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摘要：转接机房溜槽堵塞保护装置是影响皮带机稳定运行的主要因素，是防止因皮带机物料流量过大而将机房溜槽堵住的重要保护装置。文章采用先进的接近开关作为溜槽堵塞检测开关，并加一套不锈钢检测装置，完全避免了假信号的产生，从而提高了生产效率。
关键词：溜槽堵塞保护装置；接近开关；不锈钢检测装置
中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0051-02
皮帶机系统是港口生产作业中重要的组成部分，是煤炭传输最重要的载体。皮带机系统由皮带、驱动电机、转接机房、机房翻板机构和溜槽装置等组成。中控室采用先进的PLC远程自动控制程序来控制皮带机系统的运行。机房溜槽堵塞保护装置是影响皮带机稳定运行的主要因素。溜槽堵塞开关是防止因皮带机物料流量过大而将机房溜槽堵住的重要保护装置。当溜槽发生堵塞时，保护装置输出报警停机信号。在日常的作业过程中，我们发现原先设计的溜槽堵塞开关易产生溜槽堵塞假信号，造成流程停机；但当真正发生堵料时，溜槽堵塞开关却发生检测不灵敏，多次造成溜槽堵料而不发出检测信号的事故。这不仅对设备造成极大的损害，而且严重地影响了生产效率。因此我们大胆创新，采用先进的接近开关作为溜槽堵塞保护装置，完全避免了假信号的产生。
1 转接机房溜槽堵塞保护装置改造原因
机房溜槽堵塞开关是防止因皮带机流量过大而将机房溜槽堵满的重要保护装置。以生产一部取-装系统为例，生产一部共有BQ1、BQ1-1、BQ2、BDQ、BC1、BC2、BM1、BM2、BM3、BK1、BK2十一条皮带和T6、T7、T8、TK1、TK2五个转接机房，如图1所示：
从图1我们可以看出，在这五个转接机房中共有十二处溜槽，当溜槽发生堵塞时，堵料开关向中控室发出报警停机信号，中控室通过PLC远程控制的流程在接收到信号后就会停止运转后面的皮带机从而防止物料堵塞转接机房。我们以BQ2皮带机为例说明：从图1我们看出在BQ2这条皮带机流程中，中控室通过PLC远控T7机房中的翻板，使BQ2的物料流向BC1或BC2皮带机，从而达到不同的取-装流程。在BQ2至BC1，BC2两侧的溜槽垂直侧壁上分别装有LD101A-2型溜槽堵塞开关，它采用电容式压力传感器来检测堵料信号。但是我们在长期的使用过程中发现，这种型号的堵料开关存在着很多的缺陷，主要表现在：
（1）在工作中，易受干扰，多次发生由于溜槽堵塞假信号造成设备停机的情况。这严重干扰了设备的正常运转，同时频繁地起动电机，会造成对电机本身性能的破坏极大，而且由于重载启动，大大降低了皮带的使用性能和寿命。
（2）在日常作业过程中，当真正发生堵料的时候，溜槽堵塞开关却发生检测失灵的情况，多次造成机房溜槽被堵住而堵料信号发不出的事故。这不仅需要花费很多人力和物力进行清理溜槽的工作，更重要的是耽误了装船时间。
（3）这种溜槽堵塞开关的设计不利于皮带机巡视人员对溜槽是否堵料以及堵料的具体程度观察不方便。
2 机房溜槽堵塞保护装置改造设计要求
2.1 实用性
满足系统的使用要求，操作方便简单，并且尽可能从经济角度考虑，节约成本。
2.2 稳定性和安全性
确保溜槽堵塞开关检测灵敏准确，改造后的开关要有良好的抗干扰性，同时密封性能要好。
2.3 方便性
改造后的溜槽堵塞装置要能让巡视人员方便地观察溜槽堵塞情况。
