刮板輸送機(jī)刮板鏈故障監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)用

摘要：刮板輸送機(jī)是煤礦開掘過程中不可缺少的運(yùn)輸設(shè)備，隨著采煤機(jī)械化的提高，刮板輸送機(jī)煤炭輸送量比較大，使用維護(hù)不當(dāng)會(huì)造成斷鏈，影響生產(chǎn)。通過刮板輸送機(jī)刮板鏈故障監(jiān)測保護(hù)，以達(dá)到保護(hù)刮板輸送機(jī)可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的目的。文章論述了刮板輸送機(jī)刮板鏈故障監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用原理。

關(guān)鍵詞：刮板輸送機(jī)；轉(zhuǎn)速檢測模塊；測量單元；智能保護(hù)單元

中圖分類號(hào)：TH227文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）13-0040-02

1背景和意義

刮板輸送機(jī)作為煤礦工作面運(yùn)輸設(shè)備，是為采煤工作面和采區(qū)巷道運(yùn)煤的機(jī)械。它的牽引構(gòu)件是刮板鏈，溜槽是它的承載裝載，刮板鏈在溜槽的底部。適用于緩傾斜中厚煤層高檔普采工作面，與滾筒采煤機(jī)和輸送機(jī)推移裝載配套，實(shí)現(xiàn)落煤、裝煤、運(yùn)煤及推移輸送機(jī)機(jī)械化。沿輸送機(jī)全長都可向溜槽中裝煤，裝入溜槽中的煤，被刮板鏈拖拉，在溜槽內(nèi)滑行到卸載端卸下。刮板輸送機(jī)不僅擔(dān)負(fù)著運(yùn)煤的作用，而且作為采煤機(jī)的運(yùn)行軌道、液壓支架的推移指點(diǎn)、還要懸掛工作面設(shè)備的電纜、水管等。所以刮板輸送機(jī)的可靠、穩(wěn)定、高效運(yùn)行將直接影響著礦井的生產(chǎn)能力和煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)

效益。

刮板輸送機(jī)主要供采煤工作面使用，它要求機(jī)身高度小，便于裝載；運(yùn)輸能力滿足使用地點(diǎn)的生產(chǎn)需要；變更運(yùn)輸距離時(shí)，加長和縮短方便；能夠不拆卸用機(jī)械移置；刮板輸送機(jī)在使用過程中要承受拉、壓、彎曲、沖擊、摩擦和腐蝕等多種作用，因此，必須有足夠的強(qiáng)度、剛度、耐磨性和耐腐蝕性。由于它的運(yùn)輸方式是物料和刮板鏈都在槽內(nèi)滑行，運(yùn)輸阻力和磨損都很大。在采煤工作面運(yùn)煤，目前還沒有更好的機(jī)械可代替它。但是，在刮板輸送機(jī)使用過程中，常常出現(xiàn)電機(jī)故障、減速器故障、刮板鏈故障等問題，而刮板鏈故障出現(xiàn)最多，直接影響了工作面的正常生產(chǎn)，嚴(yán)重的甚至造成刮板輸送機(jī)損壞等嚴(yán)重后果，給煤礦正常生產(chǎn)帶來巨大的損失。因此，為了煤礦集約安全高效生產(chǎn)，迫切需要對(duì)刮板輸送機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并在檢測到故障結(jié)果后停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行，提醒工作人員及時(shí)進(jìn)行檢修，使刮板輸送機(jī)始終保持在良好的工況條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。

2主要實(shí)施內(nèi)容

刮板輸送機(jī)是目前國內(nèi)外緩傾斜長壁式采煤工作面唯一的煤炭運(yùn)輸設(shè)備。刮板輸送機(jī)所以能在采煤工作面中得到廣泛應(yīng)用，是由于它和其它輸送機(jī)相比具有下述優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)輸能力不受貨載的塊度和濕度的影響；機(jī)身高度小，便于裝載；機(jī)身伸長或縮短方便；移置容易；機(jī)體堅(jiān)固，能用于爆破裝煤的工作面，也能與采煤機(jī)和自移式液壓支架組成綜采工作面。因此，刮板輸送機(jī)是采煤設(shè)備中不可分割的一部分，它能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)將直接影響工作面的正常生產(chǎn)。

