DH-SA型速度檢測儀在皮帶運輸機上的應用

滕志慶

作者通聯(lián)：遼寧冶金職業(yè)技術學院（原本鋼山上工學院）自控系 遼寧本溪市 117000

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本鋼煉鐵廠新1#高爐2008年10月建成投產，高爐有效容積4747m3，年產生鐵350萬t。高爐自投產以來，原料皮帶運輸機的打滑保護裝置在使用中經常出現(xiàn)觸輪磨損脫落、連桿劃傷皮帶的現(xiàn)象，如果不能及時發(fā)現(xiàn)處理，將導致皮帶割裂、運輸機被迫停機的嚴重事故。為此，采用DH-SA型速度檢測儀替代皮帶運輸機的打滑保護裝置，使皮帶運輸機的保護裝置可靠運行。

一、皮帶打滑保護系統(tǒng)存在的問題

新1#高爐現(xiàn)有21條皮帶，皮帶運輸機的保護控制系統(tǒng)包括跑偏、打滑裝置及拉繩開關和緊急停止裝置,其中打滑保護裝置的故障率最高。皮帶打滑保護裝置由信號采集和動作保護兩部分構成，信號采集通過觸輪與膠帶的接觸和摩擦傳動實現(xiàn)，如果觸輪與膠帶脫離，將導致皮帶運輸機的控制回路斷電，電機停轉。實際生產中，由于皮帶的柔性作用，負荷大小不同皮帶的松緊程度也不同，使觸輪與皮帶接觸的程度也不同。在滿載時調整好觸輪，當皮帶負荷降到一定程度時，觸輪將脫離皮帶；在空載時調整好觸輪，當負荷增加時，觸輪受力加大，加劇觸輪磨損，導致觸輪損壞。如果觸輪損壞，觸輪連桿由于彈簧的作用將直接接觸到皮帶的表面，從而不可避免地劃傷皮帶，最終損壞皮帶。

J1-4皮帶運輸機打滑保護裝置曾發(fā)生過由于觸輪調整太緊導致觸輪損壞脫落，皮帶劃傷的事故，而劃痕是在皮帶內圈，不易被發(fā)現(xiàn)，由于該皮帶崗位人員工作責任心強，發(fā)現(xiàn)及時，從而避免了更大的損失，但皮帶已經有了深約2mm的溝痕。

打滑保護裝置在其他皮帶系統(tǒng)的運行中，也曾發(fā)生過因觸輪調整太松導致皮帶突然停轉甚至多次停轉，直接影響到高爐的供料系統(tǒng)。為了不影響生產，只能采取把打滑保護裝置暫時短接的方法，但這樣，皮帶的打滑保護裝置就不能起到應有的保護作用，使皮帶系統(tǒng)存在安全隱患。Z402皮帶曾發(fā)生過把打滑保護裝置暫時短接后，由于電機發(fā)生過載，耦合器安全閥擊穿，皮帶停止運行，電機與負載脫離，由于沒有皮帶打滑保護裝置，電機的操作回路仍然得電，此時電機處于空轉狀態(tài)，而操作室計算機畫面上反映的是皮帶仍處于運行狀態(tài)，這樣上部皮帶就始終處于運行狀態(tài)，從而導致Z402皮帶嚴重積料和跑料；當崗位人員發(fā)現(xiàn)的時候，料已經堆積如山，給生產造成嚴重影響。

二、解決措施

1.DH-SA型速度檢測儀替代原皮帶打滑保護裝置的應用分析

針對原皮帶打滑保護裝置存在的問題，經過研究分析，決定采用DH-SA型速度檢測儀替代原皮帶打滑保護裝置。DH-SA型速度檢測儀采用磁感應非接觸式傳感器，無機械傳動，不產生機械磨損，可杜絕保護裝置故障狀態(tài)下傷害皮帶及積料跑料的現(xiàn)象。該檢測儀性能完善可靠、價格低廉、安裝方便、穩(wěn)定性和抗干擾性能好、環(huán)境適應性強、功耗低、操作方便快捷。

DH-SA型速度檢測儀可實時監(jiān)測皮帶運輸機從動滾筒的轉速，并與預置的轉速相比，正常運行中當出現(xiàn)皮帶打滑時，皮帶運輸機從動滾筒的轉速突然顯著下降，速度檢測儀內部的繼電器吸合觸點動作，使皮帶運輸機的控制回路及時斷電，電機停轉，從而實現(xiàn)了對皮帶打滑的保護。

