(國家能源集團(tuán)太原第一熱電廠，山西 太原 030021)

0 引言

燃料輸煤系統(tǒng)設(shè)備所發(fā)揮的作用是維持機(jī)組的有效運(yùn)行，利用皮帶的轉(zhuǎn)動(dòng)作用可以將優(yōu)質(zhì)煤炭運(yùn)輸?shù)皆簜}中進(jìn)行儲(chǔ)存，再將其傳到鍋爐中燃燒，以維持機(jī)組的有效運(yùn)行。輸煤若失去了時(shí)效性和保護(hù)，將對(duì)機(jī)組的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，因此，必須對(duì)輸煤皮帶進(jìn)行有效的防護(hù)工作。

作為輸煤皮帶上的關(guān)鍵保護(hù)設(shè)備，防撕裂開關(guān)可以在皮帶碎裂、破損、交匯部位受損或尖銳物損壞皮帶等故障時(shí)，這種開關(guān)可以為監(jiān)控人員提供有效地報(bào)警訊號(hào)或者將輸送機(jī)的電源切斷，從而對(duì)輸煤系統(tǒng)中出現(xiàn)的皮帶撕裂問題進(jìn)行處理。企業(yè)對(duì)防撕裂開關(guān)的選擇、安裝位置及形式各不相同，這些因素對(duì)防撕裂開關(guān)的有效應(yīng)用造成了嚴(yán)重影響，進(jìn)而對(duì)皮帶的正常工作造成了影響。

1 KHP型縱向撕裂檢測(cè)裝置

這種裝置與其他規(guī)格的防撕裂開關(guān)存在一定的不同，它的構(gòu)成主要包含了控制箱與傳感裝置，其原理是將縱向撕裂檢測(cè)設(shè)備相關(guān)線路連接到設(shè)備主機(jī)上，正常工作時(shí)傳感器將保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，此時(shí)輸出高電平；如果皮帶出現(xiàn)撕裂問題，會(huì)有一部分煤炭落到傳感器中，此時(shí)導(dǎo)電橡膠內(nèi)的2根引線將出現(xiàn)短路故障，輸出低電平，同時(shí)相關(guān)的指示燈將亮起，主機(jī)執(zhí)行繼電器將釋放，作出保護(hù)和報(bào)警動(dòng)作。

該裝置運(yùn)用了容量較大的觸點(diǎn)，具有較強(qiáng)的抗震動(dòng)能力，為了使其具備較高的有效性，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)其作出的動(dòng)作設(shè)定有效的可允許誤差范圍，其優(yōu)勢(shì)就是當(dāng)故障發(fā)生之后可以及時(shí)發(fā)出報(bào)警訊號(hào)來提醒工作人員。但傳感器支架過于脆弱，極易產(chǎn)生彎曲；控制箱的密封性較差，極易吸入粉塵；傳感器內(nèi)部進(jìn)水或繼電器受到損壞，都會(huì)對(duì)報(bào)警功能造成影響。

2 ZS-L型攔索式縱向防撕裂開關(guān)

這種防撕裂開關(guān)的運(yùn)行原理：當(dāng)異物穿破膠帶，并觸碰到攔索時(shí)，攔索將出現(xiàn)移動(dòng)，造成機(jī)構(gòu)動(dòng)作，導(dǎo)致兩側(cè)的限位開關(guān)發(fā)生動(dòng)作，發(fā)出撕裂訊號(hào)，停止皮帶機(jī)的工作，確保皮帶出現(xiàn)撕裂時(shí)可以迅速作出反應(yīng)，并發(fā)出撕裂信號(hào)。

根據(jù)實(shí)際狀況來看，這種防撕裂開關(guān)也存在一定的不良因素：彈簧與鋼絲繩之間難以維持平衡、滑輪部位極易出現(xiàn)故障、限位因密封較差而進(jìn)水、導(dǎo)致內(nèi)部出現(xiàn)銹死現(xiàn)象、彈簧彈力較差等。更為關(guān)鍵的是，刺破膠帶的異物只有隨著皮帶的運(yùn)行而運(yùn)動(dòng)，才可以作出保護(hù)動(dòng)作。一旦異物卡在落煤筒處，該裝置將無法發(fā)揮保護(hù)作用。

3 SL-Ⅱ型球頭式縱向防撕裂開關(guān)

工作原理為：當(dāng)撕裂皮帶懸吊下來碰到航空鋼絲繩時(shí)，該鋼絲繩將觸發(fā)防撕裂開關(guān)，使其拉環(huán)球頭彈出，導(dǎo)致其內(nèi)部微動(dòng)開關(guān)啟動(dòng)，防撕裂開關(guān)發(fā)出報(bào)警或停機(jī)信號(hào)。

這種防撕裂開關(guān)的結(jié)構(gòu)及安裝較為簡(jiǎn)便，因殼體表面鍍了一層鎳，因此即便處于潮濕的環(huán)境下也不易銹蝕。該防撕裂開關(guān)觸點(diǎn)的容量較大，動(dòng)作較靈敏有效，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的需求，并且成本較低、維護(hù)簡(jiǎn)單、實(shí)用性較強(qiáng)。但是經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，該型號(hào)的開關(guān)無法對(duì)皮帶撕裂問題進(jìn)行完全檢測(cè)。這是由于該開關(guān)的另一側(cè)直接與支架連接，動(dòng)作的力度及角度、鋼絲繩的坡度等各個(gè)因素都對(duì)動(dòng)作的有效性造成了影響。

4 SL-Ⅰ型手柄式縱向防撕裂開關(guān)

該裝置的工作原理與上述兩種相同，其具有較高的靈敏性、較方便的維護(hù)性、較好的密封性，可以防止粉塵的吸入，即便直接用水沖洗也不會(huì)出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，具有較強(qiáng)的防滲透性。

