輸送帶保護(hù)裝置的設(shè)置

孫鵬飛

（神華黃驊港務(wù)有限責(zé)任公司，河北 滄州 061113）

大型輸送帶是輸送大批量散裝物料的高效輸送裝置，主要由機(jī)架、輸送帶、滾筒、傳動裝置等部分組成；還可以按照工業(yè)生產(chǎn)要求、流程要求靈活設(shè)計(jì)，從而與之相匹配，形成流水運(yùn)輸線，實(shí)現(xiàn)貨物的流轉(zhuǎn)和運(yùn)輸。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國大型輸送帶也得到了快速的發(fā)展，已經(jīng)達(dá)到國際水準(zhǔn)，某些方面實(shí)現(xiàn)了超越，可以按照國內(nèi)實(shí)際情況自我創(chuàng)新。但是在技術(shù)上、硬件設(shè)備、控制系統(tǒng)等方面與國外相比還是有著不小的差距，仍需要不斷加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā)和投入。

輸送帶主要有以下組成部分：驅(qū)動及相關(guān)部件（包括電動機(jī)、聯(lián)軸器、制動器、減速機(jī)、驅(qū)動滾筒等）、承載裝置（包括鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)架、托輥組、改向滾筒等）、漲緊裝置（包括漲緊小車、鋼絲繩、配重或液壓缸、鋼絲繩、液壓站等）、環(huán)保裝置（包括清掃器、洗帶箱、消防噴淋裝置等）、保護(hù)裝置（包括跑偏開關(guān)、撕裂開關(guān)、急停開關(guān)、打滑開關(guān)、堵料開關(guān)、限位開關(guān)等）。

1 輸送帶概述

輸送帶主要借助驅(qū)動滾筒與輸送帶之間的摩擦傳遞動力，實(shí)現(xiàn)物料輸送。輸送帶按照帶芯材料可以分為鋼絲繩芯輸送帶、尼龍芯輸送帶、維棉芯輸送帶和帆布芯輸送帶；按照覆蓋層材料可以分為橡膠帶、橡塑帶和塑料帶；按照阻燃性能可以分為非阻燃帶、阻燃帶。

常見的輸送帶有兩種結(jié)構(gòu)形式，即普通夾層輸送帶、鋼絲繩芯輸送帶。普通夾層輸送帶用數(shù)層帆布做帶芯，帆布層與層之間用橡膠黏合在一起，在帆布層外表面用橡膠包裹；帆布是棉和尼龍等纖維織成的混紡物，用來承受載荷并傳遞牽引力，而橡膠保護(hù)層用來防止外界物體對帆布層的損傷、減少有害物質(zhì)對帆布層的腐蝕。鋼絲繩芯輸送帶是用規(guī)定數(shù)量的細(xì)鋼絲繩做帶芯（用于承受張緊拉力），外面覆蓋橡膠組成的。為了使輸送帶在摩擦打滑時(shí)不會發(fā)生燃燒，常在生產(chǎn)輸送帶過程中，往橡膠中加入一定量的阻燃劑和抗靜電劑，防止輸送帶發(fā)生燃燒而引起火災(zāi)[1]。

基于輸送帶的材料和性能，當(dāng)發(fā)生跑偏、打滑時(shí)，皮帶極易發(fā)生摩擦鋼結(jié)構(gòu)或與驅(qū)動滾筒發(fā)生滑移的現(xiàn)象，從而引發(fā)火災(zāi)。當(dāng)物料中有棍類雜質(zhì)時(shí)，極易劃傷輸送帶，造成輸送帶撕裂、穿透等損傷，對設(shè)備造成額外的經(jīng)濟(jì)損失，耽誤正常的生產(chǎn)和設(shè)備運(yùn)行。輸送帶價(jià)格昂貴，更換成本高，硫化時(shí)間長，更換難度大，做好輸送帶的運(yùn)行保護(hù)，優(yōu)化保護(hù)開關(guān)的設(shè)置配置則顯得非常重要。

