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(diǎn)，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?jiān)硬矸石或者物料自身含水率較高時(shí)，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(jì)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(shí)發(fā)現(xiàn)、排除斷鏈?zhǔn)鹿?，?huì)導(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(lái)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(cè)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(shí)、斷鏈故障影響顯著等問(wèn)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(lái)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(wèn)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(guò)程中，若突然遇到堅(jiān)硬矸石或者金屬等卡澀情況時(shí)，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(duì)口、鏈環(huán)彎曲部等位置。

3）刮板輸送機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中常出現(xiàn)運(yùn)行速度周期性變化、大塊煤矸石等對(duì)鏈條產(chǎn)生沖擊等現(xiàn)象，刮板鏈周期受到?jīng)_擊、卸載，會(huì)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(wèn)題。

4）刮板鏈運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)回煤會(huì)導(dǎo)致底槽受力增加、刮板鏈負(fù)載增加；鏈條長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)載運(yùn)行，在增加鏈條磨耗量的同時(shí)會(huì)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(huì)導(dǎo)致刮板鏈環(huán)對(duì)口錯(cuò)位，當(dāng)鏈環(huán)卡住刮板時(shí)會(huì)增大負(fù)載，嚴(yán)重時(shí)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(shí)，刮板鏈上鏈?zhǔn)艿降臓恳οВ骆湑?huì)繼續(xù)移動(dòng)，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(shí)出現(xiàn)鏈輪損壞、牽引電機(jī)過(guò)載甚至損壞問(wèn)題。當(dāng)刮板輸送機(jī)出現(xiàn)斷鏈?zhǔn)鹿屎螅粑茨芗皶r(shí)停止輸送機(jī)運(yùn)行，會(huì)增加后續(xù)作業(yè)人員處理故障時(shí)間，因此就需要安排大量人員占用大量時(shí)間進(jìn)行拖鏈、接鏈，同時(shí)還會(huì)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(shí)，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(cè)刮板鏈斷鏈?zhǔn)鹿什⒛芗皶r(shí)停止刮板輸送機(jī)運(yùn)行，對(duì)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(yè)圖1 所示，由細(xì)鋼絲、花蘭螺絲、導(dǎo)向管、接近開(kāi)關(guān)以及鐵滑塊等構(gòu)成。斷鏈保護(hù)裝置導(dǎo)管開(kāi)口處的斷面圖如下頁(yè)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(guò)花蘭螺絲調(diào)節(jié)；接近開(kāi)關(guān)是一種非接觸式檢測(cè)設(shè)備，將接近開(kāi)關(guān)置于導(dǎo)向管開(kāi)口位置；鐵滑塊主要用以觸發(fā)接近開(kāi)關(guān)，當(dāng)鐵滑塊鄰近接近開(kāi)關(guān)時(shí)，接近開(kāi)關(guān)即會(huì)發(fā)出信號(hào)。鐵滑塊在導(dǎo)向管內(nèi)可以靈活、可靠移動(dòng)，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(kāi)口處斷面圖

當(dāng)刮板輸送機(jī)鏈條出現(xiàn)斷鏈故障時(shí)，鏈條會(huì)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(huì)帶動(dòng)鐵滑塊在導(dǎo)向管內(nèi)移動(dòng)，當(dāng)鐵滑塊移動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)位置時(shí)，接近開(kāi)關(guān)會(huì)發(fā)出信號(hào)，從而使得控制電路中常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，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(xiàn)方式

接近開(kāi)關(guān)是整個(gè)斷鏈保護(hù)裝置核心組件，接近開(kāi)關(guān)采用電感式接近開(kāi)關(guān)，具有較高的金屬敏感性。接近開(kāi)關(guān)控制刮板輸送機(jī)運(yùn)行的接線(xiàn)方式有兩種：一種是將接近開(kāi)關(guān)輸出線(xiàn)直接與刮板輸送機(jī)控制開(kāi)關(guān)回路常閉點(diǎn)相連接，通過(guò)斷開(kāi)常閉點(diǎn)使得刮板輸送機(jī)停止供電，具體線(xiàn)路連接如圖3 所示；第二種是將接近開(kāi)關(guān)連接到PLC 控制器中，PLC 控制器接收到接近開(kāi)關(guān)信號(hào)后，切斷刮板輸送機(jī)供電，從而實(shí)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(guò)PLC、變頻器實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。

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

3 結(jié)語(yǔ)

選煤廠刮板輸送機(jī)采用斷鏈保護(hù)裝置后，可實(shí)現(xiàn)斷鏈故障的快速檢測(cè)，并可及時(shí)切斷刮板輸送機(jī)供電，降低刮板鏈斷鏈?zhǔn)鹿视绊?，杜絕出現(xiàn)刮板卷入槽底、機(jī)頭下方等情況。通過(guò)及時(shí)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(dòng)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(jiàn)設(shè)備，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中需注意接近開(kāi)關(guān)與導(dǎo)向管開(kāi)口處距離，避免接近開(kāi)關(guān)誤報(bào)警導(dǎo)致刮板輸送機(jī)頻繁停機(jī)的問(wèn)題發(fā)生。