【文章內(nèi)容簡介】 運輸機的起動電流過去之后，這臺運輸機再起動。這個時間間隔，就叫做起動延時。 起動延時的時間，與運輸機拖動電機的容量由關(guān)。一般來說，電機的容量越大，起動延時的時間要求越長。根據(jù)運行經(jīng)驗，運輸機的起動延時能達到如下范圍，就已經(jīng)可靠： 32 千瓦的膠帶輸送機：不小于 3 秒 75 千瓦以上的膠帶輸送機：不小于 5 秒 設(shè)有故障保護系統(tǒng) 在運輸機 線起動或運行過程中，如某臺運輸機的運動機構(gòu)發(fā)生故障停止運動，發(fā)生故障的運輸機及后邊向它給煤的所有運輸機及時自動停止運轉(zhuǎn)。 完善的信號系統(tǒng) （ 1）起動預告：運輸機先動之前，沿運輸機全線能發(fā)出啟動預告信號，提醒運輸機附近的人員注意安全。 （ 2）雙向聯(lián)絡(luò)：在停車期間或運行期間，運輸機線的操縱人員與運輸機線上的維護人員雙方能互相用信號進行工作聯(lián)系。 （ 3）事故自動報警：在運行期間，如運輸機線的某臺運輸機因故障而停止運行，應能立即自動發(fā)出事故警報信號，通知操縱人員和維護人員，以便及時進行處理，縮短停產(chǎn)時間。 （ 4）運行狀態(tài)監(jiān)視：在啟動和運行過程中，運輸機線的操縱人員通過監(jiān)視信號，可以了解運輸機的啟動和運行是否正常；發(fā)生故障時，可以判斷故障發(fā)生在哪一臺運輸機上。除運行狀態(tài)監(jiān)視信號外，其余三種信號最好用音響信號。 （ 5）自動控制與就地操作能相互轉(zhuǎn)換檢修運輸機后自動控制裝置發(fā)生故障而一時又處理不完時，運輸機線應能較方便地由自動控制專為就地操作。 （ 6）運輸機線能夠緊急停車。如維護人員在運輸機線上發(fā)現(xiàn)某臺運輸機的起山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 12 動或運行不正常，他們能夠立即就地停止該臺運輸機或全線的運輸機運行。 （ 7）所有裝置應符合安全要求。實現(xiàn)運輸機線 自動控制所采用的元件及其它裝置，應符合煤礦保安規(guī)程的有關(guān)規(guī)定。 膠 帶控制系統(tǒng)控制功能 一、起動流程 順煤流開機； 在膠帶機空載情況下，按照煤流順序由首設(shè)備端或故障機端向尾設(shè)備端開機。其開機過程為本條膠帶機接受到上游膠帶機發(fā)出的開機指令后，延遲略小于上游整條膠帶運行時間后開機，同時對下游膠帶機發(fā)出開機指令。這種方式能夠避免隊列中多數(shù)膠帶機電機長時間空轉(zhuǎn)，達到節(jié)能的目的。 逆煤流開機； 在膠帶機重載情況下，按照逆煤流順序由尾設(shè)備端或故障機端向首設(shè)備端開機。其開機過程為本條膠帶機接受到下游膠帶機發(fā) 出的開機指令后，延遲一個固定的時間間隔后開機 (避免多臺電機同時啟動，對電網(wǎng)電壓過度沖擊 )， 同時對上游膠帶機發(fā)出開機指令。這是傳統(tǒng)的皮帶機啟動方式。膠帶機開機前應聯(lián)動皮帶機制動器，使膠帶機解除制動。 二、停機流程 順煤流停機； 正常情況下，按照煤流順序由首設(shè)備端向尾設(shè)備端逐臺延時停機 ；故障情 況下，按照煤流順序，由故障機設(shè)備下游膠帶機開始向尾設(shè)備端逐臺延時停機，盡量保證多數(shù)設(shè)備空載停機。 逆煤流急停機； 用于故障狀態(tài)下的一種急停機方式，按逆煤流順序，由故障機設(shè)備上游膠帶機逐臺傳遞停機信號向首設(shè)備端立即停 機。膠帶機停機后應聯(lián)動膠帶機制動器，使皮帶機制動。 三、膠帶運輸機之間聯(lián)鎖 每條膠帶機的運行或停止狀態(tài)要能夠通知其上游膠帶和下游膠帶，并能夠與之實現(xiàn)聯(lián)鎖。 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 13 四、膠帶運輸機與附屬設(shè)備之間聯(lián)鎖 膠帶輸送線應與附屬設(shè)備之間聯(lián)鎖，不同的膠帶輸送線具有的不同的附屬設(shè)備，要根據(jù)實際情況具體考慮。