糧食輸送設備開關控制改造的研究

姜玉山，閆恩峰，馮圣郁 ，李興軍

（1.魯糧集團平原糧食儲備庫有限公司，山東 平原 253100；2.國家糧食和物資儲備局科學研究院，北京 100037）

糧食輸送設備主要有卸糧機、皮帶輸送機、補倉機等，電源控制箱安裝在設備的一側，當設備過載時，輸送帶停止運行，而電機還在運轉，與三角帶發生摩擦后，極易造成三角帶損壞或電機燒毀，現場作業人員在設備控制箱的另一側作業時，操控開關時需要繞過輸送設備或穿過輸送設備很不方便，不能及時關機，易造成安全事故，因此解決機械設備的自動停止，方便及時啟停機械、減少設備損壞、節約人工時間、避免事故發生和確保人民生命安全及提高工作效率都極為重要，這也是糧食倉儲確保“兩個安全”的重要體現。

1 機械輸送設備

1.1 補倉機

云龍糧機有限公司生產的多功能轉向式補倉機型號為YL-800，組成結構包括機械伸縮裝置、輸送裝置、液壓升降系統、控制箱和電動行走底盤，產量80 t/h。輸送裝置采用10+8 m輸送帶，可以前后伸縮，也可左右旋轉；液壓油缸推動系統，可以上下調節輸送角度，根據需求可在倉內裝糧，也可在倉外入糧，滿足不同高度裝糧需要，將糧食輸送到倉庫的各個角落；底盤行走裝置有四個輪胎，有前進和后退兩個擋位，在電動機的牽引下，調整方向盤，可前后行走，運行平穩，安置到預定位置；電源控制箱為雙層鋼門密封結構，外部設有升降、伸縮、運行、行走按鈕，內部設有電源開關、熱繼電器、變壓器、交流接觸器及漏電保護器裝置，外接防水防塵插頭。

1.2 皮帶輸送機

云龍糧機有限公司生產的皮帶輸送機型號為YL-800，輸送機長度15 m,帶寬800 mm,產量80 t/h,設備采用圓形鋼管做支架，輸送帶采用閉合式環形硫化膠帶，抗老化，抗腐蝕，根據輸送的高度要求，可上下調節仰角，輸送機底部裝有四個輪子，后兩只輪使用萬向輪方便調節方向，控制箱內電器控制系統包括熱繼電器、開關、漏電保護器、交流接觸器及接線柱等部件，外接防水防塵插頭。

2 改進措施與方法

2.1 補倉機

在補倉機的一側，安裝1只接觸式測速開關和1只非接觸式測速開關，接觸式測速開關安裝在補倉機支架上，測速輪安裝在輸送帶的下方，與皮帶接觸（圖1），測定皮帶的速度；非接觸式測速開關安裝在皮帶滾筒軸的一側（見圖2），通過掃描測定皮帶滾筒軸的轉速。接觸式測速開關和非接觸式測速開關分別與補倉機電源控制開關連接，改造前及改造后控制電見圖3及圖4。當機械設備發生堵塞時，機械設備的運轉速度逐漸變慢，低于設定皮帶轉速，在工藝設定時間內（5 s）未接收到轉動信號，速度開關由閉合狀態轉為斷開，中間繼電器斷開，交流接觸器斷開及時停電，停止設備運轉，起到雙重保護作用。

圖2 非接觸式測速開關

圖3 改造前控制電路圖

圖4 改造后控制電路圖

設定接觸式測速開關和非接觸式測速開關檢測速度時，要與補倉機皮帶的額定速度協調，一般設定為3～5 m/s。設定轉速過大會失去保護作用，設定轉速過低，機械設備不能正常使用，影響入庫效率。接觸式測速開關和非接觸式測速開關都是通過檢測皮帶的轉速低于設定的轉速時，實現自動斷電，二者互不影響，任何一只開關斷電都能停止設備運轉，減少設備的損壞，起到雙重保護作用。

