關(guān)于膠帶輸送機(jī)速度保護(hù)裝置的比較分析

文 辛，喬延翔

（平頂山市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，河南 平頂山 467000）

1 膠帶輸送機(jī)與速度保護(hù)裝置概述

1.1 膠帶運(yùn)輸機(jī)

帶式輸送機(jī)是一種摩擦驅(qū)動以連續(xù)方式運(yùn)輸物料的機(jī)械。應(yīng)用它可以將物料在一定的輸送線上，從最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種物料的輸送流程。它既可以進(jìn)行碎散物料的輸送，也可以進(jìn)行成件物品的輸送。除進(jìn)行純粹的物料輸送外，還可以與各工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)流程中的工藝過程的要求相配合，形成有節(jié)奏的流水作業(yè)運(yùn)輸線。所以帶式輸送機(jī)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代化的各種工業(yè)企業(yè)中。在礦山的井下巷道、礦井地面運(yùn)輸系統(tǒng)、露天采礦場及選礦廠中，廣泛應(yīng)用帶式輸送機(jī)。它用于水平運(yùn)輸或傾斜運(yùn)輸。使用非常方便。

帶式輸送機(jī)是煤礦最理想的高效連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，與其他運(yùn)輸設(shè)備(如機(jī)車類)相比，具有輸送距離長、運(yùn)量大、連續(xù)輸送等優(yōu)點(diǎn)，而且運(yùn)行可靠，易于實(shí)現(xiàn)自動化和集中化控制，尤其對高產(chǎn)高效礦井，帶式輸送機(jī)已成為煤炭開采機(jī)電一體化技術(shù)與裝備的關(guān)鍵設(shè)備。

帶式輸送機(jī)主要特點(diǎn)是機(jī)身可以很方便的伸縮，設(shè)有儲帶倉，機(jī)尾可隨采煤工作面的推進(jìn)伸長或縮短，結(jié)構(gòu)緊湊，可不設(shè)基礎(chǔ)，直接在巷道底板上鋪設(shè)，機(jī)架輕巧，拆裝十分方便。當(dāng)輸送能力和運(yùn)距較大時(shí)，可配中間驅(qū)動裝置來滿足要求。根據(jù)輸送工藝的要求，可以單機(jī)輸送，也可多機(jī)組合成水平或傾斜的運(yùn)輸系統(tǒng)來輸送物料。 帶式輸送機(jī)廣泛地應(yīng)用在冶金、煤炭、交通、水電、化工等部門，是因?yàn)樗哂休斔土看?、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、成本低、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 跑偏開關(guān)

跑偏開關(guān)（Belt Sway Switches）又稱防偏開關(guān)，也叫兩級跑偏開關(guān)。用于檢測帶式輸送機(jī)運(yùn)行中的跑偏現(xiàn)象，按皮帶實(shí)際跑偏量輸出報(bào)警或停機(jī)信號，可有效的防止由皮帶跑偏而產(chǎn)生的事故，是一種帶式輸送機(jī)的保護(hù)裝置。

跑偏開關(guān)具有兩級動作功能。一級動作用于報(bào)警，二級動作用于自動停機(jī)。分兩個位置檢測輸送機(jī)皮帶的跑偏程度和扭曲程度。根據(jù)皮帶的跑偏程度和扭曲程度，實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警和停機(jī)，避免昂貴的輸送皮帶受損壞及因皮帶扭曲造成的物料散落等事故。此開關(guān)安裝方便，運(yùn)行可靠，是帶式輸送機(jī)必備的保護(hù)裝置之一。

