皮带输送机常用保护装置的技术现状

浅谈皮带机综合保护装置在实际应用中的问题与解决措施我国是一个工业大国，在现今发展阶段中，仍然需要大量的煤矿资源作为工业日常使用的能源。

皮带机全称为带式输送机，有固定式和移动式两种结构，其结构简单，效率高。

而煤矿的开采需要从数千米的地下一直输送到地表堆积，在我国日益机械化程度日益提高的情况下，这就需要大量的皮带机进行煤矿资源的输送。

而皮带机载使用过程中，往往会因为复杂的工作环境和管理环境下产生技术性或制度性的问题。

本文通过对皮带机在实际中的应用和产生的问题进行分析，来得到相对应的解决措施。

标签：皮带机；综合保护；实际应用；问题；解决措施0 引言我随着采煤机械化程度的不断提高，皮带运物机已成为配合井下外运的主要设备。

目前，近年来，我国煤矿井下发生了几起皮带机着火特大火灾事故，如峰峰矿务局薛村矿、鸡西矿务局小恒山矿、铁法矿务局晓育矿、徐州矿务局义安矿、平顶山矿务局八矿等[1]。

有资料表明，我国煤矿井下从20世纪80年代初到90年代初期由于皮带机火灾事故死亡达30 多人。

火災事故严重影响了煤矿安全生产，威脅着职工的生命安全。

火灾事故的发生，绝不是偶然，而是皮带机使用不善与皮带机综合保护装置没有发挥其应有的作用造成的。

这其中不仅有着皮带机综合保护装置自身的性能因素原因，也有煤矿工作环境对皮带机综合保护装置不友好以及管理上的问题等。

如何发挥皮带机综合保护装置最大效用，是至关重要的。

1 皮带机综合保护装置的实际应用皮带机综合保护装置是由煤矿作业的实际需求而诞生的。

如今，我国矿井下使用过多种型号的皮带机保护装置，其作用和原理大同小异，现普遍使用的是淮南启迪电子有限责任公司生产的KHP159 型综合保护装置，具有低速、超温、堆煤、撕带、烟雾、张紧力下降等保护及防跑偏和自动洒水装置，下文将对其各种保护的安装使用进行浅要的分析和介绍[2]。

（1）烟雾保护。

现有的皮带机大多带有烟雾保护。

产生烟雾时，烟雾传感器将此信号送给主机，立即实现烟雾保护，切断皮带机电源，可对皮带机因皮带摩擦等引起的火灾及环境气体状况进行监控。

煤矿用皮带输送机的现状和研究目标皮带输送机是煤矿最理想的高效连续运输设备，与其他运输设备(如机车类)相比，不仅具有长距离、大运量、连续输送等优点，而且运行可靠,易于实现自动化、集中化控制，特别是对高产高效矿井，皮带输送机已成为煤炭高效开采机电一体化技术与装备的关键设备。

煤矿用皮带输送机的研究目标：（1）大型化、提高运输能力。

为了适应高产高效集约化生产的需要，皮带输送机的输送能力要加大。

长距离、高带速、大运量、大功率是今后发展的必然趋势。

在今后的输送量要提高到3000～4000t/h，带速提高至4～6m/s，输送长度对于可伸缩带式输送机要加长至3000m，对于钢绳芯强力带式输送机须加长至5000m以上，单机驱动功率要达到1000～1500KW，输送带抗拉强度达到6000N/mm (钢绳芯)和2100N/mm(整芯)。

（2）提高元部件性能和可靠性。

设备开机率的高低主要取决于元部件的性能和可靠性。

我们除了进一步完善和提高现有元部件的性能和可靠性，还要不断开发研究新的技术和元部件，如高性能可控软起动技术、动态分析与监控技术、高效贮带装置、快速自移机尾、高速托辊等，使皮带输送机的性能得到进一步提高。