例如膠帶機啟動前和膠帶機停止后，應與膠帶機制動器聯(lián)動，使膠帶機解除制動或使膠帶機制動。監(jiān)控系統(tǒng)要能夠?qū)@些附屬設(shè)備進行控制。 五、膠帶運輸線運行故障聯(lián)鎖及其處理 膠 帶跑偏 電機電流 異常 電流應劃分為 3 個等級：正常范圍、報警范圍、危險范圍 膠 帶打滑 4 膠 帶速度異常 膠帶速度應劃分為 3 個等級：正常范圍、報警范圍、危險范圍 (l) 上游 膠 帶或給煤機停機 下游 膠 帶停 機 上游 膠 帶聯(lián)鎖停機 下游 膠 帶繼續(xù)運行本 膠 帶等長距離后，聯(lián) 鎖停機 膠帶輕跑偏 驅(qū)動警鈴，打開警燈 膠帶重跑偏 ① 停本機； ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈 當電流處于報警范圍時 驅(qū)動警鈴，打開警燈 連續(xù)長時間處于報警范圍時 ① 停本機； ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈 膠帶打滑 驅(qū)動警鈴，打開警燈 連續(xù)長時間處于皮帶打滑時 ① 停本機： ② 驅(qū)動 警鈴 ，打開警燈 當 膠 帶速度處于報警范圍時 驅(qū)動警鈴，打開警燈 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 14 (2) 滾筒溫度過高 膠 帶運輸線出現(xiàn)煙霧 堆煤 1急停開關(guān)動作 軟啟動 目前對帶式輸送機實現(xiàn)可控啟動有多種方式，各種軟啟動裝置總體上可以分為機械、機電一體化和電氣軟啟動裝置三大類。電機調(diào)速啟動可用繞線式 感應電動機轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速、直流電機調(diào)速、變頻調(diào)速即可控硅調(diào)壓調(diào)速等多種方式。機械調(diào)速裝置有調(diào)速型液力耦合器、 CST 可控啟動傳輸及液體粘滯可控離合器三種。本設(shè)計的軟啟動裝置（變頻驅(qū)動）的使用特點做以下介紹。 變頻驅(qū)動系統(tǒng)使用在大型帶式輸送機交流變頻系統(tǒng)，由三繞組變壓器，電壓源，中壓變頻器，三相異步電動機及相關(guān)部件等組成。變頻器由一個三繞組變壓器供電，其次級的 2 個繞組間有 30176。相位角，從而大幅度降低對電網(wǎng)的諧波干擾。使用在長距離帶式輸送機的中壓變頻調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)，應用于帶式輸送機的恒轉(zhuǎn)矩負載的調(diào)速驅(qū)動過程中。在輕 載及重載工況下，均能有效控制輸送帶輸送機柔性負載的軟啟動、軟停車，能實現(xiàn)驅(qū)動之間的功率平衡，并能提供可調(diào)驗帶速皮帶速度連續(xù)長時間處于報警范圍時 ① 停本機： ② 驅(qū)動警鈴， 打開警燈 滾筒溫度過高 ① 停本機： ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈； 膠帶運輸線出現(xiàn)煙 ① 停本機； ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈 ，啟動自動灑水裝置 膠 帶堆煤 ① 停本機； ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈 急停開關(guān)動作 ① 停本機； ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈 當 膠 帶速度處于危險范圍時 ① 停本機： ② 驅(qū)動警鈴，打開警燈 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 15 度。