔和無桿腔連通，且一號插裝閥和四號插裝閥的另一主油口分別通過帶彈簧的單向閥與油箱回路連通；所述防爆壓力變送器和防爆壓力表與蓄能器串接在同一油路上，檢測和顯示蓄能器所在油路的壓力。所述帶彈簧的單向閥的功能是給該油路提供一個最低開啟壓力，防止油路在長時間 處于低壓狀態(tài)時，油路內(nèi)液壓油流失，從而導(dǎo)致空氣進入該油路，影響液壓系統(tǒng)穩(wěn)定快速相應(yīng)。所述兩位四通防爆電磁球閥和插裝閥是零泄漏的液壓原件，大大減小了液壓系統(tǒng)的泄漏問題。

進一步的，還包括液位計、溫度計和空氣濾清器，所述液位計、溫度計和空氣濾清器分別設(shè)置在油箱內(nèi)。

進一步的，還包括卸荷閥，所述卸荷閥的一端設(shè)置在單向閥和液壓泵組之間，另一端與油箱連通。

進一步的，所述蓄能器通過截止閥與油箱連通。

基于一種煤礦運輸帶保護裝置的工作方法，具體步驟如下：

啟用裝置，兩位四通防爆電磁球閥處于初始位置：

i:若防爆壓力變送器檢測蓄能器所在油路的壓力小于設(shè)定的啟動壓力時，液壓泵組啟動；液壓泵組啟動后，大部分液壓油流經(jīng)單向閥給蓄能器蓄能，小部分液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的右端流入一號插裝閥、二號插裝閥的控油口，使一號插裝閥、二號插裝閥的主油口均不導(dǎo)通；當(dāng)蓄能器所在油路的壓力大于設(shè)定的停止壓強時，液壓泵組停機；

ii:若抓捕裝置需要復(fù)位，即液壓缸有桿腔內(nèi)需要供油，蓄能器內(nèi)小部分液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的右端流入一號插裝閥、二號插裝閥的控油口，使一號插裝閥、二號插裝閥的主油口均不導(dǎo)通；蓄能器內(nèi)大部分液壓油將通過三號插裝閥的主油口流入液壓缸的有桿腔內(nèi)，使抓捕裝置復(fù)位；

iii：若防爆壓力變送器檢測蓄能器所在油路的壓力小于設(shè)定的啟動壓力并且抓捕裝置需要復(fù)位時，液壓泵組啟動；液壓泵組啟動后，大部分液壓油流經(jīng)單向閥給蓄能器蓄能和給液壓缸復(fù)位，小部分液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的右端流入一號插裝閥、二號插裝閥的控油口，使一號插裝閥、二號插裝閥、的主油口均不導(dǎo)通；當(dāng)蓄能器所在油路的壓力大于設(shè)定的停止壓強時，液壓泵組停機；

2)抓捕裝置制動：

i:當(dāng)編碼器或堵煤檢測裝置檢測到運輸帶運輸異常并且運輸帶的下滑速度小于防抱死系統(tǒng)啟動的最小速度時，電氣控制設(shè)備控制兩位四通防爆電磁球閥動作，蓄能器內(nèi)少量液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的左端流入三號插裝閥、四號插裝閥的控油口，使三號插裝閥、四號插裝閥的主油口均不導(dǎo)通；蓄能器內(nèi)大部分液壓油經(jīng)過 二號插裝閥的主油口流入液壓缸的無桿腔，液壓缸的有桿腔中的液壓油經(jīng)過一號插裝閥的主油口流入油箱，實現(xiàn)運輸帶的停止。

