糧食輸送設(shè)備開關(guān)控制改造的研究

姜玉山，閆恩峰，馮圣郁 ，李興軍

（1.魯糧集團(tuán)平原糧食儲(chǔ)備庫有限公司，山東 平原 253100；2.國(guó)家糧食和物資儲(chǔ)備局科學(xué)研究院，北京 100037）

糧食輸送設(shè)備主要有卸糧機(jī)、皮帶輸送機(jī)、補(bǔ)倉機(jī)等，電源控制箱安裝在設(shè)備的一側(cè)，當(dāng)設(shè)備過載時(shí)，輸送帶停止運(yùn)行，而電機(jī)還在運(yùn)轉(zhuǎn)，與三角帶發(fā)生摩擦后，極易造成三角帶損壞或電機(jī)燒毀，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員在設(shè)備控制箱的另一側(cè)作業(yè)時(shí)，操控開關(guān)時(shí)需要繞過輸送設(shè)備或穿過輸送設(shè)備很不方便，不能及時(shí)關(guān)機(jī)，易造成安全事故，因此解決機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)停止，方便及時(shí)啟停機(jī)械、減少設(shè)備損壞、節(jié)約人工時(shí)間、避免事故發(fā)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(chǔ)確保“兩個(gè)安全”的重要體現(xiàn)。

1 機(jī)械輸送設(shè)備

1.1 補(bǔ)倉機(jī)

云龍糧機(jī)有限公司生產(chǎn)的多功能轉(zhuǎn)向式補(bǔ)倉機(jī)型號(hào)為YL-800，組成結(jié)構(gòu)包括機(jī)械伸縮裝置、輸送裝置、液壓升降系統(tǒng)、控制箱和電動(dòng)行走底盤，產(chǎn)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(zhuǎn)；液壓油缸推動(dòng)系統(tǒng)，可以上下調(diào)節(jié)輸送角度，根據(jù)需求可在倉內(nèi)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(gè)角落；底盤行走裝置有四個(gè)輪胎，有前進(jìn)和后退兩個(gè)擋位，在電動(dòng)機(jī)的牽引下，調(diào)整方向盤，可前后行走，運(yùn)行平穩(wěn)，安置到預(yù)定位置；電源控制箱為雙層鋼門密封結(jié)構(gòu)，外部設(shè)有升降、伸縮、運(yùn)行、行走按鈕，內(nèi)部設(shè)有電源開關(guān)、熱繼電器、變壓器、交流接觸器及漏電保護(hù)器裝置，外接防水防塵插頭。

1.2 皮帶輸送機(jī)

云龍糧機(jī)有限公司生產(chǎn)的皮帶輸送機(jī)型號(hào)為YL-800，輸送機(jī)長(zhǎng)度15 m,帶寬800 mm,產(chǎn)量80 t/h,設(shè)備采用圓形鋼管做支架，輸送帶采用閉合式環(huán)形硫化膠帶，抗老化，抗腐蝕，根據(jù)輸送的高度要求，可上下調(diào)節(jié)仰角，輸送機(jī)底部裝有四個(gè)輪子，后兩只輪使用萬向輪方便調(diào)節(jié)方向，控制箱內(nèi)電器控制系統(tǒng)包括熱繼電器、開關(guān)、漏電保護(hù)器、交流接觸器及接線柱等部件，外接防水防塵插頭。

2 改進(jìn)措施與方法

2.1 補(bǔ)倉機(jī)

在補(bǔ)倉機(jī)的一側(cè)，安裝1只接觸式測(cè)速開關(guān)和1只非接觸式測(cè)速開關(guān)，接觸式測(cè)速開關(guān)安裝在補(bǔ)倉機(jī)支架上，測(cè)速輪安裝在輸送帶的下方，與皮帶接觸（圖1），測(cè)定皮帶的速度；非接觸式測(cè)速開關(guān)安裝在皮帶滾筒軸的一側(cè)（見圖2），通過掃描測(cè)定皮帶滾筒軸的轉(zhuǎn)速。接觸式測(cè)速開關(guān)和非接觸式測(cè)速開關(guān)分別與補(bǔ)倉機(jī)電源控制開關(guān)連接，改造前及改造后控制電見圖3及圖4。當(dāng)機(jī)械設(shè)備發(fā)生堵塞時(shí)，機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度逐漸變慢，低于設(shè)定皮帶轉(zhuǎn)速，在工藝設(shè)定時(shí)間內(nèi)（5 s）未接收到轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，速度開關(guān)由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開，中間繼電器斷開，交流接觸器斷開及時(shí)停電，停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，起到雙重保護(hù)作用。

圖2 非接觸式測(cè)速開關(guān)

圖3 改造前控制電路圖

圖4 改造后控制電路圖

設(shè)定接觸式測(cè)速開關(guān)和非接觸式測(cè)速開關(guān)檢測(cè)速度時(shí)，要與補(bǔ)倉機(jī)皮帶的額定速度協(xié)調(diào)，一般設(shè)定為3～5 m/s。設(shè)定轉(zhuǎn)速過大會(huì)失去保護(hù)作用，設(shè)定轉(zhuǎn)速過低，機(jī)械設(shè)備不能正常使用，影響入庫效率。接觸式測(cè)速開關(guān)和非接觸式測(cè)速開關(guān)都是通過檢測(cè)皮帶的轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的轉(zhuǎn)速時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，二者互不影響，任何一只開關(guān)斷電都能停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，減少設(shè)備的損壞，起到雙重保護(hù)作用。

2.2 皮帶輸送機(jī)