（3）扩大功能，一机多用化。

皮带输送机是一种理想的连续运输设备,并且有不能充分发挥其效能的可能，浪费资源。

如将皮带输送机结构作适当修改，并采取一定的安全措施,就可拓展运人、运料或双向运输等功能，做到一机多用,使其发挥最大的经济效益。

（4）开发专用机种。

中国煤矿的地质条件差异很大，在运输系统的布置上经常会出现一些特殊要求，如弯曲、大倾角(>25°)直至垂直提升等。

1.2.2国外矿用皮带输送机技术的现状和发展趋势国外皮带输送机技术的发展主要表现在两方面：①皮带输送机的功能多元化、应用范围扩大化，如高倾角带式输送机、管状带式输送机、空间转弯皮带输送机等各种机型；②皮带输送机本身的技术与装备有了巨大的发展，尤其是长距离、大运量、高带速等大型输送机已成为其发展的主要方向。

皮带输送机安全保护装置的改进摘要：在煤炭运输的过程中，用皮带输送机可以显著提高运输量，确保运输整体效果。

但是如果受到混杂矸石影响，经常会造成皮带输送机出现卡死、损坏、撕裂等异常问题，严重影响皮带输送机的使用寿命，甚至还会造成安全隐患。

为此需要积极针对皮带输送机设置安全保护装置，有效避免杂物或大矸石进入到皮带输送煤仓引起堵塞的现象，重点解决，带式输送机的安全运行效果。

本文针对皮带输送机安全防护装置的重要作用进行全面分析，并提出相应的改进策略，确保皮带输送机改进的整体效果显著增强。

关键词：皮带输送机；安全保护装置；改进目前最常见的皮带输送机主要由皮带、辊筒机架、张紧装置、传动装置共同组成，整个结构非常简单。

具有运行效率高、运输量大等特点，能够满足煤炭运输的整体要求。

但是在煤炭输送过程中，如果对煤的品质无法做到有效控制，即经常出现皮带撕裂、跑偏、打滑等问题，必然会造成皮带输送机无法安全稳定运行，引发严重的恶性后果。

目前通过安装保护装置，可以有效避免皮带输送机出现跑偏、打滑、撕裂等安全隐患，保证皮带输送机的整体运行效果。

从实际来看，大多数皮带输送机防撕裂装置，经常会出现卷煤情况，造成误动作引发皮带输送机无法正常运行，出现稳定性差、维修不便等问题。

为此需要积极针对皮带输送机安全保护装置的问题进行改进，增强皮带输送机维护的整体效果。

1.安全保护装置的重要作用我公司锅炉燃料由带式输送机输送，为双回路输送工艺，单回路工艺流程如下：煤棚→受煤坑（三个受煤坑，可配烧不同煤种）→微机配料装置→1#带式输送机→正弦筛→可逆环锤式破碎机→2#带式输送机→3#带式输送机→炉前煤仓。

我公司带式输送机于2005年底投运，原设计保护装置有两种：跑偏和拉线急停；于2016年增加了四种保护：断带、烟雾报警、堵煤、喷淋灭火。

带式输送机设备参数：带速1.6m/s；带宽：800mm；输送能力：300t/h[1]。

皮带输送机安全保护装置顾名思义，能够确保皮带输送的过程更加安全稳定，具备防扯边、防卷煤等功能，在皮带输送过程中如果出现大量异物，很容易造成边缘部分被撕扯。

带式输送机的技术现状及发展趋势摘要：带式输送机是煤矿生产常见设备类型，设备逐渐向着大型化发展，技术难度逐渐增加，只有掌握关键技术采能够保证运行稳定和安全。

下面主要介绍煤矿带式输送机典型机型和应用现状，并提出带式输送机发展方向，为带式输送机安全使用提供参考。

关键词：带式输送机；技术1 带式输送机技术应用现状带式输送机根据不同煤矿类型有多种典型的带式输送机，常见带式输送机包括固定式、可伸缩式、大倾角用带式输送机、水平拐弯式带式输送机等，下面对这些设备进行具体分析。