2 輸送帶保護(hù)開關(guān)分類及其作用

為確保輸送帶安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少設(shè)備運(yùn)行事故，輸送帶開關(guān)應(yīng)該至少擁有以下幾種設(shè)置：打滑檢測開關(guān)，用于檢測輸送帶與驅(qū)動滾筒是否發(fā)生相對滑動；堵料檢測開關(guān)，用于檢測落料點(diǎn)是否發(fā)生煤堆積或溜槽堵塞使煤位超出規(guī)定位置的情況；跑偏檢測開關(guān)，用于檢測輸送帶運(yùn)行是否超出托輥端部邊緣；張緊檢測開關(guān)，用于檢測配重是否跌落并超出規(guī)定位置；撕裂檢測開關(guān)，用于檢測輸送帶是否發(fā)生撕裂；急停保護(hù)開關(guān)，用于緊急情況下使輸送帶快速停止，以應(yīng)對突發(fā)情況[2]。

3 輸送帶保護(hù)開關(guān)樣式

為達(dá)到防爆要求，保護(hù)開關(guān)的防爆性能應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的相應(yīng)要求。保護(hù)開關(guān)接線宜采用常閉點(diǎn)信號，這樣可以保證在線路掉電的情況下保護(hù)開關(guān)動作，使輸送帶設(shè)備為故障狀態(tài)，提高設(shè)備的安全性能。同種類的保護(hù)開關(guān)不宜串并聯(lián)使用，宜按類別單獨(dú)輸入PLC，以保證準(zhǔn)確報(bào)警。下文按照各類開關(guān)的保護(hù)特性，對輸送帶的保護(hù)開關(guān)進(jìn)行具體的闡述。

輸送帶打滑檢測開關(guān)的保護(hù)特性：當(dāng)驅(qū)動電機(jī)啟動一定時(shí)間后（一般為10s，根據(jù)具體情況適當(dāng)調(diào)整），皮帶速度低于70%額定帶速，開關(guān)應(yīng)動作，監(jiān)控終端應(yīng)報(bào)警，使輸送帶停機(jī)。在設(shè)置上，應(yīng)該保證每條輸送帶至少設(shè)置1 組打滑檢測開關(guān)。開關(guān)的形式有以下幾種：欠速式測速開關(guān)，固定在皮帶機(jī)機(jī)架上，感應(yīng)鐵固定在從動滾筒上，合理調(diào)整參數(shù)，直接輸出開關(guān)量信號；接近開關(guān)式測速開關(guān)，固定在皮帶機(jī)機(jī)架上，感應(yīng)鐵固定在從動滾筒上，直接輸出脈沖信號[3]。

堵料檢測開關(guān)的保護(hù)特性：當(dāng)輸送帶落料點(diǎn)發(fā)生持續(xù)性堵料時(shí)，開關(guān)應(yīng)動作，監(jiān)控終端應(yīng)報(bào)警，使輸送帶停機(jī)。在設(shè)置上，應(yīng)該保證每個(gè)卸料點(diǎn)至少設(shè)置1 組堵料開關(guān)。開關(guān)的形式有以下幾種：料位窗限位開關(guān)，在落料點(diǎn)漏斗或溜槽等位置設(shè)置料位窗，開窗高度不得高于卸料滾筒下沿，發(fā)生堵料時(shí)，物料從料位窗溢出，觸發(fā)料位窗上的開關(guān)；料漏料檢測開關(guān)，在拋料滾筒漏斗入口兩側(cè)的合適位置設(shè)置溢料板，當(dāng)發(fā)生堵料堵滿漏斗時(shí)，物料溢出時(shí)開關(guān)發(fā)生動作，如圖1 所示。

跑偏檢測開關(guān)的保護(hù)特性：當(dāng)運(yùn)行的輸送帶輕度跑偏時(shí)，開關(guān)動作，監(jiān)控終端報(bào)警，提醒操作人員輸送帶發(fā)生跑偏；當(dāng)運(yùn)行的輸送帶重度跑偏，超出托輥端部邊緣20mm或與可能發(fā)生摩擦的鋼結(jié)構(gòu)最小距離低于20mm 時(shí)，開關(guān)動作，監(jiān)控終端報(bào)警，使輸送帶停機(jī)。在設(shè)置上，應(yīng)該保證輸送帶頭部、尾部、易與鋼結(jié)構(gòu)接觸的位置，均設(shè)置至少1 組跑偏開關(guān)，起弧位置、改向部位宜設(shè)置1 組跑偏開關(guān)。開關(guān)的形式如下：立輥式旋轉(zhuǎn)限位開關(guān)，在輸送帶兩側(cè)成對安裝，立輥與輸送帶相垂直，發(fā)生跑偏時(shí)，皮帶推動立輥發(fā)生移動，觸發(fā)開關(guān)動作。

