【正文】 筒時物料就在重力和離心力的作用下卸到排料漏斗 8 卸料裝置 中小車和系在它上面的重物是膠帶輸送機的拉緊裝置它的作用是通過安裝在小車上的尾部滾筒使膠帶處于張緊的狀態(tài)這樣膠帶在兩托輥之間懸垂度不致過大而傳動滾筒也能有足夠的牽引力傳送給膠帶 膠帶是經(jīng)主動滾筒和機尾改向滾筒形成一個無極環(huán)行帶它上下的兩股膠帶分別由上下的托輥來支承膠帶機的傳動裝置一般位于輸送帶的頭部中部或是尾部它是帶式輸送機的重要組成部分傳動裝置一般由驅(qū)動裝置和傳動滾筒組成驅(qū)動裝置一般采用電動機液力偶合器減速器及制動輪傳動滾筒組成 輸送機的驅(qū)動有單滾筒驅(qū)動和多滾筒驅(qū)動一般常采用單滾筒驅(qū)動功率大時可采用多滾筒驅(qū)動多滾筒驅(qū)動的優(yōu)點就是能夠傳遞較大的功率帶動較大的負(fù)載并能降低輸送帶的張力其缺點就是可能會出現(xiàn)功率不平衡問題從而增加了電動機的備用功率本項目的膠帶輸送機都采用一臺電機的 單滾筒驅(qū)動 膠帶輸送機向上運輸物料的傾角不能過大運輸煤炭時的傾角一般為 18O2lO向下運輸?shù)膬A角一般在 150 以下超過這些數(shù)值運輸物料和膠帶之間就會有相對運動使物料下滑因此在輸送同樣高度條件下膠帶輸送機所需廠房面積或成長度較大 參數(shù)檢測及故障保護(hù)裝置 為了能實時的掌握帶式輸送機的運行狀況需要對其一些參數(shù)如速度滾筒溫度等進(jìn)行檢測帶式輸送機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出 現(xiàn)的一些常見故障及其參數(shù)的檢測 1 跑偏 近年來帶式輸送機在運轉(zhuǎn)中最常見的故障是運輸機跑偏如果處理不及時因輸送帶邊緣與托輥或機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運行保護(hù)中的重要問題 膠帶輸送機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機架與地面連接強度不夠機架不穩(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頭機中和機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 圖 24 跑偏開關(guān) 圖 25 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 KG1007A－ 2型偏開關(guān)技術(shù)參數(shù)膠帶跑偏開關(guān)型號 KG1007A－ 2 型 外殼防護(hù)等級 IP54 觸點容量 AC380VDC220V5A 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 圖 26 速度檢測傳感器部分電路方框圖 3 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 秒時使帶式輸送機與給煤機緊急停車并發(fā)出聲光報警或當(dāng)測得輸送機速度滑差率大于或等于 12 和運行時間大于或等于 5 秒時使帶式輸送機與給煤機緊急停車并發(fā)出聲光報警 4 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 2ms 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2ms 5 斷帶 從大量的斷帶事故分析可知帶式輸送機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并發(fā)出聲光報警 6 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 型為礦用本質(zhì)安全型用于監(jiān)測煤礦井下因機械磨擦電纜發(fā)熱煤層自然等原因引起的火災(zāi)事故紅色 LED電源指示報警時閃爍頻率 1Hz水對主滾筒進(jìn)行降溫并 KG9001AC 型編碼式拉繩急停閉鎖開關(guān)可用作輸送機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系統(tǒng)連接 圖 27 煙霧傳感器 圖 28 拉線急停開關(guān) KG9001AC 型技術(shù)參數(shù) 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 監(jiān)控狀態(tài)下不大于 01mA 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 2 35m 外殼防護(hù)等級 IP54 重量 75kg 1 回空帶 2 托盤 3 支點 4 平衡錘 5 承載帶 圖 29 漏料檢測器 2 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)控制電動機停機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 