轉接機房溜槽堵塞保護裝置改造

摘要：轉接機房溜槽堵塞保護裝置是影響皮帶機穩定運行的主要因素，是防止因皮帶機物料流量過大而將機房溜槽堵住的重要保護裝置。文章采用先進的接近開關作為溜槽堵塞檢測開關，并加一套不銹鋼檢測裝置，完全避免了假信號的產生，從而提高了生產效率。

關鍵詞：溜槽堵塞保護裝置；接近開關；不銹鋼檢測裝置

中圖分類號：TM564 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）14-0051-02

皮帶機系統是港口生產作業中重要的組成部分，是煤炭傳輸最重要的載體。皮帶機系統由皮帶、驅動電機、轉接機房、機房翻板機構和溜槽裝置等組成。中控室采用先進的PLC遠程自動控制程序來控制皮帶機系統的運行。機房溜槽堵塞保護裝置是影響皮帶機穩定運行的主要因素。溜槽堵塞開關是防止因皮帶機物料流量過大而將機房溜槽堵住的重要保護裝置。當溜槽發生堵塞時，保護裝置輸出報警停機信號。在日常的作業過程中，我們發現原先設計的溜槽堵塞開關易產生溜槽堵塞假信號，造成流程停機；但當真正發生堵料時，溜槽堵塞開關卻發生檢測不靈敏，多次造成溜槽堵料而不發出檢測信號的事故。這不僅對設備造成極大的損害，而且嚴重地影響了生產效率。因此我們大膽創新，采用先進的接近開關作為溜槽堵塞保護裝置，完全避免了假信號的產生。

1 轉接機房溜槽堵塞保護裝置改造原因

機房溜槽堵塞開關是防止因皮帶機流量過大而將機房溜槽堵滿的重要保護裝置。以生產一部取-裝系統為例，生產一部共有BQ1、BQ1-1、BQ2、BDQ、BC1、BC2、BM1、BM2、BM3、BK1、BK2十一條皮帶和T6、T7、T8、TK1、TK2五個轉接機房，如圖1所示：

從圖1我們可以看出，在這五個轉接機房中共有十二處溜槽，當溜槽發生堵塞時，堵料開關向中控室發出報警停機信號，中控室通過PLC遠程控制的流程在接收到信號后就會停止運轉后面的皮帶機從而防止物料堵塞轉接機房。我們以BQ2皮帶機為例說明：從圖1我們看出在BQ2這條皮帶機流程中，中控室通過PLC遠控T7機房中的翻板，使BQ2的物料流向BC1或BC2皮帶機，從而達到不同的取-裝流程。在BQ2至BC1，BC2兩側的溜槽垂直側壁上分別裝有LD101A-2型溜槽堵塞開關，它采用電容式壓力傳感器來檢測堵料信號。但是我們在長期的使用過程中發現，這種型號的堵料開關存在著很多的缺陷，主要表現在：

（1）在工作中，易受干擾，多次發生由于溜槽堵塞假信號造成設備停機的情況。這嚴重干擾了設備的正常運轉，同時頻繁地起動電機，會造成對電機本身性能的破壞極大，而且由于重載啟動，大大降低了皮帶的使用性能和壽命。

（2）在日常作業過程中，當真正發生堵料的時候，溜槽堵塞開關卻發生檢測失靈的情況，多次造成機房溜槽被堵住而堵料信號發不出的事故。這不僅需要花費很多人力和物力進行清理溜槽的工作，更重要的是耽誤了裝船時間。

（3）這種溜槽堵塞開關的設計不利于皮帶機巡視人員對溜槽是否堵料以及堵料的具體程度觀察不方便。

2 機房溜槽堵塞保護裝置改造設計要求

2.1 實用性

滿足系統的使用要求，操作方便簡單，并且盡可能從經濟角度考慮，節約成本。

2.2 穩定性和安全性

確保溜槽堵塞開關檢測靈敏準確，改造后的開關要有良好的抗干擾性，同時密封性能要好。

2.3 方便性

改造后的溜槽堵塞裝置要能讓巡視人員方便地觀察溜槽堵塞情況。

3 機房溜槽堵塞保護裝置改造設計方案（以BQ2至BC1側堵料開關為例）

3.1 改造創新設計分析

溜槽堵塞開關是用于皮帶機系統中的溜槽防堵塞保護裝置。在平時裝船過程中根據船舶所裝煤質的不同要求需要用取料機配煤作業，我們一般采用一臺6000t/h取料機和一臺3000t/h取料機配煤，在作業過程中由于塌垛和配合不默契的問題，有時流量會特別大，在通過機房的溜槽時，就會發生溜槽堵塞，這時溜槽堵塞開關發出報警停機信號，后面的流程停止，避免了煤把整個機房堵住的事情發生。因此溜槽堵塞裝置動作必須靈敏，且具有很強的抗干擾性。

