胶带机保护装置在选煤厂实际生产运输作业中的应用

2021-01-15刘广成国家能源集团神华准能公司选煤厂

环球市场 2021年22期

刘广成国家能源集团神华准能公司选煤厂

胶带机输送机是煤炭洗选加工的过程中主要的机械运输设备。胶带输送机在生产作业中的皮带跑偏、紧急故障停机、皮带撕裂、发生堵料等故障，将直接影响胶带输送机的使用寿命和实际安全生产。为了保证安全生产，除选择本身设备所配备的保护装置外，整个胶带机输送机系统仍需结合实际，装设防撕裂、打滑、跑偏、堵料等必要的安全保护装置，从而及时预警、发现和处理相关故障，保证设备的安全运转。

一、带式输送机常见故障原因分析

（一）带式输送皮带机跑偏的原因分析

经过对选煤厂带式输送机生产运行观察发现，带式输送机在实际生产运行过程中出现的皮带跑偏，主要有以下几点：

（1）由于在实际生产运行中带式输送机无法保证皮带在每一个位置的张力相同，如果输送机张力相差较大，皮带会向着张力较大的一侧偏移。

（2）由于在实际生产运行中带式输送机无法保证在每一个位置都能无差别的运行，每个位置运行的煤块的大小和重量也不一样，导致皮带在不同位置的高度不同，在实际运行中皮带会偏向物料重和高的一侧。

（3）由于在实际生产中带式输送机的托辊支架的安装角度和皮带的运输方式保持不一致，一端前一端后，皮带在实际运行的哟出中会朝着位置靠后的方向偏移。

（二）带式输送机皮带撕裂的原因分析

经过对选煤厂带式输送机生产运行观察发现，带式输送机在实际生产运行过程中出现的皮带撕裂一般以纵向撕裂为主，主要有以下几点：

（1）由于皮带跑偏造成的撕裂。在生产运行过程中，皮带一侧发生偏移较多时会在其侧面形成褶皱堆积，受到不均衡拉力，极易造成皮带撕裂。

（2）物料卡堵造成的撕裂。在生产运行过程中，溜槽下沿送料挡板和皮带间由于受承载能力不均匀，容易使大块物料卡在溜槽和皮带直接，造成强力挤压皮带撕裂。

（3）钢丝等异物造成的撕裂。在生产过程中，主要是钢丝、耐磨板、筛板以及坑下等尖锐性异物卡落在皮带上，皮带在向前运行过程中造成的皮带撕裂。

（三）带式输送机溜槽堵料的原因分析

由于煤中水分、设备故障等原因，经常发生堵料。堵料若不及时停机进行处理，很可能造成压设备等安全隐患。现有的选煤厂堵料开关为溜槽开窗口，已经可以解决堵料报警的基本要求。但在堵料动作的过程中，都会撒料。由于选煤厂溜槽数量巨大，堵料后清理撒料工作量繁重，造成点检人员身心疲惫、效率低下、工作量加大的情况。然而目前并没有一种新型的堵料开关来解决既能够做到堵料报警，又能实现报警动作但又不出现撒料的情况。

三、带式输送机防跑偏安全保护装置的改进措施

（一）设计改进自动防跑偏装置

对带式输送机实际跑偏故障原因分析，在带式输送机驱动滚筒位置以及改向滚筒装置前后安装纠偏托辊装置和跑偏位置控制装置，将防偏托辊固定端和机架结构的支撑板进行连接或者焊接，确保防偏托辊可以受到调节端气缸的推力作用的同时进行旋转，以使托辊旋转，防偏托辊部件的调节端在受气缸推动时，可以自动改变和皮带物料方向之间的夹角，并自动校正偏差。

（二）自动防跑偏装置运行原理

当防跑偏装置连接电源并开始运行时，电磁阀为未连接状态，带式输送机持续运行，运转方式为物料方向，此状态下跑偏监控装置的位置检测部件的导轮没有与皮带进行接触，其控制装置由于弹簧的拉力作用处在原始状态。

电磁阀为未连接时，阀芯处在压缩状态。防跑偏托辊的中心线和皮带运行方向成直角，由于皮带在生产运行过程中会朝着前后偏移，达到最大偏移程度后就和与导轮发生接触，带动导轮转动，导轮的转动又会使连杆发生运行，连杆会以弹簧为中心逆时针旋转，旋转轴检测跑偏装置会根据旋转的结果发出指令，在气缸的推动作用之下，活塞杆进行移动，跑偏托辊会自动调解。