1.1 固定式带式输送机固定式带式输送机是煤矿生产最常采用的典型机型之一，一般使用在倾角小于18度的场合中。

受到元部件的限制，单机长度较低。

在生产使用中，为了降低甲带强度，国内带式输送机应用中采用了中间卸载式驱动，也可以采用中间直接摩擦驱动方式。

国内在固定带式输送机应用有很多，运送量已经能够达到每小时7000t，运输距离最大可以达到8700m，如神东公司煤矿，大同煤业公司煤矿固定式带式输送机驱动总功率已经有了明显改进，现在已经达到了6×1850千瓦。

可伸缩式带式输送机一般使用在回采巷道，煤矿设置储带仓，机尾根据煤矿开采实际情况适当变化伸缩。

可伸缩式带式输送机结构紧凑，在使用时，可以直接安装在巷道地板上面，也有煤矿将带式输送机悬吊在顶板上。

可伸缩式带式输送机技巧较小，拆卸和安装都非常便利，输送带一般是整芯带。

可伸缩式带式输送机在使用时，如果输送能力要求较高，可以安装中间驱动装置。

国外很多国家都针对高效工作面设置了可伸缩带式输送机，国内在这方面也取得了成功，如煤炭科学院生产的可伸缩式带式输送机，带宽1.6m，每小时运量4000t，运距能够达到6千米。

国产可伸缩式带式输送机已经进入到应用阶段，并取得很好效果。

1.2 大倾角式带式输送机大倾角式带式输送机是为了实现国内煤矿大倾角需求而研发出现的设备，大倾角带式输送机能够实现软启动，在制动性能方面得到改进。

矿用带式输送机保护装置的发展研究摘要：带式输送机保护装置的发展历史、兴隆庄煤矿带式输送机保护装置的使用现状以及带式输送机保护装置发展方向的一些研究。

关键词：带式输送机；安全；保护装置；发展1概述。

随着煤炭工业的发展，矿用带式输送机正向高强度、长距离、大功率方向发展，出现了大倾角、水平拐弯、管状式等多种形式，年产量达到15万t的矿井大多使用带式输送机。

兖矿集团兴隆庄煤矿现使用带式输送机24部，为普通滚筒驱动式带式输送机。

普通橡皮带起火后很难扑灭，起火后产生的有毒有害气体将会导致严重的伤亡事故。

据不完全统计，70年代以来，全国煤矿发生22起大型皮带起火事故，多为皮带打滑摩擦起火，死亡412人，损失惨痛。

2011年版《煤矿安全规程》第三百七十三条规定：采用滚筒驱动带式输送机运输时，应遵守下列规定：（一）必须使用阻燃输送带。

带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料，其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定。

（三）必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。

（四）应装设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。

（五）在主要运输巷道内安设的带式输送机还必须装设输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置；（六）倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须同时装设防逆转装置和制动装置；下运时，必须装设制动装置。

（七）液力偶合器严禁使用可燃性传动介质（调速型液力偶合器不受此限）。

（九）带式输送机应加设软启动装置，下运带式输送机应加设软制动装置。

《兖州煤业股份有限公司带式输送机安全保护装置管理规定》也重申并强调了以上相关规定。

经过多年的发展，大型带式输送机多采用PLC控制、软启动技术、变频调速技术，还设有沿线停车、给煤机、高油温和漏电显示等，其中带速、输送机的运行状况、电机的电压、电机温度均能够实现数字显示，带式输送机的保护装置也应该进一步的巩固、完善、提高。

2带式输送机保护装置的发展历史。

煤矿井下早期使用的带式输送机只有电机过流和漏电保护。

带式输送机因具有运量大、运距长、效率高、可连续运输、工作安全、噪声小等特点，已成为我国煤矿井下主运输（原煤输送）的主要运输设备之一。

带式输送机在我国煤矿的应用经历了从通用到特殊，从小型到大型，从单机到成套的发展历程。

21世纪以来，随着工业制造水平的提高和电子信息技术的发展，带式输送机的技术发展呈现出大运量、高带速、大功率、长运距、多机型等特点，应用范围涵盖了大中小型井工矿和露天矿的散料运输。

