皮帶運輸機的電氣保護和控制裝置

1、超細(xì)磨超細(xì)磨超細(xì)磨皮帶運輸機的電氣保護和控制裝置皮帶運輸機的電氣保護和控制裝置主要有：拉繩開關(guān)、皮帶跑偏檢測開關(guān)、皮帶打滑檢測、皮帶防撕裂檢測、料流檢測、堵料檢測、皮帶秤。本文主要以某水泥廠輸煤系統(tǒng)帶式輸送機保護裝置為例，詳細(xì)討論了各種帶式輸送機保護裝置的選型與安裝。1 各種帶式輸送機保護裝置的選型與安裝 帶式輸送機保護裝置主要是指拉繩開關(guān)、跑偏開關(guān)、打滑開關(guān)、撕裂開關(guān)、料流開關(guān)、堵料開關(guān)以及料位開關(guān)和料位計等，它們主要用于皮帶機輸送系統(tǒng)的設(shè)備運行狀態(tài)的檢測報警、緊急停機以及聯(lián)所控制等。1.1 拉繩開關(guān)的選型與安裝 拉繩開關(guān)是用于帶式輸送機緊急停機的一種現(xiàn)場操作保護裝置。目前廣泛應(yīng)用的拉繩開關(guān)

2、一般為無源機械式雙向拉繩開關(guān)。拉繩開關(guān)按照一定間隔（約40m）固定安裝于帶式輸送機兩側(cè)支架上，相互之間系上拉繩。緊急情況下，可以在帶式輸送機沿線任意位置拉動拉繩，觸發(fā)拉繩開關(guān)動作，實現(xiàn)緊急停機。選型原則及注意事項：(1) 根據(jù)不同應(yīng)用場合，選擇合適的動作靈敏度（操動力）的拉繩開關(guān)。最好選擇可以調(diào)節(jié)操動力大?。▌幼骼σ话阍?00400N）的產(chǎn)品。(2) 選擇帶就地動作狀態(tài)指示的產(chǎn)品?，F(xiàn)在絕大多數(shù)產(chǎn)品都能夠指示動作狀態(tài)，有的甚至是聲光指示。使用沒有動作狀態(tài)指示或者指示不明顯的產(chǎn)品，將會給檢修、調(diào)試以及運行操作帶來極大的不便。(3) 根據(jù)現(xiàn)場情況和運行條件選擇自動復(fù)位或手動復(fù)位的產(chǎn)品。如果現(xiàn)場巡檢

3、人員少，皮帶較長，可以選擇能自動復(fù)位的產(chǎn)品；當(dāng)選擇自動復(fù)位的產(chǎn)品時，最好在控制系統(tǒng)內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)動作捕捉記憶功能，以便確定動作開關(guān)的具體位置，并且從控制邏輯上防止開關(guān)自動復(fù)位后馬上自動重啟設(shè)備。有些產(chǎn)品可以在安裝時設(shè)定為自動復(fù)位或手動復(fù)位，如果有條件最好選擇帶有遠(yuǎn)方動作指示和遠(yuǎn)方復(fù)位的產(chǎn)品。安裝方法及注意事項：(1) 根據(jù)產(chǎn)品特性選擇合理的安裝間距、配置粗細(xì)合理的鋼絲繩，鋼絲繩的托架要求盡量光滑、托架間距不宜太長（托架間距一般應(yīng)選擇在23m）。部分廠家聲稱其產(chǎn)品安裝間距可達100m甚至更長，但實際工程中應(yīng)盡量控制在50m之內(nèi)，避免過長的拉繩由于自重過重、阻力過大，影響操作、影響開關(guān)的復(fù)位；拉繩并非

4、越粗越好（一般鋼絲拉繩的直徑不必也不宜超過5mm），應(yīng)該與開關(guān)動作操動力大小匹配，事實上過粗過重的鋼絲拉繩會造成開關(guān)處于半動作狀態(tài)，不但容易誤動、而且容易造成開關(guān)機構(gòu)元件勞損。(2) 對于可以調(diào)節(jié)操動力的產(chǎn)品要合理整定動作靈敏度。調(diào)節(jié)操動力大小時，綜合考慮現(xiàn)場環(huán)境條件（如震動、戶外風(fēng)吹等）以及皮帶傾斜坡度、開關(guān)的安裝間距、拉繩重量等因素。(3) 鋼絲拉繩不宜過緊，防止輕微觸碰引起開關(guān)誤動。安裝時要考慮環(huán)境溫度變化對拉繩長度的影響。根據(jù)經(jīng)驗，拉繩松緊度以側(cè)向拉開1525cm的距離時觸發(fā)拉繩開關(guān)動作為宜。(4) 應(yīng)該在皮帶機雙側(cè)安裝拉繩開關(guān)。這是為了充分保證緊急操作的便利性，即是為了安全考慮。(5

