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        精煤輸送皮帶機(jī)液壓拉緊裝置技術(shù)革新改造

        2021-05-21 07:33:14李浩然
        同煤科技 2021年2期
        關(guān)鍵詞:精煤限位皮帶

        李浩然

        (晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同忻煤礦地面皮帶隊山西大同037000)

        0 引言

        精煤輸送皮帶機(jī)作為煤礦產(chǎn)、運(yùn)、銷過程中的重要一環(huán),運(yùn)行平穩(wěn)直接關(guān)系到礦井的整體生產(chǎn)運(yùn)行。同忻煤礦擁有年設(shè)計外運(yùn)能力1 000萬噸的現(xiàn)代化大型裝車站,精煤輸送皮帶機(jī)占整個煤流運(yùn)輸?shù)?0%,是全礦洗選精煤外運(yùn)的大動脈。其中皮帶驅(qū)動任務(wù)重、負(fù)荷大,液壓拉緊油缸作為關(guān)鍵部件,它的拉緊力高低直接影響著皮帶的安全高效運(yùn)行[1-3]。為此,針對皮帶機(jī)液壓拉緊裝置的實際情況,依據(jù)拉緊油缸的極限行程位置,提出了具有實際應(yīng)用價值的“三段式”液壓拉緊裝置綜合保護(hù)改造方案,能夠及時的通過蜂鳴器提醒作業(yè)人員,從而到達(dá)遇到故障及時停機(jī)處理,防止事故擴(kuò)大的目的。

        1 液壓拉緊裝置的組成結(jié)構(gòu)

        精煤輸送751 皮帶全長568 m,帶速4 m/s,帶強(qiáng)1 600 N/mm,采用兩滾筒(φ1 000·2 200)三臺(630 kW)變頻電機(jī)中部驅(qū)動,液壓拉緊油缸拉緊,拉緊力為150 kN。751 皮帶在啟動和運(yùn)行過程中,存在著不可避免的重負(fù)荷啟動或過負(fù)荷現(xiàn)象,液壓拉緊力的高低直接影響著皮帶的安全高效運(yùn)行。在實際裝車過程中,拉緊力的大小被準(zhǔn)確地反映到油箱上的壓力表上,壓力太高容易增高皮帶的張緊度,縮短皮帶的使用壽命,長周期運(yùn)轉(zhuǎn)極易使皮帶拉長,造成永久性型變或斷裂;壓力太低又容易造成皮帶松弛,導(dǎo)致滾筒與皮帶的摩擦阻力減小,產(chǎn)生皮帶打滑現(xiàn)象的發(fā)生,嚴(yán)重時會直接使皮帶磨斷,給實際生產(chǎn)外運(yùn)帶來不可估計的損失。

        同時,由于皮帶負(fù)荷的變化,液壓拉緊小車的鋼絲繩也有突然斷裂的可能。鋼絲繩突然斷裂,不僅會對設(shè)備本身造成損壞,還給作業(yè)人員的人身安全帶來威脅,事故一旦發(fā)生必定造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。為此,針對751 皮帶液壓拉緊裝置的實際情況,根據(jù)拉緊油缸的極限行程位置,提出了具有實際應(yīng)用價值的“三段式”液壓拉緊裝置綜合保護(hù)改造,能夠及時的通過蜂鳴器提醒作業(yè)人員,從而到達(dá)停機(jī)處理,防止事故擴(kuò)大化的目的。

        2 液壓拉緊裝置技術(shù)革新改造內(nèi)容

        (1)油箱壓力異常報警改造

        在驅(qū)動站現(xiàn)場實際拉緊力由油箱上面的壓力表顯示,液壓拉緊力預(yù)設(shè)在10 MPa~13.5 MPa。具體改造內(nèi)容是在液壓拉緊高、低壓電氣控制回路(KA1為控制高壓繼電器,KA2為控制低壓繼電器)中并聯(lián)一個時間繼電器,并設(shè)置時間繼電器(KT)的延時時間為5 s,當(dāng)壓力過高超過預(yù)設(shè)壓力5 s后現(xiàn)場蜂蜜器響起進(jìn)行報警,同時提醒在崗崗位工進(jìn)行停機(jī)處理,壓力過低降到預(yù)設(shè)最低壓力5 s以上不進(jìn)行自動升壓時,現(xiàn)場蜂蜜器響起進(jìn)行報警,以下圖1為改造前后的電氣控制原理圖:

