粮食输送设备开关控制改造的研究

姜玉山，闫恩峰，冯圣郁 ，李兴军

（1.鲁粮集团平原粮食储备库有限公司，山东 平原 253100；2.国家粮食和物资储备局科学研究院，北京 100037）

粮食输送设备主要有卸粮机、皮带输送机、补仓机等，电源控制箱安装在设备的一侧，当设备过载时，输送带停止运行，而电机还在运转，与三角带发生摩擦后，极易造成三角带损坏或电机烧毁，现场作业人员在设备控制箱的另一侧作业时，操控开关时需要绕过输送设备或穿过输送设备很不方便，不能及时关机，易造成安全事故，因此解决机械设备的自动停止，方便及时启停机械、减少设备损坏、节约人工时间、避免事故发生和确保人民生命安全及提高工作效率都极为重要，这也是粮食仓储确保“两个安全”的重要体现。

1 机械输送设备

1.1 补仓机

云龙粮机有限公司生产的多功能转向式补仓机型号为YL-800，组成结构包括机械伸缩装置、输送装置、液压升降系统、控制箱和电动行走底盘，产量80 t/h。输送装置采用10+8 m输送带，可以前后伸缩，也可左右旋转；液压油缸推动系统，可以上下调节输送角度，根据需求可在仓内装粮，也可在仓外入粮，满足不同高度装粮需要，将粮食输送到仓库的各个角落；底盘行走装置有四个轮胎，有前进和后退两个挡位，在电动机的牵引下，调整方向盘，可前后行走，运行平稳，安置到预定位置；电源控制箱为双层钢门密封结构，外部设有升降、伸缩、运行、行走按钮，内部设有电源开关、热继电器、变压器、交流接触器及漏电保护器装置，外接防水防尘插头。

1.2 皮带输送机

云龙粮机有限公司生产的皮带输送机型号为YL-800，输送机长度15 m,带宽800 mm,产量80 t/h,设备采用圆形钢管做支架，输送带采用闭合式环形硫化胶带，抗老化，抗腐蚀，根据输送的高度要求，可上下调节仰角，输送机底部装有四个轮子，后两只轮使用万向轮方便调节方向，控制箱内电器控制系统包括热继电器、开关、漏电保护器、交流接触器及接线柱等部件，外接防水防尘插头。

2 改进措施与方法

2.1 补仓机

在补仓机的一侧，安装1只接触式测速开关和1只非接触式测速开关，接触式测速开关安装在补仓机支架上，测速轮安装在输送带的下方，与皮带接触（图1），测定皮带的速度；非接触式测速开关安装在皮带滚筒轴的一侧（见图2），通过扫描测定皮带滚筒轴的转速。接触式测速开关和非接触式测速开关分别与补仓机电源控制开关连接，改造前及改造后控制电见图3及图4。当机械设备发生堵塞时，机械设备的运转速度逐渐变慢，低于设定皮带转速，在工艺设定时间内（5 s）未接收到转动信号，速度开关由闭合状态转为断开，中间继电器断开，交流接触器断开及时停电，停止设备运转，起到双重保护作用。

图2 非接触式测速开关

图3 改造前控制电路图

图4 改造后控制电路图

设定接触式测速开关和非接触式测速开关检测速度时，要与补仓机皮带的额定速度协调，一般设定为3～5 m/s。设定转速过大会失去保护作用，设定转速过低，机械设备不能正常使用，影响入库效率。接触式测速开关和非接触式测速开关都是通过检测皮带的转速低于设定的转速时，实现自动断电，二者互不影响，任何一只开关断电都能停止设备运转，减少设备的损坏，起到双重保护作用。

2.2 皮带输送机

在皮带输送机的控制箱的另一侧再安装1只电源控制箱（见图5），与输送机原有的配电箱开关连接，箱体外面有电源指示灯、启动及停止按钮，箱体内有开关、热继电器及漏电保护器等，控制箱外接一条拉线开关（见图6），拉线沿输送机下支撑架平行布设，如发生设备堵塞或机械设备事故时，工作人员可在输送机两边切断电源，也可以通过拉线开关的任一边切断电源，使皮带输送机停止运转。启动时可通过操作皮带输送机左右两侧的控制箱启动按钮，设备正常运行。

图5 电源控制箱

图6 拉线开关

改造后的电源控制箱与设备原有的控制箱基本相同（见图7），各种操作规程一样，只是多了一边控制，操作人员可在机械设备的两边实现设备开关控制，拉线开关为工作人员提供就近控制，减少时间和劳动强度。

图7 粮食输送机改造电路图

3 结论

3.1 改造后实现补仓机自动控制和输送机两边控制

通过安装接触式测速开关和非接触式测速开关，设备运行过载时，皮带转速度和皮带滚筒轴的转速低于设定的皮带转速，在工艺设定时间内（5 s）未接收到转动信号，速度开关由闭合状态转为断开，中间继电器断开，交流接触器断开关并及时停电，设备停止运转，起到双重保护作用。

通过对皮带输送机械设备的控制电路进行改造，在设备另外边增设1只控制箱，原有控制电箱与增设控制电箱进行线路连接，能实现机械设备两边都有一套控制系统，并可独立控制机械设备启停。对机械设备进行两边独立控制改造后，工作人员不用绕过输送机械，或穿过输送机械进行机械开、关控制，减少劳动强度，节省了时间，提高了工作效率。拉线开关可实现近距离的紧急停止设备，对设备起到了保护作用。

3.2 改造费用低，方便操作

补仓机的改造需要安装1台接触式测速器和1台非接触式测速器，每台300元；穿线管、电缆8 m，费用100元；人工安装费用200元，合计900元/台。输送机开关控制改造，主要增设一个控制电箱，费用约200元；电线、热继电器、开关、漏电保护器、螺丝等元件，费用约300元；安装人工费用约200元，合计费用为800元／台，费用相对较低。购买配件方便，易于安装，操作方便，起到很好的安全保护作用。

3.3 确保设备安全和人身安全

在去年粮食入库中，安装接触式测速开关和非接触式测速开关与未安装的机械设备对比，安装测速开关的未发生三角带烧毁现象，且单日入库量高于未改造的；没有安装的烧毁三角带3次，每次更换三角带和维修费用150元，单日入库数量低于安装测速开关的，二者对比数据见表1。

表1 设备改造与未改造对比

输送机设备增加1只控制箱后，作业人员可在机械设备两边进行开、关操作或通过拉线开关近距离紧急控制，减少了开、关机时要绕过输送机械的时间，或穿过输送机械的危险，提高控制机械的及时性，确保人身安全，实现安全生产。

4 讨论

（1）根据设备的用途，机械设备向高处输送时，机械设备的仰角较高，接近粮食的自溜角，设备输送能力变小，易发生过载现象，主要表现在补仓机、输送机中。在进行作业时，根据实际情况，还要适当控制粮食流量。通过补仓机、输送机进行简单的改进，方便了操作，提高了安全性。

（2）接触式测速开关和非接触式测速开关在机械设备改造中起到同一种作用，可以安装1只，节约费用。改造安装时，选择粮食开始输送的设备，从源头控制。

（3）要根据机械设备的产量选择合适的带宽、输送量要一致，“大进小出”容易产生堵塞、过载现象，“小进大出”发挥不了机械设备的最大效能。在实际工作中，不要过多地依赖设备控制改造，要全方位地合理布设，发挥机械设备的最大效率。