輸送機(jī)在運(yùn)行中，當(dāng)皮帶跑偏且與開關(guān)立輥接觸時(shí)，立輥?zhàn)赞D(zhuǎn)，若跑偏量繼續(xù)加大，則擠壓立輥發(fā)生偏移。當(dāng)立輥偏轉(zhuǎn)角度超過20°時(shí)，一級開關(guān)動作，輸出報(bào)警信號。當(dāng)立輥偏轉(zhuǎn)角度超過35°以上時(shí)，二級開關(guān)動作，輸出停機(jī)信號。一級開關(guān)信號用于報(bào)警，如果將此信號與跑調(diào)整裝置相接，即可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)狀態(tài)下的跑偏自動調(diào)整。二級開關(guān)信號用于停機(jī)，將此信號接至控制線路中，即可實(shí)現(xiàn)重度跑偏狀態(tài)下的自動停機(jī)。當(dāng)故障排除后，膠帶離開立輥正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，立輥可自動復(fù)位。

1.3 拉繩開關(guān)

拉繩開關(guān)（Pull Cord Switch）又稱雙向拉繩開關(guān)，俗稱“緊急停機(jī)開關(guān)”。用于帶式輸送機(jī)發(fā)生事故時(shí)，能緊急停止輸送機(jī)的一種開關(guān)。當(dāng)發(fā)生緊急事故或需要整修而停機(jī)時(shí)，可拉動系于擺臂上的鋼絲繩，擺臂旋轉(zhuǎn)而帶動機(jī)內(nèi)凸輪并驅(qū)動微動開關(guān),使輸送機(jī)停機(jī) 。

拉繩開關(guān)由拉桿、復(fù)位柄、凸輪、鎖槽及微動開關(guān)等組成。拉繩開關(guān)安裝于皮帶輸送機(jī)的兩側(cè)的機(jī)架上，用鋼絲繩沿著輸送機(jī)兩側(cè)把開關(guān)連接起來。當(dāng)輸送帶設(shè)備發(fā)生緊急事故時(shí)，在現(xiàn)場沿線任意處拉動鋼絲繩，鋼絲繩牽動驅(qū)動臂旋轉(zhuǎn)，通過傳動軸帶動扭力彈簧使精密凸輪發(fā)生位移，驅(qū)動微動開關(guān)切斷控制線路，使得輸送機(jī)停止運(yùn)行。

1.4 速度開關(guān)

速度開關(guān)主要用于解決皮帶打滑、皮帶斷裂、動軸剪切和過載等問題?？梢杂糜谄л斔蜋C(jī)，吊桿提升，螺旋推進(jìn)、研磨、破碎、泵、離心干燥機(jī)等設(shè)備的速度檢測。

一般的速度開關(guān)直接安裝在從動滾筒或大直徑的托輥邊上，檢測皮帶的速度狀態(tài)。普通速度開關(guān)的輸出信號由一個比較器處理Fr，被檢測物體的運(yùn)動產(chǎn)生一個振蕩頻率Fc。比較器Fr與檢測物體的頻率Fc比較，速度開關(guān)的開關(guān)電路輸出在Fc>Fr時(shí)，此時(shí)運(yùn)行速度正常，無信號輸出，當(dāng)Fc

2 三種保護(hù)開關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 速度開關(guān)

結(jié)構(gòu)上主要由觸輪、脈沖盤、電子脈沖開關(guān)、殼體和拉簧等組成。其工作原理：速度開關(guān)安裝在膠帶輸送機(jī)承載邊的非工作面，當(dāng)觸輪隨膠帶運(yùn)行而帶動內(nèi)部的脈沖盤，在脈沖盤旋轉(zhuǎn)時(shí)傳感器的磁感應(yīng)信號輸入到控制電路中，經(jīng)放大、整形后進(jìn)行計(jì)數(shù)，其計(jì)數(shù)值與預(yù)置數(shù)比較，判斷膠帶的帶速，即：正常速度、打滑或超速等，同時(shí)執(zhí)行電路輸出相應(yīng)的開關(guān)信號，當(dāng)打滑或超速時(shí)引起設(shè)備跳停，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的。現(xiàn)場示意圖見圖1。