在原先的設計中，我們采用沈陽東華生產的LD101A-2型溜槽堵塞開關，它采用電容式壓力傳感器來檢測堵料信號。

安裝在溜槽側壁上的溜槽堵塞開關采用的壓力傳感器，其工作原理是：當其內壁受到擠壓時傳感器發生動作，堵料裝置向中控室發出報警停機信號。但是在實際運行過程中，我們發現這種傳感器易受物料沖擊，造成誤動作，引起設備停機。因此我們必須采用一種安全穩定性高的溜槽堵塞保護裝置來替代原有的這種已經不適合我們生產需要的設計。

鑒于原有溜槽堵塞保護裝置的設計缺陷，我們采用了一種性能更穩定的限位開關——電感式接近開關。這是一種動作靈敏、穩定可靠的無觸點電子開關，它不需要直接接觸檢測物，用感應的方法把接受到的信號轉換成電信號去控制機器或系統工作，它沒有機械磨損，不產生電火花，是一種安全長壽命的控制元件。電感式接近開關的檢測對象只限于金屬物，它的響應頻率高，品種系列多，價格也較低，因此得到了廣泛的應用。

我們采用了Ni20U-M30-ADZ30*2常開型接近開關。

3.2 具體設計方案

3.2.1 在溜槽側壁上裝一個帶有門軸的不銹鋼小門，將接近開關用角鋼固定在小門的一側。如圖2所示：

3.2.2 在小門上裝一個帶有凸臺的不銹鋼擋板，擋板兩側用兩個軸銷固定可以向上掀起，在擋板邊上焊一塊角鋼作為接近開關的檢測金屬物。如圖3和圖4所示：

3.2.3 改造后的電路控制圖如圖5所示：

3.2.4 控制電路圖分析說明。從現場安裝圖我們知道，當溜槽未發生堵料時，接近開關始終能檢測到擋板上的金屬物信號，此時電路圖中的接近開關處于閉合位置，K繼電器得電，觸點K閉合，堵料檢測繼電器得電，向中控PLC發出正常信號。當發生堵料時，擋板由于受煤的擠壓向外張開，與接近開關分離，接近開關檢測不到金屬信號便斷開，K繼電器失電，觸點K斷開，堵料檢測繼電器失電，向中控發出堵料報警停機信號，中控PLC將自動停止后面的流程，防止機房堵煤。

3.3 改造創新設計的優點

通過在實際的作業過程中的檢驗，我們發現改造后的溜槽堵塞開關與原先的設計相比存在著以下的優點：

3.3.1 提高了皮帶機系統運行的穩定性：采用接近開關的溜槽堵塞保護裝置，穩定性高，密封性能好，基本上杜絕了堵料開關誤動作的產生，增加了皮帶機穩定運行的安全系數。同時由于其自身具有較高的響應頻率，當真正發生堵料時，接近開關能迅速地向中控室發出報警停機信號，從而避免了機房溜槽被煤炭堵死的情況發生。

3.3.2 增加了皮帶機巡視人員觀測的方便性：通過裝有接近開關的小門，巡視工可以方便地觀測溜槽是否真的堵料以及堵料的具體情況。

3.3.3 采用不銹鋼材料做成的擋板，防腐能力強，同時設計的配重凸臺，增加了擋板的重量，有效地防止因煤流沖擊溜槽造成的震動對接近開關的干擾，提高了皮帶機運行的穩定性。

參考文獻

[1] 趙繼文，何玉彬，等.傳感器與應用電路設計[M].科學出版社，2002.

[2] 何希才.傳感器及其應用[M].北京：國防工業出版社，2001.

作者簡介：劉煥怡（1975—），男，神華黃驊港務公司助理工程師。

（責任編輯：周 瓊）