淺談帶式輸送機的保護控制裝置

摘 要：帶式輸送機保護控制裝置在礦山生產中已得到了廣泛的應用，該裝置極大地降低了輸送機的故障率，提高了工作效率，為礦山運輸安全及高效生產奠定了基石。本文闡述了帶式輸送機保護控制裝置的組成、特點和使用環境，并詳細介紹了帶式輸送機的各大保護、保護的作用和安裝標準，以及各大保護的試驗方法和試驗周期，其具有很強的指導性和實用性。

關鍵詞：保護;皮帶機;傳感器;作用;安裝位置

目前帶式輸送機在礦山生產中已經被廣泛采用，它承擔著煤炭及矸石的運輸任務，其立下的功勞、所處的角色有目共睹，但同時由于礦用帶式輸送機所處工況和環境的多變性以及其他不定因素的多樣性，避免不了會出現各類的故障。如何使皮帶機保持高效穩定地運行，盡可能減少乃至消除故障，即便出現故障也能及時修復，就顯得相當必要。為了克服上述困難，帶式輸送機保護控制裝置應運而生。它既可以將帶式輸送機按生產工況進行有效的控制，又可以保證皮帶運輸過程中的安全，實現了高效生產和安全運行的雙重保障。帶式輸送機所配的保護控制裝置的性能、保護的安裝位置及試驗等，必須符合相關規定。而本文就針對其保護控制裝置作出淺談。

1 帶式輸送機保護控制裝置的組成、特點

帶式輸送機保護控制裝置用來對帶式輸送機進行綜合保護和控制的設備。其裝置由控制箱（主機）及配套傳感器組成。主機防爆型式采用Exd[ib]I型式，即礦用隔爆兼本質安全型，其配套傳感器有速度傳感器、堆煤開關、跑偏開關、急停開關、縱向撕裂傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器、礦用防爆電磁閥等。傳感器防爆型式均采用礦用本質安全型的。帶式輸送機綜合保護裝置的電路選用了先進的單片機微機技術，使得裝置性能可靠、功能強大，控制具有靈活性，保護具有全面性，準確直觀地對膠帶運輸系統實時監控。另外，其結構合理，功能板之間連線少，很大程度上減少了接線的故障率。

2 帶式輸送機保護控制裝置主要功能

控制箱是本系統的核心，其工作方式有單獨控制和集中控制。尤其在集中控制方式下，功能強大，使各皮帶之間具有聯鎖功能，即運輸系統中任一臺停機時，向其供煤的皮帶機也將停機;而起車時又具有逆著煤流方向依次起動功能，逆煤流方向起動延時時間≥10秒。在集控或單控方式下，本系統都有起車延時功能、語音預警功能、雙電機拖動延時啟停功能、故障停車保護功能、超溫冒煙灑水功能、臺數顯示和故障種類指示與語音報警功能、故障自鎖與復位功能、全線聯系及對講功能。

3 帶式輸送機保護控制裝置配套傳感器的作用與安裝標準

3.1 防跑偏保護裝置

防跑偏開關冷態為分離狀態，動作時觸點緊貼。防跑偏開關的作用是在輸送帶偏離正常運行位置時，能使皮帶機延時自動停止。防跑偏開關安裝于輸送機機頭卸載滾筒向后15m處，同時可視實際情況在中間適當位置加設，將其固定于皮帶兩側機架上，當皮帶發生跑偏時，皮帶側幫推動導桿，當導桿偏離設定角度時，跑偏開關發生作用，控制箱出現報警，但不會讓輸送機馬上停下來;待控制箱經過設定的延時后，如皮帶仍處于非正常運行狀態，則，這時控制箱將自動停止輸出，實現膠帶機停車并報警。