由此降低直接起動快速停車過程對機械和電氣系統(tǒng)的沖擊，避免撒料與疊帶，輸送帶輸送機動態(tài)張力波可能對輸送帶和機械設(shè)備設(shè)備造成的危害，延長輸送機使用壽命，同時在多電機驅(qū)動的帶式輸送機系統(tǒng)中能夠平衡各個電機的輸出功率，控制精度高，波動范圍小。下圖 為變頻驅(qū)動系統(tǒng)與帶式輸送機的示意圖。 圖 變頻驅(qū)動系統(tǒng)示意圖 變頻軟啟動是由交流異步電動機的變頻調(diào)速 發(fā)展而來的。在一定程度上，變頻軟啟動可以看做交流電機變頻調(diào)速一個功能。由于對煤礦帶式輸送機來講，其對啟動方面的要求比一般機械高得多，其啟動平穩(wěn)、可靠性與快速性對企業(yè)的安全生產(chǎn)有著重要的意義。變頻軟啟動器原理框圖如下圖 所示，通過變頻軟啟動器的控制單元，可以實現(xiàn)判斷決策，正常運行時的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、皮帶機的平穩(wěn)制動、緊急制動、多電機驅(qū)動功率平衡調(diào)整、節(jié)能調(diào)節(jié)等方面的功能。同時控制單元還具有斷帶、堆煤、煙霧、打滑、溫度等保護功能。 圖 變頻軟啟動原理框圖 山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 16 第 四章 煤礦膠帶機的保護 本次設(shè)計中的膠帶機用到的傳感器有：溫度傳感器，堆煤傳感器，速度傳感器，煙霧傳感器，防撕裂和跑偏傳感器。 跑偏、劃傷及縱向撕裂的保護 本設(shè)計中膠帶撕裂和跑偏保護選用的傳感器是 GVD1200（原型號 KGV1型）撕裂傳感器 GEJ15/30（ D）礦用本質(zhì)安全型跑偏傳感器 1跑偏的檢測 膠帶運輸機運行時膠帶跑偏是最常見的故障，膠帶跑偏輕則造成撤料、膠帶磨損 。重則由于膠帶與機架劇烈摩擦引起皮帶軟化、燒焦甚至引起火災，造成整個生產(chǎn)線停產(chǎn)，因而，正確地處理好皮帶跑偏關(guān)系到整個生產(chǎn)系統(tǒng)的 正常運轉(zhuǎn)。 膠帶跑偏的原因： 安裝時引起的膠帶跑偏 —— 膠帶機安裝質(zhì)量的好壞對皮帶跑偏的影響最大，由安裝誤差引起的皮帶跑偏最難處理，安裝誤差主要是 : (1)輸送帶接頭不平直。造成皮帶兩邊張力不均勻，膠帶始終往張緊力大的一邊跑偏。 (2)機架歪斜。機架歪斜包括機架中心線歪斜和機架兩邊高低傾斜，這兩種情況都會造成嚴重跑偏，并且很難調(diào)整。 (3)導料槽兩側(cè)的橡膠板壓力不均勻。由于橡膠板壓力不均勻，造成膠帶兩邊運行阻力不一致，引起膠帶跑偏。 2運行中引起的皮帶跑偏： (1)滾筒、托輥粘料引起的跑偏。膠帶機在運行一段時 間后，由于礦料有的具有一定的粘性，部分礦粉會粘沾在滾筒和托輥上，使得滾筒或托輥局部筒徑變大，引起膠帶兩側(cè)張緊力不均勻，造成膠帶跑偏。 (2)膠帶松弛引起的跑偏。調(diào)整好的膠帶在運行一段時間后，由于膠帶拉伸產(chǎn)生永久變形或老化，會使膠帶的張緊力下降，造成膠帶松弛，引起膠帶跑偏。 (3)礦料分布不均勻引起的跑偏。如果膠帶空轉(zhuǎn)時偏，重負荷運轉(zhuǎn)就跑偏，說明礦料在膠帶兩邊分布不均勻。礦料分布不均主要是礦料下落方向和位置不正山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 17 確引起的，如果礦料偏到左側(cè)，則膠帶向右跑偏，反之亦然。 (4)運行中振動引起的跑偏。膠帶機在運行時的 機械振動是不可避免的，在膠帶運行速度越快時，振動越大，造成的膠帶跑偏也越大。在皮帶機中，托輥的徑向跳動引起的振動對皮帶跑偏影響最大。 跑偏開關(guān)主要用于檢測實際運行中帶式輸送機的偏移狀態(tài)來發(fā)出信號，實現(xiàn)帶式輸送機跑偏后自動報警和自動停機功能 。來防止因輸送機偏移傾斜使物料撒落。防跑偏傳感器在膠帶兩側(cè)成對使用，分別安裝于膠帶機機頭、機身、機尾易于跑偏處。防跑偏滾動導桿利用自身的固定架固定在膠帶機架的兩側(cè)，且距離槽形托輥外沿 50100mm 范圍內(nèi)。