【正文】 檢測。帶式輸送機(jī)在輸送過程中也難免出現(xiàn)一些故障，如果這些故障處理不當(dāng)，可能會導(dǎo)致更大的事故，對生產(chǎn)造成重大損失。所以，對帶式輸送機(jī)的參數(shù)檢測和采取相關(guān)保護(hù)措施是必須的。下面簡要介紹一下帶式輸送機(jī)出現(xiàn)的一些常見故障及其參數(shù)的檢測。 跑偏近年來，帶式輸送機(jī)在運轉(zhuǎn)中最常見的故障是運輸機(jī)跑偏，如果處理不及時，因輸送帶邊緣與托輥或機(jī)架劇烈摩擦，很快會把輸送帶邊上的保護(hù)層磨掉，使帶芯受潮濕大氣的侵蝕而迅速損壞，也可能扯壞輸送帶，造成斷帶事故；另外，皮帶嚴(yán)重跑偏時也會導(dǎo)致向外撒煤，造成浪費。因此，防護(hù)輸送帶跑偏是帶式運輸機(jī)運行保護(hù)中的重要問題。膠帶輸送機(jī)跑偏的根本原因是輸送帶在運行過程中，橫向受力不平衡。主要有以下幾種原因：(1)安裝質(zhì)量原因：a機(jī)架、滾筒沒有調(diào)整平直；b托輥軸線與輸送帶中心線不垂直；c機(jī)架與地面連接強(qiáng)度不夠，機(jī)架不穩(wěn)定；d導(dǎo)料槽和卸料槽的導(dǎo)料擋板安裝位置不當(dāng)，受力不均。(2)輸送帶質(zhì)量原因：a輸送帶接頭與中心線不直；b輸送帶帶邊呈“S”型。(3)裝載質(zhì)量原因：裝載點不在輸送帶中央。(4)維護(hù)質(zhì)量原因：滾筒清掃不干凈，造成直徑不等。目前，對運輸機(jī)跑偏的解決辦法主要有兩種：(1)通過人工調(diào)整滾筒或托輥進(jìn)行調(diào)偏；(2)使用回轉(zhuǎn)式槽型調(diào)偏托輥（上膠帶裝）或平行調(diào)偏托輥（下膠帶裝）進(jìn)行自動調(diào)偏。為實現(xiàn)無人值守，多數(shù)都使用能自動調(diào)偏的托輥。 為實時監(jiān)測運輸皮帶是否跑偏，一般在機(jī)頭、機(jī)中和機(jī)尾皮帶最容易跑偏的地方分別安裝一對防跑偏保護(hù)裝置。本設(shè)計中采用煤炭科學(xué)總院常州自動化研究所的KG1007A2型膠帶二級防跑偏開關(guān)，其跑偏信號通過接入臨近拉線急停開關(guān)傳輸。在皮帶正常工作時，跑偏開關(guān)的探桿在豎直位置。當(dāng)皮帶跑偏時，皮帶碰到跑偏開關(guān)的探桿，并帶動探桿軸轉(zhuǎn)動，此時與探桿固定在一軸上的凸輪也同時轉(zhuǎn)動，撥動跑偏開關(guān)的微動開關(guān)發(fā)出跑偏信號。 跑偏開關(guān) 速度傳感器KG1007A2型膠帶防跑偏開關(guān)為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，使用于煤礦有瓦斯、礦塵爆炸危險的環(huán)境。它體積比較小、重量輕、密封性能好；觸點動作后還留有較大的探桿轉(zhuǎn)動緩沖角，探桿上裝有尼龍滾動護(hù)套，避免探桿和膠帶之間的磨擦，使本身不易損壞，輸出開關(guān)量信號。它的轉(zhuǎn)動角度可以通過改變微調(diào)開關(guān)的位置來改變。在此設(shè)計中，我們要求跑偏信號發(fā)出傳送給PLC，一級跑偏時發(fā)出聲光報警；二級跑偏時PLC發(fā)出急停指令，語音報警，同時觸摸屏故障位置指示燈亮并啟動急停報警。KG1007A－2型防跑偏開關(guān)技術(shù)參數(shù)如下所示：膠帶跑偏開關(guān)型號: KG1007A－2型 外殼防護(hù)等級: IP54 觸點容量 AC380V、DC220V，5A，煤礦井下使用時必須和本質(zhì)安全型電路連接 探桿動作轉(zhuǎn)動最大角度: 大于70176。