3 机房溜槽堵塞保护装置改造设计方案（以BQ2至BC1侧堵料开关为例）
3.1 改造创新设计分析
溜槽堵塞开关是用于皮带机系统中的溜槽防堵塞保护装置。在平时装船过程中根据船舶所装煤质的不同要求需要用取料机配煤作业，我们一般采用一台6000t/h取料机和一台3000t/h取料机配煤，在作业过程中由于塌垛和配合不默契的问题，有时流量会特别大，在通过机房的溜槽时，就会发生溜槽堵塞，这时溜槽堵塞开关发出报警停机信号，后面的流程停止，避免了煤把整个机房堵住的事情发生。因此溜槽堵塞装置动作必须灵敏，且具有很强的抗干扰性。
在原先的设计中，我们采用沈阳东华生产的LD101A-2型溜槽堵塞开关，它采用电容式压力传感器来检测堵料信号。
安装在溜槽侧壁上的溜槽堵塞开关采用的压力传感器，其工作原理是：当其内壁受到挤压时传感器发生动作，堵料装置向中控室发出报警停机信号。但是在实际运行过程中，我们发现这种传感器易受物料冲击，造成误动作，引起设备停机。因此我们必须采用一种安全稳定性高的溜槽堵塞保护装置来替代原有的这种已经不适合我们生产需要的设计。
鉴于原有溜槽堵塞保护装置的设计缺陷，我们采用了一种性能更稳定的限位开关——电感式接近开关。这是一种动作灵敏、稳定可靠的无触点电子开关，它不需要直接接触检测物，用感应的方法把接受到的信号转换成电信号去控制机器或系统工作，它没有机械磨损，不产生电火花，是一种安全长寿命的控制元件。电感式接近开关的检测对象只限于金属物，它的响应频率高，品种系列多，价格也较低，因此得到了广泛的应用。
我们采用了Ni20U-M30-ADZ30*2常开型接近开关。
3.2 具体设计方案
3.2.1 在溜槽侧壁上装一个带有门轴的不锈钢小门，将接近开关用角钢固定在小门的一侧。如图2所示：
3.2.2 在小门上装一个带有凸台的不锈钢挡板，挡板两侧用两个轴销固定可以向上掀起，在挡板边上焊一块角钢作为接近开关的检测金属物。如图3和图4所示：
3.2.3 改造后的电路控制图如图5所示：
3.2.4 控制电路图分析说明。从现场安装图我们知道，当溜槽未发生堵料时，接近开关始终能检测到挡板上的金属物信号，此时电路图中的接近开关处于闭合位置，K继电器得电，触点K闭合，堵料检测继电器得电，向中控PLC发出正常信号。当发生堵料时，挡板由于受煤的挤压向外张开，与接近开关分离，接近开关检测不到金属信号便断开，K继电器失电，触点K断开，堵料检测继电器失电，向中控发出堵料报警停机信号，中控PLC将自动停止后面的流程，防止机房堵煤。
3.3 改造创新设计的优点
通过在实际的作业过程中的检验，我们发现改造后的溜槽堵塞开关与原先的设计相比存在着以下的优点：
3.3.1 提高了皮带机系统运行的稳定性：采用接近开关的溜槽堵塞保护装置，稳定性高，密封性能好，基本上杜绝了堵料开关误动作的产生，增加了皮带机稳定运行的安全系数。同时由于其自身具有较高的响应频率，当真正发生堵料时，接近开关能迅速地向中控室发出报警停机信号，从而避免了机房溜槽被煤炭堵死的情况发生。
3.3.2 增加了皮带机巡视人员观测的方便性：通过装有接近开关的小门，巡视工可以方便地观测溜槽是否真的堵料以及堵料的具体情况。
3.3.3 采用不锈钢材料做成的挡板，防腐能力强，同时设计的配重凸台，增加了挡板的重量，有效地防止因煤流冲击溜槽造成的震动对接近开关的干扰，提高了皮带机运行的稳定性。
参考文献
[1] 赵继文，何玉彬，等.传感器与应用电路设计[M].科学出版社，2002.
