帶式輸送機(jī)高效防滑裝置改進(jìn)方案
發(fā)布日期：2024-05-05 08:15:55
在煤礦公司的采媒工作全過程中，皮帶輸送機(jī)是一種較為普遍的運載工具，傳動帶運載工具不但具備極強(qiáng)的輸送量，并且在運送原材料的全過程中摩擦阻力較為小，耗能較為低，可以保持長距離運送，并且傳動帶運送的操作過程全過程比較簡單，不容易占有很多駕駛員職位，因而，許多廠礦企業(yè)都將傳動帶運送當(dāng)做關(guān)鍵的運輸工具。 一般來說傳動帶運送的跑偏保護(hù)器都是采用伺服電機(jī)來開展速率傳感技術(shù)的檢測，在具體的運送全過程中，根據(jù)PLC監(jiān)視系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)速率，向系統(tǒng)軟件傳出跑偏的繼電子信號，隨后根據(jù)系統(tǒng)軟件中主從關(guān)系機(jī)運作的速率差來分辨跑偏常見故障。傳統(tǒng)式皮帶輸送機(jī)因為先進(jìn)設(shè)備相對落后，平時的管理方法、維護(hù)保養(yǎng)工作中都不及時，造成傳動帶常有跑偏的狀況，因而，務(wù)必對于這種情況提高其跑偏設(shè)備的可信性。 1、皮帶運輸機(jī)打滑的原因分析 在煤礦井下作業(yè)過程皮帶運輸機(jī)運輸回頭煤、淤煤的過程中由于負(fù)荷過大，導(dǎo)致運輸及驅(qū)動裝置提供的牽引力F不能完全抵消大載荷帶來的阻力Ff，因此皮帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，其公式表示如下： 由此可知，在皮帶運輸機(jī)工作過程中，驅(qū)動滾簡上部以及下部皮帶的張力、皮帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)以及運行的傾斜角等對皮帶打滑都有很大的影響。 在實際生產(chǎn)過程中，一旦出現(xiàn)皮帶打滑的現(xiàn)象，就很可能會導(dǎo)致皮帶驅(qū)動滾筒停止工作，甚至?xí)谒查g出現(xiàn)抱死現(xiàn)象，導(dǎo)致皮帶出現(xiàn)斷裂、跑偏等現(xiàn)象，而且還會產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損問題，這對皮帶使用壽命有非常嚴(yán)重的影響。如果皮帶發(fā)生了抱死現(xiàn)象，會導(dǎo)致摩擦力瞬間急劇增加，引發(fā)皮帶著火，為煤礦的生產(chǎn)開采埋下安全隱患。 2、傳統(tǒng)裝置的特性 在傳統(tǒng)模式下為了防止皮帶出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，往往會針對皮帶運輸機(jī)的主從滾筒進(jìn)行運行速度比值的提前設(shè)定，讓其實現(xiàn)同步運行，這樣就能有效減小速度差，以此來實現(xiàn)防滑。在防滑系統(tǒng)中經(jīng)常會用到磁電式以及接觸式傳感保護(hù)模式，但是這兩種保護(hù)模式存在以下一些缺陷： ①一旦皮帶在滾動過程中出現(xiàn)偏差就會導(dǎo)致運輸過程中讀數(shù)存在誤差； ②現(xiàn)有皮帶的操作調(diào)節(jié)主要依靠變頻器來實現(xiàn)擋位自動調(diào)整，而主從滾簡進(jìn)行了速度預(yù)設(shè)，因此，擋位自動變換過程中會導(dǎo)致系統(tǒng)處在失速狀態(tài)，并將這種狀態(tài)判斷為打滑，引起系統(tǒng)運行故障。 3、防滑保護(hù)裝置改進(jìn)方案 3.1檢測方案 鑒于傳統(tǒng)保護(hù)裝置凸顯出來的問題，針對滾筒運行速度以及方向的監(jiān)測主要采取了增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，對滾筒的運行狀況進(jìn)行了直接測量，其測量計算公式如下： 圖1所示為編碼器的布置圖，在皮帶運輸機(jī)運行的過程中，運輸機(jī)上設(shè)置的5個編碼器同步進(jìn)行測速，如果出現(xiàn)皮帶打滑的現(xiàn)象，在皮帶上面安裝的1~3號編碼器就會與滾筒上編碼器的運轉(zhuǎn)速度形成差值，觸發(fā)系統(tǒng)中的報警裝置，皮帶就會立刻停止運轉(zhuǎn)。 3.2增量式編碼器工作原理 編碼器的主要作用就是完成信號的轉(zhuǎn)換以及編制，最終向外輸出可以進(jìn)行傳輸、存儲的信號。按照工作原理的不同可以將編碼器分為增量式以及絕對式。