皮带机新型接料式堵料开关的研究与应用

河北港口集团港口机械有限公司 河北 秦皇岛 066000

1 引言

港口皮带机系统是由驱动电机、液力耦合器、联轴器、驱动滚筒、传动滚筒、托辊、输送皮带等组合而成的综合性系统。其主要功能是对港口煤炭进行传输,是煤炭码头生产作业的核心组成部分,一旦皮带机出现故障,将导致整条生产流程停产,对生产效率造成极大影响。因此,保证皮带机的平稳运行对我们非常重要。

黄骅港一期皮带机已投产近20年,堵料开关的检测形式,多采用传统的接近开关检测方式,但此方式存在许多不足,不能完全满足皮带机对堵料故障的检测需求。因此,我们提出了研究一种新型接料式堵料开关的课题。目前,此接料式堵料开关已研究完成,并成功应用到了实际生产作业当中。

2 传统堵料开关应用情况[1-3]

黄骅港一期皮带机的堵料开关大部分采用的是传统保护系统形式,主要检测器件为接近开关,接近开关安装在皮带机头部漏斗侧壁上,在安装接近开关的侧壁附近加装一个堵料检测小门,小门上焊接一个金属挡板,此金属挡板用来为接近开关提供感应信号,当没有发生堵料时,接近开关能够感应到金属挡板,连接的常开点处于导通状态,堵料检测继电器得电,向中控PLC发出正常信号;当发生堵料时,堵料检测小门受煤炭挤压外突,将导致金属挡板与检测开关之间的距离过大,此时接近开关常开点出去断开状态,堵料检测继电器矢电,无法向中控PLC发出正常信号而故障停机。传统的堵料开关具体应用情况如图1所示。

图1 传统的堵料开关应用情况

传统的堵料开关在实际应用中存在以下几点不足:

2.1 安装位置单一 传统的堵料开关仅安装在皮带机头部漏斗侧壁上,只能够检测漏斗内部堵料,无法检测皮带机头部抛料漏斗进口处的堵料。

2.2 保护监测点较少 传统的堵料开关仅在皮带机头部漏斗侧壁上安装一个检测点,一旦发生检测开关故障或漏斗外侧小门、金属挡板变形卡滞等意外情况,将导致发生堵料时无法准确发出故障报警。

2.3 易产生误报警 传统的堵料开关安装形式过于简单,如果现场固定非常牢固,则发生堵料时漏斗外侧小门不容易产生外突,不会报出堵料故障,所以在现场实际安装时牢固程度相对较低,但现场实际生产作业过程中漏斗震动较大,特别是输送块状煤炭时,震动更加明显,所以经常导致堵料小门因震动弹起,而丢失堵料正常信号,时常造成误报警停机。

2.4 故障响应速度慢 传统的堵料开关在发生堵料初期,由于堵料量较小,堵料小门不能被煤炭挤压外突,是不能够及时发出故障报警的,只有当大量堵料时才会产生故障报警,虽然遏制了进一步的堵料情况,但此时漏斗已经几乎堵满。

针对以上应用情况,经过长时间的研究与实验,完成了新型接料式堵料开关。

3 新型接料式堵料开关系统结构[4]

新型接料式堵料开关系统结构比较简单,利用皮带机跑偏开关改造而成,将原有的跑偏开关立杆更换成大小适当的接料板,在接料板一端的中间位置焊接螺纹连杆,利用螺纹连杆与跑偏开关进行连接固定,即形成了新型的接料式堵料开关。具体系统结构如图2所示。

图2 新型的接料式堵料开关系统结构

4 新型接料式堵料开关原理

新型堵料开关安装在皮带机头部抛料漏斗进口处,与原有的传统堵料开关进行串联连接,开关控制点接入为常闭信号点。未发生堵料时,接料板上不会产生煤炭的淤积,处于水平位置,控制电路处于导通状态,堵料故障检测继电器得电,进而向中控PLC发出未发生堵料的正常信号;发生堵料时,因堵料而散落的煤炭会淤积在接料板上,造成接料板在煤炭重量的影响下向下偏斜,当因堵料而散落的煤炭积累到一定量时,就会触发新型堵料开关动作,开关状态会由常闭状态变为断开状态,控制电路就会由导通状态变为断路状态,造成堵料故障检测继电器矢电,进而向中控PLC发出发生堵料的故障信号。

5 新型接料式堵料开关系统特点

新型的接料式堵料开关与传统堵料开关相结合,形成了新的堵料保护系统,此保护系统具有保护功能更加全面、故障报警更加准确、响应速度更加快速等特点。

5.1 保护功能更加全面 新型的接料式堵料保护系统,增加了对皮带机头部抛料漏斗进口处的堵料检测,与传统的堵料开关相结合,形成了漏斗内堵料检测、皮带机头部抛料漏斗进口处堵料检测的双保护功能,双保护功能大大提高了保护功能的全面性。

5.2 故障报警更加准确 在形成堵料检测双保护之后,堵料故障检测的安全性得到了提升,因此可以适当降低漏斗外侧小门的反应灵敏度,当对漏斗外侧小门以及金属挡板进行适当加固后,有效降低了生产作业过程中漏斗震动对其带来的影响,减少了误报警情况,降低了因误报警造成的故障停机次数。

5.3 响应速度更加快速 新型接料式堵料保护系统,将接料式保护开关加装在了皮带机头部抛料漏斗进口处,当发生堵料情况时,堵料煤炭会迅速向皮带两侧外溢,直接掉落在接料板上,立刻造成接料板在煤炭重量的影响下向下偏斜,并触发堵料故障报警。

6 新型接料式堵料开关在实际中的应用

目前,新型接料式堵料开关,已经成功应用于黄骅港一期皮带机沿线设备。经过一段时间的使用与观察,可以总结出:此新型接料式堵料开关在现场恶劣的生产作业环境下,克服了作业过程中震动带来的误报影响,具有很好的抗干扰能力;克服了粉尘和煤泥水的检测开关的影响,具有稳定的检测性能;克服了因堵料导致的漏斗变形风险,具有良好的安全可靠性。新型的接料式堵料开关具体应用情况如图3所示。

7 结束语

新型接料式堵料开关检测方法,是目前堵料检测方面比较先进的检测技术,能够很好的解决皮带机运行过程中堵料故障的报警问题,满足了及时有效的进行堵料报警停机这一要求。对堵料位置保护更加全面、响应速度更加快速,为平稳的进行生产作业提供了有力保证。新型接料式堵料检测技术对以后的平稳生产作业意义重大,应用前景很宽广,但其安装形式、检测位置、响应时间等技术参数都有待于提高,需要我们在今后的实际应用中去解决和完善。

图3 新型的接料式堵料开关应用情况