[2] 何希才.传感器及其应用[M].北京：国防工业出版社，2001.
作者简介：刘焕怡（1975—），男，神华黄骅港务公司助理工程师。
（责任编辑：周 琼）
关键词：溜槽堵塞保护装置；接近开关；不锈钢检测装置
中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）14-0051-02
皮帶机系统是港口生产作业中重要的组成部分，是煤炭传输最重要的载体。皮带机系统由皮带、驱动电机、转接机房、机房翻板机构和溜槽装置等组成。中控室采用先进的PLC远程自动控制程序来控制皮带机系统的运行。机房溜槽堵塞保护装置是影响皮带机稳定运行的主要因素。溜槽堵塞开关是防止因皮带机物料流量过大而将机房溜槽堵住的重要保护装置。当溜槽发生堵塞时，保护装置输出报警停机信号。在日常的作业过程中，我们发现原先设计的溜槽堵塞开关易产生溜槽堵塞假信号，造成流程停机；但当真正发生堵料时，溜槽堵塞开关却发生检测不灵敏，多次造成溜槽堵料而不发出检测信号的事故。这不仅对设备造成极大的损害，而且严重地影响了生产效率。因此我们大胆创新，采用先进的接近开关作为溜槽堵塞保护装置，完全避免了假信号的产生。
1 转接机房溜槽堵塞保护装置改造原因
机房溜槽堵塞开关是防止因皮带机流量过大而将机房溜槽堵满的重要保护装置。以生产一部取-装系统为例，生产一部共有BQ1、BQ1-1、BQ2、BDQ、BC1、BC2、BM1、BM2、BM3、BK1、BK2十一条皮带和T6、T7、T8、TK1、TK2五个转接机房，如图1所示：
从图1我们可以看出，在这五个转接机房中共有十二处溜槽，当溜槽发生堵塞时，堵料开关向中控室发出报警停机信号，中控室通过PLC远程控制的流程在接收到信号后就会停止运转后面的皮带机从而防止物料堵塞转接机房。我们以BQ2皮带机为例说明：从图1我们看出在BQ2这条皮带机流程中，中控室通过PLC远控T7机房中的翻板，使BQ2的物料流向BC1或BC2皮带机，从而达到不同的取-装流程。在BQ2至BC1，BC2两侧的溜槽垂直侧壁上分别装有LD101A-2型溜槽堵塞开关，它采用电容式压力传感器来检测堵料信号。但是我们在长期的使用过程中发现，这种型号的堵料开关存在着很多的缺陷，主要表现在：
（1）在工作中，易受干扰，多次发生由于溜槽堵塞假信号造成设备停机的情况。这严重干扰了设备的正常运转，同时频繁地起动电机，会造成对电机本身性能的破坏极大，而且由于重载启动，大大降低了皮带的使用性能和寿命。
（2）在日常作业过程中，当真正发生堵料的时候，溜槽堵塞开关却发生检测失灵的情况，多次造成机房溜槽被堵住而堵料信号发不出的事故。这不仅需要花费很多人力和物力进行清理溜槽的工作，更重要的是耽误了装船时间。
（3）这种溜槽堵塞开关的设计不利于皮带机巡视人员对溜槽是否堵料以及堵料的具体程度观察不方便。
2 机房溜槽堵塞保护装置改造设计要求
2.1 实用性
满足系统的使用要求，操作方便简单，并且尽可能从经济角度考虑，节约成本。
2.2 稳定性和安全性
确保溜槽堵塞开关检测灵敏准确，改造后的开关要有良好的抗干扰性，同时密封性能要好。
2.3 方便性
改造后的溜槽堵塞装置要能让巡视人员方便地观察溜槽堵塞情况。
3 机房溜槽堵塞保护装置改造设计方案（以BQ2至BC1侧堵料开关为例）
3.1 改造创新设计分析