根据带式输送机的皮带在运行过程中会向一侧发生偏移，在自动防偏装置发生作用的过程中，皮带和导轮将逐渐脱离，此时弹簧的张力惠作用在防偏检测装置的连杆压缩方式切换阀，使换向阀能够在保障安全的情况下正常平稳完成气路转化。该装置对带式输送机的保护效果明显提升，可靠性更高。节约了人力、物力，为选煤厂的安全生产运输提供了有效的解决措施。

四、带式输送机防撕裂安全保护装置的改进措施

带式输送机防撕裂安全保护装置主要是利用电磁感应原理，接收器通过传感线圈接收发生器产生的电磁脉冲信号，当输送带发生纵向撕裂时，传感线圈被切断，接收器将接收不到电磁脉冲信号，从而产生输送带纵向撕裂信号，进而发出报警信号并使输送机停止运转。

皮带纵向撕裂保护装置的系统组成：由励磁电流发生器、传感器、信号处理模块、单片机、输送带运行距离检测器、输送机电源控制器等组成。该系统是实时智能撕裂监测系统，其目的是监测运行中输送带的纵向撕裂，如有一处撕裂被监测到，撕裂监测系统就会自动停止输送带运行并确定撕裂部位，在输送带启动及正常运行时，撕裂监测系统均发挥作用。如有断电，则在重新接通电源时，撕裂监测系统可自动复位。主要包括发射传感器、接收传感器、接近传感器、TL传感器、转换及信号处理板以及端子盒。检测信号来自：带式输送机中埋设环形线圈的检测传感器，带式输送机尾部或头部滚筒上安装用于检测胶带运行距离和胶带转动力一向的接近开关传感器。

选煤厂不同材质的胶带（主要为EP、钢丝绳芯）运行时，根据胶带运行的坡度、物料中隐藏的铁器、胶带正常运转的转速及胶带使用时间的长短等因素综合分析，虽已安装了设备“五保”装置，传统防撕裂保护装置，但其效果仍有提升的空间，为此通过不断研究尝试，重新研制出了便捷式防撕裂装置，全方位预防胶带横向、纵向撕裂。

采用轻质护网、6分管材、重量合适的配重块，通过焊接及螺栓调节固定于胶带机上下皮带中间，依靠两侧带座的外球面轴承实现灵活转动，附加灵敏的电控报警装置，解决了胶带大范围撕裂的隐患问题。

增设短接感应片、定位销，重载启机时将防撕裂架倾斜45°，定位销定位，短接感应片正常反馈信号，既避免回程胶带的物料误触碰防撕裂架，同时不影响正常联锁启机。设备运转正常后取出定位销，防撕裂装置恢复正常位置，保护感应片正常投入。良好的衔接既保证顺利启机又实现高效防撕裂功能。

可有解决传统防撕裂装置笨重、动作不灵活、报警不及时的问题，原有的防撕裂装置通过管与管相互滑动来实现报警装置动作，但是由于胶带机现场煤尘多，环境差，经常造成粗细管中间集煤严重，二者摩擦系数增加，即使胶带机已经出现撕裂故障也无法及时动作报警，无法起到保护作用。通过减轻装置重量，配备转动灵活的轴承作为支撑、转动点，使得改造后的防撕裂装置不存在积煤或报警延迟等现象。

五、带式输送机溜槽堵料安全保护装置的改进措施

（一）堵料开关的结构组成

堵料开关的结构组成主要由堵料窗口（传动轴、感应铁片、窗口）防护罩（防护门、挡料插板）和感应探头。

（二）带式输送机堵料开关安全保护装置工作原理及过程

为防止堵料造成更大的安全隐患，增加堵料开关是必不可少的工作。但在传统的堵料开关中，由于感应到停机会有一定的延迟，往往造成一定量的物料外溢到溜槽外。造成工作量加大，以及对文明生产造成影响，所以研发一种防划伤皮带的辅助硫化皮带机架显得尤为重要。

在溜槽堵料时，物料达到一定高度，将堵料窗口顶开。感应探头感应到窗口动作，执行停机指令。由于外加防护罩，物料不会洒出防护罩外。清理堵料时打开防护门，防护门底座是带坡度的，可直接使物料轻易的流向溜槽内。大大减少了员工清理堵料时的工作量，同时减少堵料对文明生产带来的影响。清理堵料工作省时、省力。

经过实践使用效果良好。操作安全快捷，很好的达到了设计要求，基本杜绝堵料时从堵料开关撒料的情况发生。减少从堵料开关撒料带来的工作量，同时对文明生产起到促进作用，既节省了检修人员的体力。使用新型堵料开关后，胶带机输送机溜槽堵料的过程中，减少工作量，同时对文明生产起到了很好的促进作用。再未发生过从堵料开关撒料的情况发生，使用效果良好，完全达到了设计效果，简单适用。