ii:當(dāng)編碼器或堵煤檢測裝置檢測到運輸帶運輸異常并且運輸帶的下滑速度大于防抱死系統(tǒng)啟動的最小速度時，防抱死系統(tǒng)啟動，電氣控制設(shè)備先發(fā)出階躍控制信號控制兩位四通防爆電磁球閥動作，蓄能器內(nèi)少量液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的左端流入三號插裝閥、四號插裝閥的控油口，使三號插裝閥、四號插裝閥的主油口均不導(dǎo)通；蓄能器內(nèi)大部分液壓油經(jīng)過二號插裝閥的主油口流入液壓缸的無桿腔，液壓缸的有桿腔中的液壓油經(jīng)過一號插裝閥的主油口流入油箱，實現(xiàn)抓捕裝置的動作；當(dāng)抓捕裝置的抓手接觸到行程開關(guān)時，電氣控制設(shè)備發(fā)送的階躍信號變?yōu)槊}沖信號，使兩位四通防爆電磁球閥往復(fù)動作，實現(xiàn)抓運輸帶的減速和停止。所述液壓系統(tǒng)在復(fù)位狀態(tài)下，蓄能器始終和液壓缸的有桿腔保持連通，使抓捕裝置的抓手不會因重力原因下滑影響運輸帶的正常工作。所述液壓系統(tǒng)把蓄能狀態(tài)和復(fù)位狀態(tài)合并到一起，簡化了液壓系統(tǒng)，進一步縮小了液壓系統(tǒng)的體積。

有益效果：本發(fā)明優(yōu)點如下：

1、全新的設(shè)計理念，液壓系統(tǒng)回路簡單、整機外形尺寸小、適應(yīng)各種工況的巷道；

2、防抱死系統(tǒng)可以防止在大坡度工況下運行的運輸帶斷帶后因抓捕裝置瞬間制動造成的二次損傷和物料因慣性下滑堵住巷道；

3、采用球閥和插裝閥無泄漏的液壓原件，液壓油泄漏量少、液壓泵組起停次數(shù)少、使用壽命長；

4、待機狀態(tài)下，蓄能器始終與液壓缸有桿腔連通，防止由于液壓缸泄漏和重力因素的影響使抓捕裝置的手臂下，滑影響運輸帶正常工作。

4、液壓系統(tǒng)反映靈敏準(zhǔn)確、制動靈活迅速；

5、成本相對較小、安裝簡單快捷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明煤礦運輸帶保護裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。

本發(fā)明煤礦運輸帶保護裝置主要用于煤礦運輸帶保護，煤礦運輸帶保護裝置是通過編碼器4或堵煤檢測裝置5對運輸帶的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控并把監(jiān)控信號傳遞給電控 裝置進行分析和判斷，然后發(fā)出指令給液壓系統(tǒng)2，液壓系統(tǒng)2通過液壓管路6控制液壓缸210實現(xiàn)抓捕裝置1的動作。

如附圖1所示，包括抓捕裝置1、液壓系統(tǒng)2、電氣控制設(shè)備3、編碼器4、堵煤檢測裝置5、行程開關(guān)6，所述編碼器4或堵煤檢測裝置5將運輸帶的運輸狀況實時發(fā)送至電氣控制設(shè)備3，所述電氣控制設(shè)備3控制液壓系統(tǒng)2，通過液壓系統(tǒng)2連接抓捕裝置1，實現(xiàn)抓捕裝置1的制動和復(fù)位。所述電氣控制設(shè)備3包括防抱死系統(tǒng)，所述防抱死系統(tǒng)的信號輸入端與編碼器4的信號輸出端連接。所述防抱死系啟動后，當(dāng)抓捕裝置1的抓手接觸到行程開關(guān)6后，電氣控制設(shè)備3給兩位四通防爆電磁球閥27發(fā)送的階躍信號變?yōu)橐言O(shè)定好頻率的脈沖信號，使兩位四通防爆電磁球閥27來回動作，實現(xiàn)抓捕裝置1的制動和復(fù)位往復(fù)運動；所述防抱死系統(tǒng)停止運行后，抓捕裝置1的抓手抓住運輸帶，使運輸帶停止下滑。所述電氣控制設(shè)備3還包括無線通訊系統(tǒng)，所述無線通訊系統(tǒng)把整個運輸帶的運輸帶保護裝置連到一起。當(dāng)某一運輸帶保護裝置檢測到運輸帶斷帶或異常時，多個運輸帶保護裝置同步制動，提高制動效果，減小了制動瞬間對運輸帶的損傷。

