输送带保护装置的设置

孙鹏飞

（神华黄骅港务有限责任公司，河北 沧州 061113）

大型输送带是输送大批量散装物料的高效输送装置，主要由机架、输送带、滚筒、传动装置等部分组成；还可以按照工业生产要求、流程要求灵活设计，从而与之相匹配，形成流水运输线，实现货物的流转和运输。随着经济的发展，我国大型输送带也得到了快速的发展，已经达到国际水准，某些方面实现了超越，可以按照国内实际情况自我创新。但是在技术上、硬件设备、控制系统等方面与国外相比还是有着不小的差距，仍需要不断加强技术的研发和投入。

输送带主要有以下组成部分：驱动及相关部件（包括电动机、联轴器、制动器、减速机、驱动滚筒等）、承载装置（包括钢结构、机架、托辊组、改向滚筒等）、涨紧装置（包括涨紧小车、钢丝绳、配重或液压缸、钢丝绳、液压站等）、环保装置（包括清扫器、洗带箱、消防喷淋装置等）、保护装置（包括跑偏开关、撕裂开关、急停开关、打滑开关、堵料开关、限位开关等）。

1 输送带概述

输送带主要借助驱动滚筒与输送带之间的摩擦传递动力，实现物料输送。输送带按照带芯材料可以分为钢丝绳芯输送带、尼龙芯输送带、维棉芯输送带和帆布芯输送带；按照覆盖层材料可以分为橡胶带、橡塑带和塑料带；按照阻燃性能可以分为非阻燃带、阻燃带。

常见的输送带有两种结构形式，即普通夹层输送带、钢丝绳芯输送带。普通夹层输送带用数层帆布做带芯，帆布层与层之间用橡胶黏合在一起，在帆布层外表面用橡胶包裹；帆布是棉和尼龙等纤维织成的混纺物，用来承受载荷并传递牵引力，而橡胶保护层用来防止外界物体对帆布层的损伤、减少有害物质对帆布层的腐蚀。钢丝绳芯输送带是用规定数量的细钢丝绳做带芯（用于承受张紧拉力），外面覆盖橡胶组成的。为了使输送带在摩擦打滑时不会发生燃烧，常在生产输送带过程中，往橡胶中加入一定量的阻燃剂和抗静电剂，防止输送带发生燃烧而引起火灾[1]。

基于输送带的材料和性能，当发生跑偏、打滑时，皮带极易发生摩擦钢结构或与驱动滚筒发生滑移的现象，从而引发火灾。当物料中有棍类杂质时，极易划伤输送带，造成输送带撕裂、穿透等损伤，对设备造成额外的经济损失，耽误正常的生产和设备运行。输送带价格昂贵，更换成本高，硫化时间长，更换难度大，做好输送带的运行保护，优化保护开关的设置配置则显得非常重要。

2 输送带保护开关分类及其作用

为确保输送带安全稳定运行，减少设备运行事故，输送带开关应该至少拥有以下几种设置：打滑检测开关，用于检测输送带与驱动滚筒是否发生相对滑动；堵料检测开关，用于检测落料点是否发生煤堆积或溜槽堵塞使煤位超出规定位置的情况；跑偏检测开关，用于检测输送带运行是否超出托辊端部边缘；张紧检测开关，用于检测配重是否跌落并超出规定位置；撕裂检测开关，用于检测输送带是否发生撕裂；急停保护开关，用于紧急情况下使输送带快速停止，以应对突发情况[2]。

3 输送带保护开关样式

为达到防爆要求，保护开关的防爆性能应符合国家标准中规定的相应要求。保护开关接线宜采用常闭点信号，这样可以保证在线路掉电的情况下保护开关动作，使输送带设备为故障状态，提高设备的安全性能。同种类的保护开关不宜串并联使用，宜按类别单独输入PLC，以保证准确报警。下文按照各类开关的保护特性，对输送带的保护开关进行具体的阐述。