3 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停機避免輸送帶縱向撕裂事故繼續(xù)擴大 4 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運轉(zhuǎn)時偏心激振器使輸送帶產(chǎn)生橫向強 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停機 在本設(shè)計中我們選擇使 DJSBA1型縱撕傳感器 DJSBA1型縱撕為礦用隔爆妝本質(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02kg 時傳感器發(fā)出動作信號送至主控系統(tǒng)立即停車 1 靈活通用 在繼電器控制系統(tǒng)中使用的控制裝置是大量的繼電器整個系統(tǒng)是 PLC 是通過在存儲器 中的程 PLC 還可用于不同控制對象通過改變軟件則可實現(xiàn)不同 PLC具有很大的靈活性和通用性結(jié)構(gòu)形式多 2 可靠性高抗干擾能力強 可靠性是工業(yè)控制器件的重要指標(biāo)因此要求在各種惡劣工作環(huán) 如電磁干擾灰塵等 下可靠工作將故障率降至最低 PLC 3 編程簡單使用方便 PLC 采用面向控制過程面向問題的自然語言編程容易掌握 PLC 大多采用梯形圖語言編程方式它既繼承了繼電器控制線路 PLC 的控制速度還是足夠快的此外 PLC 的 IO 接口可直接與控制現(xiàn)場的用戶設(shè)備聯(lián)接如繼電 4 接線簡單 PLC 只需將輸入設(shè)備 如按鈕開關(guān)等 與輸入端 子聯(lián)接將輸出設(shè) 如接觸器電磁閥等 與輸出端子聯(lián)接接線極其簡單工作量極少 5 功能強 PLC 不僅具有條件控制時計數(shù)步進(jìn)等控制功能而且還能 AD DA 轉(zhuǎn)換數(shù)字運算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)過程監(jiān)控 PLC 既可對開關(guān)量進(jìn)行控制又可對模擬量進(jìn)行控制可控 6 體積小重量輕易于實現(xiàn)機電一體化 PLC 具有體積小重量輕功耗低等特點由于 PLC 是專為工業(yè)控 PLC 在機電一體化產(chǎn)品中人機界面是操作人員與 PLC 之間進(jìn)行對話和相互作用的接口設(shè)備近年來人機界面的應(yīng)用越來越廣泛已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)不可缺少的設(shè)備一減少故障查找環(huán)節(jié) SIMATIC S7300 PLC 簡介 SIMATIC S7300 系列 PLC 是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計各個單獨模塊之間可以進(jìn)行單獨組合和擴展從而使控制系統(tǒng)設(shè)計更加靈活滿足不同的應(yīng)用需求編程器 PG 用來為 S7300 PLC 編制程序使用編程電纜連接編程器和 CPU 通過 PROFIBUS 電纜可以實現(xiàn) S7300 CPU 之間的通訊以及與其他 SIMATIC S7 PLC 進(jìn)行通訊一根 PROFIBUS總線電纜可以連接多個 S7300S7300 PLC的主要組成部分有導(dǎo)軌 RACK電源模塊PS 中央處理單元模塊 CPU 接口模塊 IM 信號模塊 SM 功能模塊 FM 等它通過 MPI 網(wǎng)的接口直接與編程器 PG 操作員面板 OP 和其它 S7 PLC 相連 圖 31 PLC 系統(tǒng)構(gòu)成圖 導(dǎo)軌 RACK導(dǎo)軌是安裝 S7300各類模塊的機架它是特制不銹鋼異型板其長度有 1604825308302020mm 五種可根據(jù)實際需要選擇電源模塊 CPU 及其它信號模塊都可方便地安裝在導(dǎo)軌上除 CPU 模塊外每塊信號模塊都帶有總線處理器安裝時先將總線連接器裝在 CPU 模塊并固定在導(dǎo)軌上然后依次將各模塊裝入通過背板總線將各模塊從物理上和電氣上連接起來 電源模塊 PS 電源模塊用于將 SIMATIC S7300 連接到 120230V 交流電源和244860110V 直流電源它與 CPU 模塊和其它信號模塊之間通過電纜連接而不是通過背板總線連接 中央處理單元模塊 CPUSIMATIC S7300提供了多種不同性能的 CPU以滿足不同用戶的需求包括 CPU312IFMCPU313CPU314CPU315CPU315 2DP 等 CPU 模塊除完成執(zhí)行用戶程序的主要任務(wù)之外還為 S7300背板總線提供 5V直流電源并通過 MPI 接口與其它中央處理器和編程裝置通信 S7300 的編程裝置可以是西門子專用的編程器如 PG705PG720PG740PG760 等也可以用通用微機配以 STEP7 軟件包并加 MPI 卡和 MPI 編程電纜構(gòu)成 接口模塊 IM接口模塊用于多機架配置時連接主機架和擴展