如附圖2所示，所述液壓系統(tǒng)2包括油箱218、吸油粗濾油器21、液壓泵組22、高壓精濾油器23、帶彈簧的單向閥25、單向閥26、兩位四通防爆電磁球閥27、一號插裝閥28a、二號插裝閥28b、三號插裝閥29a、四號插裝閥29b、蓄能器211、防爆壓力表213、防爆壓力變送器214和液壓缸210，所述吸油粗過濾器21與油箱218連通，液壓泵組22吸油口和出油口分別與吸油粗濾油器21和高壓精濾油器23連通，經(jīng)過單向閥26分為兩路，分別為一路和二路，所述二路對蓄能器211供油，一路與兩位四通防爆電磁球閥27的供油口連接；所述兩位四通防爆電磁球閥27的兩油路的右端油路分別與一號插裝閥28a、二號插裝閥28b的控油口連接，左端油路分別與三號插裝閥29a、四號插裝閥29b的控油口連接；所述一號插裝閥28a和三號插裝閥29a、二號插裝閥28b和四號插裝閥29b的主油口依次相互串接，所述蓄能器211分別對三號插裝閥29a的一主油口和二號插裝閥28b的一主油口連通，所述一號插裝閥28a的一主油口和四號插裝閥29b的一主油口分別與液壓缸的有桿腔和無桿腔連通，且一號插裝閥28a和四號插裝閥29b的另一主油口分別通過帶彈簧的單向閥25與油箱218回路連通；所述防爆壓力變送器214和防爆壓力表213與蓄能器211串接在同一油路上，檢測和顯示蓄能器211所在油路的壓力。

本發(fā)明裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比：一號插裝閥28a、二號插裝閥28b、三號插裝閥29a和四號插裝閥29b替換了現(xiàn)有液壓系統(tǒng)的雙向液壓鎖。因雙向液壓鎖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、體積較大、且無法集成在閥塊內(nèi)部，而插裝閥可以安裝在閥塊內(nèi)部、而且零泄漏，所以可以大大減小液壓系統(tǒng)中液壓油的泄漏和液壓系統(tǒng)的體積。

兩位四通防爆電磁球閥27代替了現(xiàn)有液壓系統(tǒng)中三位四通防爆電磁換向閥和三位四通液控?fù)Q向閥。因三位四通防爆電磁換向閥和三位四通液控?fù)Q向閥采用滑閥結(jié)構(gòu)，所以泄漏量較大，而且存在體積較大、成本較高的問題，而本發(fā)明所采用的兩位四通防爆電磁球閥的體積小、零泄漏，從而進一步減小了液壓系統(tǒng)中液壓油的泄漏量和液壓系統(tǒng)的體積。

由于斷帶事故發(fā)生頻率較低。大部分運輸帶保護裝置長期處于待機狀態(tài)，受液壓缸存在泄漏和重力因素的影響，抓捕裝置的抓手會緩慢下滑，長時間后會影響運輸帶的正常工作，所以需要工人定期檢查，手動復(fù)位。而本發(fā)明由于在待機狀態(tài)下，蓄能器始終給液壓缸有桿腔保持高壓，所以能有效解決抓捕裝置的抓手會緩慢下滑的問題。

在大坡度工況下，運輸帶在斷帶瞬間會產(chǎn)生較大的下滑速度，抓捕裝置1瞬間抱死會對運輸帶產(chǎn)生較大的張力，容易造成運輸帶的二次損傷的問題；和物料因慣性下滑堵住巷道的問題。本發(fā)明裝置中的防抱死體統(tǒng)可以有效解決該問題。

本發(fā)明還包括帶彈簧的單向閥25，可以防止長時間處與低壓的管路內(nèi)液壓油的流失和空氣的進入，保證液壓系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

系統(tǒng)的液壓回路基本上設(shè)計在閥塊內(nèi)部，單向閥、卸荷閥、電磁球閥等可以集成在閥塊上，插裝閥可以安裝在閥塊內(nèi)部，從而泄漏量、體積和成本都得到了減小。

本發(fā)明還包括液位計215、溫度計216和空氣濾清器217，所述液位計215、溫度計216和空氣濾清器217分別設(shè)置在油箱218內(nèi)。還包括卸荷閥25，所述卸荷閥25的一端設(shè)置在單向閥26和液壓泵組22之間，另一端與油箱218連通。所述蓄能器211通過截止閥212與油箱218連通。