，雙向轉(zhuǎn)動 觸點動作時探桿轉(zhuǎn)動角度: 25176。（一級） 40176。（二級） 引入電纜外徑: 6～12mm,兩個出線口 重量: 2kg速度檢測檢測膠帶打滑、超速和斷帶故障，均需要知道膠帶的運行速度，因此我們給每條皮帶設(shè)置一個速度傳感器來檢測膠帶的速度。本設(shè)計中，我們選用常州聯(lián)力的KJ5007A型速度傳感器，輸出頻率信號，幅值5V，頻率f=200V(V為膠帶速度值)，輸出電流信號4～20mA。其工作原理是：帶式輸送機(jī)運行時，速度檢測傳感器由緊貼膠帶的滾輪帶動轉(zhuǎn)盤（帶有齒槽）在光電傳感器凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，光電傳感器光路通斷受齒槽控制，輸出相應(yīng)的方波頻率信號，頻率信號經(jīng)整形放大后，再經(jīng)頻率/電壓、電壓/電流變換后輸出4～20mA的電流信號。 速度檢測傳感器部分電路方框圖打滑 驅(qū)動滾筒打滑的原因是滾筒的摩擦牽引力降低、超載或帶子被卡住。摩擦牽引力降低的原因是輸送帶或滾筒沾泥水、輸送帶張力下降。采用自動調(diào)整的拉緊裝置是防止驅(qū)動滾筒打滑的有效方法。滾筒持續(xù)打滑得不到糾正，則會招致輸送帶著火，引起重大火災(zāi)事故。采用阻燃輸送帶，驅(qū)動滾筒持續(xù)打滑也會冒煙污染空氣。因此設(shè)置打滑保護(hù)裝置，自動監(jiān)視調(diào)整或停止。在此設(shè)計中我們沒有選用專門的打滑檢測傳感器，是通過檢測膠帶的速度，把膠帶速度和滾筒速度做比較來實現(xiàn)的。理論上我們是將膠帶的實際運行速度與滾筒實際速度作比較，但是實際上，在滾筒速度不容易獲取的情況下，我們可讓膠帶實際速度與滾筒的額定轉(zhuǎn)速比較，監(jiān)測傳動滾筒和輸送帶之間的線速度之差，當(dāng)檢測到輸送機(jī)速度滑差率大于或等于8%時，立即發(fā)出聲光報警：當(dāng)測得輸送機(jī)速度滑差率大于或等于8%和運行時間大于或等于20秒時使帶式輸送機(jī)與給煤機(jī)緊急停車，并發(fā)出聲光報警；或當(dāng)測得輸送機(jī)速度滑差率大于或等于12%和運行時間大于或等于5秒時使帶式輸送機(jī)與給煤機(jī)緊急停車，并發(fā)出聲光報警。超速當(dāng)膠帶負(fù)載忽然變輕或是膠帶忽然斷帶時，膠帶運行速度會馬上升高。膠帶一般正常運行速度是2m/s，如果速度太高，會對膠帶旁邊的礦工造成危險；同時若膠帶旁邊有鋒銳的物體，可能會掛破膠帶，造成重大事故。同上，我們在此設(shè)計中沒有采用專門的超速傳感器，通過膠帶速度與設(shè)定值的比較，判定膠帶是否超速運行。當(dāng)膠帶速度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)帶速的105%時，發(fā)出聲光報警并命令皮帶緊急停車，這里標(biāo)準(zhǔn)帶速為2m/s。斷帶從大量的斷帶事故分析可知，帶式輸送機(jī)斷帶原因大概有以下幾種:(1)齒輪減速器損壞，液力耦合器噴液或電動機(jī)逆轉(zhuǎn)；(2)輸送帶接頭質(zhì)量問題；(3)運輸中因其他東西卷入而引起運輸載荷突然增加；(4)啟動和停車時應(yīng)力變化大；(5)輸送帶自身質(zhì)量不過關(guān)，輸送帶服務(wù)年限過長，輸送帶長時間超負(fù)荷運輸，日常維護(hù)不到位；(6)物料分配不均，輸送帶跑偏。