新型挤压式漏斗堵塞报警停机装置的设计及应用

马守斌 刘文胜 朱立新

(安徽马钢矿业资源集团南山矿业有限公司)

南山矿“头顶库”项目工程根据国家安监总局下发的通知要求，被定性为安徽省重要避险安置项目，为利用胶带输送和尚桥铁矿生产剥离的土、石进行尾矿库筑坝与复垦，前期(设计为600万t/a)主要输送石料进行固坝，后期(设计为1 000万t/a)以土为主进行复垦。该头顶库排岩胶带生产线2018年10月投产以来发生了多起漏斗堵塞问题，目前以输送石料为主，后期输送粉料时皮带运输机衔接漏斗堵塞的不确定性将进一步增加。一旦漏斗堵塞或由其他原因(下道皮带出现压停、打滑、断裂等问题)造成的堵塞，如不能及时停机，将会造成极大的经济损失[1-3]。

1 现有技术存在的问题

皮带输送机在矿山生产中作为一种主要的输送设备被广泛地使用，通常皮带输送机的出料端都连接有衔接漏斗，在使用过程中由于物料的因素，衔接漏斗不可避免地会产生堵塞，一旦产生堵塞就会造成物料上溢，这时如不能及时停机，物料会沿衔接漏斗迅速上溢到皮带机的头轮处大量堆积，持续堆积的物料不仅极易将皮带划伤、刺穿和撕裂，而且还会坠落造成设备损坏和人身伤害，后续的清理工作既费时又费力。上述情况的发生往往导致生产设备损坏，消耗大量的人力资源，使生产中断，产生重大的经济损失，给安全生产带来严重威胁。

目前，各种漏斗堵塞报警停机装置种类较多，但由于运送矿料的皮带运输机现场工作条件恶劣(粉尘、振动和飞溅的矿料)和安装要求的限制，使用在矿山输送矿料的皮带运输机在衔接漏斗时，都存在缺陷和不足。主要问题表现在：

(1)由于在皮带输送机的输送状态下，漏斗内的矿料是由中间往周边逐步坍塌的，现有技术将报警停机装置安装在漏斗侧壁较高的位置就会产生响应滞后，不能在第一时间报警停机。

(2)现有技术还极易受粉尘、振动和飞溅矿料的影响，产生误动作或装置损坏，因此运送矿料的皮带运输机使用单位一般都没有安装漏斗堵塞报警停机装置，给生产线埋下了较大的安全隐患。

2 具体实施技术方案

解决上述问题的关键在于设计出一种能安装在衔接漏斗内部最佳位置，并确保漏斗内物料上溢的初始阶段就能发出报警停机信号，且不受粉尘、振动和飞溅矿料的影响而误动作和损坏的报警停机装置。图1为新型挤压式漏斗堵塞报警停机装置，其由安装盘、顶杆、顶盘、弹簧、导向套、安装座、限位器、护罩、螺钉、安装支撑管等组成。安装盘下端面周围焊接有导向套，中心钻通孔与顶杆较小间隙配合。顶杆上部设螺纹，下端面焊接有顶盘，顶杆通过螺母串设在安装盘中心孔中，安装盘与顶盘之间的顶杆设弹簧。顶盘可在导向套中上下滑动无阻滞。安装盘上部焊接有座板，座板通过螺栓连接有限位器，限位器触头和顶杆上端面相对，顶杆上下行程同限位器触头行程匹配。限位器设护罩，护罩通过安装盘上的4个螺纹孔用螺钉紧固在安装盘上端面。护罩上盖设中心孔和安装支撑管下部通孔相对，限位器的控制线串设其中，通过支撑管引出和胶带拉绳控制器连接，实现自动化控制。

图1 报警停机装置视图

新型挤压式漏斗堵塞报警停机装置有导向套、护罩的保护以及限位器的控制线从安装支撑管内引出的巧妙设计，可把该装置通过安装支撑管或焊接在护罩上的辅助件安装在漏斗内部合适位置。一旦漏斗堵塞或其他原因发生物料上溢时，上溢物料挤压顶盘，顶盘带动顶杆上移推动限位器触头，限位器发出报警停机信号。该装置因能安装在漏斗内部合适位置，所以物料在漏斗内上溢的初始阶段就能发出报警停机信号。由于漏斗堵塞后能瞬时停机，矿料在漏斗内堆积较少，可大幅缩短漏斗疏通时间，降低工人的劳动强度，提升生产线的运行效能。漏斗内物料疏通后，顶盘在弹簧力和自重的作用下回位，皮带运输机可继续正常运转。

该装置的创新点为：①可安装在漏斗内部任何适当位置，一旦因皮带压停、拉断、打滑和漏斗堵塞造成物料沿衔接漏斗上溢时，能在物料上溢的初始阶段发出停机信号，避免物料继续上溢造成的一系列问题，避免不必要的经济损失；②不会受粉尘、振动和飞溅矿料的影响而产生误动作和损坏；③结构简单，安装方便，价格低廉，可实现自动化控制。

3 应用效果

由图2可知，新型挤压式漏斗堵塞报警停机装置安装在南山矿头顶库排岩生产线31#移置皮带机漏斗内，目前已触发了4次。每次漏斗堵塞，矿料上溢的初始阶段都能触发该装置，由于及时停机，矿料在漏斗内只有少量堆积，在很短的时内就能清理完毕，重新恢复生产。避免了因漏斗堵塞导致胶带磨损、划伤、刺穿和撕裂等更大事故的再次发生，消除了不必要的经济损失和安全隐患，大幅缩短了漏斗疏通时间，降低了工人的劳动强度，提升了生产线的运行效能，效果显著，解决了现有技术的缺陷与不足。

图2 报警停机装置安装在31#移置皮带机漏斗内示意

4 结 语

新型挤压式漏斗堵塞报警停机装置解决了现有技术存在的缺陷和不足，特别是在矿山输送矿料的皮带运输机中应用效果显著。该装置可通过固定支承管或辅件焊接安装在漏斗内部任意合适位置，且不受粉尘、振动和飞溅矿料的影响，可避免因皮带压停、拉断、打滑和漏斗堵塞造成的事故扩大化，避免不必要的经济损失，消除安全隐患，且具有较大的社会推广应用价值。