研制帶式輸送機運行狀態檢測裝置

趙中民　張貴慶

【摘要】青州卷煙廠制絲車間在產煙絲物料輸送方式主要采用皮帶傳送，由于皮帶輸送機狀態不易監控，一旦發生堵料影響生產連續性和生產效率，因此急需研制一種帶式輸送機狀態檢測裝置來實時監控皮帶輸送機的運行狀態以保證生產連續運行。本研究通過對帶式輸送機的原理入手，最終研制出帶式輸送機狀態檢測裝置，實現了對生產線皮帶輸送機的狀態檢測，具有較高推廣價值。

【關鍵詞】帶式輸送機

帶式輸送機是一種摩擦驅動以連續方式運輸物料的機械。主要由機架、輸送帶、托輥、滾筒、張緊裝置、傳動裝置等組成。如果在輸送時出現皮帶跑偏、打滑等現象，現有監控設備不具備即時報警及整線控制功能，皮帶不動，物料不會被移走，造成前工序嚴重堵料。

一、問題來源

制絲車間在產煙絲進出料物料輸送方式主要采用皮帶傳送，物料輸送到緩存柜內再通過同步帶輸送到振槽上，供下道工序生產使用。生產中緩存柜到下工序的輸送過程中，存在皮帶跑偏、打滑等現象且無法徹底解決，常導致嚴重堵料。對2015年1月至5月預混柜堵料及疏通時間進行了統計，預混柜皮帶機輸送共發生9次堵料，每次堵料疏通時間長達50分鐘以上，累計延誤生產近5個小時。制絲車間大多數緩存柜的進出料皮帶等都存在類似的問題，因此研制一種對輸送帶運轉狀態檢測的裝置迫在眉睫。

二、確定課題

（一）確認目標

為解決皮帶因堵料或故障停止運行難以及時排除的問題，我們提出研制帶式輸送機狀態監測裝置。

（二）目標可行性分析

皮帶輸送裝置由主動輪與從動輪向兩側張緊，傳動方式是由主動輪提供動力，帶動從動輪旋轉，此輸送帶距離長，并且為異形帶，因此難以張緊，在皮帶發生跑偏，堵料等故障時，難以張緊的皮帶與主動輪之間摩擦力不足，主動輪旋轉時皮帶會出現打滑現象，除主動輪之外其他部件停止運行，如果加裝檢測裝置，對除主動輪之外的部分運行狀態進行檢測，就能夠準確檢測皮帶運行狀態。

三、制定并優選方案

（一）檢測控制方案

通過對皮帶運行狀態進行分析，制定了檢測皮帶運行控制流程：

（二）檢測裝置方案

從動輪旋轉狀態檢測方案：在從動輪上安裝一半圓柱形被檢測裝置，在旋轉時半圓弧一面通過傳感器檢測其旋轉脈沖信號。傳感器則采用電感式傳感器，其抗干擾能力強，工作可靠并且其靈敏度高，能檢測出0.01微米的位移變化。控制系統我們則采用PLC+編程元件，控制程序可變維護方便。報警器則采用光閃報警器。

四、方案實施

（一）對策實施一：設計與從動輪直徑相同的圓柱型鐵柱，將其切割成半圓柱形，在中部設計兩個直徑5.5mm孔位兩個，并在從動輪相應位置打孔固定。（二）對策實施二：選用倍加福公司的NBB8-18GM60-A2-V1型號的電感式傳感器，根據被檢測物位置選擇安裝的位置。（三）對策實施三：編寫PLC程序，設定200ms為固定脈沖，采樣數可調，。程序設定為：規定時間內脈沖數<50%，則程序判定為皮帶發生打滑，上游設備停止供料，計數脈沖數正常后，設備恢復正常運行。

五、效果檢驗

我們在無料情況下模擬皮帶異常情況，試驗上游設備運行情況，檢測設備每次都能控制上游設備停機并發出報警，檢測準確率達到100%，且物料堆積過多造成的堵料現象消除。在裝置安裝之后我們統計后續三個月的堵料疏通情況，共發生5次堵料，檢測設備均能及時報警并停機，測準確率達到100%大大提高了生產作業效率！

六、總結

加裝皮帶運行狀態檢測裝置后，皮帶異常致堵料疏通時間直接由50min以上降低到了5min左右，每年節省生產時間940min左右，避免了大量物料斷流、加工精度下降等問題，極大的提高了生產效率和生產連續性。目前，已經將控制程序改動部分上傳固化QZZS/ZS1/CPU416-3/FC237中，將程序改動對各班組技術人員在工控機上演示學習。由于車間生產線各工段大量使用帶式輸送機，本裝置的研制及采用具有極大的推廣應用價值。

參考文獻

[1]趙軍.帶式輸送機變頻自動張緊裝置及其應用.機械工程與自動化， 2015：06.

[2]王雪池.帶式輸送機跑偏的原因與解析.中國新技術新產品， 2015：23.

作者簡介

趙中民（1982--），本科，山東青州，主要從事煙草設備與計算機應用的研究。

張貴慶（1970--），本科，工程師，山東青州，主要從事煙草設備自動控制系統的應用與研究。