在刮板輸送機(jī)尾軸的適當(dāng)位置合理安裝轉(zhuǎn)速檢測模塊，以檢測刮板輸送機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)能將轉(zhuǎn)速信號(hào)輸送到智能保護(hù)單元，智能保護(hù)單元根據(jù)檢測模塊的信號(hào)，對(duì)電動(dòng)機(jī)控制柜發(fā)出控制信號(hào)，停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行，提醒工作人員進(jìn)行檢修，以達(dá)到保護(hù)刮板輸送機(jī)的目的。

首先，對(duì)刮板輸送機(jī)尾軸的轉(zhuǎn)速實(shí)施在線檢測，當(dāng)尾軸的速度不在設(shè)置的速度范圍內(nèi)時(shí)，控制系統(tǒng)自動(dòng)切斷主電機(jī)的供電，停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行，提醒工作人員進(jìn)行檢修，當(dāng)處理了故障后，復(fù)位后重新啟動(dòng)電機(jī)，以達(dá)到保護(hù)刮板輸送機(jī)的

目的。

其次，檢測尾軸正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速采用轉(zhuǎn)速檢測模塊，檢測得到的轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速比較后，輸出一個(gè)信號(hào)直接反饋給控制器，控制器判斷后發(fā)出相應(yīng)

指令。

再次，采用非接觸式測速傳感器直接監(jiān)測尾軸的轉(zhuǎn)速。

3工作原理及結(jié)構(gòu)

3.1方案實(shí)施

3.1.1測量單元

在刮板輸送機(jī)尾軸加裝一個(gè)磁性發(fā)射器，并在他上方安裝與之配套的速度接收器，并輔以相應(yīng)的智能保護(hù)單元。其布局圖如圖1所示：

3.1.2智能保護(hù)單元

有測量單元接收到得信號(hào)，輸入到智能保護(hù)單元中，經(jīng)運(yùn)算分析比較，最后判斷刮板鏈?zhǔn)欠癯霈F(xiàn)故障，并輸出相應(yīng)的停機(jī)保護(hù)信號(hào)。其布局圖如圖2所示：

3.2工作原理

3.2.1電機(jī)啟動(dòng)時(shí)刮板鏈故障

當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)指令發(fā)出后，刮板鏈保護(hù)裝置同時(shí)給出允許電機(jī)啟動(dòng)指令，轉(zhuǎn)速檢測單元延時(shí)后檢測尾軸是否運(yùn)行，如速度接收器在指定時(shí)間內(nèi)沒有接收到尾軸轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)立即發(fā)出停機(jī)指令；如檢測到尾軸轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，則刮板輸送機(jī)正常

運(yùn)行。

3.2.2刮板輸送機(jī)運(yùn)行時(shí)故障

當(dāng)刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過程中，發(fā)生刮板鏈故障現(xiàn)象時(shí)，此時(shí)尾軸轉(zhuǎn)速異常，則速度接收器將轉(zhuǎn)速信號(hào)傳給智能保護(hù)單元，則斷開開關(guān)控制回路，使開關(guān)主回路斷電停機(jī)，起到保護(hù)作用。

3.2.3復(fù)位要求

當(dāng)刮板輸送機(jī)發(fā)生刮板鏈故障保護(hù)時(shí)，保證在崗職工檢修排除故障后，才能使開關(guān)手動(dòng)復(fù)位。

4結(jié)語

刮板輸送機(jī)刮板鏈故障監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)實(shí)施后，在刮板輸送機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測刮板輸送機(jī)機(jī)是否發(fā)生刮板鏈故障情況，并且在發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行斷電，提醒相關(guān)人員對(duì)刮板輸送機(jī)及其設(shè)備進(jìn)行檢修。

通過對(duì)刮板輸送機(jī)刮板鏈增設(shè)監(jiān)測保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，在刮板輸送機(jī)的使用與維護(hù)上將產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益與可靠的安全效益。尤其是對(duì)于大型刮板輸送機(jī)，在其啟動(dòng)或者運(yùn)行過程中，監(jiān)測單元的傳感器將檢測到的刮板鏈故障信號(hào)傳輸給智能保護(hù)單元，智能保護(hù)單元經(jīng)過快速運(yùn)算分析后，向刮板輸送機(jī)控制柜發(fā)出停機(jī)信號(hào)，提醒工作人員及時(shí)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢修。大大降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)也避免了電動(dòng)機(jī)燒毀時(shí)的安全事故。這樣就能保證刮板輸送機(jī)安全可靠的運(yùn)行，為煤礦企業(yè)安全高效生產(chǎn)提供了保障。

作者簡介：趙衛(wèi)（1982-），男，山西長治人，潞安環(huán)能股份公司常村煤礦工稱師，研究方向：煤礦技術(shù)管理。

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