溜槽堵塞开关是用于皮带机系统中的溜槽防堵塞保护装置。在平时装船过程中根据船舶所装煤质的不同要求需要用取料机配煤作业，我们一般采用一台6000t/h取料机和一台3000t/h取料机配煤，在作业过程中由于塌垛和配合不默契的问题，有时流量会特别大，在通过机房的溜槽时，就会发生溜槽堵塞，这时溜槽堵塞开关发出报警停机信号，后面的流程停止，避免了煤把整个机房堵住的事情发生。因此溜槽堵塞装置动作必须灵敏，且具有很强的抗干扰性。
在原先的设计中，我们采用沈阳东华生产的LD101A-2型溜槽堵塞开关，它采用电容式压力传感器来检测堵料信号。
安装在溜槽侧壁上的溜槽堵塞开关采用的压力传感器，其工作原理是：当其内壁受到挤压时传感器发生动作，堵料装置向中控室发出报警停机信号。但是在实际运行过程中，我们发现这种传感器易受物料冲击，造成误动作，引起设备停机。因此我们必须采用一种安全稳定性高的溜槽堵塞保护装置来替代原有的这种已经不适合我们生产需要的设计。
鉴于原有溜槽堵塞保护装置的设计缺陷，我们采用了一种性能更稳定的限位开关——电感式接近开关。这是一种动作灵敏、稳定可靠的无触点电子开关，它不需要直接接触检测物，用感应的方法把接受到的信号转换成电信号去控制机器或系统工作，它没有机械磨损，不产生电火花，是一种安全长寿命的控制元件。电感式接近开关的检测对象只限于金属物，它的响应频率高，品种系列多，价格也较低，因此得到了广泛的应用。
我们采用了Ni20U-M30-ADZ30*2常开型接近开关。
3.2 具体设计方案
3.2.1 在溜槽侧壁上装一个带有门轴的不锈钢小门，将接近开关用角钢固定在小门的一侧。如图2所示：
3.2.2 在小门上装一个带有凸台的不锈钢挡板，挡板两侧用两个轴销固定可以向上掀起，在挡板边上焊一块角钢作为接近开关的检测金属物。如图3和图4所示：
3.2.3 改造后的电路控制图如图5所示：
3.2.4 控制电路图分析说明。从现场安装图我们知道，当溜槽未发生堵料时，接近开关始终能检测到挡板上的金属物信号，此时电路图中的接近开关处于闭合位置，K继电器得电，触点K闭合，堵料检测继电器得电，向中控PLC发出正常信号。当发生堵料时，挡板由于受煤的挤压向外张开，与接近开关分离，接近开关检测不到金属信号便断开，K继电器失电，触点K断开，堵料检测继电器失电，向中控发出堵料报警停机信号，中控PLC将自动停止后面的流程，防止机房堵煤。
3.3 改造创新设计的优点
通过在实际的作业过程中的检验，我们发现改造后的溜槽堵塞开关与原先的设计相比存在着以下的优点：
3.3.1 提高了皮带机系统运行的稳定性：采用接近开关的溜槽堵塞保护装置，稳定性高，密封性能好，基本上杜绝了堵料开关误动作的产生，增加了皮带机稳定运行的安全系数。同时由于其自身具有较高的响应频率，当真正发生堵料时，接近开关能迅速地向中控室发出报警停机信号，从而避免了机房溜槽被煤炭堵死的情况发生。
3.3.2 增加了皮带机巡视人员观测的方便性：通过装有接近开关的小门，巡视工可以方便地观测溜槽是否真的堵料以及堵料的具体情况。
3.3.3 采用不锈钢材料做成的挡板，防腐能力强，同时设计的配重凸台，增加了挡板的重量，有效地防止因煤流冲击溜槽造成的震动对接近开关的干扰，提高了皮带机运行的稳定性。
参考文献
[1] 赵继文，何玉彬，等.传感器与应用电路设计[M].科学出版社，2002.
[2] 何希才.传感器及其应用[M].北京：国防工业出版社，2001.
作者简介：刘焕怡（1975—），男，神华黄骅港务公司助理工程师。
（责任编辑：周 琼）