圖1 堵料檢測開關(guān)

張緊檢測開關(guān)的保護(hù)特性：當(dāng)發(fā)生輸送帶斷裂、鋼絲繩斷裂等情況導(dǎo)致配重跌落時(shí)，開關(guān)動作，監(jiān)控終端報(bào)警，使輸送帶停機(jī)。開關(guān)的形式如下：在配重下方的有效位置設(shè)置機(jī)械師限位，安裝在合理的高度上，張緊小車觸限位開關(guān)的機(jī)械止擋，限位動作，觸發(fā)報(bào)警停機(jī)[4]。

撕裂檢測開關(guān)的保護(hù)特性：當(dāng)檢測到輸送帶撕裂導(dǎo)致的大量漏料、傷處翹起時(shí)，開關(guān)動作報(bào)警，使輸送帶停機(jī)，防止輸送帶撕裂面積擴(kuò)大。開關(guān)的形式有以下幾種：拉繩式撕裂檢測開關(guān)，在輸送帶上、下側(cè)距離帶面50mm 以下處安裝，檢測異物穿透輸送帶、輸送帶傷處翹起等情況，如圖2 所示；桿式撕裂檢測開關(guān)，在尾部滾筒安裝，檢測尾部滾筒與輸送帶之間有異物填充、輸送帶傷處向外翹起的情況；多合一撕裂檢測開關(guān)，在落料點(diǎn)等復(fù)雜區(qū)域安裝，檢測發(fā)生異物穿透、輸送帶傷處翹起、漏料、回程帶煤的情況，如圖3 所示。設(shè)置上應(yīng)該保證輸送帶落料點(diǎn)前10m內(nèi)設(shè)置1 組多合一撕裂開關(guān)，具備檢測輸送帶漏料、輸送帶非工作面翹頭的功能；在輸送帶回程清掃器后應(yīng)設(shè)置1組拉繩撕裂開關(guān)，具備檢測輸送帶工作面翹頭的功能；在尾部滾筒處應(yīng)設(shè)置1 組桿式撕裂開關(guān)，具備檢測輸送帶工作面翹頭的功能。

圖2 拉繩式撕裂檢測開關(guān)

圖3 多合一式撕裂檢測開關(guān)

急停保護(hù)開關(guān)的保護(hù)特性：當(dāng)開關(guān)觸發(fā)時(shí)，開關(guān)報(bào)警，使輸送帶停機(jī)。開關(guān)的形式有以下幾種：拉繩開關(guān)，在輸送帶走廊皮帶機(jī)機(jī)架兩側(cè)安裝，間距不得超過50m，連接拉繩無卡阻，開關(guān)信號應(yīng)接入輸送帶控制系統(tǒng)及急停硬線回路；急停按鈕，在沿線就地操作箱安裝，開關(guān)信號應(yīng)接入輸送帶控制系統(tǒng)及急停硬線回路。在設(shè)置上應(yīng)該保證在輸送帶頭部、尾部、落料點(diǎn)、人行過橋處等易出現(xiàn)突發(fā)情況的地方，5m 范圍內(nèi)機(jī)架兩側(cè)必須設(shè)置拉繩開關(guān)；每個(gè)就地操作箱必須設(shè)置急停按鈕。

4 結(jié)束語

綜上所述，為使輸送帶安全可靠地運(yùn)行，必須在安裝、使用和維護(hù)全過程中加強(qiáng)管理，對輸送帶的保護(hù)開關(guān)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，用最少的開關(guān)安裝量實(shí)現(xiàn)最大的保護(hù)，降低開關(guān)誤動作的概率，從而減少設(shè)備的故障停機(jī)時(shí)間，提高設(shè)備的運(yùn)行效率，提高作業(yè)能力，減少故障的發(fā)生，提高開機(jī)率，為安全生產(chǎn)、高效生產(chǎn)創(chuàng)造條件。