帶式輸送機用斷帶保護裝置的研究與應用

王　婧（萊蕪職業技術學院機械與汽車工程系,山東　萊蕪　271100）

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帶式輸送機用斷帶保護裝置的研究與應用

王婧
（萊蕪職業技術學院機械與汽車工程系,山東萊蕪271100）

摘 要：筆者在本文中首先分析了帶式輸送機發生斷帶的原因，然后簡要分析了幾種保護裝置的使用情況，最后著重的介紹一種全新的保護裝置，使用該裝置后不僅可以克服現有保護裝置的不足，同時還具有如下優點：較大的抓捕力、動作靈活、高可靠性和維護性。通過研究該斷帶保護裝置，可以保障煤礦的安全生產，提高社會效益的同時提高經濟效益。

關鍵詞：帶式輸送機；斷帶保護；裝置研究

0　引言

進入新世紀后，國內煤炭開采技術水平不斷提升，煤炭的產量也在節節增高，在煤炭開采過程中其核心的技術裝備是膠帶輸送機，如今，膠帶輸送機由向功率大、帶速高等方向發展的趨勢，如果逆止器功能失效或者斷帶會出現逆轉事故，不僅會把輸送帶的機身摧毀。輸送的煤炭堵在巷道口，重的會造成企業停產較長時間，為企業帶來不可挽回的損失。最近幾年，人們開始重視帶式輸送機的斷帶問題，人們除了預防避免出現事故之外。還有針對性的開發出一系列的保護措施，讓出現斷帶事故的時候可以及時、可靠地保護裝置，避免事故擴大帶來經濟損失的擴大。

1　斷帶發生的原因

一般而言導致帶式輸送機發生斷帶的原因如下：1）輸送帶自身的質量不過關。經過較長時間的使用，輸送帶長時間的處于高負荷運行下，在加上沒有很好的進行日常維護很可能會出現斷帶事故。2）輸送帶的接頭質量不過關。輸送帶的接頭主要由硫化接頭和機械接頭組成，由于機械接頭的連接強度不高，因此當前普遍使用硫化接頭，在加工的過程中硫化接頭由于硫化板上的壓力、溫度等分布不均勻，溫度沒有嚴格的進行控制，使用的原材料不過關、加工工藝不科學等，會讓連接強度和使用時間減小。3）在開啟輸送機的瞬間輸送帶的應力變化太大。再啟動輸送機的時候，由于張力的存在，可能會導致輸送帶的縱向張力大于其可以承受的范圍，在這樣的情況下輸送帶不可避免的會斷裂。4）負荷變化幅度過大。輸送機在運送得時候，可能會有質量較大的雜物或者其他的原因，造成負荷變化幅度較大，導致輸送帶斷裂。

2　常用的斷帶保護裝置

筆者在文中簡要的分析常見的斷代保護裝置。

2.1電控偏心輪式斷帶保護裝置

該設備主要使用的是偏心輪機構，該偏心輪機構使用電控裝置，工作原理為：在輸送帶發生斷帶事故的瞬間，電控制裝置控制偏心輪，讓其接觸皮帶，在輸送帶下滑力的帶動下制動輸送帶。該保護方式結構簡單、具有較好的同步性，但是其缺點也比較明顯，可靠性低、制動力有待提升。

2.2整體式斷帶保護裝置

整體設計、分體安裝是這種類型斷帶保護裝置的設計原則，它和帶式輸送機相互獨立，便于安裝，在制動的過程中不會損壞輸送機的機架。

2.3使用阻尼板和單向托輥摩擦制動

阻尼板和單向托輥摩擦制動方式的原理是全程摩擦制動，在上面的輸送帶實現制動的方式為依靠輸送帶和單向托輥之間的滑動摩擦力，在下方的輸送帶實現制動的方式為：斷帶后下輸送帶必定會下垂，而下垂后必然會直接的接觸滑動摩擦力，在這種力的作用下下輸送帶下滑速度會越來越慢，直至停止。但是這種制動方式需要把帶式輸送機的托輥全部換成單向托輥，同時還需要鋪設大量的阻尼板，改造費用過大，因此使用的范圍較小，很難普及。

下文中筆者介紹一種新型的帶式輸送帶斷帶保護裝置，可以有效地克服上述問題，同時造價相對便宜，易于安裝，系 性價比較高。

3　全斷面液壓斷帶保護裝置

這種全斷面液壓斷帶保護裝置的主要構造有：制動系統、液壓系統、斷帶信號采集系統等等。其中，組成制動系統的有下抓捕機架和上抓捕機架；組成液壓系統的有液壓泵站、油管、蓄能器等。組成采集斷帶信號的系統主要有編碼器、信號采集器等。通過編碼器信號采集器可以采集膠帶的運行速率、方向，經過傳感器的分析，可以對輸送帶進行綜合的判定，辨明是否發生斷帶。

帶式運輸機在運行的時候，電控系統不間斷的實時對一起旋轉的編碼器輸出的信息進行采集，對輸送機的運行狀態進行判斷。一旦輸送機發生斷帶，上輸送帶會向相反的方向運行，運行的速度也會呈現：出向上減小——變為零——向下加速的過程，雖然在故障發生后下輸送帶的運行方向和未發生斷帶之前一致，但是其運行速度會發生改變，從圖中我們可以看出3和4兩個編碼器的速度和運行的方向，會準確的辨別輸送帶是否發生斷帶。

帶式輸送機在正常工作的時候，其被信號采集器采集的信息顯示正常，此時電控箱不會發出處理的信號，抓捕裝置也不會工作。一旦輸送帶斷裂，輸送帶的運行情況會被編碼器、傳感器采集到，和正常工作下采集的信號有一定的差別，對這種異常的信號，信號采集系統會向電控系統傳遞，在電控系統收到來自信號采集系統采集到的異常數據后進行綜合的分析、處理，進一步的判斷輸送帶是否發生斷裂。如果電控系統判斷不是斷帶事故則不執行下一步，如果判斷為斷帶事故，電控系統就會發出信號，第一時間把運輸機的動力電源切斷，讓輸送機沒有電力的支撐而停止運行；與此同時，再驅動抓捕系統執行抓捕動作，在強大摩擦力的制動下，輸送帶停止下滑。

實踐表明，這種類型的斷帶保護裝置在0.9秒內完成一系列的抓捕動作，按照國內現行的允許帶式輸送機的運行速度來看，完全勝任當前的斷帶保護工作。

4　結束語

筆者在本文中分析了液壓斷帶保護裝置，以帶式輸送機實際的運行情況為基礎，認真的研究了上運輸送帶及下運輸送帶發生斷帶的原因以及斷帶后其運行的特定。這種新型的斷帶保護裝置，可以準確的檢測出帶式運輸機發生斷帶事故，全程的對帶式運輸機進行檢測，保證煤礦的安全運行，這種帶式運輸機斷帶保護裝置可以滿足當前國內煤礦生產的需求，未來將會得到普及。

參考文獻：

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[2]李繼紅,苗運江,巫峰,張春光,姚建南,王麗威.基于PLC的分步斷帶保護裝置設計[J].制造業自動化,2012(14).

DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.199