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        斷鏈保護(hù)裝置在刮板輸送機(jī)上的應(yīng)用分析

        2022-05-12 06:59:28武日剛
        機(jī)械管理開發(fā) 2022年2期
        關(guān)鍵詞:導(dǎo)向管鏈環(huán)斷鏈

        武日剛

        (山西汾西礦業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司洗煤廠, 山西 介休 032000)

        引言

        刮板輸送機(jī)具備運(yùn)輸量大、占用空間小、運(yùn)輸效率高以及安全可靠等優(yōu)點,在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛[1]。選煤廠采用刮板輸送機(jī)短距離運(yùn)輸原煤、精煤、矸石等物料,但是當(dāng)運(yùn)輸?shù)奈锪现泻袌杂岔肥蛘呶锪献陨砗瘦^高時,容易導(dǎo)致刮板輸送機(jī)出現(xiàn)斷鏈、掉鏈等故障[2-3]。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿收伎偸鹿蕯?shù)的34%以上,若不能及時發(fā)現(xiàn)、排除斷鏈?zhǔn)鹿?,會?dǎo)致刮板輸送機(jī)出現(xiàn)設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞、壓死等故障,給選煤廠的安全生產(chǎn)帶來較大制約[4-5]?,F(xiàn)階段刮板輸送機(jī)斷鏈保護(hù)多采用監(jiān)測鏈輪的方式,此種保護(hù)方式存在斷鏈故障發(fā)現(xiàn)不及時、斷鏈故障影響顯著等問題[6-7]。為此,本文提出一種新型斷鏈保護(hù)裝置,以期提高選煤廠刮板輸送機(jī)運(yùn)行安全保障能力。

        1 選煤廠刮板輸送機(jī)斷鏈原因及影響分析

        1.1 斷鏈原因分析

        1)選煤廠生產(chǎn)用水來自于生產(chǎn)礦井井下排水,礦井水中含有較多的腐蝕性物質(zhì),刮板鏈在水的作用下銹蝕嚴(yán)重,鏈環(huán)出現(xiàn)了一定程度的脫皮、生銹等問題,降低了鏈環(huán)強(qiáng)度,從而導(dǎo)致鏈環(huán)斷鏈故障發(fā)生率增加。

        2)刮板輸送機(jī)在正常工作過程中,若突然遇到堅硬矸石或者金屬等卡澀情況時,刮板鏈?zhǔn)艿降淖饔昧λ查g增加,容易導(dǎo)致刮板鏈在沖擊力作用下突然出現(xiàn)破斷。刮板鏈斷口位置常發(fā)生在焊縫熱影響區(qū)、焊接對口、鏈環(huán)彎曲部等位置。

        3)刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過程中常出現(xiàn)運(yùn)行速度周期性變化、大塊煤矸石等對鏈條產(chǎn)生沖擊等現(xiàn)象,刮板鏈周期受到?jīng)_擊、卸載,會使刮板鏈內(nèi)部出現(xiàn)一定疲勞應(yīng)力,從而導(dǎo)致刮板鏈出現(xiàn)疲勞變形、斷裂等問題。

        4)刮板鏈運(yùn)輸過程中出現(xiàn)回煤會導(dǎo)致底槽受力增加、刮板鏈負(fù)載增加;鏈條長時間、高負(fù)載運(yùn)行,在增加鏈條磨耗量的同時會降低鏈條韌性以及強(qiáng)度;刮板溜槽受到底板不平、安裝以及碰撞等原因影響,會導(dǎo)致刮板鏈環(huán)對口錯位,當(dāng)鏈環(huán)卡住刮板時會增大負(fù)載,嚴(yán)重時導(dǎo)致刮板鏈斷裂。

        1.2 斷鏈影響

        當(dāng)刮板輸送機(jī)鏈條出現(xiàn)斷裂時,刮板鏈上鏈?zhǔn)艿降臓恳ο?,而下鏈會繼續(xù)移動,從而導(dǎo)致鏈條在底槽以及機(jī)頭位置堆積,增加鏈輪負(fù)載,嚴(yán)重時出現(xiàn)鏈輪損壞、牽引電機(jī)過載甚至損壞問題。當(dāng)刮板輸送機(jī)出現(xiàn)斷鏈?zhǔn)鹿屎?,若未能及時停止輸送機(jī)運(yùn)行,會增加后續(xù)作業(yè)人員處理故障時間,因此就需要安排大量人員占用大量時間進(jìn)行拖鏈、接鏈,同時還會縮短刮板輸送機(jī)使用壽命。

