刮板運輸機斷鏈保護的設(shè)計

羅建軍

(西山煤電股份公司 太原選煤廠，山西 太原 030023)

刮板動輸機在工業(yè)生產(chǎn)中起著重要的作用，因其生產(chǎn)效率高、輸送處理量大、適用于各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點，被廣泛用于煤炭、化工、冶金等行業(yè)領(lǐng)域。刮板運輸機斷鏈保護裝置屬于其運行保護中不可缺少的一部分，在刮板運行過程中能否發(fā)揮保護斷電作用，將直接影響刮板運輸機的使用效率及維護量。

1 刮板運輸機斷鏈的主要原因

刮板運輸機事故及主要故障是由于刮板圓環(huán)鏈或連接環(huán)斷裂引起設(shè)備其它部件損壞。

1.1 斷鏈?zhǔn)鹿实膸追N狀況

1)刮板、圓環(huán)鏈條、連接環(huán)等配件材料或在加工制造中存在設(shè)計及質(zhì)量問題。

2)現(xiàn)場操作人員在啟動刮板運輸機時，沒有發(fā)現(xiàn)機箱溜槽內(nèi)有磕絆異物，致使啟動電源后把圓環(huán)鏈或連接環(huán)別斷。

3)刮板、圓環(huán)鏈、連接環(huán)等配件磨損過度，未按周期更換，導(dǎo)致斷鏈。

只要出現(xiàn)以上一處失誤，就會導(dǎo)致刮板運輸機斷鏈?zhǔn)鹿拾l(fā)生。

1.2 導(dǎo)致刮板運輸機斷鏈的具體原因

1)刮板輸送機在運行中因物料中有異物卡住，瞬間導(dǎo)致刮板受力增大，發(fā)生斷裂事故;因設(shè)計存在缺陷，刮板輸送機試車運行中發(fā)生刮板機箱滑道、側(cè)板、底板卡刮板圓環(huán)鏈發(fā)生斷鏈?zhǔn)鹿省?/p>

2)刮板輸送機因拉緊裝置預(yù)緊力過緊，加大了圓環(huán)鏈的張力，在刮板機啟動瞬間容易造成斷鏈、機尾座拉翻等事故。

3)刮板輸送機因運行中維護不到位，出現(xiàn)圓環(huán)鏈過松、磨損嚴(yán)重或機頭機尾牙輪磨損、掉牙等問題，導(dǎo)致刮板掉鏈、跳鏈，發(fā)生刮板變形引起的斷鏈問題。

4)刮板輸送機因生產(chǎn)處理量瞬間過大，導(dǎo)致設(shè)備超載，也會導(dǎo)致圓環(huán)鏈張力增大，超出圓環(huán)鏈設(shè)計范圍，發(fā)生斷裂。

5)刮板輸送機因來料不均勻，導(dǎo)致兩側(cè)圓環(huán)鏈節(jié)距發(fā)生變化，最終因受力不均發(fā)生圓環(huán)鏈斷裂。

6)刮板輸送機在運行中，連接螺栓因疲勞、受力不均等出現(xiàn)斷裂、螺帽脫扣等，導(dǎo)致圓環(huán)鏈脫節(jié)發(fā)生斷裂。

7)刮板輸送機圓環(huán)鏈因長期運行導(dǎo)致鏈環(huán)發(fā)生蠕變，在運行中出現(xiàn)鏈、齒嚙合不好，引起掉鏈、斷鏈?zhǔn)鹿省?/p>

8)刮板輸送機因機箱底層耐磨材料(如鑄石板、耐磨鋼板)長期運行出現(xiàn)不平、磨損造成刮板受力不均勻，出現(xiàn)斷鏈問題。

9)刮板輸送機因機箱墊煤過多，阻力增大造成斷鏈。另外，根據(jù)輸送物料不同，腐蝕性大也會造成圓環(huán)鏈壽命縮短，造成斷鏈。

除上述原因，其它一些外界因素也會造成設(shè)備事故。因此，在實際工作中要加強對刮板鏈的檢查維護，并采取一些相應(yīng)的管理措施及現(xiàn)場保護措施。

2 刮板運輸機斷鏈保護設(shè)計

以西山煤電股份公司太原選煤廠342 刮板運輸機為例進行分析。

在342 刮板運輸機機尾鏈輪正上方安裝一采集刮板運輸機運行信號的光電開關(guān)(Q60VR3AF2000 AC250V)，接通標(biāo)準(zhǔn)工頻工作電壓，同時用屏蔽電纜連接光電開關(guān)的信號輸出端和PLC 的響應(yīng)輸入端。通過前面調(diào)整光電開關(guān)的方法，逐步調(diào)整光電開關(guān)射線的有效距離，使得光電開關(guān)正好能夠測到勻速通過刮板機機尾的刮板信號，每通過1 條刮板光電開關(guān)采集1 個電壓信號，刮板間隔時無信號，因此，刮板機正常運轉(zhuǎn)時每條刮板往復(fù)通過光電開關(guān)測試區(qū)域，光電開關(guān)便連續(xù)采集到勻速的電壓脈沖信號。在342 刮板輸送機正常工作時，機尾鏈輪勻速旋轉(zhuǎn)的同時，通過光電開關(guān)將1 個勻速的電壓脈沖信號不間斷地通過屏蔽電纜送回至配電室內(nèi)的PLC 模塊中，再通過PLC 模塊將電壓信號轉(zhuǎn)換成模擬量信號反饋至廠調(diào)度室并由電腦顯示，這樣在正常生產(chǎn)中就可以在開車第一時間內(nèi)隨時了解342 刮板運輸機運行狀況。當(dāng)刮板運輸機在生產(chǎn)中掉入異物或圓環(huán)鏈、連接環(huán)、刮板磨損導(dǎo)致斷鏈時，就會造成機尾鏈輪轉(zhuǎn)速不勻或者是停轉(zhuǎn)，機尾軸正上方光電開關(guān)(Q60BR3AF2000 AC250V)采集不到勻速運轉(zhuǎn)的信號，這時光電開關(guān)(Q60BR3AF2000 AC250V)就把非勻速信號或常有、常無的電壓信號送回至PLC，PLC 立刻動作使342 刮板的動力設(shè)備電動機斷電，實現(xiàn)第一時間停車，同時廠調(diào)度集控電腦按照預(yù)期設(shè)計好的程序予以報警，通知操作人員設(shè)備出現(xiàn)故障，避免在無人發(fā)現(xiàn)的情況下，電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，造成刮板及鏈條堆積擠壓，形成二次事故，從而把設(shè)備故障損失降到最低。

刮板運輸機斷鏈保護電氣控制原理示意圖見圖1。

圖1 電氣控制原理示意圖

3 結(jié)束語

該系統(tǒng)投入使用后，已成功實現(xiàn)報警5 次，斷鏈停車保護3 次。因避免事故為該廠節(jié)約直接材料費約90 萬余元，該廠自342 刮板機整體改造完畢后，停車時間由原來的每月10 h 左右降低到0.5 h 左右，減少了設(shè)備停時，保證了生產(chǎn)的正常進行，為該廠創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟效益。