這種撕裂開關(guān)主要由兩部分組成，可以對(duì)皮帶的撕裂狀況進(jìn)行全方位檢測(cè)。兩邊的防撕裂開關(guān)做出任何一個(gè)動(dòng)作都會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并停止運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了有效的雙重保護(hù)。該裝置在輸煤皮帶中發(fā)揮著不可或缺的作用。

5 光電式防撕裂開關(guān)

這種防撕裂開關(guān)的構(gòu)成主要有紅外檢測(cè)設(shè)備、控制箱、軟管及機(jī)架，其檢測(cè)工作主要是通過紅外光源所實(shí)現(xiàn)。由于光電檢測(cè)的組成部分主要為發(fā)射極和接收極，當(dāng)軟管受到擠壓而擋住紅外光源時(shí)，接收極將無法接收發(fā)射極發(fā)出的信號(hào)，此時(shí)就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警訊號(hào)及停機(jī)命令。

優(yōu)點(diǎn)為：較高的靈敏度、可調(diào)整的傾角、自動(dòng)化的檢測(cè)等。同時(shí)也存在一定的缺點(diǎn)：機(jī)架及控制箱極易被腐蝕、控制回路過于復(fù)雜、出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作、傾角調(diào)節(jié)的難度較大、折頁極易斷裂等。

6 擋板型非接觸式防撕裂開關(guān)

工作原理為：利用返程皮帶上存在的漏煤來推動(dòng)擋板，使其與皮帶維持在20～30 mm的距離，當(dāng)擋板出現(xiàn)10°～15°的擺動(dòng)時(shí)，利用自身所具有的感應(yīng)鐵來接觸限位。當(dāng)感應(yīng)鐵逐漸靠近開關(guān)時(shí)，將發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，同時(shí)將電源的控制回路進(jìn)行切斷，使電機(jī)停止運(yùn)行，可以為監(jiān)控人員提供有效的報(bào)警或停機(jī)信號(hào)。

該開關(guān)應(yīng)當(dāng)安裝在除塵器風(fēng)筒與落煤筒中間的下部皮帶中心。由于當(dāng)前所采用的防撕裂開關(guān)與傳統(tǒng)的防撕裂開關(guān)存在較大的不同，因此應(yīng)當(dāng)將其安裝在平托部位的上端；由于在平托中運(yùn)行的皮帶是一個(gè)平面，其撕裂問題可以使落煤觸動(dòng)防撕裂開關(guān)。如果將其安裝在V型托上部，因皮帶在V型托上的表面是一個(gè)坡度，而這個(gè)撕裂開關(guān)主要是對(duì)平面皮帶產(chǎn)生的落煤進(jìn)行檢測(cè)，如果安裝在V型托中將會(huì)降低煤炭的落漏量，導(dǎo)致防撕裂開關(guān)運(yùn)行的可靠性降低。這種開關(guān)的安裝和維護(hù)十分簡(jiǎn)單。最關(guān)鍵的是，它可以及時(shí)調(diào)整與皮帶的距離，同時(shí)因?yàn)椴捎昧烁袘?yīng)式限位，極大避免了腐蝕和接點(diǎn)損壞的問題，有效改善了其他類型防撕裂開關(guān)因接點(diǎn)原因?qū)е碌腻e(cuò)誤動(dòng)作或拒動(dòng)作。由于該防撕裂開關(guān)不需要安裝特定的控制箱，且防水防塵，使其在惡劣復(fù)雜的環(huán)境中也可以正常運(yùn)行。

7 結(jié)語

筆者對(duì)目前市場(chǎng)中常見防撕裂開關(guān)的應(yīng)用狀況及原理進(jìn)行了分析，由于KHP縱向撕裂檢測(cè)裝置無法對(duì)落煤進(jìn)行全面檢測(cè)，且控制流程較為復(fù)雜，并不具備較好的效果。擋板型非接觸式防撕裂開關(guān)具有簡(jiǎn)單的電氣體系和明確的工作原理，具有較強(qiáng)的適用性，單就故障率、錯(cuò)誤率和有效性來講，這種防撕裂開關(guān)在市場(chǎng)中有著更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

通過對(duì)皮帶撕裂故障進(jìn)行研究，最終基于工作原理的角度得出了擋板型非接觸式防撕裂開關(guān)具有較強(qiáng)的適用性?，F(xiàn)階段，現(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)有2臺(tái)開關(guān)得到了改善，盡管沒有產(chǎn)生撕裂事故，但是因其未發(fā)生錯(cuò)誤動(dòng)作和維護(hù)簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)受到了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的認(rèn)可。當(dāng)擋板型非接觸式防撕裂開關(guān)安裝之后，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際狀況加以分析得出所采用的接近開關(guān)存在較大的缺陷。這種接近開關(guān)具有延時(shí)性，其內(nèi)部動(dòng)作可以延遲3 s，在非撕裂撒煤狀況下可以及時(shí)避免誤動(dòng)的產(chǎn)生，但是若灑煤量較少，接近開關(guān)的連通與斷開也越來越頻繁，沒有達(dá)到延時(shí)時(shí)間，也會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)問題。目前，利用磁感應(yīng)方向接近開關(guān)具有較高的有效性，并將擋板的靈敏度提高，在輸煤程控中加入延時(shí)功能，可以極大避免原接近開關(guān)故障的產(chǎn)生。

通過分析可以為輸煤皮帶撕裂控制單元的建造和改善提供有效的參考，以確保輸煤系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性，降低維修人員的工作壓力，減少生產(chǎn)及維護(hù)的成本。