為了防止由這些原因引起的斷帶事故，除了進(jìn)行人為的檢修和維護(hù)外，在輸送機(jī)沿線上布置斷帶保護(hù)裝置尤為重要。因為它可以避免突發(fā)事故，隨時處于待命狀態(tài)。在滾筒實際轉(zhuǎn)速不能確定的情況下，我們通過檢測膠帶線速度與滾筒額定線速度差確定是否斷帶，當(dāng)差值大于設(shè)定值時，發(fā)出斷帶信號，命令皮帶緊急停車，同時停給煤機(jī)，并發(fā)出聲光報警。堆煤傳感器 當(dāng)煤倉內(nèi)有大煤塊塞住煤倉漏口時，會使煤流阻在煤倉內(nèi)，無法向膠帶投放。由于煤倉特別大，如果沒有人及時發(fā)現(xiàn)煤倉堆煤，煤在煤倉內(nèi)會越堆越多，最后會迫使使用大量人力物力來挖除煤倉內(nèi)阻塞的大量煤，同時將運輸系統(tǒng)全部停下。這樣不僅浪費時間降低工作效率，同時也費用大量人力物力，提高煤的生產(chǎn)成本。因此加入堆煤傳感器，及時報警危險煤位，處理煤倉內(nèi)阻塞的煤。此設(shè)計中我們采用常州自動化研究所的物料探測傳感器。KG1006系列物料探測傳感器包括KG1006A型和KG1006C型，適用于煤炭、冶金、化工、建材的功能行業(yè)惡劣環(huán)境，主要用途是監(jiān)測料倉物料高度；檢測輸送機(jī)溜槽阻塞或轉(zhuǎn)載點堆積。傳感器可以延時動作，延時時間可調(diào)，避免由于大塊物料撞擊引起誤動作。這里我們選用KG1006A型，輸出觸點容量是AC220V，1A，電阻性負(fù)載；～60s可調(diào)，瞬間復(fù)位，輸出開關(guān)信號。堆煤傳感器一般安裝在機(jī)頭下方適當(dāng)?shù)奈恢?，且不易碰壞或被水和煤塵污染的地方。應(yīng)保證正常煤流時不誤動作，機(jī)器振動不誤動作，不因滴水或煤塵集聚而誤動作，大塊煤矸石碰撞后不能使其損壞。煙霧檢測傳感器 由于打滑摩擦等原因，膠帶機(jī)滾筒升高到一定溫度時，會使膠帶燃著，因此我們在滾筒處設(shè)置煙霧傳感器，當(dāng)煙霧濃度大于一定值時，發(fā)出報警信號。煙霧傳感器可分為離子感煙式和光電感煙式兩類，但不管是離子式還是光電式的，都有一個共同的特點，即機(jī)電一體化。目前，煙霧傳感器大都采用金屬镅的離子式探測器，由不銹鋼的外殼構(gòu)成。本設(shè)計我們采用常州自動化研究所的KGN11型煙霧傳感器，它為礦用本質(zhì)安全型，用于監(jiān)測煤礦井下因機(jī)械磨擦、電纜發(fā)熱、煤層自然等原因引起的火災(zāi)事故，輸出0/5mA的開關(guān)量信號，紅色LED電源指示，報警時閃爍，頻率1Hz. 當(dāng)檢測到煙霧濃度超過設(shè)定值時，發(fā)出灑水指令，啟動灑水裝置對主滾筒進(jìn)行降溫滅火，并進(jìn)行聲光報警。煙霧傳感器應(yīng)懸掛在輸送機(jī)頭風(fēng)流方向后23米處，以保證主滾筒因摩擦產(chǎn)生煙霧時立即起作用。若風(fēng)速超過5m/s時應(yīng)安裝防風(fēng)罩，根據(jù)實際情況而定。為保證煙霧傳感器正常工作，必須對其定期打掃和清洗。拉線急停開關(guān)在皮帶輸送機(jī)運行過程中，總有一些無法監(jiān)測到而又非常惡劣的事情發(fā)生，當(dāng)遇到這種緊急情況時，可以采用手動的拉線急停開關(guān)，使輸送帶緊急停車，避免發(fā)生重大事故。