带式输送机用液压调速软制动器设计选型说明书
带式输送机用液压调速软制动器
设计选型说明书
太原市博世通机电液工程有限公司
目录
1带式输送机用液压调速软制动器简介 (2)
1.1组成 (2)
1.2工作原理 (2)
1.3特点 (4)
2带式输送机用液压调速软制动器布置及参数 (4)
2.1 液压调速软制动器在主机上的布置 (4)
2.2型号说明 (5)
2.3 参数及安装尺寸 (5)
2.4 ZYZ型液压调速软制动器整体布置图 (6)
2.5 ZYZ型液压调速软制动器控制接口 (6)
3选型步骤 (6)
3.1动态制动力矩计算 (6)
3.2确定液压调速软制动器型号及数量 (6)
3.5确定接口尺寸 (6)
4选型示例 (7)
4.1制动力矩计算 (7)
4.2确定液压调速软制动器型号及数量 (8)
4.3确定接口尺寸 (8)
5 联系方式 (8)
1带式输送机用液压调速软制动器简介
1.1组成
ZYZ带式输送机用液压调速软制动器主要由
刹车变量泵，液压调速控制装置，PLC控制箱和
转速检测装置组成。带安装架的刹车泵与被制动
机械系统的高速轴（要求用双出轴电动机或双输
入轴减速器）通过弹性联轴节连接和定位；转速
检测装置安装在泵架上，连接泵轴的对轮需带有
脉冲发生环节；液压调速控制装置布置在刹车泵
附近，并分别与刹车泵的吸液口和排液口连通；
PLC控制箱可以布置到被制动机械系统的电控
室，并与转速检测装置、电磁阀以及主控系统的
操作控制器联接。图1 液压调速软制动器组成及布置图
1.2工作原理
ZYR型液压调速软制动器的原理图如图2所示，其泵站外形图，如图3所示。该系统主要由电磁换向阀12、安全阀13、电磁比例溢流阀14、刹车变量泵21等液压元件以及PLC、D/A转换器、放大器等元件组成。当DT2失电、DT1得电，系统处于卸荷状态，泵以小排量、低压力工作，相当于被制动机械系统处于正常运转工况；当DT2失电、DT1得电时，系统处于制动状态，泵以大排量工作，而其压力值取决于电磁比例溢流阀14的开口大小。一般情况是，电磁比例溢流阀14阀口从最大到最小逐步调节，使泵的输出压力逐步增加，变量泵产生的制动力矩逐步增加，以便使被制动机械系统具有平稳、可靠的制动过程。安全阀13是起到安全保护作用，当液压制动系统失效，13阀起到安全保护作用使液压系统不致损坏。
另外液压系统具有压力检测功能，当液压系统工作失常，系统压力高于调定最高压力时，PLC 会发出信号使声光报警器发出报警，此时工作人员应及时停车。故障排除后方可重新启动。
1. 吸油过滤器
2.空气滤清器
3. 液位液温计
4.吸油球阀
5. 吸油软管
6.高压球阀7、8.测压接头
9.压力表10.高压滤油器11.插装阀座12.电磁换向阀13.安全阀14.电磁比例溢流阀
15. 吸油过滤器16.防爆电机17.齿轮泵18.溢流阀19.单向阀20.防爆电磁球阀21.刹车变量泵
图2 液压调速软制动器原理图
轮式防爆液压制动器工作原理如图1所示，当速度传感器检测到皮带机被液压软制动系统制
1.3特点
PID闭环控制，制动力矩随负载变化自动调节；自然冷却，不存在发热问题；有压力，流量观察装置和退出制动的旁路控制，运行平稳可靠，便于使用维护。
2带式输送机用液压调速软制动器布置及参数
2.1 液压调速软制动器在主机上的布置
本产品在主机上的布置如图所示，刹车泵主轴通过弹性联轴器与电机轴双出轴如图4所示（或减速器高速轴双出轴如图5）联接，刹车泵与液压站之间只需软管相连，可依现场条件布置，安装极为方便。
图4 电机轴双出轴制动方式
图5 减速器轴双出轴制动方式
2.2型号说明
ZY Z- 800
2.3 参数及安装尺寸
型号ZYZ-800 ZYZ-1200 ZYZ-2500 制动力矩（N·m）80012002500
额定压力（Mpa）25 25 25
额定转速（r/min）1480 1480 1480
额定电压（V）660/1140 660/1140660/1140轴头尺寸(ΦD×L1)φ45×90φ50×82φ70×105
泵
架
外
型
接
口
H1270370570
L2×L3460×460 460×460 600×760
L140 142 165
C30 30 50
M28 30 46
A×B440×660640×660840×820
泵站外形（长×宽×高mm）1200×700×12001200×1000×13001200×1000×1400电控箱外形（长×宽×高mm）300×620×700