圖1 速度開關(guān)現(xiàn)場示意

1.2 旋轉(zhuǎn)探測儀

旋轉(zhuǎn)探測儀主要安裝在從動軸旁。當(dāng)電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過膠帶驅(qū)使從動軸轉(zhuǎn)動，從動軸上的檢測片也隨之轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)探測儀接收到檢測片均勻間隔的脈沖信號，此時(shí)旋轉(zhuǎn)探測儀為閉合狀態(tài)，通過串接中間的繼電器的自保觸頭使交流接觸器吸合，從而使電動機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng)設(shè)備發(fā)生卡轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)、皮帶打滑和傳動軸斷裂等故障時(shí)，從動軸將慢轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)探測儀將接收不到檢測片的均勻間隔脈沖信號。在工藝指定時(shí)間內(nèi)未接收到轉(zhuǎn)動信號，旋轉(zhuǎn)探測儀將由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開，使中間繼電器和交流接觸器斷開，及時(shí)停機(jī)，可靠地保護(hù)設(shè)備?，F(xiàn)場示意圖見圖2。

圖2 旋轉(zhuǎn)探測儀現(xiàn)場示意

1.3 堵料保護(hù)開關(guān)

筆者根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及查閱相關(guān)資料，制作了一種堵料保護(hù)開關(guān)，其工作原理：在下料斗側(cè)邊開一個250mm×250mm的方形孔，在頂部用合頁將割下的板與下料斗連接，然后在下料斗邊上固定限位開關(guān)，當(dāng)下游膠帶打滑、卡轉(zhuǎn)、堵轉(zhuǎn)、傳動軸斷裂等故障出現(xiàn)時(shí)，堆積在下料斗內(nèi)的物料越堆越多，達(dá)到一定的高度，在重力作用下，以合頁為軸推開方形板，方形板緊挨著限位開關(guān)，從而觸動限位開關(guān)（限位開關(guān)與拉繩開關(guān)并聯(lián)），同時(shí)接通拉繩開關(guān)的急停觸點(diǎn)引起設(shè)備跳停，達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的?，F(xiàn)場示意圖見圖3。

3 三種保護(hù)裝置的對比分析

三種保護(hù)裝置的對比見表1。

（1）速度開關(guān)市面上價(jià)格每個需要上千元，旋轉(zhuǎn)探測儀每個需要上百元，自制堵料保護(hù)開關(guān)每個只需數(shù)十元。

（2）速度開關(guān)需要1個中控通道（每個約千元），旋轉(zhuǎn)探測儀與自制堵料保護(hù)開關(guān)不需要中控通道。

（3）速度開關(guān)靈敏，只要保證膠帶的托輥架不變形，不引起膠帶跳動，檢測準(zhǔn)確；旋轉(zhuǎn)探測儀比較靈敏，但有時(shí)受其他鐵質(zhì)雜質(zhì)的干擾；堵料保護(hù)開關(guān)比較靈敏，需經(jīng)常注意保持合頁運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。

表1 三種保護(hù)裝置的對比

（4）速度開關(guān)和旋轉(zhuǎn)探測儀能檢測到膠帶打滑低速、高速、斷裂和卡轉(zhuǎn)的情況，自制堵料保護(hù)開關(guān)除能檢測到膠帶打滑低速、斷裂和卡轉(zhuǎn)的情況外（膠帶輸送機(jī)一般不會高速，但斜向下布置膠帶輸送機(jī)時(shí)慎用此方法），還能及時(shí)地檢測到下料口堵塞、下游提升機(jī)等設(shè)備堵料或庫滿，更加有效地保護(hù)了現(xiàn)場的設(shè)備。

4 效果

該公司總計(jì)有25~30臺膠帶輸送機(jī)，采用自制的堵料保護(hù)開關(guān)，較采用速度開關(guān)共節(jié)約采購等成本幾萬余元，為公司節(jié)約了采購資金，同時(shí)能檢測到膠帶打滑低速、斷裂和卡轉(zhuǎn)的情況，還能及時(shí)檢測到堵料、庫滿等故障，更好地保護(hù)了設(shè)備，減輕了現(xiàn)場崗位人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

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