我們采用常州自動化研究所的KG9001AC型編碼式拉繩急停閉鎖開關(guān)，可用作輸送機(jī)沿線電纜接線盒，并具有故障位置識別電路，識別各種不同故障及故障發(fā)生的地點。沿輸送機(jī)長度方向配置的跑偏、縱撕（或其它傳感器）等保護(hù)裝置和起動預(yù)告、打點聯(lián)絡(luò)用的信號器均可通過它們與監(jiān)控系統(tǒng)連接。拉線急停開關(guān)沿輸送機(jī)安裝，一般每隔80100米按一個，應(yīng)安裝在易于觀察到、易于操作的地方。 煙霧傳感器 拉線急停開關(guān)KG9001AC型拉線急停開關(guān)的技術(shù)參數(shù)如下所示： 拉力　150177。20N 行程　8～10mm復(fù)位形式　人工復(fù)位 工作電壓　DC10～15V，煤礦井下使用時，必須與本質(zhì)安全型電路連接 工作電流　。動態(tài)狀態(tài)下不大于40mA 輸出信號　2路集電極開路輸出 位置識別地址　0～63 引入電纜外徑 KG9001AC　兩側(cè)出線口(2個)15～20mm；下部出線口(4個)6～12mm 出廠時拉繩配置長度　235m 外殼防護(hù)等級　IP54 重量　紅外溫度傳感器 由于滾筒和膠帶的摩擦作用，當(dāng)滾筒溫度過高時，會使膠帶燃著。因此，我們要及時監(jiān)測滾筒溫度，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時報警。溫度傳感器從使用上可分為接觸式和非接觸式兩大類，接觸式目前使用較為廣泛，而非接觸式測量是通過檢測被測物體所發(fā)出的紅外線，來達(dá)到測溫的目的。根據(jù)課題項目的具體要求，被測對象是一直轉(zhuǎn)動的滾筒表面，接觸式溫度傳感器測量起來誤差太大，響應(yīng)時間太長，溫度變化的傳遞完全依靠空氣為介質(zhì)進(jìn)行熱交換，因而采用接觸式測量不適用于該次設(shè)計，為此，選用了RAYTEK非接觸式紅外熱敏元件作為測溫元件，溫度傳感器的輸出信號為0～10V模擬量電壓信號，測量范圍為32～535度。它具有響應(yīng)速度快，測量精度高，安裝維護(hù)簡便等特點。我們將檢測到的紅外溫度與設(shè)定值比較，當(dāng)溫度大于設(shè)定值時，則發(fā)出報警指令，同時啟動灑水閥灑水降溫。一般我們的設(shè)定值要根據(jù)考慮周邊情況，如：膠帶的制作材料，燃點等?？v撕檢測鋼線芯帶式輸送機(jī)以其強(qiáng)度高、運量大和運距長等優(yōu)點，受到各企業(yè)的青睞，也得到越來越廣泛的應(yīng)用。它之所以強(qiáng)度高是因為其內(nèi)部縱向布置了許多鋼絲繩，但是在其寬度上，抗拉強(qiáng)度是很低的。因此正因為這一特點，使其容易發(fā)生縱向撕裂事故，而且一旦事故發(fā)生，就會造成非常重大的經(jīng)濟(jì)損失，即使能修補(bǔ)，也浪費很長的時間，給生產(chǎn)造成損失?？v向撕裂，其原因是多方面的，主要有：一些料棒插入到輸送帶中；大塊長型矸石掉到輸送帶上；機(jī)架上某些固定件掛住輸送帶；各種鐵絲鉤住輸送帶等。就發(fā)生縱撕的地點來看，大部分是在裝載處，因此縱撕檢測傳感器一般放在裝載點前10m處。輸送帶縱撕事故如此嚴(yán)重，提出了多種檢測和監(jiān)視裝置，下面我們收集多方面資料比較詳細(xì)的介紹幾種常見類型。由于輸送帶被撕裂后，表現(xiàn)特征各不相同，選用何種裝置進(jìn)行檢測，要根據(jù)具體情況而定，一般要選用幾種同時使用，以防范重大事故的發(fā)生。漏料檢測器。