浅谈带式输送机的保护控制装置

2020-11-06王学书

中国化工贸易·中旬刊 2020年5期

摘要：带式输送机保护控制装置在矿山生产中已得到了广泛的应用，该装置极大地降低了输送机的故障率，提高了工作效率，为矿山运输安全及高效生产奠定了基石。本文阐述了带式输送机保护控制装置的组成、特点和使用环境，并详细介绍了带式输送机的各大保护、保护的作用和安装标准，以及各大保护的试验方法和试验周期，其具有很强的指导性和实用性。

关键词：保护;皮带机;传感器;作用;安装位置

目前带式输送机在矿山生产中已经被广泛采用，它承担着煤炭及矸石的运输任务，其立下的功劳、所处的角色有目共睹，但同时由于矿用带式输送机所处工况和环境的多变性以及其他不定因素的多样性，避免不了会出现各类的故障。如何使皮带机保持高效稳定地运行，尽可能减少乃至消除故障，即便出现故障也能及时修复，就显得相当必要。为了克服上述困难，带式输送机保护控制装置应运而生。它既可以将带式输送机按生产工况进行有效的控制，又可以保证皮带运输过程中的安全，实现了高效生产和安全运行的双重保障。带式输送机所配的保护控制装置的性能、保护的安装位置及试验等，必须符合相关规定。而本文就针对其保护控制装置作出浅谈。

1 带式输送机保护控制装置的组成、特点

带式输送机保护控制装置用来对带式输送机进行综合保护和控制的设备。其装置由控制箱（主机）及配套传感器组成。主机防爆型式采用Exd[ib]I型式，即矿用隔爆兼本质安全型，其配套传感器有速度传感器、堆煤开关、跑偏开关、急停开关、纵向撕裂传感器、温度传感器、烟雾传感器、矿用防爆电磁阀等。传感器防爆型式均采用矿用本质安全型的。带式输送机综合保护装置的电路选用了先进的单片机微机技术，使得装置性能可靠、功能强大，控制具有灵活性，保护具有全面性，准确直观地对胶带运输系统实时监控。另外，其结构合理，功能板之间连线少，很大程度上减少了接线的故障率。

2 带式输送机保护控制装置主要功能

控制箱是本系统的核心，其工作方式有单独控制和集中控制。尤其在集中控制方式下，功能强大，使各皮带之间具有联锁功能，即运输系统中任一台停机时，向其供煤的皮带机也将停机;而起车时又具有逆着煤流方向依次起动功能，逆煤流方向起动延时时间≥10秒。在集控或单控方式下，本系统都有起车延时功能、语音预警功能、双电机拖动延时启停功能、故障停车保护功能、超温冒烟洒水功能、台数显示和故障种类指示与语音报警功能、故障自锁与复位功能、全线联系及对讲功能。

3 带式输送机保护控制装置配套传感器的作用与安装标准

3.1 防跑偏保护装置

防跑偏开关冷态为分离状态，动作时触点紧贴。防跑偏开关的作用是在输送带偏离正常运行位置时，能使皮带机延时自动停止。防跑偏开关安装于输送机机头卸载滚筒向后15m處，同时可视实际情况在中间适当位置加设，将其固定于皮带两侧机架上，当皮带发生跑偏时，皮带侧帮推动导杆，当导杆偏离设定角度时，跑偏开关发生作用，控制箱出现报警，但不会让输送机马上停下来;待控制箱经过设定的延时后，如皮带仍处于非正常运行状态，则，这时控制箱将自动停止输出，实现胶带机停车并报警。

3.2 堆煤保护装置

堆煤保护通过触头将煤位信号传输给保护主机，对堆煤的煤位情况进行监测，在煤库库满或机头落煤点发生煤位触及相应保护触点时，能自动使控制箱停止输出，使皮带机停止运行。堆煤保护装置安装可分以下情况：第一种是安装在煤库上口，堆煤保护装置触头下端的安装高度，应在机头卸载滚筒下端300mm处，其平面位置应在机头卸载滚筒前方躲开煤流位置，距卸载滚筒400mm，偏离皮带中心200mm。当煤位触及到传感器保护触头时，保护器将自动切断皮带机的电源并报警;第二种是安装在皮带机间的搭接处，此位置处传感器保护装置触头下端的安装高度应低于后部皮带机机头卸载滚筒下端200mm处，其水平位置应在上部皮带机中心线附近，躲开煤流位置，偏离后部皮带中心500mm（往上风口方向偏离）。当煤位触及相应保护触头时，控制箱停止输出，控制输送机停机并报警。