2.DH-SA型速度檢測儀的基本構成及特點

DH-SA型速度檢測儀也稱帶速開關、速度開關、欠速開關、速度傳感器，由傳感頭和控制箱組成，控制箱包括電路板、面板、顯示器、微觸開關及接線端子。該檢測儀綜合了多種速度檢測器的功能，檢測方式上采用磁感應非接觸式傳感器，安裝方便；控制電路以單片微型計算機技術為核心與外圍電路構成智能化系統(tǒng)，且精選工業(yè)級單片機，功耗低、穩(wěn)定性和抗干擾性能好、環(huán)境適應性強；接口電路采用光電隔離，工作安全可靠；檢測儀工作參數(shù)可通過鍵盤進行更改設置，操作方便、快捷，且所設置的現(xiàn)場工作參數(shù)可永久保存，斷電后也不會消失。設置參數(shù)及實時測速值均有LED數(shù)碼管顯示，輸出開關信號配有LED發(fā)光管提示。整機功能比較完善，是自動化輸料控制系統(tǒng)中理想的檢測監(jiān)控設備。

3.DH-SA型速度檢測儀的主要用途與適用范圍

該檢測儀主要用于各種帶式輸送機輸送帶的運行速度及膠帶與滾筒之間的打滑程度的實時檢測與控制，當檢測儀發(fā)出報警或停機信號時，現(xiàn)場人員就可及時采取措施，以防膠帶打滑起火引發(fā)惡性事故，影響生產。檢測儀具有一級（輕）打滑報警、二級（重）打滑停機、順序啟動控制、超速報警、低速抱閘等功能，用戶可根據(jù)自身情況任意選擇。

4.DH-SA型速度檢測儀的工作原理（圖1）

光電傳感器將現(xiàn)場采集的速度信號傳送至控制電路，經光電隔離、整形，轉換成計算機識別的脈沖信號，對其采樣、判斷，并與預置的數(shù)值（帶數(shù)或轉數(shù)）進行比較，符合設定值的速度值，執(zhí)行電路則輸出相應的開關信號。為保證檢測儀的工作可靠，如果是在啟動過程，當帶速低于設定值時，則控制器只顯示帶速，不作任何處理。當帶速高于設定值時則啟動過程結束，控制器進入正常工作，對應指示燈（綠色）亮（啟動過程中和皮帶機正常工作時繼電器處于釋放）。當皮帶處于正常運行過程中，若帶速低于設定值，控制器使相對應的繼電器吸合，發(fā)出信號，同時對應的指示燈（紅色）亮，說明皮帶打滑。

圖1 DH-SA型速度檢測儀原理框圖

三、DH-SA型速度檢測儀安裝及注意事項

控制箱可安裝在控制室內或現(xiàn)場傳感頭附近無振動無淋水的金屬構件上（可為膠帶機機架）。

傳感頭一般采用電磁感應式接近開關（LJ30A3-15-Z/BX），為檢測從動滾筒轉速，可將配套的兩個檢測體（鐵制金屬塊）焊在滾筒端面上同一圓周的對稱位置（圖2），接近開關的支架固定在合適位置，使檢測體的檢測面與接近開關感應面平行，距離為 3～8mm。

圖2 傳感器安裝示意圖

注意：為防止落料砸碰傳感頭，可在上部加裝防護罩進行保護；傳感頭的安裝螺絲釘要擰緊，不得有松動現(xiàn)象；傳感頭與控制箱的連接電纜要可靠，距離＜100m。

如單路檢測帶速或轉速，可將傳感信號接入17、18、19端子上。傳感頭配有1.5m長的三芯橡套電纜，接線如圖3所示，芯線號1接接線端子17（GND），芯線號2 接接線端子18（Vin），芯線號3接接線端子19（12V E+），輸出1接至打滑繼電器線圈電路。

注意：傳感頭三根引線數(shù)字號與接線端子接法必須正確，不得有誤。

四、應用效果

2010年4月本鋼新1#高爐K602和K603皮帶運輸機打滑保護裝置采用DH-SA型速度檢測儀，運行至今，皮帶打滑監(jiān)測保護裝置沒有出現(xiàn)任何故障。實際運行表明，該檢測儀性能穩(wěn)定、工作可靠，確保耦合器擊穿、電機與負載脫離時，能夠準確快速地停止皮帶運行，防止了跑料和積料的發(fā)生，并延長了皮帶的使用壽命，保證了皮帶運輸機的正常運轉，效果良好。

圖3 接線示意圖