解读带式输送机机电保护装置的应用

现代化的物料运输设备种类较多，其中胶带输送机在运输部门得到广泛应用。安钢运输部两个原料车间现有胶带运输机110多台，胶带总长度达20多km。担负着安钢进场原料受卸、运转及输送至料场的任务，是确保安钢生产正常和炼铁高炉顺行的重要纽带。其中运输部第/一原料车间翻车机受卸皮带机输送的是各种含铁粉矿、块矿和球团，从翻车机受料后，再输送至料场堆存，然后输送至烧结机和高炉。在工艺布置上，原料转/运落差较大，交叉、折返工艺星罗棋布。投产初期，由于设计上的缺陷和皮带输送机工况条件恶劣，事故较为频繁,设备损耗严重，给生产造成一/定影响，诸多问题归纳为两点：

(1)进场原料杂物较多,其中的钢铁料经常刮伤皮带、甚至纵向撕裂皮带。

(2)进场原料湿粘，造成皮带机漏斗堵塞、皮带跑偏、失速打滑。

经过对皮带输送系统改造和优化，解决了上述问题，效果明显。

2皮带刮伤、撕裂

2.1造成皮带刮伤、撕裂有各种原因

(1)由于进场原料和生产过程中有部分杂物和钢铁料混入输送系统，导致输送带被刺穿或由于杂物堵塞溜槽而引起输送带撕裂。

(2) 头部滚筒清扫器刮板的刀口刮在输送带表面的金属丝上。

(3)托棍端盖未焊好，自由旋转的端盖就像旋转刀片一样把输送带割开。

(4)长条金属物料夹在溜槽与承载托辐之间，从而在承载托棍处把输送带撕裂。

2.2采取的改进措施

(1) 在初始装料处装上电磁除铁器和金属探测器。

(2)在输送带撕裂可能性大的地方，选用普通帆布带而不选用钢绳芯带或合成纤维带。

(3)导料槽设计要便于大块物料通过等。

2.3防撕裂棒形装置

输送带的防撕裂保护装置有两类检测方式，一是发生撕裂后输送带外部变化的检测，二是输送带内部状态变化的检测，根据现场实际工况条件和工艺布置配置了外部检测系统。

棒形防撕裂装置由一根弯曲成槽形输送带轮廓的棒或管子构成,将其按装在每组缓冲托辐之间紧贴输送带下面，若有物料刺穿输送带,则物料使棒偏斜，触发连接在杆上的限位开关或压力传感器，指令输送带停机,用杆件把若干组探测棒连接起来就能用同一开关来操作。

2.4物料泄漏检测器

多数输送带还装设了撕裂检测系统，当输送带有发生撕裂趋势时能及时检测出，使输送带停止运转以防止输送带撕裂。

当输送带被撕裂时，输送的物料通过裂口泄漏出，检测器就是利用输送带撕裂后泄漏出来的物料,触发保护开关指令输送带停机。

3皮带机漏斗堵塞、皮带跑偏、失速打滑

受工况条件和下雨影响，皮带机输送的物料往往含有大量水分,湿黏的物料容易造成漏斗堵塞。另外输送流动性强的球团矿时，皮带输送机承受着非常大的动载荷，特别是受料处由于存在较大的落差，对皮带产生很大的冲击。根据散料重力学抛物线原理,物料从带式输送机端部滚筒卸下时，其轨迹的曲线是由端部滚筒的转速、半径、物料的性质、输送量、输送机的布置形式及物料的重力等参数决定的。物料的实际运动十分复杂，除受到输送带的速度、滚筒半径、输送机布置形式、物料与输送带的摩擦系数影响外，还受到物料内部运动的影响。忽略空气阻力和物料黏性的影响，当输送带绕过卸料滚筒时，物料的的受力有物料的重力、输送带给物料的反力、物料的离心力、输送带与物料间的摩擦力以及物料相对输送带加速所引起的物料的惯性力。确定了物料离开输送带时速度的大小和方向之后，就可以计算岀物料的轨迹和抛料曲率半径，而输送湿黏物料和流动性极强的球团矿时，物料抛物线轨迹很难精而确算出，这就会导致落料点偏离，从而导致受料皮带受力失衡，出现跑偏现象,造成皮带压死打滑、跑偏，危害皮带机和漏斗的正常使用，是输送带遭受破坏的主要原因。在无法改变物料特性的生产条件下，通过一系列机电装置，采取措施抑制皮带跑偏，就显得尤为重要。针对这些问题，采取了以下防护措施。