3.2 堆煤保護裝置

堆煤保護通過觸頭將煤位信號傳輸給保護主機，對堆煤的煤位情況進行監測，在煤庫庫滿或機頭落煤點發生煤位觸及相應保護觸點時，能自動使控制箱停止輸出，使皮帶機停止運行。堆煤保護裝置安裝可分以下情況：第一種是安裝在煤庫上口，堆煤保護裝置觸頭下端的安裝高度，應在機頭卸載滾筒下端300mm處，其平面位置應在機頭卸載滾筒前方躲開煤流位置，距卸載滾筒400mm，偏離皮帶中心200mm。當煤位觸及到傳感器保護觸頭時，保護器將自動切斷皮帶機的電源并報警;第二種是安裝在皮帶機間的搭接處，此位置處傳感器保護裝置觸頭下端的安裝高度應低于后部皮帶機機頭卸載滾筒下端200mm處，其水平位置應在上部皮帶機中心線附近，躲開煤流位置，偏離后部皮帶中心500mm（往上風口方向偏離）。當煤位觸及相應保護觸頭時，控制箱停止輸出，控制輸送機停機并報警。

3.3 速度保護裝置

速度傳感器由磁鋼、霍爾元件、后續處理電路等組成。當滾筒在外驅動作用下旋轉時，會帶動磁鋼旋轉，此時穿過霍爾元件的磁場將產生相應的變化，從而引起霍爾元件輸出電壓變化，通過后續電路處理形成相應的脈沖信號，作為速度傳感器的輸出信號，最終反映出皮帶運行速度。速度保護裝置起到對皮帶機監控和保護的作用。當皮帶機因皮帶打滑（失速）或超速時，使皮帶機停止運行并使保護主機報警。速度保護裝置，一般是將磁鋼固定到從動輪端面，將速度傳感器固定到機架上，感應端靠近磁鋼且應對準磁鋼的中心，兩者皆要用螺絲固定牢固，間距要合理，以調整到動作靈敏可靠為止。速度傳感器常采用上述原理來檢測皮帶機的運行速度，如果皮帶運行速度低于或高于設定的帶速時（帶速檔位可通過相應的撥動開關進行設定），經過相應的延時，使主機控制箱停止輸出，使皮帶機能自動停轉，實現速度保護。

3.4 溫度保護

溫度傳感器可以對帶式輸送機的皮帶溫度或其他需監測部位溫度（含環境溫度）進行監測，溫度保護的作用是當皮帶在驅動滾筒上打滑，產生摩擦時，使得皮帶機的皮帶溫度或其他需監測部位溫度（含環境溫度）升高到設定溫度時，保護器動作使皮帶機停車。溫度傳感器安裝在輸送機主動滾筒旁的皮帶架上，溫度探頭可根據實際安放，如可將探頭放進軸承室的注油孔內或靠近滾筒離膠帶較近的位置，其安裝固定要牢固。

3.5 煙霧保護

煙霧保護的作用是當皮帶機的皮帶因摩擦或其他原因引起火災及產生煙霧，并達到感應濃度時，主機控制箱自動切斷輸出，讓皮帶機停止運行，并發出相應信號報警，實現煙霧保護。煙霧保護安設在順風流方向輸送機的最后一組驅動滾筒向后1-3m處，距上帶面300-500mm處。當皮帶機周圍有煙霧產生且濃度達到感應值時，裝置中的報警器發出聲光報警，同時使皮帶機停車。

3.6 超溫自動灑水裝置

自動灑水裝置的作用是當皮帶在驅動滾筒上打滑，皮帶與滾筒摩擦，溫度升高到使溫度保護動作，或皮帶因摩擦等原因引起的火災及周圍有煙霧生成，使煙霧保護器動作時，在斷開皮帶機電源實現停機的同時，打開電磁閥噴水，實現對皮帶和滾筒滅火降溫的目的。自動灑水裝置的防爆電磁閥應固定在皮帶機外側皮帶架上，方便檢修，灑水管路可采用鍍鋅鋼管制作，沿驅動滾筒軸向平行布置，距滾筒表面一定距離，噴頭安置于驅動滾筒上方，要保證安裝牢固，電磁閥動作時，管路接通，進行灑水。起到滅火降溫，保證安全的目的。

3.7 縱向撕裂保護裝置

皮帶機工作過程時，當遇到有外部尖銳物等戳入皮帶造成皮帶劃傷時，即造成皮帶的縱向撕裂。當發生皮帶縱向撕裂時，煤或矸石落在保護裝置上面，當煤量或矸石量達到一定值時，縱向撕裂傳感器保護點閉合，控制器切斷輸送機電源，使帶式輸送機停轉并使保護主機報警。防撕裂保護裝置安裝在皮帶機頭后部皮帶架上，位于上下皮帶之間，保持與皮帶平行，與上膠帶間距為100mm，固定要牢固。

