皮帶機新型接料式堵料開關的研究與應用

河北港口集團港口機械有限公司 河北 秦皇島 066000

1 引言

港口皮帶機系統是由驅動電機、液力耦合器、聯軸器、驅動滾筒、傳動滾筒、托輥、輸送皮帶等組合而成的綜合性系統。其主要功能是對港口煤炭進行傳輸,是煤炭碼頭生產作業的核心組成部分,一旦皮帶機出現故障,將導致整條生產流程停產,對生產效率造成極大影響。因此,保證皮帶機的平穩運行對我們非常重要。

黃驊港一期皮帶機已投產近20年,堵料開關的檢測形式,多采用傳統的接近開關檢測方式,但此方式存在許多不足,不能完全滿足皮帶機對堵料故障的檢測需求。因此,我們提出了研究一種新型接料式堵料開關的課題。目前,此接料式堵料開關已研究完成,并成功應用到了實際生產作業當中。

2 傳統堵料開關應用情況[1-3]

黃驊港一期皮帶機的堵料開關大部分采用的是傳統保護系統形式,主要檢測器件為接近開關,接近開關安裝在皮帶機頭部漏斗側壁上,在安裝接近開關的側壁附近加裝一個堵料檢測小門,小門上焊接一個金屬擋板,此金屬擋板用來為接近開關提供感應信號,當沒有發生堵料時,接近開關能夠感應到金屬擋板,連接的常開點處于導通狀態,堵料檢測繼電器得電,向中控PLC發出正常信號;當發生堵料時,堵料檢測小門受煤炭擠壓外突,將導致金屬擋板與檢測開關之間的距離過大,此時接近開關常開點出去斷開狀態,堵料檢測繼電器矢電,無法向中控PLC發出正常信號而故障停機。傳統的堵料開關具體應用情況如圖1所示。

圖1 傳統的堵料開關應用情況

傳統的堵料開關在實際應用中存在以下幾點不足:

2.1 安裝位置單一 傳統的堵料開關僅安裝在皮帶機頭部漏斗側壁上,只能夠檢測漏斗內部堵料,無法檢測皮帶機頭部拋料漏斗進口處的堵料。

2.2 保護監測點較少 傳統的堵料開關僅在皮帶機頭部漏斗側壁上安裝一個檢測點,一旦發生檢測開關故障或漏斗外側小門、金屬擋板變形卡滯等意外情況,將導致發生堵料時無法準確發出故障報警。

2.3 易產生誤報警 傳統的堵料開關安裝形式過于簡單,如果現場固定非常牢固,則發生堵料時漏斗外側小門不容易產生外突,不會報出堵料故障,所以在現場實際安裝時牢固程度相對較低,但現場實際生產作業過程中漏斗震動較大,特別是輸送塊狀煤炭時,震動更加明顯,所以經常導致堵料小門因震動彈起,而丟失堵料正常信號,時常造成誤報警停機。

2.4 故障響應速度慢 傳統的堵料開關在發生堵料初期,由于堵料量較小,堵料小門不能被煤炭擠壓外突,是不能夠及時發出故障報警的,只有當大量堵料時才會產生故障報警,雖然遏制了進一步的堵料情況,但此時漏斗已經幾乎堵滿。

針對以上應用情況,經過長時間的研究與實驗,完成了新型接料式堵料開關。

3 新型接料式堵料開關系統結構[4]

新型接料式堵料開關系統結構比較簡單,利用皮帶機跑偏開關改造而成,將原有的跑偏開關立桿更換成大小適當的接料板,在接料板一端的中間位置焊接螺紋連桿,利用螺紋連桿與跑偏開關進行連接固定,即形成了新型的接料式堵料開關。具體系統結構如圖2所示。

圖2 新型的接料式堵料開關系統結構

4 新型接料式堵料開關原理

新型堵料開關安裝在皮帶機頭部拋料漏斗進口處,與原有的傳統堵料開關進行串聯連接,開關控制點接入為常閉信號點。未發生堵料時,接料板上不會產生煤炭的淤積,處于水平位置,控制電路處于導通狀態,堵料故障檢測繼電器得電,進而向中控PLC發出未發生堵料的正常信號;發生堵料時,因堵料而散落的煤炭會淤積在接料板上,造成接料板在煤炭重量的影響下向下偏斜,當因堵料而散落的煤炭積累到一定量時,就會觸發新型堵料開關動作,開關狀態會由常閉狀態變為斷開狀態,控制電路就會由導通狀態變為斷路狀態,造成堵料故障檢測繼電器矢電,進而向中控PLC發出發生堵料的故障信號。

5 新型接料式堵料開關系統特點

新型的接料式堵料開關與傳統堵料開關相結合,形成了新的堵料保護系統,此保護系統具有保護功能更加全面、故障報警更加準確、響應速度更加快速等特點。

5.1 保護功能更加全面 新型的接料式堵料保護系統,增加了對皮帶機頭部拋料漏斗進口處的堵料檢測,與傳統的堵料開關相結合,形成了漏斗內堵料檢測、皮帶機頭部拋料漏斗進口處堵料檢測的雙保護功能,雙保護功能大大提高了保護功能的全面性。

5.2 故障報警更加準確 在形成堵料檢測雙保護之后,堵料故障檢測的安全性得到了提升,因此可以適當降低漏斗外側小門的反應靈敏度,當對漏斗外側小門以及金屬擋板進行適當加固后,有效降低了生產作業過程中漏斗震動對其帶來的影響,減少了誤報警情況,降低了因誤報警造成的故障停機次數。

5.3 響應速度更加快速 新型接料式堵料保護系統,將接料式保護開關加裝在了皮帶機頭部拋料漏斗進口處,當發生堵料情況時,堵料煤炭會迅速向皮帶兩側外溢,直接掉落在接料板上,立刻造成接料板在煤炭重量的影響下向下偏斜,并觸發堵料故障報警。

6 新型接料式堵料開關在實際中的應用

目前,新型接料式堵料開關,已經成功應用于黃驊港一期皮帶機沿線設備。經過一段時間的使用與觀察,可以總結出:此新型接料式堵料開關在現場惡劣的生產作業環境下,克服了作業過程中震動帶來的誤報影響,具有很好的抗干擾能力;克服了粉塵和煤泥水的檢測開關的影響,具有穩定的檢測性能;克服了因堵料導致的漏斗變形風險,具有良好的安全可靠性。新型的接料式堵料開關具體應用情況如圖3所示。

7 結束語

新型接料式堵料開關檢測方法,是目前堵料檢測方面比較先進的檢測技術,能夠很好的解決皮帶機運行過程中堵料故障的報警問題,滿足了及時有效的進行堵料報警停機這一要求。對堵料位置保護更加全面、響應速度更加快速,為平穩的進行生產作業提供了有力保證。新型接料式堵料檢測技術對以后的平穩生產作業意義重大,應用前景很寬廣,但其安裝形式、檢測位置、響應時間等技術參數都有待于提高,需要我們在今后的實際應用中去解決和完善。

圖3 新型的接料式堵料開關應用情況