图片展示
图片展示

带式输送机纵向撕裂综合保护装置的设计

作者:四川天屿翔机械设备有限公司 浏览: 发表时间:2024-01-29 16:14:50

煤矿目前依然是国家主要化石能源供给,而矿井的安全生产直接关系到煤矿的生产效益。 目前矿井下的运输设备大多采用带式输送机,主要是由于其具有运输量大、能够连续运输等特点。但是带式输送机由于其运输距离比较远,当长时间运行时容易出现一些故障,一般包括八大保护,其他的诸如跑偏、烟雾等保护发展的比较成熟,但是对于胶带的纵向撕裂监控目前国际上也没有比较有效的方法。本系统基于此设计了一套能够检测胶带纵向撕裂的装置。

 

1     带式输送机纵向撕裂的主要原因

 

能够导致胶带纵向撕裂的原因有好多,为了能够更好的检查胶带纵向撕裂就必须从其原因入手。根据矿井实际生产经验来看能够总结出以下几条:运送的物料也就是煤炭中含有锋利的金属,在长途运送过程中将胶带划伤;由于胶带跑偏导致胶带撕裂;钢芯胶带由于内部钢丝破损导致胶带撕裂;物料没有完全卸载,在胶带表面有残留,当上胶带变为下胶带的时候由于长时间的摩擦导致胶带撕裂等。

 

带式输送机最为常见的故障便是胶带跑偏,由于设计缺陷或者是托辊的受力不平衡导致带式输送机跑偏。跑偏后由于胶带长时间与带式输送机机架不正常摩擦所以极易导致胶带撕裂的发生。据不完全统计,引起带式输送机胶带撕裂的原因中占绝大多数的便是运输物料中存在异物,导致胶带划伤或者是直接撕裂。在矿井生产中使用到了大量的大型机械设备,由于加工不合格或者是维修时的某些原因便会导致金属器件脱落混合在煤块中;另一个原因可能是现场工作人员将工具等遗留在工作面,长时间后便混合到了煤块中;最后一个更为严重的便是某些使用到锚杆的工作面由于锚杆回收时不彻底,某些遗留的锚杆便会混合到煤块中,或者是大块的质地比较坚硬的矸石;这些都可以导致胶带发生撕裂事故。

 

由于胶带发生撕裂后一是会造成设备损坏耽误矿井的正常生产,更为严重的是会造成现场工作人员的生命安全事故,对矿井的安全生产影响极大。根据统计数据可以发现胶带撕裂大多发生在带式输送机转载处或者是机尾卸料处。所以我们需要在这些地方放置撕裂传感器,以便于监测胶带纵向撕裂的发生。

 

2     纵向撕裂综合保护系统的设计

 

2.1   监测系统构成

 

1所示为本设计中的带式输送机纵向撕裂监测装置的工作原理以及结构示意图:图中序号7 10分别是上部胶带和下部胶带,在上下胶带之间有一个固定支架呈水平状,且与胶带垂直。在水平支架两边各安装一条悬挂状态的链条,链条下方是金属托盘,并在托盘后面设置平衡用的配重,在托盘的底部以及悬挂的链条前方安装有挡板;托盘上安装检测板,在托盘的侧面设有一个与检测板相互配合的距离传感器,其信号的输出端连接到一个小型的单片机控制器,用于信号的调理和简单处理,单片机将处理后的程序上传到中央控制器。


 

2.2   检测系统工作原理

 

本设计的工作原理是:利用天平能够衡量两侧重量的原理来达到信号的检测,当带式输送机胶带正常时由于托盘和配重之间是相互平衡的,所以此时的托盘是出于静止或者是某一高度的,而距离传感器由于能够检测到托盘所以会发出一个正常的电平信号,此时单片机内部程序会将传感器信号经过处理后向中央控制器发出一个正常的信号。当胶带撕裂时会有物料泄露,此时泄露的物料会散落到天平的托盘中,随着托盘中物料的增加会逐渐导致天平失去平衡,托盘侧位置下降,配重侧上升,此时托盘会下降,距离传感器检测到的距离便发生变化,此时单片机经过简单的处理后将位置信息上传到胶带的中央控制器做出相应处理。还有一种情况时上面胶带散落的物料没有落到托盘中,而是落到下运胶带上面随着其一起运动,此时挡板便开始发挥作用了。由于挡板和下运胶带是相切的,所以当下运胶带上有物料时便会在运动中碰到挡板,由于挡板和托盘是一体的,所以挡板运动便会带动托盘运动此时距离传感器便会将变化后的数据传输到单片机,经过单片机的信号调理后将其上传到中央控制器,控制器在接收到信号后便会发出声光报警信号并停机;此外,当胶带发生其他的故障时此装置也可以发挥报警作用,是一款多功能的传感器。

 

2.3   保护系统的功能实现

 

1)能够实现物料异常的在线监测,当发现运送的物料中存在异常时能够及时的报警,提醒工作人员及时的处理。

 

2)由于金属异物危害性极大,所以本系统利用磁性传感器实时对物料进行监测,一旦发现及时的报警处理避免发生更大的事故。

 

3)输送带金属监测装置和中央控制器之间能够实现连锁停车功能,一旦发现立即停车。

 

4)对转载处和带式输送机的机尾处实现在线监控,视频监控。

 

3     信号调理电路设计

 

由于距离传感器的输出信号是4~20mA 的电流信号,而单片机是不能直接输入电流信号的,所以需要经过信号调理电路处理后将其转化为单片机能够识别的0~5V 电压信号。如图2和图 3 所示:图 2 中首先通过一个运放电路将变化的电流信号转化为电压信号,然后输入到图3中,通过电压跟随作用来增强信号。 其中电容C1的作用是滤除高频谐波。电阻R1的作用是将电流信号等效为电压信号,C3R10 组成的并联电路能够有效的滤除电路中产生的谐波。由于本信号调理电路的使用环境是煤矿井下,干扰比较多,所以本设计在信号的输入端加入了模拟量光耦,将信号前后隔离开来,增强了抗共模干扰的能力。

 

4      结语

 

本系统中设计的带式输送机纵向撕裂检测装置能够及时的检测到胶带的撕裂,反应灵敏。与综合保护控制系统联系起来能够对带式输送机实现全天候不间断监测,布置在最常发生撕裂的位置能够及时的检测到胶带的破损,将信号传输到中央控制器,使控制器能够及时的做出判断,实现精确的控制,便于工作人员的维护,能够将胶带的大修故障率降到最低。为以后同类型的设计提供了思路。


 

联系电话:

18181587976 姚先生

地址:

四川省自贡市高新工业园区沿滩区龙乡大道13号

备案号:

蜀ICP备2023003741号-1  

 

添加微信好友,详细了解产品
使用企业微信
“扫一扫”加入群聊
复制成功
添加微信好友,详细了解产品
我知道了
咨询电话:18368849554 姚俊