输送带打滑检测开关的保护特性：当驱动电机启动一定时间后（一般为10s，根据具体情况适当调整），皮带速度低于70%额定带速，开关应动作，监控终端应报警，使输送带停机。在设置上，应该保证每条输送带至少设置1 组打滑检测开关。开关的形式有以下几种：欠速式测速开关，固定在皮带机机架上，感应铁固定在从动滚筒上，合理调整参数，直接输出开关量信号；接近开关式测速开关，固定在皮带机机架上，感应铁固定在从动滚筒上，直接输出脉冲信号[3]。

堵料检测开关的保护特性：当输送带落料点发生持续性堵料时，开关应动作，监控终端应报警，使输送带停机。在设置上，应该保证每个卸料点至少设置1 组堵料开关。开关的形式有以下几种：料位窗限位开关，在落料点漏斗或溜槽等位置设置料位窗，开窗高度不得高于卸料滚筒下沿，发生堵料时，物料从料位窗溢出，触发料位窗上的开关；料漏料检测开关，在抛料滚筒漏斗入口两侧的合适位置设置溢料板，当发生堵料堵满漏斗时，物料溢出时开关发生动作，如图1 所示。

跑偏检测开关的保护特性：当运行的输送带轻度跑偏时，开关动作，监控终端报警，提醒操作人员输送带发生跑偏；当运行的输送带重度跑偏，超出托辊端部边缘20mm或与可能发生摩擦的钢结构最小距离低于20mm 时，开关动作，监控终端报警，使输送带停机。在设置上，应该保证输送带头部、尾部、易与钢结构接触的位置，均设置至少1 组跑偏开关，起弧位置、改向部位宜设置1 组跑偏开关。开关的形式如下：立辊式旋转限位开关，在输送带两侧成对安装，立辊与输送带相垂直，发生跑偏时，皮带推动立辊发生移动，触发开关动作。

图1 堵料检测开关

张紧检测开关的保护特性：当发生输送带断裂、钢丝绳断裂等情况导致配重跌落时，开关动作，监控终端报警，使输送带停机。开关的形式如下：在配重下方的有效位置设置机械师限位，安装在合理的高度上，张紧小车触限位开关的机械止挡，限位动作，触发报警停机[4]。

撕裂检测开关的保护特性：当检测到输送带撕裂导致的大量漏料、伤处翘起时，开关动作报警，使输送带停机，防止输送带撕裂面积扩大。开关的形式有以下几种：拉绳式撕裂检测开关，在输送带上、下侧距离带面50mm 以下处安装，检测异物穿透输送带、输送带伤处翘起等情况，如图2 所示；杆式撕裂检测开关，在尾部滚筒安装，检测尾部滚筒与输送带之间有异物填充、输送带伤处向外翘起的情况；多合一撕裂检测开关，在落料点等复杂区域安装，检测发生异物穿透、输送带伤处翘起、漏料、回程带煤的情况，如图3 所示。设置上应该保证输送带落料点前10m内设置1 组多合一撕裂开关，具备检测输送带漏料、输送带非工作面翘头的功能；在输送带回程清扫器后应设置1组拉绳撕裂开关，具备检测输送带工作面翘头的功能；在尾部滚筒处应设置1 组杆式撕裂开关，具备检测输送带工作面翘头的功能。

图2 拉绳式撕裂检测开关

图3 多合一式撕裂检测开关

急停保护开关的保护特性：当开关触发时，开关报警，使输送带停机。开关的形式有以下几种：拉绳开关，在输送带走廊皮带机机架两侧安装，间距不得超过50m，连接拉绳无卡阻，开关信号应接入输送带控制系统及急停硬线回路；急停按钮，在沿线就地操作箱安装，开关信号应接入输送带控制系统及急停硬线回路。在设置上应该保证在输送带头部、尾部、落料点、人行过桥处等易出现突发情况的地方，5m 范围内机架两侧必须设置拉绳开关；每个就地操作箱必须设置急停按钮。

4 结束语

综上所述，为使输送带安全可靠地运行，必须在安装、使用和维护全过程中加强管理，对输送带的保护开关进行优化设计，用最少的开关安装量实现最大的保护，降低开关误动作的概率，从而减少设备的故障停机时间，提高设备的运行效率，提高作业能力，减少故障的发生，提高开机率，为安全生产、高效生产创造条件。