5、) 選擇合適的安裝高度。主要應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場情況，盡量保證現(xiàn)場人員可以方便快速地觸動拉繩。(6) 選擇合適的接線方式。拉繩開關(guān)通常都有常閉、常開接點各1個，一般使用常閉接點。由于拉繩開關(guān)數(shù)量較多，為了節(jié)省電纜，通常一條帶式輸送機所有拉繩開關(guān)的常閉接點串聯(lián)后接入帶式輸送機的分合閘控制回路；對于很長的帶式輸送機，有時采用將沿線拉繩開關(guān)分段分組接入的方式。(7) 拉繩開關(guān)一定要接入皮帶機就地電氣控制回路，并盡量避免使用過多的中間繼電器來轉(zhuǎn)接信號，拉繩回路電源應(yīng)該使用對應(yīng)的皮帶機控制電源。這是確保拉繩開關(guān)能夠可靠停機的重要保證之一。1.2 跑偏開關(guān)的選型與安裝 跑偏開關(guān)是用于檢測帶式輸送機運行過程中輸送帶跑

6、偏程度并進行報警的一種保護裝置，也用于在皮帶嚴(yán)重跑偏時自動觸發(fā)緊急停機。目前廣泛應(yīng)用的跑偏開關(guān)一般為無源機械式兩級跑偏開關(guān)。跑偏開關(guān)按照一定間隔（約50m）固定安裝于帶式輸送機兩側(cè)支架上，跑偏開關(guān)的滾輪部分在受到偏離中心運轉(zhuǎn)的輸送帶的邊沿擠壓后產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)滾輪偏轉(zhuǎn)到一定角度時觸發(fā)開關(guān)接點動作。選型原則及注意事項：(1) 盡量選擇二級或多級跑偏開關(guān)，可以檢測皮帶不同的跑偏程度，為控制系統(tǒng)提供更多的信息。(2) 優(yōu)先選擇開關(guān)本體帶動作記憶及動作狀態(tài)指示的產(chǎn)品。由于皮帶機是動態(tài)運轉(zhuǎn)的，具備此功能，可以便于確定皮帶發(fā)生跑偏的具體位置、分析跑偏原因，也便于設(shè)備調(diào)試和維護。(3) 有條件可以選擇非接觸式跑

7、偏開關(guān)。非接觸式跑偏開關(guān)使光電接近開關(guān)代替滾輪檢測皮帶是否跑偏。其優(yōu)點是壽命長、易于維護，缺點是價格昂貴。安裝方法及注意事項：(1) 選則合理的安裝間距。皮帶跑偏多發(fā)生在頭尾兩端，所以在距離皮帶機頭尾15m之內(nèi)就應(yīng)該安裝跑偏開關(guān)，皮帶機中部的跑偏開關(guān)安裝間距一般應(yīng)盡量控制在50m之內(nèi)。(2) 根據(jù)皮帶機設(shè)備工藝要求選擇合理的跑偏范圍。一般不允許皮帶跑偏位移超出皮帶寬度的1/5，不允許皮帶跑偏擦碰到側(cè)面的固定機構(gòu)，皮帶頭尾兩端允許跑偏的范圍至少應(yīng)控制在滾筒兩側(cè)的支撐機構(gòu)之間。(3) 跑偏開關(guān)的安裝支架應(yīng)該制作成可以沿皮帶側(cè)向調(diào)節(jié)跑偏開關(guān)位置的結(jié)構(gòu)。這樣是為了根據(jù)現(xiàn)場實際情況小范圍調(diào)整允許跑偏的范

