胶带输送机回煤保护装置的研制与应用

王海江

(西山煤电(集团)有限公司屯兰矿选煤厂，山西 太原 030206)

·试验研究·

胶带输送机回煤保护装置的研制与应用

王海江

(西山煤电(集团)有限公司屯兰矿选煤厂，山西 太原 030206)

介绍了胶带输送机回煤保护装置的研制及应用过程，其回煤保护装置的应用有效地提高了胶带输送机的安全稳定运转率，杜绝了胶带输送机断带事故，减轻了职工的劳动强度。对提高胶带输送机自动化保护程度有着良好地促进作用，具有较高的经济效益、社会效益和推广应用价值。

胶带输送机;回煤保护装置;研制;应用

1 胶带输送机保护装置现状

胶带输送机作为煤流系统的运输设备，在洗选过程中起着至关重要的作用，它的稳定运行直接影响安全生产。

目前，选煤系统中所用的胶带输送机具有胶带跑偏、拉绳保护这两项基本保护及附属清扫器等装置。通过近年来胶带在运行中的事故分析来看，胶带在运行过程中由于物料黏度大或其中混入杂物等原因极易造成机头溜槽堵塞，若不及时发现处理，必然会导致事故的发生。

通过运行事故分析得出，造成胶带输送机事故频发的原因主要是由于保护装置单一，发生事故时不能及时起到保护作用而导致事故扩大化，进而出现扯皮带、胶带撕裂等现象，严重制约着生产的连续性和稳定性。

2 回煤保护装置的研究设计

2.1 研究的主要内容及设计思路

胶带输送机在运行过程中，一旦发生机头溜槽堵塞，岗位司机未能及时发现并处理，输送机仍然处于运转状态，较大的煤量堆积使下胶带反向带煤，导致断带、撕裂事故的发生。故思路重点在下胶带上研制新型的回煤检测装置及检测到的信号及时准确地返回到控制系统中，控制系统采取相应的断电保护措施，达到胶带输送机及时停机。

2.2 回煤检测装置的研制

1)研制思路:要检测下胶带上的回煤，就必须在上下胶带之间研制一种翻板装置，该翻板需具有轻巧适中、不影响胶带正常运行的功能。a)轻巧适中:根据现场测量调查，胶带输送机安装角度平均在10°左右，所产生的回煤量速度较快，装置必须能够及时针对回煤量做出反应;同时为避免由于外界因素(如走廊内风量比较大、岗位司机行走意外触动等)导致翻板出现误动作，故必须能够承受较为轻微的外界影响。b)不影响胶带正常运行:胶带本身形状为上胶带呈U形弧度，下胶带呈倒U形弧度，故所制作的装置外形必须与之相符合。

2)材料选用:选用d8 mm钢筋及δ3 mm铁板，组合使用制作方能满足要求。选用分析:d8 mm钢筋重量适中，制作挝弯过程易操作，组合使用δ3 mm铁板后能够满足翻板装置要求。

3)装置设计图:根据现场测量数据，取5个相隔20 m胶带弧度测量计算得平均值为140°;上下胶带距离为560 mm;胶带宽度为1 200 mm;胶带机架宽度为1 600 mm。胶带在运行过程中上下波动距离为下胶带20 mm，上胶带40 mm，进行设计制图。胶带保护装置示意图见图1。

4)翻板制作:根据设计图，放大至原始尺寸后作出模具，对照模具对钢筋挝弯制作框架及δ3 mm铁板下料，点焊焊接后，利用自制模仿胶带现场爬坡角度制作的试验台以中心点向上每5 mm位移动量单位进行试验，找出支承轴位置为距离下边缘260 mm。翻板制作流程示意图见图2。

2.3 翻板动作检测装置及控制回路的研制

研制思路:选用一种能够将翻板动作位移及时检测并反馈的装置。通过对接近开关与行程开关进行比较，检测方式上存在很大的区别，行程开关不符合检测翻板使用，故选用采用接近开关作为检测装置。接近开关参数表见表1。

