一種新型礦用刮板機(jī)電氣保護(hù)

劉書華

摘 要：刮板機(jī)是礦類工廠輸送礦物的重要運輸設(shè)備，一旦刮板機(jī)出現(xiàn)故障，輕則導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)，重則導(dǎo)致工廠停產(chǎn)數(shù)周，因此，行之有效的刮板機(jī)保護(hù)意義重大。刮板機(jī)斷鏈和斜鏈?zhǔn)且l(fā)刮板機(jī)事故的主要原因之一，可靠的刮板機(jī)電氣保護(hù)，是防止刮板機(jī)出現(xiàn)斷鏈和斜鏈后，故障進(jìn)一步擴(kuò)大的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)有的刮板機(jī)電氣保護(hù)，由于存在中間機(jī)械機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)不穩(wěn)定，易出現(xiàn)機(jī)構(gòu)故障和誤動作。本文涉及一種新型刮板機(jī)電氣保護(hù)，經(jīng)神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司寧東洗煤廠XX分廠實際使用驗證，效果極好，誤動作次數(shù)幾乎為零。

關(guān)鍵詞：刮板機(jī)；斷鏈；斜鏈；電氣保護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.092

1 引言

刮板機(jī)是輸送礦物的重要設(shè)備，如果刮板機(jī)出現(xiàn)故障會引起工廠停機(jī)、停產(chǎn)。在刮板機(jī)工作過程，由于礦石的體積、重量和硬度都較大，加之礦石本身存在較多的雜質(zhì)和在開采的過程中會混入一些鐵器和木頭，使刮板機(jī)的工作環(huán)境非常惡劣，一旦出現(xiàn)較小的故障，如若不立刻停機(jī)都可能誘發(fā)不可挽回更嚴(yán)重的故障。刮板機(jī)大部分故障出現(xiàn)的初期，都伴隨著刮板機(jī)鏈條的斷裂或傾斜；如何在刮板機(jī)出現(xiàn)斷鏈和斜鏈時，既是故障即將發(fā)生的萌芽時刻，檢測到刮板機(jī)斷鏈和斜鏈并立即停機(jī)，是防止刮板機(jī)故障進(jìn)一步擴(kuò)大的關(guān)鍵。本文涉及一種新型刮板機(jī)電氣保護(hù)，經(jīng)實際應(yīng)用驗證效果較好。

2 刮板機(jī)電氣保護(hù)工作原理

（1）刮板機(jī)斷鏈保護(hù)。刮板機(jī)斷鏈保護(hù)基本工作原理如圖1所示，利用電磁式接近開關(guān)來檢測刮板機(jī)的刮板條，且刮板機(jī)的刮板條是均勻分布的，所以在刮板機(jī)正常運行時，電磁式接近開關(guān)所檢測到的開關(guān)信號頻率是一定的，假設(shè)該開關(guān)信號的頻率為f，把開斷頻率采集器的頻率設(shè)置為f±x，其中x為頻率誤差（根據(jù)具體情況設(shè)定）；如果開斷頻率采集器采集的數(shù)據(jù)在f±x的范圍內(nèi)，刮板機(jī)將正常運行；如果開斷頻率采集器采集的數(shù)據(jù)不在f±x的范圍內(nèi)，PLC將輸出開斷信號令刮板機(jī)立即停機(jī)。

（2）刮板機(jī)斜鏈保護(hù)。刮板機(jī)斜鏈保護(hù)基本工作原理如圖二所示，斜鏈保護(hù)需要2個電磁式接近開關(guān)采集頻率信號（原理同前面斷鏈保護(hù)），假設(shè)1號開斷頻率采集器采集的頻率為f1，假設(shè)2號開斷頻率采集器采集的頻率為f2，假設(shè)f1-f2=x；在刮板機(jī)沒有出現(xiàn)斜鏈時，理想情況下f1=f2，即f1-f2=0，但是實際情況下有一定的誤差，所以可以設(shè)定f1-f2=x（x為誤差）為刮板機(jī)未出現(xiàn)斜鏈的正常工作；當(dāng)f1-f2≤x時，PLC判定刮板機(jī)未出現(xiàn)斜鏈，刮板機(jī)正常運行；當(dāng)f1-f2≥x時，PLC判定刮板機(jī)出現(xiàn)斜鏈故障，并發(fā)出開斷信號令刮板機(jī)立刻停機(jī)。

3 新型刮板機(jī)電氣保護(hù)與一般刮板機(jī)電氣保護(hù)的比較

（1）刮板機(jī)誤動作原因分析。一般刮板機(jī)的電氣保護(hù)結(jié)構(gòu)如圖三所示，新型刮板機(jī)電氣保護(hù)結(jié)構(gòu)如圖四所示；從圖3和圖4可以看出，兩者的區(qū)別在于新型刮板機(jī)的電氣保護(hù)省去了中間的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，正是由于中間機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)的存在，一般刮板機(jī)電氣保護(hù)極易出現(xiàn)機(jī)構(gòu)故障和誤動作，導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)工廠停產(chǎn)，具體原因分析如下：