        在刮板輸送機(jī)斷鏈?zhǔn)鹿拾l(fā)生時,必須立即停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行才可降低斷鏈故障影響及后續(xù)的經(jīng)濟(jì)損失。因此,快速檢測刮板鏈斷鏈?zhǔn)鹿什⒛芗皶r停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行,對提高刮板輸送機(jī)安全保障能力具有重要意義。

        2 斷鏈保護(hù)裝置的應(yīng)用

        2.1 斷鏈保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)

        選煤廠刮板輸送機(jī)上使用的斷鏈保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)如下頁圖1 所示,由細(xì)鋼絲、花蘭螺絲、導(dǎo)向管、接近開關(guān)以及鐵滑塊等構(gòu)成。斷鏈保護(hù)裝置導(dǎo)管開口處的斷面圖如下頁圖2 所示。將細(xì)鋼絲固定在刮板輸送機(jī)機(jī)頭下方位置,松緊程度通過花蘭螺絲調(diào)節(jié);接近開關(guān)是一種非接觸式檢測設(shè)備,將接近開關(guān)置于導(dǎo)向管開口位置;鐵滑塊主要用以觸發(fā)接近開關(guān),當(dāng)鐵滑塊鄰近接近開關(guān)時,接近開關(guān)即會發(fā)出信號。鐵滑塊在導(dǎo)向管內(nèi)可以靈活、可靠移動,為此在導(dǎo)向管拐角位置增加滑輪布置,減少鋼絲與導(dǎo)向管之間的阻力。

        圖1 斷鏈保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)圖

        圖2 斷鏈保護(hù)裝置導(dǎo)管開口處斷面圖

        當(dāng)刮板輸送機(jī)鏈條出現(xiàn)斷鏈故障時,鏈條會出現(xiàn)一定程度松弛,松弛的鏈條作用到機(jī)頭下方細(xì)鋼絲上,鋼絲受到壓力作用后會帶動鐵滑塊在導(dǎo)向管內(nèi)移動,當(dāng)鐵滑塊移動到接近開關(guān)位置時,接近開關(guān)會發(fā)出信號,從而使得控制電路中常閉觸點斷開,刮板輸送機(jī)停止供電,避免刮板輸送機(jī)鏈條斷鏈故障擴(kuò)大。

        2.2 刮板輸送機(jī)停機(jī)接線方式

        接近開關(guān)是整個斷鏈保護(hù)裝置核心組件,接近開關(guān)采用電感式接近開關(guān),具有較高的金屬敏感性。接近開關(guān)控制刮板輸送機(jī)運(yùn)行的接線方式有兩種:一種是將接近開關(guān)輸出線直接與刮板輸送機(jī)控制開關(guān)回路常閉點相連接,通過斷開常閉點使得刮板輸送機(jī)停止供電,具體線路連接如圖3 所示;第二種是將接近開關(guān)連接到PLC 控制器中,PLC 控制器接收到接近開關(guān)信號后,切斷刮板輸送機(jī)供電,從而實現(xiàn)刮板輸送機(jī)停機(jī)。選煤廠刮板輸送機(jī)部分未采用PLC 控制,部分則通過PLC、變頻器實現(xiàn)軟啟動。

        圖3 接近開關(guān)與刮板輸送機(jī)控制開關(guān)連接示意圖

        3 結(jié)語

        選煤廠刮板輸送機(jī)采用斷鏈保護(hù)裝置后,可實現(xiàn)斷鏈故障的快速檢測,并可及時切斷刮板輸送機(jī)供電,降低刮板鏈斷鏈?zhǔn)鹿视绊懀沤^出現(xiàn)刮板卷入槽底、機(jī)頭下方等情況。通過及時發(fā)現(xiàn)斷鏈故障并切斷刮板輸送機(jī)供電,可有效降低選煤廠運(yùn)輸作業(yè)人員勞動強(qiáng)度以及后續(xù)維護(hù)工作量。

        選煤廠采用的刮板鏈斷鏈保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)為選煤廠常見設(shè)備,成本低、結(jié)構(gòu)簡單?,F(xiàn)場使用過程中需注意接近開關(guān)與導(dǎo)向管開口處距離,避免接近開關(guān)誤報警導(dǎo)致刮板輸送機(jī)頻繁停機(jī)的問題發(fā)生。

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