不含油重量（kg）700 800 1100
图6 液压调速软制动器刹车泵连接结构示意图（不含底座）
制动力矩：800N.m
制动装置
液压软制动器
2.4 ZYZ型液压调速软制动器整体布置图
图5 BTYZ型液压调速软制动器安装示意图
1—泵架 2—刹车泵 3—回油管 4—液压站
5—控制电缆 6—电控柜 7—吸油管 8—泵架底座
2.5 ZYZ型液压调速软制动器控制接口
输入电压：660V/1140V
启车信号：（输入型）需要提供启动无源节点。
停车信号：（输出型）无源节点
3选型步骤
3.1动态制动力矩计算
设计计算是在设计初期设计院根据带式输送机设计准则，而计算出来的皮带机的张紧力，主要是设计院提供，是本设备的主要选型依据。
3.2确定液压调速软制动器型号及数量
根据设计计算确定液压调速软制动装置的型号和数量。
液压调速软制动器装置的型号，根据设计计算结果来确定，并留有1.5倍的安全制动系数。
一般在制动力矩满足的情况下，液压调速软制动的数量与皮带驱动电机的数量相同。
3.5确定接口尺寸
根据确定的型号查找相应得安装尺寸，并根据相应的尺寸与输送机整体尺寸配套。
4选型示例
以某矿下运带式输送机例介绍液压调速软制动器的选型计算过程。
某下运带式输送机的主要技术参数如下：
运量Q=2200吨/小时，三套驱动装置
运距L=1700m，(平均倾角=-3.20)，
带宽B=1400mm，
带速V=3.15m/s，
传动比i=25
传动滚筒直径D=1000mm （sina=0.056 cosa=0.998）
按照PVG2000，1.4m选择每米带重=42Kg/m
4.1制动力矩计算
经预算，在额定输送机的条件下，胶带输送机的运行阻力是负值，使胶带机处于发电反馈运行状态，按设计要求，此时运行阻力系数（等速或制动减速），均取ω=0.012。
㈠运行阻力计算
F=F1+F2+F3+F`
上分支运行阻力：F1=( q+ qd+ q`)·L·g·ω·cosβ
=51289.06(N)
下分支运行阻力：F2=( qd+ q``)·L·g·ω·cosβ
=40084.56(N)
物料提升阻力：F3=q·L·g·sinβ
=-181178.93(N)
④附加阻力：取F`=0
⑤总运行阻力：F=F1+F2+F3+F`
=-89805.31(N)
⑥空载运行阻力：FK=(2q+q`+q``)·L·g·ω·cosβ(ω=0.025)
=172885.87(N)
空载运行时，运行阻力为正，故ω=0.025。
㈡功率计算
重载反馈功率：N1=（FV/1000）·m=944.39(KW)
②空载功率：N2=（FKV/1000）·m=599.05(KW)
(m=1.1为安全系数)
㈢总变位质量（转动部分相对较小，在这里忽略不计）
①重载：mz=(q+2qd+q`+q``)·L
=519350(Kg)
②空载：mk=(2qd+q`+q``)·L
=189550(Kg)
㈣制动力矩计算
有载时起动出现负功率：起动加速度a=0.1~0.3(m/s2)
起动时间t=10~30(s)
②停车制动时：制动减速度a=0.1~0.3(m/s2)
制动时间t=10~20(s)
所需制动力矩：取a=0.2 m/s2,M=(MZ*a-F)D/2/i=3874(N.m)
取a=0.１m/s2,M=(MZ*a-F)D/2/i=2835(N.m)
当制动减速度取a=0.2 m/s2时，制动停车时间小于15秒，经计算实际的最大制动力矩为3874N.m，取1.5倍的安全系数，则最大制动为5811N.m，建议选用3套ZYR-2500型液压调速软制动器。
4.2确定液压调速软制动器型号及数量
当制动减速度取a=0.2m/s2时，制动停车时间小于15秒，经计算实际的最大制动力矩为3874N.m，取1.5倍的安全系数，则最大制动为5811N.m，建议选用3套ZYR-2500型液压调速软制动器，最大制动力矩7500 N.m（同时配置一套一拖三机械闸ZLY-500/3，在低速时稳车制动）。
4.3确定接口尺寸
根据确定的型号查找相应得安装尺寸，并根据相应的尺寸与输送机整体尺寸配套。
5 联系方式
太原市博世通机电液工程有限公司
技术部：+86 0351—转804、805 技术咨询：张延军
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