表1 接近开关参数表

2.4 控制回路研制

通过将接近开关输出线串联至拉绳保护开关控制触点内，利用拉绳保护断电原理，实现胶带输送机及时停机，达到保护作用。胶带回煤保护电气控制原理图见图3。

2.5 现场安装

在距离机头5 m处，将制作好的翻板装置安装在距离上胶带40 mm，下胶带20 mm处，计算截取两段128 mm长的50角铁分别焊接在胶带机架槽钢上，装入翻板后采用M20螺栓对翻板的纵向位移控制在±4 mm，并根据接近开关的有效量程范围对接近开关进行固定，最后将接近开关输出线串联接入拉绳保护装置中，即完成保护装置的安装。

图3 胶带回煤保护电气控制原理图

初步制作完成后，利用点车方式对上下胶带的距离进行了现场试验观察，未出现摩擦碰撞现象，所选尺寸符合要求。

2.6 安装过程存在问题及改进方法

存在问题分析改进表见表2，固定方式改造示意图见图4，接近开关加装保护装置示意图见图5。

3 试验与应用情况

3.1 试验方案及试验结果

通过人为在机头下胶带上放置＞20 mm厚、长度20 m长的物料，胶带输送机开机瞬间开始记录时间，停止运转时结束计时，共试验3次，实测时间分别为4.52 s、4.33 s、4.64 s。根据胶带输送机运转速度 V=1 m/s，安装距离距机头为5 m，计算得5 m÷1 m/s=5 s，试验结果均小于5 s，且保护装置动作灵敏可靠，试验取得了成功。

表2 存在问题分析改进表

3.2 应用情况

屯兰矿选煤厂在全部胶带输送机的机头、重锤、机尾处分别安装了该保护装置，在2011年6月－2012年6月一年时间内共动作10次，全部及时发现并处理，未造成一起胶带事故，取得了圆满成功。

4 应用效果

该装置已在屯兰矿选煤厂运输系统中投入使用，运行状况良好，性能稳定，能够及时检测出下胶带上回煤并及时采取保护措施，避免了重大事故的发生，同时提高了该厂的生产效率。

1) 运转一年来，胶带输送机事故较原来降低了95%，胶带在运行过程中由于机头溜槽堵塞发现不及时导致的胶带磨断、撕裂事故的故障记录为零，从而保证了生产的连续性，提高了胶带的使用寿命。

2) 经济效益概算:单套投入成本为800元，车间投入应用20套，成本费用:F1=800×20=1.6(万元);该装置投入使用后，未发生过一起胶带磨断事故，与2010年相比，节约材料费用:F2=400 m×50元/m=2(万元);节约因事故导致更换胶带影响时间6 h，以精煤台时量500 t/h，吨精煤1 000元计算，则新增产值:F3=6×500×1 000=300(万元);综合经济效益:F=300万元。

3) 通过对胶带输送机保护装置的成功研制与应用，解决了生产过程中急需解决的问题，提高了胶带输送机的安全稳定运转率，杜绝了胶带输送机断带事故，减轻了职工的劳动强度。

5 结语

此项成果的成功应用，因其制作简单，成本较低，适用性强，目前，在屯兰矿选煤厂煤流输送系统中进行了推广应用，提高了胶带输送机自动化保护程度。可推广应用于采矿、冶金、发电系统等大型胶带输送机保护装置的现场实践应用中。

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Development and Application on Backing Coal Protection Device of Belt Conveyor

Wang Hai－jiang

Introduces the development and application process of backing coal protection device in belt conveyor，effectively improves the safe and stable operation rate of the belt conveyor，eliminates the belt breaking accident and reduces the labor intensity of the workers.To improve the degree of automation protection of the belt conveyor has a good promoting role，and have higher economic and social benefits and application value.

Belt conveyor;Backing coal protection device;Development;Application

TD528+.1

A

1672－0652(2012)10－0011－03

2012－08－03

王海江(1985—)，男，山西汾阳人，2006年毕业于山西大同大学，助理工程师，主要从事机电设备维护技术工作(E －mail)804288752@qq.com