跑偏開關(guān)具有兩級動作功能，一級動作用于報警，二級動作用于停機。 （ 1）輕微偏移報警 :當輸送機在運行過程中發(fā)生輕微偏移時，則開關(guān)輸出一級報警信號。 （ 2）嚴重偏移報警 :當輸送機在運行過程中發(fā)生嚴重偏移時，則開關(guān)輸出二級停機信號。 跑偏開關(guān)由立輥、復位手柄 (調(diào)偏再啟動 )、凸輪及行程開關(guān)等組成 (見圖)。利用帶式輸送機跑偏時的橫向位移觸碰到開關(guān)立輥，使立輥產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，然后以立輥的偏轉(zhuǎn)角確定膠帶跑偏量。當立輥偏轉(zhuǎn)角達到 12176。時，一級開關(guān)動作并輸出輕跑偏報警信號 。當立輥偏轉(zhuǎn)角達到 30176。時，二級開關(guān)動作并輸出重跑偏停機信號。 圖 跑偏開關(guān)的組成 劃傷及縱向撕裂的檢測 在運輸線上，物料從溜槽落下，其鋒利部分往往扎透皮帶，當運輸線繼續(xù)運山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 18 行時，皮帶從扎透處沿縱向依次被撕裂，成為引起大事故的原因。等到皮帶損傷到不能修理的程度，就得換膠帶，使運輸線不得不停運，造成很大損失。那么如何來檢測皮帶縱向撕裂事故，避免更大事故以及停產(chǎn)的發(fā)生呢 ?目前主要使采用縱向撕裂探測器來檢測?？v向撕裂檢測器采用攔索式方法，攔索通過滑板與開關(guān)連接，使開關(guān)隨著攔索的牽移而輸出停機信號。 撕裂檢測器在正常狀態(tài)下攔索使開關(guān)的觸發(fā)機構(gòu)處于正常狀態(tài)，當異物刺穿膠帶機表面并觸及到攔索時，并帶動攔 索，使攔索產(chǎn)生位移導致觸發(fā)機構(gòu)動作輸出撕裂停機信號。 撕裂傳感器應安裝在受料段膠帶下緩沖托輥之間，控制箱應就近安裝在附近機架上 。調(diào)整滑板和索桿使攔索距膠帶下表面 2030mm，再調(diào)整調(diào)線器使攔索張緊，且開關(guān)也處于動作狀態(tài)即可。新安裝的撕裂傳感器應每隔 5日按上述方法重新調(diào)整 2～ 4次，以消除因攔索伸縮而引起誤差值。 溫度傳感器 本設(shè)計中溫度保護選用的傳感器是： GWP100（ D）礦用本質(zhì)安全型溫度傳感器 。 該傳感器采用熱電偶式傳感器，熱電偶工作原理是基于賽貝克 (seeback)效應 ,即兩種不同成分的導體兩端連 接成回路，如兩連接端溫度不同，則在回路內(nèi)產(chǎn)生熱電流的物理現(xiàn)象。熱電偶傳感器的優(yōu)點： 測量精度高 ,測量范圍廣 ,構(gòu)造簡單，使用方便 . 溫度傳感器的安裝：溫度保護主要檢測滾筒或其它驅(qū)動設(shè)備運行中產(chǎn)生的過高溫度。溫度傳感器利用溫度保護自身的固定架，固定在驅(qū)動滾筒兩側(cè)的機架上，傳感器必須布置在驅(qū)動滾筒與膠帶分離處或驅(qū)動滾筒內(nèi)部。溫度傳感器安設(shè)在其它驅(qū)動設(shè)備的發(fā)熱部位。 堆煤傳感器 選用 BFWI 型堆煤傳感器。 BFWI 當煤位增高時，接觸到下垂球 時，傳感器輸出保護信號，“滿煤”指示燈亮，經(jīng)延時檢測后，若不能恢復正常，集控主機對膠帶保護停車，實現(xiàn)堆煤保護。 煤在帶尾給煤口堆積，使膠帶負荷增大，并堵塞給煤口，且會造成煤的散落，山西煤炭職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 19 當出堆煤情況時，會使堆煤開關(guān)閉合，觸點動作產(chǎn)生一個輸入信號，使系統(tǒng)做出反應。本系統(tǒng)選用 BFW1 料流檢測裝置，主要用于膠帶機輸送物料的檢測，并可以發(fā)出有載運行信號，若皮帶寬且速度快時采用門式支架安裝，若膠帶窄且速度低時采用單臂式支架；并且采用鏈球與煤料接觸，減少了煤對檢測器的直接沖擊，延長了使用壽命。 堆煤傳感器的安裝：堆煤傳 感器安裝