3.1 优化输送机结构形式

(1) 采用侧托辗设置前倾的方法,对于槽形托辗,将侧托辐设置2°以下的前倾角，虽然运行中稍微增大了输送机的运行阻力，对输送带的磨损相应加大些,但是可以有用效防止输送带的跑偏。

(2)设置调心托辐组，输送机每隔一/定长度设置防跑偏的调心托馄组,一般每隔30-50m布置一组。

(3)对于短距离输送机，在其头、尾部设几组带 胶环的空载平托辗，以增加输送机的抗跑偏能力。

3.2增设跑偏保护装置

跑偏措施尽管在一/定程度上起到了防偏的作用,但不能保障全除消跑偏,为使输送机避免因跑偏而造成伤害，经论证研究,在输送机上增设了跑偏保护装置。

⑴单立辗双凸轮结构:具有立辐自动复位功能, 当输送带跑偏而与立银接触时，立辐被输送带推着摆动，带动装置内的凸轮转动。该装置有两个动作位置，当跑偏不严重时，立辗摆至第I位置(摆动角150°),内侧凸轮松开第/一/级行程开关，其常闭点复位,输岀报警信号，提醒操作人员注意，这种情况下，输送机正常运行;当严重跑偏时，立辐摆至第∏位置(摆动角350°),内侧凸轮松开第/二级行程开关,输出信号使输送机停机，以防止恶性事故。这种装置一般都设在输送机的头、尾部,长距离或可逆输送机还要在机架中部安装该装置,但注意使用数量切忌过多，另外存在的不足是，这种装置虽能防止恶性事故发生,却不能调偏。

(2)跑偏自动调整装置:这种装置是通过接触托银和检测用电位计测出输送带的跑偏，输送带跑偏检测器将与接触器倾角成比例的电信号输入操作机构的位置控制器,当输送带发生跑偏时，发岀跑偏信号,操作机构的位置信号由电位计信号的反馈输入位置控制器。两个信号的偏差幅度是操作电动机前进、后退的指令，按发岀的偏差进行自动校正。

3.3对输送机漏斗进行改造和优化

在采用机电保护的基础上，对输送机漏斗也进行了部分改造和优化：

(1) 提高输送带和托辐的抗冲击性能。

(2)改造受料漏斗结构,尽量使给料与输送机运行方向一致并和输送带速度相等。

(3)设计出较为合理的受料承载装置,减小落料速度,改进缓冲结构，提高缓冲程度。

3.4带速检测保护装置

输送机另一种容易造成恶性事故的现象就是失速打滑,造成漏斗堵塞、输送带温度升高，严重时会烧坏输送带,甚至还有发生火灾的危险。带速检测装置一旦给出带速信号,只要有相应的事故判断准则，就可以采用继电器、开关对系统进行保护。

(1)速度传感器：安装在头部改向滚筒上，对改向滚筒转速进行检测，一旦传动滚筒失速、打滑,造成改向滚筒转速发生相应变化时,信号传输给控制系统,就会进行停机保护。

(2)测速发电机保护:把机械转速转变为电压信号，输出的电压与转速成正比关系，该保护装置能满予足低速、打滑及超速等保护要求。

(3)接近开关速度保护:通常与安装在被测输送机的铁凸块一起使用，根据凸块与传感器的接近次数反应滚筒的转速，优点是线路设计考虑周全，当保护装置自身发生故障时也能起到保护作用。

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