KHJ型矿用本安型急停开关防尘防水研究

杜聿静，卞泽宇，马利伟

(潞安职业技术学院，山西 长治 046204)

0 引言

KHJ型矿用本质安全型急停开关目前仍普遍使用在煤矿掘进巷道的带式输送机上，安装在行人侧的机架上，用于实现沿线急停闭锁保护。当井下工作人员发现掘进巷道可伸缩带式输送机任意位置发生胶带严重跑遍、撕带、打滑等情况或其他危急情况时，可以及时拉动与急停开关相连的钢丝绳，使带式输送机及时停止运行，以保障人员与设备安全。但是在煤矿日常安全检查中发现，掘进巷道使用的KHJ型急停开关常会出现拉动钢丝绳后不能停止带式输送机或异常停机现象。分析故障原因，常与掘进巷道工作环境有密切关系。本文主要对使用在掘进巷道的KHJ型本质安全型急停开关常见故障和原因进行分析并提出解决方案。

1 KHJ型急停开关工作原理

KHJ型急停开关常用于煤矿井下掘进巷道可伸缩带式输送机上，沿线每隔100 m设一部。急停开关内部的行程开关有一对常开、常闭触点，将一部带式输送机所有急停开关的常开触点并联或常闭触点串联，当发现设备运行异常或有紧急情况时，拉动输送机行人侧与急停开关相连的钢丝绳，则带式输送机停止运行。KHJ型急停开关结构示意图如图1所示。其工作原理如下：钢丝绳1拉动拉环2带动限位销3克服限位销弹簧4作用力向外运动，使对复位柱销5的限制力消失，复位柱销5在复位柱销弹簧7的作用下下行，推动行程开关8动作，使设备停止运行；当设备排除故障后，拉动与复位柱销5相连的拉环向上运动，限位销3在限位销弹簧4的作用下卡住复位柱销5的台阶面，使复位柱销5与行程开关8不再接触，急停开关复位。

2 环境因素引起的KHJ型急停开关常见故障

煤矿井下巷道掘进工程中粉尘浓度较高，为防止发生煤尘爆炸、减少从业人员职业病危害因素、保证工作面能见度，常采用喷雾洒水等降尘措施，致使井下掘进巷道环境潮湿。粉尘和环境潮湿因素常常会引起拉线急停开关产生以下故障：

(1) 急停开关接线腔密封垫在安装使用过程中经常被损坏，致使进入急停开关壳体水分增加，使行程开关触点表面氧化锈蚀，接触表面凹凸不平，接触不严密，接触电阻增大，致使行程开关动作而无响应。同时，水分进入急停开关内部还容易引起行程开关触点短路，造成无故停机。

1-钢丝绳；2-拉环；3-限位销；4-限位销弹簧；5-复位柱销；6-壳体；7-复位柱销弹簧；8-行程开关；9-接线腔；10-密封垫；11-喇叭嘴

(2) 由于环境潮湿引起急停开关复位柱销和柱销孔锈蚀或弹簧锈蚀失去弹性，在紧急情况下拉动钢丝绳时，致使限位销或复位柱销因运行阻力过大而无位移，拉线急停开关无响应。

(3) 掘进巷道的煤尘、岩尘不可避免地会进入到急停开关的各种缝隙中，与洒水喷雾的水分或者用于防锈的凡士林混合后变成泥状，在弹簧间隙或在复位柱销孔间隙中聚集，导致拉动限位销时弹簧不能正常伸缩或恢复，或柱销与孔间隙中被粉尘阻塞或堵死，致使开关无动作而失效。

3 KHJ型急停开关防尘防水研究

目前，井下掘进巷道的员工常采用风筒布遮挡、顶部防淋水外壳对急停开关进行保护，但是由于喇叭嘴、复位柱销、限位销、中部接线腔没有完全被遮挡，仍有大部分暴露在空气中，容易进入粉尘和水分，引起锈蚀或粉尘堵塞柱销弹簧孔，致使开关不能动作。为了改善这种情况，考虑设计一种防尘防水能力较好的KHJ型拉线急停开关保护外壳，以减少因粉尘和水分等环境因素引起的急停开关故障。

防护外壳结构如图2所示。

1-淋水罩；2-壳体；3-接线孔；4-电缆线；5-固定板；6-侧板；7-固定螺栓；8-拉线钢丝绳；9-拉绳孔；10-螺母；11-复位拉绳；12-复位拉绳孔；13-防护盖

防护外壳由钢板焊接而成，安装于掘进巷道可伸缩带式输送机行人侧的H架槽钢上。外壳上部有淋水罩1，工作面淋水或喷雾洒水沿淋水罩1流下，不会在外壳积存亦不会淋到下部壳体2上。固定板5上已经焊接好两个固定螺栓7，可直接放置安装急停开关并用螺母紧固。急停开关喇叭嘴的电缆线4从保护外壳侧板6上方的接线孔3经双向护线圈穿出，拉线钢丝绳8经侧板6下方拉绳孔9的双向护线圈穿入，与限位销拉环孔相连。下部的复位柱销上连接一根较短复位拉绳11，从防护外壳下部复位拉绳孔12穿出，并打一绳扣，便于拉动。防护外壳上焊接4个用于固定防护盖的螺母10，便于固定防护盖13。防护外壳边上有密封圈，当用螺栓将防护盖固定在壳体上后可起到良好的密封作用，减少粉尘和水分的进入。

将KHJ型急停开关倒置固定在防护外壳内部的固定板5上，便于急停开关动作后进行复位操作，亦可减少粉尘和水分进入复位柱销间隙中的概率。将限位销和复位柱销的拉环拆卸掉，钢丝绳与拉环孔直接连接，可以减小防护外壳壳体尺寸。壳体2上开的孔都提前用双向护线圈封堵，当电缆线或钢丝绳穿过时再开大小合适的孔。还可在两侧板内部接线孔下方焊接两个挂钩，由于该处空间充足，可挂放矿用干燥剂，吸收进入防护外壳内部的水分。

4 结论

本文对由环境因素即粉尘和水分引起的KHJ型急停开关的故障进行了全面分析，提出了具体的解决方案，设计了一种KHJ型急停开关专用的防尘防水防护外壳。该设计可以将急停开关较好地封闭其中，只通过6个安有双向护线圈的孔穿入拉绳和电缆与设备连接，减少了粉尘和水分的进入，同时不影响急停开关拉绳和复位柱销的动作。该防护外壳在保证设备正常使用的前提下，起到了很好的防尘防水作用，且制作原料是工作中常用的材料，制造简单快捷，可以在煤矿井下掘进巷道或其他仍使用KHJ型急停开关的地点推广使用。