8、圍。1.3 堵料開關(guān)的選型與安裝 堵料開關(guān)是安裝在落料斗或儲料倉內(nèi)檢測料位的一種保護裝置。帶式輸送機系統(tǒng)中兩條輸送機之間通常是通過管狀落料斗連通，運行中當(dāng)落料斗出口因各種原因受堵時物料會很快堵滿整個落料斗乃至大量溢出。在落料斗中安裝堵料開關(guān)可以在堵料事故發(fā)生的初期報警并觸發(fā)緊急停機，從而避免大量堵料造成輸送帶打滑、驅(qū)動電機過載等嚴(yán)重后果。堵料開關(guān)按照不同的檢測手段和工作原理劃分，主要有阻旋式、射頻導(dǎo)納式、電極式、音叉式、活動擋板式、負(fù)壓式等多種形式。選型原則及注意事項：(1) 一般選擇接觸式的堵料開關(guān)。實際工程應(yīng)用經(jīng)驗表明，在電廠輸煤系統(tǒng)中，非接觸式的堵料開關(guān)比較容易誤動作，影響設(shè)備正?？刂婆c

9、運行。接觸式的堵料開關(guān)的缺點是容易損壞、工作壽命較短。(2) 可以選擇具有動作后延時報警功能的堵料開關(guān)，并且動作延時報警時間應(yīng)該可以調(diào)整設(shè)定。該功能可以過濾短時間物料沖擊擾動，避免引起設(shè)備沒有必要的停機。(3) 盡量選擇帶動作指示的產(chǎn)品。由于堵料開關(guān)的觸動機構(gòu)是在落料斗的內(nèi)側(cè)，難以觀察檢查，開關(guān)外部本體上帶動作指示則對于現(xiàn)場檢查非常有用。 安裝方法及注意事項：(1) 選擇合適的安裝位置。一般不應(yīng)安裝在物料可能直接沖擊到的位置，通常安裝在落料斗的側(cè)面；還要選擇合適的安裝高度，既要高于正常運行狀態(tài)下物料臨時滯留的高度，又不能太接近落料斗上部。選擇合適的安裝位置，才能保證準(zhǔn)確及時地檢測到堵料狀態(tài)。(

10、2) 對于需要通電工作的堵料開關(guān)，應(yīng)該采用跟隨皮帶機的啟停而啟停的工作方式，以延長其工作壽命。1.4 打滑開關(guān)的選型與安裝 打滑開關(guān)是用來檢測輸送帶與傳動滾筒之間的滑動并進行報警的一種保護裝置，可用于在輸送帶發(fā)生打滑時自動觸發(fā)緊急停機。打滑開關(guān)的種類比較多，工作原理和檢測方法也各有不同。比如按照檢測方法劃分，有直接檢測輸送帶速度并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)速度比較的觸輪式打滑開關(guān)，有檢測從動輪轉(zhuǎn)速并與設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速比較的打滑開關(guān)，有同時分別檢測滾筒轉(zhuǎn)速和輸送帶速度并進行比較的對比式打滑開關(guān)；按照內(nèi)部工作原理分，有磁阻式、磁電式、光敏式等等。很多打滑開關(guān)裝置還能夠?qū)崟r提供輸送帶線速度或滾筒轉(zhuǎn)速的信號顯示和輸出

11、。選型原則及注意事項：(1) 實際工程經(jīng)驗表明，通過檢測從動輪轉(zhuǎn)速來判斷皮帶是否打滑的非接觸式的打滑開關(guān)比較適合在火電廠輸煤系統(tǒng)中使用。但是這種類型的打滑開關(guān)的價格相對比較昂貴。(2) 應(yīng)該根據(jù)被檢測皮帶機的實際運動速度選擇測量范圍相對應(yīng)的產(chǎn)品。通常皮帶機正常運行時的皮帶運行線速度約為2.54m/s，滾筒轉(zhuǎn)速約為50300rpm（與滾筒直徑大小有關(guān)）。(3) 除了同時分別檢測滾筒轉(zhuǎn)速和輸送帶速度并進行比較的對比式打滑開關(guān)之外，最好選用可以自動避開皮帶機啟動時低速狀態(tài)的產(chǎn)品。由于輸煤皮帶的打滑報警實際上是低速報警，所以在皮帶機啟動過程中應(yīng)該屏蔽打滑報警，可以采用皮帶機啟動時延時檢測的方法（即啟動