当前全球正出现以人工智能、大数据、智能制造、仿真技术为代表的新一轮技术创新浪潮，通过信息网络技术的应用，使得产品功能设计、制造、运行和管理等向信息化、智能化方向发展，促进了煤矿带式输送机的智能化发展。

2020 年2 月国家八部委《关于加快煤矿智能化发展的指导意见》，明确了发展目标、主要任务以及保障措施等内容。

到2035年，各类煤矿要基本实现智能化，构建多产业链、多系统集成的煤矿智能化系统，建成智能感知、智能决策、自动执行的煤矿智能化体系。

围绕满足“智慧矿山”生产需要，立足煤矿安全、高效、绿色、低碳、智能开采的新形势和新要求，煤矿带式输送机领域的科技创新以高可靠性设计、高效软启动及功率平衡技术、动态分析技术、智能感知技术、无人巡检技术、智能化运维管理等关键技术为突破口，攻克制约设备在设计、制造和运行过程中的技术瓶颈，加强基础和核心技术研究，实现我国井工和露天煤矿主运输系统的节能低耗和智能化发展。

坤威机械小编为您具体分析如下：1、在高效软启动及功率平衡技术方面，近几年永磁变频同步直驱系统在煤矿带式输送机得到广泛应用。

2、我国输送带动力学行为的研究取得了一定的进展，东北大学、上海煤科等科研单位已开发出带式输送机动态分析软件，并在一些长距离大运量带式输送机上取得了较好的应用效果。

3、带式输送机运输系统运行的稳定性和可靠性不仅取决于各部带式输送机的运行稳定性和可靠性，还取决于转载点的设计是否合理。

4、随着视频分析技术、人工智能的发展，带式输送机的智能感知技术也得到较快发展。

矿用带式输送机保护装置的技术现状探讨摘要：保护装置是矿用带式输送机高效和安全运行的重要保证。

其结构主要由模拟电路和继电器构成，配合以PLC为核心的保护监控系统和各类独立功能的保护仪器，最终实现皮带机的监测和保护。

保护装置涉及监测种类较多，但检测方法大同小异，本文主要对打滑检测、堆煤检测、跑偏检测、温度检测、烟雾检测以及皮带纵向撕裂检测等常见监测技术的原理、特点和相应传感器安装作出相应的分析探讨，以供学习应用。

关键词：带式输送机；保护装置；技术现状一、引言带式输送机由于长期运行及其它干扰因素，易发生如输送带断裂、纵向撕裂、火灾、跑偏、滚筒打滑、托辊失效等各种故障，尤其是矿用带式输送机,因其工作条件恶劣，更易发生故障。

这些故障会给煤矿生产带来巨大的直接或间接经济损失，甚至会危及人身安全。

为了满足对矿用带式输送机运输中各种情况的实时监控及智能可靠控制的发展要求，采用保护装置对带式输送机进行控制、监测与保护，十分必要。

也因我国煤矿开采技术逐年的快速发展，使采掘机械化程度迅速提高，对运输系统及其配套保护装置有了更大的迫切需求。

二、保护装置的典型型式带式输送机保护装置配套不同类型的传感器，可组成各种功能的控制系统。

实现打滑保护、堆煤保护、跑偏保护、温度保护、烟雾保护以及皮带撕裂保护等多种保护功能。

核心部件多是由硬线逻辑电路、运算放大器、CMOS集成电路、单片机、PLC等组成。

因采用的技术不同，具体型式的保护装置性能盒和结构型式也差别较大。

1、模拟电路和继电器构成的保护装置传统的胶带机综合保护器多采用这种类型。

如曾获得原能源部科技进步三等奖的PZB－J1带式输送机综合保护监控仪，具备综合保护、集中控制、通讯等三大功能，工作可靠、安装方便。

整个装置采用模块式结构，分成隔爆型电源及执行模块、本质安全型主控模块、本质安全型传感器模块、本质安全型超温自动洒水模块等。

这类装置控制功能灵活，既可以实现单台控制，又可实现对多台带式输送机系统的集中控制。

国内外带式输送机的现状及发展趋势
带式输送机的现状及发展趋势
一、带式输送机的现状
1、带式输送机特性分析：带式输送机是由带体、传动部件、支撑架和控制系统组成，是工厂、仓库运输设备的主要呈现形式之一。