在皮帶輸送機(jī)的控制箱的另一側(cè)再安裝1只電源控制箱（見圖5），與輸送機(jī)原有的配電箱開關(guān)連接，箱體外面有電源指示燈、啟動(dòng)及停止按鈕，箱體內(nèi)有開關(guān)、熱繼電器及漏電保護(hù)器等，控制箱外接一條拉線開關(guān)（見圖6），拉線沿輸送機(jī)下支撐架平行布設(shè)，如發(fā)生設(shè)備堵塞或機(jī)械設(shè)備事故時(shí)，工作人員可在輸送機(jī)兩邊切斷電源，也可以通過拉線開關(guān)的任一邊切斷電源，使皮帶輸送機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。啟動(dòng)時(shí)可通過操作皮帶輸送機(jī)左右兩側(cè)的控制箱啟動(dòng)按鈕，設(shè)備正常運(yùn)行。

圖5 電源控制箱

圖6 拉線開關(guān)

改造后的電源控制箱與設(shè)備原有的控制箱基本相同（見圖7），各種操作規(guī)程一樣，只是多了一邊控制，操作人員可在機(jī)械設(shè)備的兩邊實(shí)現(xiàn)設(shè)備開關(guān)控制，拉線開關(guān)為工作人員提供就近控制，減少時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖7 糧食輸送機(jī)改造電路圖

3 結(jié)論

3.1 改造后實(shí)現(xiàn)補(bǔ)倉機(jī)自動(dòng)控制和輸送機(jī)兩邊控制

通過安裝接觸式測(cè)速開關(guān)和非接觸式測(cè)速開關(guān)，設(shè)備運(yùn)行過載時(shí)，皮帶轉(zhuǎn)速度和皮帶滾筒軸的轉(zhuǎn)速低于設(shè)定的皮帶轉(zhuǎn)速，在工藝設(shè)定時(shí)間內(nèi)（5 s）未接收到轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)，速度開關(guān)由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)為斷開，中間繼電器斷開，交流接觸器斷開關(guān)并及時(shí)停電，設(shè)備停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起到雙重保護(hù)作用。

通過對(duì)皮帶輸送機(jī)械設(shè)備的控制電路進(jìn)行改造，在設(shè)備另外邊增設(shè)1只控制箱，原有控制電箱與增設(shè)控制電箱進(jìn)行線路連接，能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備兩邊都有一套控制系統(tǒng)，并可獨(dú)立控制機(jī)械設(shè)備啟停。對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行兩邊獨(dú)立控制改造后，工作人員不用繞過輸送機(jī)械，或穿過輸送機(jī)械進(jìn)行機(jī)械開、關(guān)控制，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率。拉線開關(guān)可實(shí)現(xiàn)近距離的緊急停止設(shè)備，對(duì)設(shè)備起到了保護(hù)作用。

3.2 改造費(fèi)用低，方便操作

補(bǔ)倉機(jī)的改造需要安裝1臺(tái)接觸式測(cè)速器和1臺(tái)非接觸式測(cè)速器，每臺(tái)300元；穿線管、電纜8 m，費(fèi)用100元；人工安裝費(fèi)用200元，合計(jì)900元/臺(tái)。輸送機(jī)開關(guān)控制改造，主要增設(shè)一個(gè)控制電箱，費(fèi)用約200元；電線、熱繼電器、開關(guān)、漏電保護(hù)器、螺絲等元件，費(fèi)用約300元；安裝人工費(fèi)用約200元，合計(jì)費(fèi)用為800元／臺(tái)，費(fèi)用相對(duì)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(hù)作用。

3.3 確保設(shè)備安全和人身安全

在去年糧食入庫中，安裝接觸式測(cè)速開關(guān)和非接觸式測(cè)速開關(guān)與未安裝的機(jī)械設(shè)備對(duì)比，安裝測(cè)速開關(guān)的未發(fā)生三角帶燒毀現(xiàn)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(fèi)用150元，單日入庫數(shù)量低于安裝測(cè)速開關(guān)的，二者對(duì)比數(shù)據(jù)見表1。

表1 設(shè)備改造與未改造對(duì)比

輸送機(jī)設(shè)備增加1只控制箱后，作業(yè)人員可在機(jī)械設(shè)備兩邊進(jìn)行開、關(guān)操作或通過拉線開關(guān)近距離緊急控制，減少了開、關(guān)機(jī)時(shí)要繞過輸送機(jī)械的時(shí)間，或穿過輸送機(jī)械的危險(xiǎn)，提高控制機(jī)械的及時(shí)性，確保人身安全，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

4 討論

（1）根據(jù)設(shè)備的用途，機(jī)械設(shè)備向高處輸送時(shí)，機(jī)械設(shè)備的仰角較高，接近糧食的自溜角，設(shè)備輸送能力變小，易發(fā)生過載現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在補(bǔ)倉機(jī)、輸送機(jī)中。在進(jìn)行作業(yè)時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，還要適當(dāng)控制糧食流量。通過補(bǔ)倉機(jī)、輸送機(jī)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改進(jìn)，方便了操作，提高了安全性。

（2）接觸式測(cè)速開關(guān)和非接觸式測(cè)速開關(guān)在機(jī)械設(shè)備改造中起到同一種作用，可以安裝1只，節(jié)約費(fèi)用。改造安裝時(shí)，選擇糧食開始輸送的設(shè)備，從源頭控制。

（3）要根據(jù)機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)量選擇合適的帶寬、輸送量要一致，“大進(jìn)小出”容易產(chǎn)生堵塞、過載現(xiàn)象，“小進(jìn)大出”發(fā)揮不了機(jī)械設(shè)備的最大效能。在實(shí)際工作中，不要過多地依賴設(shè)備控制改造，要全方位地合理布設(shè)，發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的最大效率。