一種沖擊式破碎機保護控制系統

王 槐，黃 波，吉燦榮，楊 勇

（云南華聯鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

目前沖擊式破碎機在礦山領域應用廣泛，根據設備設施工作原理，設備保護控制為單臺電機額定電流過載保護，且該控制保護處于失效狀態中[1]。

結合實際操作使用過程中，由于使用者的使用習慣及自身技術水平有限，加之除鐵設備的效果不明顯，不免出現過鐵現象；不僅加快葉輪、耐磨塊磨損，而且對機架本身也帶來重大的沖擊；前期更換耐磨塊過程中未進行整套更換，以及未對葉輪總成進行動平衡校正，加之設備配置有兩臺同型號、同功率的電機，在運行過程中兩臺電機電流之間存在一定的電流差值，致使設備無法平穩運行。

1 發明應用的必要性

通過分析，電流差是引起設備振動的直接原因，且該設備運行轉速過高，振動值超過設備允許的范圍值，致使機架斷裂，軸承及電機損壞時有發生，這樣既影響設備正常生產，又加大人工、備件消耗，從而增加設備運行成本[2]。

為此，可以看出沖擊式破碎機電氣保護控制技術的不足，找到一種對設備振動、電機實現差流保護的控制裝置是很有必要的，通過該裝置可以使設備事故損失最小化。

2 發明設計理念

通過查閱、收集資料，結合設備設施工作原理，以電氣控制保護裝置為突破口，發明出一種電氣保護裝置來對其設備設施進行保護，該保護裝置包括振動傳感器、電流傳感器、PLC、模擬量輸入控制器、繼電器等；振動傳感器安裝于設備機體上，分別測量設備水平、垂直振動量并以模擬量的方式輸出；電流傳感器分別連接在兩臺電機電流互感位置并以模擬量的方式輸出；PLC對接收的數據進行計算、分析、存儲、輸出；模擬量輸入控制器是將振動傳感器和電流傳感器，所輸出的模擬量轉換為數字量后傳入CPU的通道，如圖1所示。

本圖例中1#電機的模擬量輸出端接入到模擬量輸入控制器的AIW0接口（即：A+、A-）；2#電機的模擬量輸出端接入到模擬量輸入控制器的AIW2接口（即：B+、B-）；水平振動器的模擬量輸出端接入到模擬量輸入控制器的AIW4接口（即：C+、C-）；垂直振動器的模擬量輸出端接入到模擬量輸入控制器的AIW6接口（即：D+、D-）；給料器的控制繼電器KA1接入到PLC的Q0.0開關量輸出點；5#皮帶機的控制繼電器KA2接入到PLC的Q0.1開關量輸出點；制砂機的控制繼電器KA3接入到PLC的Q0.2開關量輸出點；觸摸屏通過MPI總線進行連接[3]。

1#、2#電機的輸出電流通過電流傳感器輸出的模擬量信號，經過模擬量輸入控制器轉換為數字量后傳入PLC進行計算，通過PLC的分析和計算控制開關量輸出端Q0.0、Q0.1、Q0.2在1#、2#電機電流分別大于390A時開關量輸出為“1”（即吸合）或者1#、2#電機的差動電流大于30A時開關量輸出為“1”（即吸合）。水平和垂直振動傳感器監控制砂機機體的水平和垂直振動量，并將振動的數值轉換為模擬量輸出，通過模擬量輸入控制器轉換后經CPU進行計算，通過CPU的分析和計算控制開關量輸出端Q0.0、Q0.1、Q0.2在本機水平振動達到8mm的時候開關量輸出為“1”（即吸合）或者本機垂直振動達到4mm的時候開關量輸出為“1”（即吸合）。開關量為“1”后KA1、KA2、KA3得電，給料器、皮帶機和制砂機控制接觸器失電故停止工作，起到了很好的設備保護作用。

圖1 電機的電流傳感器輸出模擬圖

3 結論

通過該電氣保護裝置的發明應用，借助PLC對傳感器信號的分析及處理，有效的對設備機體振動和電流強度突發偏移量時斷開設備供電以保護設備的安全，設備振動、電機實現了差流保護，不僅減少設備故障停機時間，保證設備安全、正常運行，同時減少人工勞動強度以及備件消耗，從而減少設備運維成本。