增量式編碼器可以實現(xiàn)位移信號跟電信號之間的轉(zhuǎn)換，另外還可以將電信號轉(zhuǎn)換成可實現(xiàn)計數(shù)的脈沖，通過對產(chǎn)生的脈沖計數(shù)后就能判斷其位移量的大小。 在皮帶運輸機(jī)防滑裝置中應(yīng)用的增量式的編碼器能夠同時針對皮帶的角度以及角速度進(jìn)行監(jiān)測，操作流程簡單，具有較高的靈敏度和性價比。圖2所示為增量式編碼器產(chǎn)生信號的波形圖。 增量式編碼器的基本工作原理是根據(jù)光電轉(zhuǎn)換原理將信號轉(zhuǎn)換成方波脈沖。其實際使用壽命以及抗外界干擾的能力非常強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的測量工作，占用的體積也比較小，最主要的是其信號波形不會因為分辨率出現(xiàn)變化而改變，能夠保證系統(tǒng)信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，避免出現(xiàn)系統(tǒng)誤判的現(xiàn)象。 3.3系統(tǒng)工藝 系統(tǒng)的監(jiān)測部分主要包括主程序以及終端程序兩個流程，系統(tǒng)啟動后，主程序會自動采集運行數(shù)據(jù)并完成數(shù)據(jù)的計算分析，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來判斷系統(tǒng)運行是否達(dá)到了提前設(shè)定的最大值，如果與設(shè)定最大值吻合，就會立即啟動斷電程序，皮帶就會停止運轉(zhuǎn)，在經(jīng)過細(xì)致的分析后找出皮帶打滑的具體部位，并采取相關(guān)措施進(jìn)行處理，充分保證安全性后，就可以將皮帶進(jìn)行復(fù)位，然后系統(tǒng)可以繼續(xù)運行。 編碼器將系統(tǒng)運行信號傳輸?shù)絇LC系統(tǒng)后，PLC會立即進(jìn)行脈沖信號分析處理，通過計算皮帶運輸機(jī)不同部位的運轉(zhuǎn)速度差值來判斷皮帶是否存在打滑故障，并以此來最終確定是否執(zhí)行斷電操作。另外，主程序在啟動后通過將接收到的信號與預(yù)設(shè)保護(hù)值進(jìn)行對比分析，判斷是否存在差值或者運行不同步的現(xiàn)象，這樣就能判斷出皮帶是否存在打滑現(xiàn)象，一旦發(fā)現(xiàn)打滑故障，系統(tǒng)就會將報警信號傳輸?shù)綌嚯娧b置，中斷程序就會啟動，這樣就實現(xiàn)了皮帶打滑故障下自動停機(jī)保護(hù)，確保了系統(tǒng)運行安全。 4、應(yīng)用效果分析 皮帶防滑裝置在改進(jìn)后，通過高精度測量主從滾筒的速度差來判斷系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，并通過PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)系統(tǒng)運行速度的自動調(diào)節(jié)，同時在出現(xiàn)打滑故障的時候發(fā)出斷電信號，實現(xiàn)了對系統(tǒng)故障的自動檢測到和實時的斷電保護(hù)。 在新技術(shù)的應(yīng)用下，皮帶運輸機(jī)的運輸效率得到了極大的提升，而且系統(tǒng)運行整體的穩(wěn)定性、安全性也得到有效提升。該技術(shù)的應(yīng)用使得煤礦井下可以實現(xiàn)多條作業(yè)線同時生產(chǎn)作業(yè)，而且還不會浪費大量勞動力，充分降低了操作人員的勞動強(qiáng)度，皮帶運輸機(jī)的能耗結(jié)構(gòu)也更加合理。 5、結(jié)語 在針對煤礦井下皮帶運輸機(jī)在實際運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的打滑現(xiàn)象進(jìn)行深入研究后，通過計算方式得出皮帶運輸機(jī)驅(qū)動滾筒上部以及下部皮帶在運行過程中的張力、皮帶與滾筒之間的摩擦系數(shù)等對皮帶打滑有很大的影響，針對皮帶打滑保護(hù)裝置運行原理的研究后提出了將增量式編碼器引入保護(hù)系統(tǒng)中，實現(xiàn)了系統(tǒng)運行狀況的自動檢測和故障識別，充分保障了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
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