本發(fā)明工作方法，具體步驟如下：

基于一種煤礦運輸帶保護裝置的工作方法，具體步驟如下：

啟用裝置，兩位四通防爆電磁球閥27處于初始位置：

i:若防爆壓力變送器214檢測蓄能器211所在油路的壓力小于設(shè)定的啟動壓力時，液壓泵組啟動22；液壓泵組22啟動后，大部分液壓油流經(jīng)單向閥26給蓄能器211蓄 能，小部分液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥27的右端流入一號插裝閥28a、二號插裝閥28b的控油口，使一號插裝閥28a、二號插裝閥28b的主油口均不導(dǎo)通；當(dāng)蓄能器211所在油路的壓力大于設(shè)定的停止壓力時，液壓泵組22停機；

ii:若抓捕裝置需要復(fù)位，即液壓缸有桿腔內(nèi)需要供油，蓄能器內(nèi)小部分液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥27的右端流入一號插裝閥28a、二號插裝閥28b的控油口，使一號插裝閥28a、二號插裝閥28b的主油口均不導(dǎo)通；蓄能器內(nèi)大部分液壓油將通過三號插裝閥29a的主油口流入液壓缸210的有桿腔內(nèi)，使抓捕裝置1復(fù)位；

iii：若防爆壓力變送器214檢測蓄能器211所在油路的壓力小于設(shè)定的啟動壓力并且抓捕裝置1需要復(fù)位時，液壓泵組啟動22；液壓泵組22啟動后，大部分液壓油流經(jīng)單向閥26給蓄能器211蓄能和給液壓缸210復(fù)位，小部分液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥27的右端流入一號插裝閥28a、二號插裝閥28b的控油口，使一號插裝閥28a、二號插裝閥28b、的主油口均不導(dǎo)通；當(dāng)蓄能器211所在油路的壓力大于設(shè)定的停止壓強時，液壓泵組22停機；

2)抓捕裝置制動：

i:當(dāng)編碼器或堵煤檢測裝置檢測到運輸帶運輸異常并且運輸帶的下滑速度小于防抱死系統(tǒng)啟動的最小速度時，電氣控制設(shè)備控制兩位四通防爆電磁球閥動作，蓄能器內(nèi)少量液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的左端流入三號插裝閥、四號插裝閥的控油口，使三號插裝閥、四號插裝閥的主油口均不導(dǎo)通；蓄能器內(nèi)大部分液壓油經(jīng)過二號插裝閥的主油口流入液壓缸的無桿腔，液壓缸的有桿腔中的液壓油經(jīng)過一號插裝閥的主油口流入油箱，實現(xiàn)運輸帶的停止。

ii:當(dāng)編碼器或堵煤檢測裝置檢測到運輸帶運輸異常并且運輸帶的下滑速度大于防抱死系統(tǒng)啟動的最小速度時，防抱死系統(tǒng)啟動，電氣控制設(shè)備先發(fā)出階躍控制信號控制兩位四通防爆電磁球閥往復(fù)動作，蓄能器內(nèi)少量液壓油做控制油液通過兩位四通防爆電磁球閥的左端流入三號插裝閥、四號插裝閥的控油口，使三號插裝閥、四號插裝閥的主油口均不導(dǎo)通；蓄能器內(nèi)大部分液壓油經(jīng)過二號插裝閥的主油口流入液壓缸的無桿腔，液壓缸的有桿腔中的液壓油經(jīng)過一號插裝閥的主油口流入油箱，實現(xiàn)抓捕裝置的動作。當(dāng)抓捕裝置的抓手接觸到行程開關(guān)時，電氣控制設(shè)備發(fā)送的階躍信號變?yōu)槊}沖信號，使兩位四通防爆電磁球閥往復(fù)動作動作，實現(xiàn)抓運輸帶的減速和停止。所述液壓系統(tǒng)在復(fù)位狀態(tài)下，蓄能器211始終和液壓缸210的有桿腔保持連通，使抓捕裝置1的抓手不 會因重力原因下滑影響運輸帶的正常工作。所述液壓系統(tǒng)把蓄能狀態(tài)和復(fù)位狀態(tài)合并到一起，簡化了液壓系統(tǒng)，進一步縮小了液壓系統(tǒng)的體積。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。