12、開始后延時一段時間待皮帶機達到正常轉(zhuǎn)速后接通打滑開關(guān)工作電源），但是實現(xiàn)起來比較麻煩。有些產(chǎn)品可以自動避開皮帶機啟動時低速狀態(tài)：皮帶機啟動的同時給打滑開關(guān)供電，打滑開關(guān)得電工作后延時一段時間后才開始正常檢測皮帶速度。有條件，盡量選擇帶實際速度顯示并可以遠(yuǎn)程傳送速度信號的產(chǎn)品。安裝方法及注意事項：(1) 根據(jù)不同的產(chǎn)品類型選擇合適的安裝方式。(2) 非接觸式打滑開關(guān)應(yīng)盡量安裝在遠(yuǎn)離強電磁場干擾的位置，并罩上金屬罩。(3) 打滑報警值的設(shè)定應(yīng)該進行現(xiàn)場實測后設(shè)置。每個皮帶機的速度參數(shù)一般都不相同，實際的皮帶運轉(zhuǎn)速度還受到皮帶機安裝方式及其結(jié)構(gòu)的影響，所以必須逐一設(shè)置每條皮帶機的打滑開關(guān)的動作報警值

13、。1.5 撕裂開關(guān)的選型與安裝 撕裂開關(guān)是檢測輸送帶縱向撕裂并報警的一種保護裝置，可用于在輸送帶發(fā)生撕裂時自動觸發(fā)緊急停機。大部分撕裂發(fā)生在輸送帶尾部落料斗出口，由于物料中的大塊硬物卡在落料斗出口而刮傷甚至刮穿輸送帶，有些撕裂的發(fā)生常常是由于輸送帶支架和托輥變形等原因造成的。按照不同的檢測手段和工作原理劃分，有安裝于輸送帶下方的光電式和導(dǎo)電橡膠式撕裂開關(guān)；有安裝于輸送帶下方的拉線式開關(guān)；有安裝于輸送帶尾部落料斗出口的擋板式撕裂開關(guān)；此外，還有振動感應(yīng)式撕裂開關(guān)等等。選型原則及注意事項：(1)皮帶撕裂大部分發(fā)生在落料斗出口處，比較有效的檢測手段是選擇活動擋板式的撕裂開關(guān)安裝在落料斗出口處?；顒訐?/p>

14、板式的撕裂開關(guān)的優(yōu)點是可以在第一時間甚至在撕裂發(fā)生前就可以檢測并報警；缺點是只能檢測由于物料中的大尺寸硬物可能造成的撕裂，并且安裝維護麻煩、容易卡堵。(2)對于皮帶接頭較多、脫皮較多的皮帶機，不宜選擇下托式的撕裂檢測開關(guān)。皮帶機上翹起的脫皮可能會造成開關(guān)誤動。(3)選擇在短時間擾動下可以自動復(fù)位的產(chǎn)品，過濾掉非撕裂擾動。由于輸煤系統(tǒng)現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、物料中的雜物多、皮帶上常常會有脫皮現(xiàn)象等等，選擇可以在短時間擾動下自動復(fù)位的產(chǎn)品，能夠避免不必要的保護停機。安裝方法及注意事項：(1)活動擋板式撕裂開關(guān)的活動擋板應(yīng)該進行耐磨處理，并應(yīng)該做到便于拆卸更換。(2)下托式的撕裂檢測開關(guān)的鋼絲繩或者導(dǎo)電橡膠管

15、等檢測部分應(yīng)該和皮帶保持合理的安裝距離，既要保證能夠檢測到撕裂發(fā)生，又要避免距離太近時皮帶晃動引起的誤動。1.6 料流開關(guān)的選型與安裝 料流開關(guān)是檢測輸送帶上是否有物料的保護裝置，有的產(chǎn)品可區(qū)分不同流量大小，在流量超大時還可以提供超載報警。料流開關(guān)有時還用來觸發(fā)降塵除塵設(shè)備如水噴淋裝置和除塵器等聯(lián)鎖工作。按照不同的檢測手段和工作原理劃分，主要有安裝在輸送帶上方的懸臂式或鏈錘式料流開關(guān)、安裝在輸送帶下方的稱重式料流開關(guān)兩種。選型原則及注意事項：(1) 優(yōu)先選擇非接觸式的料流檢測開關(guān)。接觸式的料流開關(guān)壽命短、易變形，甚至其檢測機構(gòu)受到物料沖擊脫落后會掉進物料中。(2) 選擇接觸式的料流檢測開關(guān)時，