        圖1 改造前后電氣控制原理對比圖

        (2)鋼絲繩超行程限位報警改造

        當(dāng)液壓拉緊裝置在拉緊或放松時,油缸伸出端有段極限位置,此極限位置就可當(dāng)做兩個行程卡在鋼絲繩上的距離(50 mm),從而確定兩個限位開關(guān)的具體位置,如圖2所示,畫紅色虛線框的為改造部分:

        圖2 鋼絲繩超行程限位示意圖

        在圖1 改造后電氣控制原理圖的基礎(chǔ)上,增加限位開關(guān)中間繼電器(KA3 和KA4),KA3 為限位開關(guān)1即壓力過低時限位裝置,KA4 為限位開關(guān)2 即壓力過高時限位裝置,再通過中間繼電器(KA5)使其在其兩個超限位置上都能起到報警保護(hù)作用,以下為控制原理圖3:

        圖3 改造后的控制原理圖

        在安裝的整個過程中,都是在液壓拉緊油缸處在完全伸出時的位置進(jìn)行的,這樣就使行程限位開關(guān)能夠最大限度的發(fā)揮其功效。與此同時,在選擇安裝行程開關(guān)位置時,我們盡量選擇在離皮帶工較近的地方來安裝,這樣有利于在鋼絲繩突然斷裂時,能夠及時通過串聯(lián)的蜂蜜器提醒在崗崗位工來停止皮帶,從而避免事故的進(jìn)一步發(fā)生,保證設(shè)備的安全。

        (3)拉緊小車限位開關(guān)報警改造

        當(dāng)液壓拉緊裝置在拉緊位置時,在小絞車輪緣前方10 cm 處安裝一個行程限位開關(guān)。同時,在靠近皮帶工的上方一側(cè)安裝拉繩開關(guān)。如下圖4所示:

        圖4 拉緊小車限位開關(guān)示意圖

        此改進(jìn)不需要改變原有的設(shè)備本身,只是在原有的基礎(chǔ)上增加了一個行程限位開關(guān)和一個拉繩開關(guān)即可,因為拉繩開關(guān)和限位開關(guān)可以很好的形成互補(bǔ),正常情況下,當(dāng)拉緊小車碰觸行程限位開關(guān)時,會自動切斷皮帶電路,使皮帶停止。當(dāng)行程限位開關(guān)由于某種原因,比如線路故障或是程序出錯時,崗位工在聽到蜂鳴器報警后,可以人工通過上方拉繩開關(guān)進(jìn)行急停,從而避免了因設(shè)備故障而帶來的不必要事故。再則,如果發(fā)生的是慢斷裂,人員的肉眼就很難及時的發(fā)現(xiàn),這樣只有通過處在小絞車輪緣前方的限位開關(guān)來精確地它的前移量,從而判斷是否該停止皮帶,這樣兩個設(shè)備起到了很好的互補(bǔ)作用,降低了事故發(fā)生的可能性,設(shè)備和人員的安全更有了保障,同時也提高了生產(chǎn)的效率,實際應(yīng)用效果如圖5所示。

        圖5 實際應(yīng)用效果圖

        3 結(jié)語

        通過改造,有效降低了液壓拉緊裝置事故發(fā)生率,設(shè)備和人員的安全運(yùn)行環(huán)境有了保障,同時也提高了生產(chǎn)效率和開機(jī)率,對比改造前,煤流輸送每天能增加2萬噸。設(shè)計改造方案就地取材,成本低,且維護(hù)方便,巧妙地利用了行程限位開關(guān)的特點,既解決了及時停止皮帶的作用,又保證了設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。改造方案沒有改變原來設(shè)備的設(shè)置和狀況,有效避免因機(jī)械設(shè)備的配合問題引起設(shè)備運(yùn)行的故障和不穩(wěn)定現(xiàn)象,解決了原有鋼絲繩存在的問題,方案可行有效,值得同類礦井推廣。

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