1）中間機(jī)械結(jié)構(gòu)故障。一般的刮板機(jī)電氣保護(hù)的中間機(jī)械結(jié)構(gòu)在正常運行時，是隨著刮板機(jī)的運行而在不斷的快速運動的，由于運動的速度和頻率較快，我們嘗試了很多不同結(jié)構(gòu)材質(zhì)的中間機(jī)械結(jié)構(gòu)，效果都不好，還是經(jīng)常出現(xiàn)中間機(jī)械結(jié)構(gòu)故障，導(dǎo)致電氣保護(hù)的誤動作，導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)工廠停產(chǎn)；經(jīng)實踐證明在刮板機(jī)保護(hù)誤動作的原因里，由機(jī)械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的占一半以上。

2）中間機(jī)械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致頻率采集誤差較大。在頻率采集的過程中，由于中間機(jī)械機(jī)構(gòu)的存在，由中間機(jī)械機(jī)構(gòu)不可避免的會產(chǎn)生一定的誤差，如果誤差超出了設(shè)定的頻率范圍，刮板機(jī)電氣保護(hù)就會出現(xiàn)誤動作，導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)工廠停產(chǎn)；經(jīng)實踐證明機(jī)械機(jī)構(gòu)導(dǎo)致的測量誤差也是刮板機(jī)保護(hù)誤動作的主要原因之一。

一般的刮板機(jī)的電氣保護(hù)都是通過中間機(jī)構(gòu)把信號傳給限位開關(guān)的（如圖3所示），新型刮板機(jī)電氣保護(hù)（如圖4、圖5所示），沒有了中間的傳動機(jī)構(gòu)，這樣限位開關(guān)可直接檢測頻率信號，優(yōu)點有3個，一是避免了中間機(jī)械結(jié)構(gòu)故障的誤動作，二是避免了中間機(jī)械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的測量誤而出現(xiàn)的誤動作.；所以新型刮板機(jī)的電氣保護(hù)穩(wěn)定性和靈敏性非常好，不容易出現(xiàn)誤動作，從而減輕了刮板機(jī)電氣保護(hù)的維修率，提高了工廠刮板機(jī)運行的穩(wěn)定性?？傊滦凸伟鍣C(jī)電氣保護(hù)是經(jīng)實踐證明的一種更加實用的刮板機(jī)電氣電氣保護(hù)。

（2）新型刮板機(jī)使用注意事項。1）一般的刮板機(jī)電氣保護(hù)是通過中間機(jī)構(gòu)的擺動來接收信號的，每過一個刮板，中間機(jī)構(gòu)就可以來回擺動，限位開關(guān)可以得到多個信號，而新型刮板機(jī)電氣保護(hù)，每過一個刮板限位開關(guān)只得到一個信號。由于刮板機(jī)剛啟動時，速度比較慢，改造后的限位開關(guān)可能會長時間接收不到信號，如圖五所示，當(dāng)限位開關(guān)剛好在1號刮板的后面（也就是說啟車時，限位開關(guān)剛好接收不到1號刮板的信號），那么從1號刮板的后面到3號刮板的前面限位開關(guān)只接收一個信號，PLC就會誤認(rèn)為斷鏈了，就會出現(xiàn)刮板機(jī)啟動不了的現(xiàn)象；這就需要在程序中加一個延時，讓電氣保護(hù)延時投入（大概3s即可）；一旦刮板機(jī)運行起來，兩者接收信號的個數(shù)就一樣了，因為刮板機(jī)的運行速度比較快，不等中間機(jī)構(gòu)來回擺動，下一個刮板已經(jīng)到了，一般的擺動式的電氣保護(hù)也變成一個信號了。2）因為新型刮板機(jī)的限位開關(guān)在刮板機(jī)里面，離刮板比較近，限位開關(guān)可能會被煤撞壞，解決方法是：在限位開關(guān)的前面安裝一個比限位開關(guān)還低的槽鋼，用來擋煤從而保護(hù)限位開關(guān)。最后注意刮板機(jī)里面水分可能比較大，要注意密封防水。

4 結(jié)論

由于新型刮板機(jī)電氣保護(hù)沒有了中間的傳動機(jī)構(gòu)，一是避免了中間機(jī)械結(jié)構(gòu)故障的誤動作，二是避免了中間機(jī)械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的測量誤而出現(xiàn)的誤動作；電氣保護(hù)的穩(wěn)定性和靈敏性都得到了大幅度的提高，基本不出現(xiàn)誤動作，從而減輕了刮板機(jī)電氣保護(hù)的維修率，提高了工廠刮板機(jī)運行的穩(wěn)定性。經(jīng)實踐證明效果較好，總之，新型刮板機(jī)電氣保護(hù)是經(jīng)實踐證明的一種更加實用的刮板機(jī)電氣電氣保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

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