带式输送机具有节能、环保、安全可靠、负荷范围宽、能承受高温的特点，是工厂、仓库运输设备的主要呈现形式之一。

2、带式输送机的应用：带式输送机主要应用于冶金、采矿、电工、石化、化工、建筑、电子、粮食加工及等行业，用于负责物料、金属残屑、抛丸等各种物料的运输。

二、带式输送机的发展趋势
1、智能化：未来带式输送机将在技术上朝着智能化靠拢，采用智能化控制系统，可以进行智能安全检测、监控、运行及维保等。

2、多样化：由于各行各业的特殊性，在材料、安全技术、结构拓扑结构等方面都有不同的需求，所以未来带式输送机将朝着多样化发展，为各行各业提供多种不同型号地带式输送机。

3、绿色环保：在节能减排的大环境下，带式输送机将进一步科学开发，例如节能节能型传动机构、非接触式传动系统及传动介质有机柔性复
合材料等力求绿色环保，节能减排。

4、集成化：未来带式输送机将更加注重集成化的研发，将传动、加工、检测等以及构造加工质量等多种功能进行集成，让贴合部件加工过程
更简单容易。

总结：带式输送机作为工厂、仓库运输设备的主要呈现形式之一，智
能化、多样化、绿色环保及集成化等方面都有所进步，面临着节能减
排大环境，即将出现新一轮的发展新机遇。

附录A带式输送机保护装置的应用及发展引言带式输送机是在厂矿企业中广泛应用的一种物料输送设备，主要由输送带和驱动电机以及支承设备、控制和保护装置等组成。

通常由若干条带式输送机互相级联交叉组成一套完整的输送系统，实现物料的长距离输送。

带式输送机的运行状况直接关系到生产过程中设备和人员的安全。

如何使带式输送机保护装置高效、可靠、稳定地在生产运行中充分发挥作用有着十分重要的现实意义。

本文讨论的对象主要是拉绳开关、跑偏开关、打滑开关、撕裂开关、料流开关、堵料开关等带式输送机的一次保护装置。

1 应用现状及存在的问题1.1 拉绳开关拉绳开关是用于带式输送机紧急停机的一种现场操作保护装置。

目前广泛应用的拉绳开关一般为无源机械式双向拉绳开关，主要有旋转式凸轮结构和移动式凸轮结构两种。

由于旋转式凸轮结构的拉绳开关摆杆旋转时动作行程大、灵敏度高且不易卡死，故目前被更多地采用。

拉绳开关按照一定间隔（约40m）固定安装于带式输送机两侧支架上，相互之间系上拉绳。

紧急情况下，可以在带式输送机沿线任意位置拉动拉绳，触发开关动作实现紧急停机。

拉绳开关动作后的复位方式分为自动复位和手动复位两种。

拉绳开关通常都有常闭、常开接点各1个，一般使用常闭接点。

由于拉绳开关数量较多，为了节省电缆，通常一条带式输送机所有拉绳开关的常闭接点串联后接入带式输送机的分合闸控制回路；对于很长的带式输送机，有时采用将沿线拉绳开关分段分组接入的方式。

1.2 跑偏开关跑偏开关是用于检测带式输送机运行过程中输送带跑偏程度并进行报警的一种保护装置，有时也用于在输送带严重跑偏时自动触发紧急停机。

目前广泛应用的跑偏开关一般为无源机械式两级跑偏开关。

跑偏开关按照一定间隔（约50m）固定安装于带式输送机两侧支架上，跑偏开关的滚刘宝兴：大倾角胶带输送机控制系统设计轮部分在受到偏离中心运转的输送带的边沿挤压后产生偏转，当滚轮偏转到一定角度时触发开关接点动作。

通常一条带式输送机所有的跑偏开关常闭接点串联后接入带式输送机的分合闸控制回路或者报警指示装置中；对于很长的带式输送机，有时采用将沿线跑偏开关分段分组接入的方式。