2.2 皮帶輸送機

在皮帶輸送機的控制箱的另一側再安裝1只電源控制箱（見圖5），與輸送機原有的配電箱開關連接，箱體外面有電源指示燈、啟動及停止按鈕，箱體內有開關、熱繼電器及漏電保護器等，控制箱外接一條拉線開關（見圖6），拉線沿輸送機下支撐架平行布設，如發生設備堵塞或機械設備事故時，工作人員可在輸送機兩邊切斷電源，也可以通過拉線開關的任一邊切斷電源，使皮帶輸送機停止運轉。啟動時可通過操作皮帶輸送機左右兩側的控制箱啟動按鈕，設備正常運行。

圖5 電源控制箱

圖6 拉線開關

改造后的電源控制箱與設備原有的控制箱基本相同（見圖7），各種操作規程一樣，只是多了一邊控制，操作人員可在機械設備的兩邊實現設備開關控制，拉線開關為工作人員提供就近控制，減少時間和勞動強度。

圖7 糧食輸送機改造電路圖

3 結論

3.1 改造后實現補倉機自動控制和輸送機兩邊控制

通過安裝接觸式測速開關和非接觸式測速開關，設備運行過載時，皮帶轉速度和皮帶滾筒軸的轉速低于設定的皮帶轉速，在工藝設定時間內（5 s）未接收到轉動信號，速度開關由閉合狀態轉為斷開，中間繼電器斷開，交流接觸器斷開關并及時停電，設備停止運轉，起到雙重保護作用。

通過對皮帶輸送機械設備的控制電路進行改造，在設備另外邊增設1只控制箱，原有控制電箱與增設控制電箱進行線路連接，能實現機械設備兩邊都有一套控制系統，并可獨立控制機械設備啟停。對機械設備進行兩邊獨立控制改造后，工作人員不用繞過輸送機械，或穿過輸送機械進行機械開、關控制，減少勞動強度，節省了時間，提高了工作效率。拉線開關可實現近距離的緊急停止設備，對設備起到了保護作用。

3.2 改造費用低，方便操作

補倉機的改造需要安裝1臺接觸式測速器和1臺非接觸式測速器，每臺300元；穿線管、電纜8 m，費用100元；人工安裝費用200元，合計900元/臺。輸送機開關控制改造，主要增設一個控制電箱，費用約200元；電線、熱繼電器、開關、漏電保護器、螺絲等元件，費用約300元；安裝人工費用約200元，合計費用為800元／臺，費用相對較低。購買配件方便，易于安裝，操作方便，起到很好的安全保護作用。

3.3 確保設備安全和人身安全

在去年糧食入庫中，安裝接觸式測速開關和非接觸式測速開關與未安裝的機械設備對比，安裝測速開關的未發生三角帶燒毀現象，且單日入庫量高于未改造的；沒有安裝的燒毀三角帶3次，每次更換三角帶和維修費用150元，單日入庫數量低于安裝測速開關的，二者對比數據見表1。

表1 設備改造與未改造對比

輸送機設備增加1只控制箱后，作業人員可在機械設備兩邊進行開、關操作或通過拉線開關近距離緊急控制，減少了開、關機時要繞過輸送機械的時間，或穿過輸送機械的危險，提高控制機械的及時性，確保人身安全，實現安全生產。

4 討論

（1）根據設備的用途，機械設備向高處輸送時，機械設備的仰角較高，接近糧食的自溜角，設備輸送能力變小，易發生過載現象，主要表現在補倉機、輸送機中。在進行作業時，根據實際情況，還要適當控制糧食流量。通過補倉機、輸送機進行簡單的改進，方便了操作，提高了安全性。

（2）接觸式測速開關和非接觸式測速開關在機械設備改造中起到同一種作用，可以安裝1只，節約費用。改造安裝時，選擇糧食開始輸送的設備，從源頭控制。

（3）要根據機械設備的產量選擇合適的帶寬、輸送量要一致，“大進小出”容易產生堵塞、過載現象，“小進大出”發揮不了機械設備的最大效能。在實際工作中，不要過多地依賴設備控制改造，要全方位地合理布設，發揮機械設備的最大效率。