3.3 速度保护装置

速度传感器由磁钢、霍尔元件、后续处理电路等组成。当滚筒在外驱动作用下旋转时，会带动磁钢旋转，此时穿过霍尔元件的磁场将产生相应的变化，从而引起霍尔元件输出电压变化，通过后续电路处理形成相应的脉冲信号，作为速度传感器的输出信号，最终反映出皮带运行速度。速度保护装置起到对皮带机监控和保护的作用。当皮带机因皮带打滑（失速）或超速时，使皮带机停止运行并使保护主机报警。速度保护装置，一般是将磁钢固定到从动轮端面，将速度传感器固定到机架上，感应端靠近磁钢且应对准磁钢的中心，两者皆要用螺丝固定牢固，间距要合理，以调整到动作灵敏可靠为止。速度传感器常采用上述原理来检测皮带机的运行速度，如果皮带运行速度低于或高于设定的带速时（带速档位可通过相应的拨动开关进行设定），经过相应的延时，使主机控制箱停止输出，使皮带机能自动停转，实现速度保护。

3.4 温度保护

温度传感器可以对带式输送机的皮带温度或其他需监测部位温度（含环境温度）进行监测，温度保护的作用是当皮带在驱动滚筒上打滑，产生摩擦时，使得皮带机的皮带温度或其他需监测部位温度（含环境温度）升高到设定温度时，保护器动作使皮带机停车。温度传感器安装在输送机主动滚筒旁的皮带架上，温度探头可根据实际安放，如可将探头放进轴承室的注油孔内或靠近滚筒离胶带较近的位置，其安装固定要牢固。

3.5 烟雾保护

烟雾保护的作用是当皮带机的皮带因摩擦或其他原因引起火灾及产生烟雾，并达到感应浓度时，主机控制箱自动切断输出，让皮带机停止运行，并发出相应信号报警，实现烟雾保护。烟雾保护安设在顺风流方向输送机的最后一组驱动滚筒向后1-3m处，距上带面300-500mm处。当皮带机周围有烟雾产生且浓度达到感应值时，装置中的报警器发出声光报警，同时使皮带机停车。

3.6 超温自动洒水装置

自动洒水装置的作用是当皮带在驱动滚筒上打滑，皮带与滚筒摩擦，温度升高到使温度保护动作，或皮带因摩擦等原因引起的火灾及周围有烟雾生成，使烟雾保护器动作时，在断开皮带机电源实现停机的同时，打开电磁阀喷水，实现对皮带和滚筒灭火降温的目的。自动洒水装置的防爆电磁阀应固定在皮带机外侧皮带架上，方便检修，洒水管路可采用镀锌钢管制作，沿驱动滚筒轴向平行布置，距滚筒表面一定距离，喷头安置于驱动滚筒上方，要保證安装牢固，电磁阀动作时，管路接通，进行洒水。起到灭火降温，保证安全的目的。

3.7 纵向撕裂保护装置

皮带机工作过程时，当遇到有外部尖锐物等戳入皮带造成皮带划伤时，即造成皮带的纵向撕裂。当发生皮带纵向撕裂时，煤或矸石落在保护装置上面，当煤量或矸石量达到一定值时，纵向撕裂传感器保护点闭合，控制器切断输送机电源，使带式输送机停转并使保护主机报警。防撕裂保护装置安装在皮带机头后部皮带架上，位于上下皮带之间，保持与皮带平行，与上胶带间距为100mm，固定要牢固。

3.8 急停拉线保护装置

急停拉线开关触点常态为断开状态，动作时闭合。急停拉线开关的作用是当皮带机出现任何故障，需要紧急停车时，操作人员将沿线保护装置的行程开关转向一方或拉动急停线，保护动作并报警，同时皮带机断电停机。只要拉绳开关动作，不通过人工复位，就不用担心皮带机被误启动。双向急停闭锁拉绳开关安装在皮带机架的运输行人侧，以便于操作、观察和检修，沿线一般间隔50-100m安装一台双向急停闭锁开关，沿线所有的拉绳开关要用适当的细钢绞线来连接，拉绳要松紧适度，垂度一致。带式输送机保护控制装置配套各类保护安装位置示意图见下：

4 带式输送机保护装置保护试验方法和试验周期

4.1 防跑偏保护装置

防跑偏保护试验方法：在皮带机正常运行下，人为的推或拉动跑偏开关的竖立导杆，使跑偏开关发生作用，延时5-15秒后能自动使皮带机停止为正常。防跑偏保护装置的试验周期：防跑偏保护传感器每天在检修班时试验一次。

4.2 堆煤保护装置

堆煤保护的试验方法：皮带机在正常运行情况下，人为的扳动堆煤传感器触杆，使使堆煤开关发生作用，皮带机延时1-3秒钟应能可靠停止运行。堆煤保护试验周期：每天在检修期间试验一次。

4.3 速度保护装置

速度保护的试验方法：使传感器远离磁钢，胶带输送机延时5秒钟应能自动停机。速度保护的试验周期：速度保护应每天在检修班时试验一次。

4.4 温度保护

温度保护装置的试验方法及周期：温度传感器应每日检查并模拟试验一次，每月更换一次，换下的传感器要在地面试验台做模拟现场试验，动作不灵敏的要及时修复。

4.5 烟雾保护

烟雾保护装置的试验方法及周期：烟雾保护应每日检查并模拟试验一次，每月更换一次，换下的传感器要在地面试验台做模拟现场试验，动作不灵敏的要及时修复。

4.6 超温自动洒水装置