當(dāng)輸送帶被撕裂后，物料會通過裂口掉到下面的托盤上，根據(jù)平衡原理，當(dāng)物料重量克服平衡錘的重量，使裝置繞支點轉(zhuǎn)動，迫使限位開關(guān)動作（）。這種檢測裝置結(jié)構(gòu)比較簡單，檢查方便，但是，只有物料落下后才可檢測到，當(dāng)裂口因為拉力重合到一起，物料無法落下時，卻無法檢測的到。1—回空帶；2—托盤；3—支點：4—平衡錘；5—承載帶 漏料檢測器帶寬檢測器。它是利用與輸送帶邊緣相接觸的檢測輥或是利用超音波距離測量來檢測輸送帶寬度。這就避免了上面漏料檢測器的失誤。當(dāng)輸送帶寬度變小時，兩個檢測輥之間的距離變小，通過萬向節(jié)把撕帶的信息傳遞給開關(guān)，開關(guān)控制電動機(jī)停機(jī)。此外，帶寬檢測裝置和時間繼電器配合使用，當(dāng)接受到信號后，等待一段時間再發(fā)出動作指令，以區(qū)分是輸送帶撕裂或是撕邊。超聲波檢測器。在輸送帶容易撕裂的地方的托輥之間安裝能夠產(chǎn)生超聲波的波導(dǎo)管，使之產(chǎn)生超聲波振蕩，再通過檢波器檢波后發(fā)出。當(dāng)輸送帶正常運行時，超聲波送波、受波正常，發(fā)出正常信號；如果輸送帶撕裂，波導(dǎo)管因彎曲而破壞，這時送波和受波狀態(tài)不同，發(fā)出輸送帶縱向撕裂信號，使輸送機(jī)停機(jī)，避免輸送帶縱向撕裂事故繼續(xù)擴(kuò)大。振動檢測器。它的激振器是一個偏心圓盤，布置在兩個承載托輥之間的輸送帶上的無載邊。在輸送帶的另一邊安裝振動接收器，它通過自由回轉(zhuǎn)的輥輪和輸送帶接觸。帶式輸送機(jī)運轉(zhuǎn)時，偏心激振器使輸送帶產(chǎn)生橫向強(qiáng)迫振動，振動接收器受輸送帶振動的作用，發(fā)出信號并輸入放大器。當(dāng)輸送帶發(fā)生縱向撕裂時，振動接收器再受振動的作用，輸出信號相應(yīng)減弱，則放大器發(fā)出信號，繼電器動作，帶式輸送機(jī)停機(jī)。在本設(shè)計中，我們選擇使DJSBA1型縱撕傳感器。DJSBA1型縱撕傳感器為礦用隔爆妝本質(zhì)安全型，適用于煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸性氣體環(huán)境中。安裝于輸送機(jī)膠帶下方，近落料點處。當(dāng)膠帶發(fā)生縱向撕裂時，物料灑落在傳感器上面，物料超過設(shè)定重量（）時，傳感器發(fā)出動作信號送至主控系統(tǒng)，立即停車并聲光報警。 PLC簡述 隨著微處理器、計算機(jī)和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用在所有的工業(yè)領(lǐng)域?？删幊绦蚩刂破鳎≒rogrammable Logic Controll er）正是順應(yīng)這一潮流出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。1987年，美國電氣制造協(xié)會（NEMA）對可編程序控制器下了定義：可編程序控制器是一種帶有指令存儲器、數(shù)字的或模擬的輸入輸出接口，以位運算為主，能完成邏輯、順序、定時、計數(shù)和算術(shù)運算功能，用于控制機(jī)器和生產(chǎn)過程的自動控制裝置?？删幊绦蚩刂破骱喎QPLC，它的應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)成為當(dāng)代工業(yè)自動化的主要支柱之一。PLC