3.8 急停拉線保護裝置

急停拉線開關觸點常態為斷開狀態，動作時閉合。急停拉線開關的作用是當皮帶機出現任何故障，需要緊急停車時，操作人員將沿線保護裝置的行程開關轉向一方或拉動急停線，保護動作并報警，同時皮帶機斷電停機。只要拉繩開關動作，不通過人工復位，就不用擔心皮帶機被誤啟動。雙向急停閉鎖拉繩開關安裝在皮帶機架的運輸行人側，以便于操作、觀察和檢修，沿線一般間隔50-100m安裝一臺雙向急停閉鎖開關，沿線所有的拉繩開關要用適當的細鋼絞線來連接，拉繩要松緊適度，垂度一致。帶式輸送機保護控制裝置配套各類保護安裝位置示意圖見下：

4 帶式輸送機保護裝置保護試驗方法和試驗周期

4.1 防跑偏保護裝置

防跑偏保護試驗方法：在皮帶機正常運行下，人為的推或拉動跑偏開關的豎立導桿，使跑偏開關發生作用，延時5-15秒后能自動使皮帶機停止為正常。防跑偏保護裝置的試驗周期：防跑偏保護傳感器每天在檢修班時試驗一次。

4.2 堆煤保護裝置

堆煤保護的試驗方法：皮帶機在正常運行情況下，人為的扳動堆煤傳感器觸桿，使使堆煤開關發生作用，皮帶機延時1-3秒鐘應能可靠停止運行。堆煤保護試驗周期：每天在檢修期間試驗一次。

4.3 速度保護裝置

速度保護的試驗方法：使傳感器遠離磁鋼，膠帶輸送機延時5秒鐘應能自動停機。速度保護的試驗周期：速度保護應每天在檢修班時試驗一次。

4.4 溫度保護

溫度保護裝置的試驗方法及周期：溫度傳感器應每日檢查并模擬試驗一次，每月更換一次，換下的傳感器要在地面試驗臺做模擬現場試驗，動作不靈敏的要及時修復。

4.5 煙霧保護

煙霧保護裝置的試驗方法及周期：煙霧保護應每日檢查并模擬試驗一次，每月更換一次，換下的傳感器要在地面試驗臺做模擬現場試驗，動作不靈敏的要及時修復。

4.6 超溫自動灑水裝置

超溫自動灑水裝置的試驗方法：超溫自動灑水裝置的電磁閥每月更換一次，換下的電磁閥要在地面試驗臺做模擬現場試驗，動作不靈敏的要及時修復。

4.7 縱向撕裂保護裝置

縱向撕裂保護的試驗方法：在皮帶機運行情況下，人為在縱向撕裂傳感器撒上一定量的煤或矸石，皮帶機應能夠自動停機?？v向撕裂保護的試驗周期：撕裂保護應每日在檢修班時試驗一次。

4.8 急停拉繩保護裝置

急停拉繩開關的試驗方法：在皮帶機運行情況下，人為向任意方向拉動鋼絞線后，能夠自動使皮帶機停機，并閉鎖，為正常。急停拉繩開關的試驗周期：急停拉線開關應每日在檢修班時試驗一次。

5 結語

礦用帶式輸送機保護控制裝置能夠提高帶式輸送機運行的可靠性、穩定性、安全性，通過對帶式輸送機實施各類保護，將極大地降低運輸安全事故，同時又大大地提高了工作效率，為礦山的高效生產提高了有力的保障。

參考文獻：

[1]王鵬，李尊衷，王哲華.礦用帶式輸送機保護裝置的技術現狀分析[J].煤礦安全，2011，42（4）：163-166.

[2]魏海東.淺談帶式輸送機的集控保護裝置[J].技術研發，2014，21（12）：166-169.

作者簡介：

王學書（1986- ），男，漢族，山西大同人，山東科技大學，電氣工程與自動化專業，本科，助理工程師，山西煤炭運銷集團帽帽山煤業有限責任公司，機電技術與管理。