帶式輸送機綜合保護裝置改進研究

李素珍

（晉能控股煤業集團地煤大同有限公司， 山西 大同 037003）

引言

帶式輸送機是煤礦井下主要運輸設備，帶式輸送機運行可靠性及運行效率直接影響礦井生產效率[1-2]。山西某礦使用的帶式輸送機的原有綜合安全保護裝置由防堵煤、防打滑、防跑偏、拉伸開關等組成，由于帶式輸送機使用年限較長加之長時間處于高負載運行狀態，導致帶式輸送機在使用過程中常出現輸送帶卷邊、回程輸送帶卷煤、張緊小車掉道及料斗溢煤等問題，在一定程度上影響礦井高效生產；同時帶式輸送機原使用的斗式輸送帶防撕裂裝置，在使用時存在穩定性差、維護煩瑣、誤報警率高等問題[3-5]。

本文針對帶式輸送機使用過程中綜合保護裝置存在的問題，通過現場分析及試驗，對原有的保護裝置進行優化改進，實現了提升帶式輸送機工作效率、延長使用壽命及節約成本等目的。

1 帶式輸送機綜合保護裝置作用分析

帶式輸送機在使用過程中受到張緊力、托輥、輸送物料等因素影響，在使用過程中難免會出現輸送帶跑偏、撕裂、堆煤等故障，在輸送機上布置的綜合保護裝置主要起到預防并防止故障影響擴大等目的[6-8]。具體帶式輸送機上布置的綜合安全保護裝置位置如圖1所示。

圖1 綜合安全保護裝置安裝位置示意圖

防扯邊裝置的主要作用為對輸送帶邊緣由于異物等導致的扯邊故障進行監測，當發現輸送帶出現扯邊后及時停止帶式輸送機運行，從而降低輸送帶扯邊故障影響；防卷煤裝置主要起到對輸送機機尾滾筒與輸送帶間夾煤保護的作用，發現夾煤量較大時可及時停止輸送機運行，從而避免輸送帶打滑、損壞輸送帶或者張緊裝置等故障發生；防溢煤裝置可對帶式輸送機料斗出現堵篩且堵篩開關未能及時開啟時進行保護，防止卡煤導致設備故障并縮短堵煤處理耗時；拉緊行程保護裝置針對液壓絞車張緊鋼絲繩長度出現突然變化時可及時停止輸送機運行，避免輸送機機尾設備損壞；防撕裂裝置起到及時發現輸送帶撕裂故障并降低撕裂影響的作用。

2 帶式輸送機保護裝置結構

2.1 輸送帶扯邊保護裝置

帶式輸送機輸送帶防扯邊裝置，具體如圖2 所示。當輸送帶出現扯邊故障時，扯下的輸送帶條與執行結構接觸后接近開關檢測塊跟著動作，當動作幅度超過閾值后接近開關會向帶式輸送機控制系統發出輸送帶扯邊故障，控制系統會切斷輸送機驅動裝置供電、停止帶式輸送機運行并發出輸送帶扯邊報警。

圖2 輸送帶防扯邊裝置結構示意圖

2.2 卷煤保護裝置

在距離帶式輸送機機尾滾筒2～3 cm 位置布置防卷煤裝置執行結構，具體如下頁圖3 所示。當輸送帶與機尾滾筒間卷入物料、異物時，輸送帶表面會出現異常鼓起并引起卷煤檢測輪、接近開關等動作，帶式輸送機控制系統接收到接近開關信號后會切斷驅動裝置電源，從而停止帶式輸送機運行，同時發出卷煤故障報警。

圖3 卷煤保護裝置結構示意圖

2.3 拉緊行程保護裝置

冬季當輸送帶與滾筒被凍住、配重鋼絲繩長度變化或者輸送機載荷異常時，輸送帶回程困難，液壓張緊小車極容易超過行程，導致配重機架或者張緊小車出現損壞，具體保護裝置安裝位置及結構如圖4 所示。為確保張緊小車過行程后帶式輸送機可及時停機，在張緊小車正常行程終點處增設保護限位裝置，當張緊小車超過正常行程時保護限位裝置內開關量信號出現變化，帶式輸送機控制系統切斷驅動裝置供電并發出相應報警信號。

圖4 拉緊行程保護裝置安裝位置及結構示意圖

2.4 撕裂保護裝置

將帶式輸送機原斗式防撕裂裝置拆除并更換為板式防撕裂裝置，具體如圖5 所示。使用的板式防撕裂裝置一側為配重板、另一側為帶孔金屬網，通過調整配重板可實現兩側平衡。當輸送帶出現撕裂后，輸送帶上運輸的物料會從撕裂位置漏向金屬板，從而導致原有平衡失穩，與執行結構相連接的接近開關狀態出現變化，并向控制系統發出信號，控制系統切斷驅動裝置供電并發出輸送帶撕裂報警。

圖5 撕裂保護裝置安裝位置及結構示意圖

2.5 溢煤保護裝置

將溢煤保護裝置布置在料斗入口位置處，當料斗出現堵煤時溢出的物料會灑落在溢煤檢測板上，具體如圖6 所示。接近開關與溢煤檢測板間距變化超過一定值后，接近開關向帶式輸送機控制系統發出信號，控制系統切斷驅動裝置供電并發出堵煤預警。

圖6 溢煤保護裝置結構示意圖

在帶式輸送機保護裝置上使用的接近開關也可采用磁性開關代替，但是具體安裝時應充分考慮接近開關與檢測塊間距，避免出現因靈敏度過高而導致的誤報警問題；同時使用的執行結構應充分考慮穩定性問題，避免帶式輸送機運行過程中產生的振動導致保護裝置誤動作情況發生。

3 應用效果分析

現階段帶式輸送機綜合保護裝置在礦井1500 運輸巷帶式輸送機上已進行應用，經過半年調試、整改后，使用的綜合保護裝置結構簡單、便于加工，可根據實際使用情況對保護裝置進行針對性改進，同時綜合保護裝置無結構復雜的系統電氣系統。

綜合保護裝置在使用過程中未出現誤報警、誤動作等情況，當輸送帶出現故障或者機尾處出現堵塞時，保護裝置可及時停止帶式輸送機運行并發出預警信號，從而實現帶式輸送機自動保護。

4 結論

1）對帶式輸送機綜合保護裝置進行優化改進，改進后的保護裝置結構簡單、便于安裝。同時保護裝置與帶式輸送機控制系統連接后，可實現輸送機及時停機、預警，從而降低故障影響。

2）在礦井運輸系統6 條帶式輸送機上使用改進后的綜合保護裝置后，輸送帶、機架、張緊裝置等非正常磨耗損失明顯降低，運輸維護人員工作量及維護強度得以降低，取得較好的應用成果。