16、要選擇結(jié)構(gòu)堅固的產(chǎn)品，以保證能夠承受物料的長期沖擊。(3) 稱重式料流開關(guān)也是一種比較理想的選擇。稱重式料流開關(guān)的檢測機構(gòu)安裝于皮帶下面，通過檢測皮帶上物料施加給皮帶的壓力判斷料流流量的變化。這種料流開關(guān)的工作原理類似于皮帶秤，優(yōu)點是不會對物料產(chǎn)生污染、可以反映物料流量的細(xì)微變化，缺點是價格昂貴。安裝方法及注意事項：(1) 根據(jù)不同的產(chǎn)品類型選擇合適的安裝方式。(2) 安裝于皮帶上部的料流檢測開關(guān)、特別是接觸式的料流檢測開關(guān)，應(yīng)該采用門字型支架，保證結(jié)構(gòu)結(jié)實穩(wěn)固。1.7 料位開關(guān)（料位計）的選型與安裝 電廠輸煤系統(tǒng)通常是通過料位開關(guān)和料位計結(jié)合實現(xiàn)煤倉料位檢測。由于在煤倉下部安裝料位檢測設(shè)備比

17、較麻煩，并且檢修也不方便，目前大部分電廠在煤倉頂部安裝料位計檢測料位的變化并實現(xiàn)低料位的監(jiān)測與報警，同時在煤倉頂部落料口附近安裝料位開關(guān)用于檢測高料位并報警。選型原則及注意事項：(1) 料位計通常選用超聲波料位計。由于煤倉內(nèi)的粉塵濃度大、煤粉發(fā)熱溫度升高會在倉內(nèi)形成水汽等原因，雷達料位計、射頻導(dǎo)納料位計等其它種類的料位計不適合這種工況下使用。(2) 超聲波料位計的量程應(yīng)該大于現(xiàn)場實際測量的距離。通常，實際測量范圍超出量程以外時，超聲波料位計顯示的料位數(shù)據(jù)是沒有意義的。(3) 選用接觸式的阻旋開關(guān)等料位開關(guān)時，要先現(xiàn)場實地測量后，選擇合適的加長桿。(4) 料位開關(guān)的延長部分宜選擇有撓性結(jié)構(gòu)的加長

18、桿。鏈?zhǔn)郊娱L機構(gòu)相對容易脫落并可能互相纏繞，不太適合在電廠煤倉中使用。安裝方法及注意事項：(1) 超聲波料位計的探頭不宜安裝過深。通常，超聲波料位計的探頭附近有一個約1m的盲區(qū)。如果探頭安裝過深，再加上探頭自身具有一定長度，可能會在煤倉內(nèi)煤位較高時進入超聲波料位計探頭的測試盲區(qū)，造成料位數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，影響運行判斷和控制操作。(2) 料位開關(guān)的安裝位置應(yīng)選擇在落煤口側(cè)面不會受到煤流沖擊但盡量接近落煤口的位置。(3) 同時安裝高料位開關(guān)、高高料位開關(guān)時，應(yīng)該使它們之間保持足夠的距離，防止相互碰撞纏繞。2 各種帶式輸送機保護裝置的選型與安裝注意事項總結(jié) 如前所述，每一種皮帶機保護裝置都有自身的選型及安裝要求，但是它們也有一些共同點。下面就此進行簡要總結(jié)。(1) 選擇的產(chǎn)品應(yīng)符合現(xiàn)場環(huán)境要求。如防塵、防水、抗震等性能。特別是要充分考慮防水性能，因為大部分的帶式輸送機的現(xiàn)場是露天的、而且經(jīng)常需要用水沖洗。最好對樣品進行模擬測試后再作出選擇。(2) 選擇觸點開關(guān)動作靈活、觸點開合分明的產(chǎn)品。觸點開合晦澀、似斷非斷、似合非合，是保護開關(guān)的最大缺陷，容易引起設(shè)備誤啟誤停、甚至?xí)：Φ皆O(shè)備及人身安全。(3) 安裝開關(guān)本體時應(yīng)考慮合適的位置、方向及角度，盡量使動作